《大气的受热过程与逆温》教案

《大气的受热过程与逆温》教案

教学目的

1.让学生了解大气的受热过程

2.理解大气的保温作用

3.理解逆温的类型和形成原因

教学重点

大气的保温作用

教学难点

逆温的成因

课时安排

一课时

教学过程

【导入新课】

近几年有关气候大会的内容一直是高考地理命题的热点问题，关键在于考查大气里面的温室气体，考查大气的保温作用，以及逆温现象。今天咱们就来仔细学习这一问题。

【探究新课】

一、大气的受热过程

1.太阳辐射能的传递转换过程

大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收，实现了受热过程，而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下：

指点迷津：大气增温指近地面大气的增温。近地面大气主要的、直接的热源是地面，但并不意味着整个地球大气层主要的、直接的热源是地面。整个地球大气层主要的、直接的热源是太阳辐射。

2.大气受热过程原理在生产生活中的应用

(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响

温室气体（CO2、CH4、

O3）等→

排放

增多

→吸收地面辐射增多→

气

温

升

高

→

全

球

变

暖

(2)在农业中的应用：利用温室大棚生产反季节蔬菜；利用烟雾防霜冻；果园中铺沙或鹅卵石

不但能防止土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。

二、逆温

（一）什么是逆温现象：

对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射。一般情况，离地面越远，气温越低，即气温随高度增加而递减，平均垂直递减率为℃/100米。但在一定情况下，对流层的某一高度有时会出现气温随高度增加而递增的现象，这种气温逆转的现象就是逆温现象。

广义上，如果出现气温随高度增加垂直递减率小于℃/100米或者气温上升都可以看作是逆温现象。

（二）产生逆温的原因：

1、辐射逆温（地面辐射冷却）

在晴朗无风或微风的夜晚，地面辐射很快冷却，贴近地面的大气层也随之降温。由于空气愈靠近地面，受地面的影响愈大，所以，离地面愈近，降温愈多；离地面愈高，降温愈少，因而形成了自地面开始的逆温（见下图：辐射逆温的生消过程）。随着地面辐射冷却速度加快，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强。一般日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上消失。辐射逆温厚度从数十米到数百米，在大陆上常年都可出现，以冬季最强。冬季夜长，逆

温层较厚，消失较慢，夏季夜短，逆温层较薄，消失较快；。

【图解】图a为正常气温垂直分布情形；在晴朗无云的夜间，地面辐射冷却很快，贴近地面的气层也随之降温。离地面愈近，降温愈快，离地面愈远，降温愈慢，因而形成了白地面开始的逆温(图b)；随着地面辐射冷却的加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强(图c)；日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上地消失(图d、e)。

2、平流逆温（空气平流）

当暖空气水平移动到冷的地面或水面上，会发生接触冷却的作用。底层空气因受下垫面的影响而迅速降温，上层空气因距离较远，降温较慢，于是产生逆温。逆温的强弱，主要由暖空气和地面的温差决定。温差越大，逆温越强。冬半年，在中纬度的沿海地区，因为那里海陆的温差显著，当海上暖空气流到大陆上时，常常出现平流逆温。

3、地形逆温：

常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷空气会沿斜坡下沉到谷底和盆底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。这种逆温常使山谷和盆地的辐射逆温得到加强，往往持续数天而不会消失。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。

4、锋面逆温：

对流层中，冷暖空气相遇，暖空气密度小，爬升到冷

空气的上面，两者之间形成一个倾斜的过渡区即锋面。在

锋面上，如果冷暖空气的温度差比较显著，也可出现逆温。

如下图，从A点上空气温垂直分布的情况可见，由下面的

冷空气到上面的暖空气，等温线通过锋面的区域时必有曲

折，曲折的程度视两种气团间的温度对比而决定，曲折段

（如图中BC段）就出现了逆温层。由于锋面是从地面向冷

空气上方倾斜的，逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态。

因此逆温现象只能在冷空气所控制的地区内观察到。而且，逆温的高度与观测点相对于地面锋线的位置有关，观测点距地面锋线愈近，逆温高度愈低。

（三）逆温的利与弊

1、利：由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展，所以逆温的好处有：

①可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。

②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。

同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。

2、弊：不管是何种原因形成的逆温，对天气和大气污染的扩散都有相当大的影响，都会对空气质量产生很大影响。由于逆温层的存在，造成对流层大气局部上热下冷，大气层结稳定，阻碍了空气垂直运动的发展，使大量烟尘、水汽凝结物等聚集在它的下面，易产生大雾天气，使能见度变坏，尤其是城市及工业区上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重大气污染事件，如光化学烟雾等。

【典例剖析】一般情况下空气的密度与气温、空气中的水汽含量呈负相关。图4示意北半球中纬某区域的地形和8时气温状况剖面，高空自西向东的气流速均20千米/时。据此完成1～3题。

1.此时甲乙丙三地的大气垂直状况相比较

A．甲地比乙地稳定 B．乙地对流最旺盛

C．乙地比丙地稳定 D．丙地最稳定

2. 正午前后

A．甲地气温上升最快 B．乙地可能出现强对流天气

C．丙地刮起东北风 D．甲地出现强劲的偏南风

3. 该区域可能位于

A．黄土高原 B.内蒙古高原 C．华北平原 D．东南丘陵

答案

【对点演练】

一、形成沙尘暴的条件主要是干旱、大风、较旺盛的上升流，若大气对流层中出现逆温现象，可抑制沙尘暴。读图，完成1—3题：

1、若E处的高度为1000米，气温为－10℃，要抑制沙尘暴的发生，F地的气温至少应降到（）