2.3.1第三節(jié)大氣環(huán)境》.ppt

必修一第二章自然環(huán)境中的物質運動與能量交換,第三節(jié)大氣環(huán)境,一、大氣的組成與垂直分層二、大氣的熱力作用三、三圈環(huán)流與季風環(huán)流四、常見的天氣系統(tǒng),一、大氣的組成與垂直分層,大氣的組成及其作用大氣的垂直分層,氮,氧,臭氧,二氧化碳,低層大氣,干潔空氣,水汽,固體雜質,天氣變化的重要角色成云致雨的必要條件,生物體的基本成分,維持生物活動的必要物質,植物光合作用的原料對地面起保溫作用,吸收紫外線，使地球上的生物免遭過量紫外線的傷害,一、大氣的組成與垂直分層,大氣的組成及其作用,一、大氣的組成與垂直分層,大氣的組成及其作用大氣的垂直分層,1.大氣的上界：,2.大氣的垂直分層,20003000千米,50,120,100,80,40,20,100,-100,-50,0,0,60,高度/km,溫度/,對流層,高層大氣,20003000,平流層,氣溫隨高度的增加而遞減,對流運動顯著,對流層的高度因緯度而異：低緯度地區(qū)：1718千米中緯度地區(qū)：1012千米高緯度地區(qū)：89千米,天氣現(xiàn)象復雜多變,同一地點，對流層夏季高，冬季低。,(1)對流層,50,120,100,80,40,20,100,-100,-50,0,0,60,高度/km,溫度/,對流層,高層大氣,20003000,平流層,5055,臭氧層：2227千米-地球生命的保護傘,氣流以平流運動為主,利于高空飛行：,大氣穩(wěn)定，天氣晴朗，能見度高,(2)平流層,氣溫隨高度增加而升高,50,120,100,80,40,20,100,-100,-50,0,0,60,高度/km,溫度/,對流層,高層大氣,20003000,平流層,5055,85,500,電離層,(3)高層大氣,大氣處于高度電離狀態(tài)-反射無線電短波信號,電離層：80500千米,BDC,B,1、右圖示意大氣垂直分層，讀圖回答：圖中正確表示大氣層氣溫垂直變化的曲線是()ABCD,D,對短波通信具有重要意義的電離層位于()AI層頂部B層底部C層中部D層,2、讀大氣垂直分層圖，下圖中有空氣對流運動的層次是ABCD,C,二、大氣的熱力作用,對太陽輻射的削弱作用,對地面的保溫作用,溫故知新：,地球表面的能量源泉是：,太陽輻射,太陽輻射按波長不同可分為哪幾部分？,紫外區(qū)，可見光區(qū)，紅外區(qū),太陽輻射能主要集中在哪個部分？,可見光區(qū),占太陽輻射總量的7,占太陽輻射總量的50,占太陽輻射總量的43,（微米）,焦/（厘米2分微米）,二、大氣的熱力作用,大氣對太陽輻射的削弱作用,表現(xiàn)形式：,吸收作用,反射作用,散射作用,地面,(1)臭氧-吸收紫外線,(2)二氧化碳、水汽-吸收紅外線,1.吸收作用：,(選擇吸收),夏季，多云的白天，氣溫不會。,2.反射作用：,(2)特點：,(3)影響因素：,云層的密度、厚度、顆粒大小,(1)參與的大氣成分：,太高,云層、顆粒較大的塵埃,無選擇性,3.散射作用,空氣分子有選擇性：,晴朗的天空呈現(xiàn)色陰天的天空呈現(xiàn)色日出前的黎明、日落后的黃昏、陰天，天空是明亮的。其原因是：。,塵埃無選擇性：,(1)參與的大氣成分：,空氣分子和微小塵埃,(2)特點：,波長越短，散射能力越強,波長較短藍紫光最容易被散射,漫散射,蔚藍,灰白,散射作用,4.影響削弱作用的因素：,(1)太陽高度,(緯度因素),(2)下墊面:,(3)海拔,(4)天氣狀況:,太陽高度愈大,等量的太陽輻射在地表分布的面積愈小,光熱愈集中,同時太陽輻射經(jīng)過大氣的路程愈短,被大氣削弱得愈少。,4.影響削弱作用的因素：,(1)太陽高度,(緯度因素),4.影響削弱作用的因素：,(1)太陽高度,(緯度因素),(2)下墊面:,下墊面性質不同對太陽輻射的反射率不同。,海拔越高，大氣越稀薄，對太陽輻射的削弱就越少，到達地面的太陽輻射越多。,(3)海拔：,大氣中云霧越多，塵埃越多，對太陽輻射的削弱就越多，到達地面的太陽輻射越少,(4)天氣狀況:,大氣反射,大氣散射,地面反射,大氣吸收,地面增溫,二、大氣的熱力作用,大氣對太陽輻射的削弱作用,大氣對地面的保溫作用,1.地面輻射,地面吸收太陽輻射，溫度增高，同時地面又把熱量向外輻射。,(3)地面輻射是紅外線長波輻射,(1)概念：,對流層大氣中的水汽和二氧化碳大量吸收地面紅外線長波輻射，地面放出的熱量絕大部分保存在大氣中。,(2)方向：,向上,二、大氣的熱力作用,大氣對太陽輻射的削弱作用,大氣對地面的保溫作用,大氣反射,大氣散射,地面反射,大氣吸收,地面增溫,二、大氣的熱力作用,大氣對太陽輻射的削弱作用,大氣對地面的保溫作用,射向宇宙空間,大氣吸收,1.地面輻射,(3)大氣輻射是紅外線長波輻射,(1)概念：,(2)方向,向上：,二、大氣的熱力作用,大氣對太陽輻射的削弱作用,大氣對地面的保溫作用,2.大氣輻射,大氣吸收地面紅外線長波輻射，溫度增高，同時又把熱量向外輻射稱為大氣輻射。,射向宇宙空間,向下：,射向地面,(大氣逆輻射),大氣反射,大氣散射,地面反射,大氣吸收,地面增溫,二、大氣的熱力作用,大氣對太陽輻射的削弱作用,大氣對地面的保溫作用,射向宇宙空間,大氣吸收,射向地面,云層越厚、云量越多，大氣逆輻射越強，保溫作用越好。,1.地面輻射,二、大氣的熱力作用,大氣對太陽輻射的削弱作用,大氣對地面的保溫作用,2.大氣輻射,3.大氣逆輻射,(1)大氣逆輻射把熱量還給地面,保溫作用,(2)影響因素:,云,大氣反射,大氣散射,地面反射,大氣吸收,地面增溫,二、大氣的熱力作用,大氣對太陽輻射的削弱作用,大氣對地面的保溫作用,射向宇宙空間,大氣吸收,射向地面,“太陽暖大地”,“大氣還大地”,“大地暖大氣”,晝夜溫差小,保溫作用_了夜間的最低氣溫.,削弱作用與保溫作用的意義,削弱作用_了白天的最高氣溫.,降低,提高,有利于生物生存和發(fā)展,玻璃溫室效應示意,根據(jù)所學知識解釋自然現(xiàn)象：1、日出前的黎明、日落后的黃昏，以及陰天，天空為什么仍是明亮的？2、為什么白天多云，氣溫比晴天低，夜間多云，氣溫又比晴天高？3、為什么赤道地區(qū)終年太陽高度較大，但它并不是全球太陽輻射強度最大的地區(qū)？,（大氣對太陽輻射的散射作用）,（白天云層具有很強的反射作用）（夜間云層可以增強大氣逆輻射）,（赤道地區(qū)地面熱,空氣對流旺盛，多云雨，云量多，大氣的反射作用強）,（晴朗的夜晚大氣逆輻射弱，地面熱量散失多.）,（因為藍色光最容易被散射）,4、為什么晴朗的正午天空呈藍色？5、在晚秋和寒冬，為什么霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚？,（人造煙幕能增強大氣逆輻射，加強對地面的保溫作用）.,（今天。多云天氣，白天大氣對太陽輻射的削弱作用強，氣溫不會太高;夜晚，大氣逆輻射作用強，氣溫不會太低）,6、在寒冬，為什么人造煙幕能起到防御霜凍的作用？7、某地昨天為晴朗的天氣，今天為多云的天氣，僅從大氣的熱力作用分析，哪一個氣溫日較差小？為什么？,三、大氣運動,熱力環(huán)流,空氣的水平運動,風,(最簡單的大氣運動形式),大氣環(huán)流,(全球性有規(guī)律的大氣運動形式),A,B,C,熱,冷,冷,低,低,低,高,高,高,形成:,三、大氣運動,熱力環(huán)流,太陽輻射對各緯度加熱的不均勻,地區(qū)間冷熱不均,大氣的垂直運動,同一水平面上氣壓的差異,空氣的水平運動(風),根本原因,直接原因,A,B,C,熱,冷,冷,低,低,低,高,高,高,A,B,ABBA,比較A、A、B、B四點氣壓的高低。,垂直方向上，海拔越高，氣壓越低,常見的熱力環(huán)流（1）,城市熱島效應,常見的熱力環(huán)流（2）,山谷風,海陸,海陸,海陸風,山谷或盆地地區(qū)多夜雨,1、水平氣壓梯度和水平氣壓梯度力,風,同一水平面上單位距離間的氣壓差,三、大氣運動,熱力環(huán)流,空氣的水平運動,水平氣壓梯度力：,水平面上存在著氣壓梯度，就產(chǎn)生了促使大氣由高壓區(qū)流向低壓區(qū)的力，叫水平氣壓梯度力。,(百帕)100610081010,F1,水平氣壓梯度力,a.垂直于等壓線,b.由高壓指向低壓,A.概念:,B.特點:,水平氣壓梯度：,1、水平氣壓梯度和水平氣壓梯度力,風,三、大氣運動,熱力環(huán)流,空氣的水平運動,2、風向的偏轉（以北半球為例）,受水平氣壓梯度力作用：,風向垂直于等壓線,受氣壓梯度力和地轉偏向力共同作用：,F1,水平氣壓梯度力,F2,地轉偏向力,風向,風向平行于等壓線,(適用于高空),受氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力共同作用：,水平氣壓梯度力,風向,地轉偏向力,摩擦力,風向與等壓線斜交,三、大氣運動,熱力環(huán)流,空氣的水平運動,風,(最簡單的大氣運動形式),大氣環(huán)流,具有全球性的有規(guī)律的大氣運動形式。,大氣環(huán)流的形成,理想狀態(tài)下赤道和極地間的熱力環(huán)流,假設條件：,地表均勻、平坦太陽永遠直射赤道地球不自轉,低,高,低,高,高,低,單圈環(huán)流（赤道與極地之間的閉合環(huán)流）,三、大氣運動,熱力環(huán)流,(最簡單的大氣運動形式),空氣的水平運動,大氣環(huán)流,大氣環(huán)流的形成,理想狀態(tài)下赤道和極地間的熱力環(huán)流,（單圈環(huán)流）,三圈環(huán)流,假設條件：,地表均勻、平坦太陽永遠直射赤道,（以北半球為例）,赤道低壓帶,副極地低壓帶,副熱帶高壓帶,中緯西風帶,極地東風帶,極地高壓帶,三圈環(huán)流,極鋒,東北信風帶,赤道低壓帶,副極地低壓帶,副熱帶高壓帶,東南信風帶,中緯西風帶,極地東風帶,極地高壓帶,30S,0,60S,90S,三圈環(huán)流,極鋒,赤道低壓帶,副極地低壓帶,副熱帶高壓帶,副極地低壓帶,副熱帶高壓帶,東南信風帶,中緯西風帶,極地東風帶,東北信風帶,中緯西風帶,極地東風帶,90S,30S,60S,0,60N,30N,90N,極地高壓帶,極地高壓帶,三、大氣運動,熱力環(huán)流,(最簡單的大氣運動形式),空氣的水平運動,大氣環(huán)流,大氣環(huán)流的形成,理想狀態(tài)下赤道和極地間的熱力環(huán)流,（單圈環(huán)流）,三圈環(huán)流,氣壓帶、風帶的分布及其移動,全球共有六個風帶，對稱赤道分布,風向東西方向相同，南北方向相反；,全球共有七個氣壓帶，對稱赤道分布，且高低相間；,氣壓帶和風帶的移動方向是跟太陽直射點的移動方向一致的。就北半球而言，夏季北移，冬季南移。,三、大氣運動,熱力環(huán)流,(最簡單的大氣運動形式),空氣的水平運動,大氣環(huán)流,大氣環(huán)流的形成,理想狀態(tài)下赤道和極地間的熱力環(huán)流,（單圈環(huán)流）,三圈環(huán)流,氣壓帶、風帶的分布及其移動,氣壓帶、風帶對氣候的影響,（P52）讀圖232、233，填表：,表一：,赤道附近,南北緯30附近,南北緯60附近,南北緯90附近,熱力原因,熱力原因,動力原因,動力原因,上升,上升,下沉,下沉,濕熱,干熱,溫濕,干冷,表二：,赤道低壓帶至副熱帶高壓帶之間,東北風,東南風,干熱,副熱帶高壓帶至副極地低壓帶之間,西南風,西北風,溫濕,副極地低壓帶至極地高壓帶之間,東北風,東南風,干冷,表三:,表三:,上升,從較高緯流向較低緯,下沉,從較低緯流向較高緯,濕潤,干燥,干燥,濕潤,熱帶雨林氣候,熱帶草原氣候,熱帶沙漠氣候,地中海式氣候,溫帶海洋性氣候,全年高溫多雨,全年高溫，分干濕兩季。,全年炎熱干燥,冬雨夏干,全年溫和濕潤,三、大氣運動,熱力環(huán)流,(最簡單的大氣運動形式),空氣的水平運動,大氣環(huán)流,大氣環(huán)流的形成,2.海陸分布對大氣環(huán)流的影響,北半球,60N,2.海陸分布對大氣環(huán)流的影響,北半球,副極地低氣壓帶,一月,蒙古-西伯利亞高壓,冰島低壓,阿留申低壓,副熱帶高氣壓帶,30N,七月,印度低壓,亞速爾高壓,夏威夷高壓,氣壓帶由帶狀斷裂呈塊狀分布,一月份海平面等壓線分布圖,7月份海平面等壓線分布圖,蒙古西伯利亞高壓（亞洲高壓）,印度低壓（亞洲低壓）,冰島低壓,阿留申低壓,亞速爾高壓,夏威夷高壓,原因：,北半球的陸地面積比南半球廣，且海陸相間分布。,2.海陸分布對大氣環(huán)流的影響,北半球,氣壓帶由帶狀斷裂呈塊狀分布,南半球,氣壓帶基本上呈帶狀分布,原因：,南半球的海洋面積占絕對優(yōu)勢。,三、大氣運動,熱力環(huán)流,(最簡單的大氣運動形式),空氣的水平運動,大氣環(huán)流,1.大氣環(huán)流的形成,2.海陸分布對大氣環(huán)流的影響,3.季風環(huán)流,概念:,大范圍地區(qū)盛行風隨季節(jié)有顯著改變的現(xiàn)象。,成因:,東亞和南亞的季風:,三、大氣運動,熱力環(huán)流,(最簡單的大氣運動形式),空氣的水平運動,大氣環(huán)流,1.大氣環(huán)流的形成,2.海陸分布對大氣環(huán)流的影響,3.季風環(huán)流,概念:,大范圍地區(qū)盛行風隨季節(jié)有顯著改變的現(xiàn)象。,成因:,東亞和南亞的季風:,海陸熱力性質差異氣壓帶和風帶位置的季節(jié)移動,海陸熱力性質差異,氣壓帶和風帶位置的季節(jié)移動,東北季風,干燥,西南季風,高溫濕潤,海陸熱力性質差異,西北季風,寒冷干燥,東南季風,高溫濕潤,氣候模式圖北半球,太陽輻射從低緯向兩極遞減,氣候景觀圖片欣賞,熱帶雨林氣候熱帶雨林帶,熱帶草原氣候熱帶草原帶,熱帶沙漠氣候熱帶荒漠帶,熱帶季風氣候熱帶季雨林帶,亞熱帶季風氣候亞熱帶常綠闊葉林帶,地中海氣候亞熱帶常綠硬葉林帶,溫帶季風氣候、溫帶海洋性氣候溫帶落葉闊葉林帶,溫帶草原氣候溫帶草原帶,溫帶沙漠氣候溫帶荒漠帶,亞寒帶針葉林氣候亞寒帶針葉林帶,苔原氣候苔原帶,冰原氣候冰原帶,高山草甸(香格里拉納帕海）,怎樣判斷氣候類型,.判斷出南北半球:,1月均溫,7月均溫,南,北,半球,.判斷出氣候帶:,熱帶:亞熱帶:溫帶:寒帶:,最冷月均溫在15以上.,最冷月均溫0.最熱月22,最熱月均溫,10,.判斷出氣候類型:,熱帶,熱帶雨林氣候:熱帶草原氣候:熱帶季風氣候:熱帶沙漠氣候:,各月均溫在25以上,年溫差3,年降水量1500mm.干季降水有為0的月份.,年降水量1500mm.,年降水量不足125mm.,亞熱帶,亞熱帶季風氣候:地中海式氣候:,高溫期與多雨期,一致,不一致,溫帶,溫帶海洋性氣候:溫帶季風氣候:溫帶大陸性氣候:,各月均溫T:0T22,降水高度集中在夏季,7、8兩月一定有一個月的降水超過100mm.,沒有一個月的降水超過100mm.,寒帶,苔原氣候:冰原氣候:,最熱月均溫,0,四、常見的天氣系統(tǒng),鋒面系統(tǒng)與天氣氣壓系統(tǒng)與天氣,暖氣團,四、常見的天氣系統(tǒng),鋒面系統(tǒng)與天氣,1.氣團,概念:,溫度、濕度、穩(wěn)定度等物理性質相對均勻的大團空氣。,分類:,冷氣團,2.鋒面,概念：,鋒面是冷暖氣團的交界面，也稱鋒區(qū)。,鋒線,鋒面和鋒線統(tǒng)稱為鋒。,結構：,暖氣團在鋒面之上，冷氣團在鋒面之下。,天氣特點：,鋒面附近常伴有云、雨、大風等天氣。,鋒面類型及天氣,準靜止鋒,冷鋒,暖鋒,劃分依據(jù)：,類型：,鋒面兩側冷暖氣團的移動方向,鋒面類型及天氣,冷鋒,a.概念：b.天氣：c.類型：,(鋒面前進方向),冷氣團主動向暖氣團移動的鋒,冷鋒,a.概念：,冷鋒,冷,冷,暖,暖,北半球,南半球,(鋒面前進方向),鋒前,鋒后,暖氣團,暖氣團,A,B,C,過境前,過境時,過境后,暖晴,陰天、下雨刮風、降溫,氣溫下降氣壓升高天氣轉晴,冷鋒,b.天氣：,慢行冷鋒,快行冷鋒,連續(xù)性降水,狂風暴雨,例：南方冬季的降雨,北方夏季的暴雨、冰雹,例：寒潮,北方冬春季的大風、沙塵暴,根據(jù)冷氣團移動的速度,冷鋒,c.類型：,暖,冷,暖,冷,鋒前,鋒后,冷晴,A,B,C,過境前,過境時,過境后,暖鋒,a.概念：b.天氣：,暖氣團主動向冷氣團移動的鋒,（北半球）,（南半球）,(鋒面前進方向),連續(xù)性降水,氣溫上升氣壓下降天氣轉晴,讀圖比較：,雨滴的飄向不同:冷鋒雨滴向暖氣團一側飄落暖鋒雨滴向冷氣團一側飄落,冷氣團的箭頭不同：冷鋒主動，暖鋒被動（有回頭箭）,雨帶(區(qū))的位置不同：冷鋒:雨區(qū)在鋒的前后,但前窄后(冷氣團一側)寬暖鋒:雨區(qū)在鋒前(冷氣團一側),冷氣團,暖氣團,暖氣團,冷氣團,冷氣團主動移向暖氣團,暖氣團主動移向冷氣團,氣溫高、氣壓低、晴朗,鋒后陰雨、大風降溫,氣溫降低、氣壓升高、晴朗,氣溫低、氣壓高、晴朗,鋒前、陰雨天氣,氣溫升高、氣壓降低、晴朗,冷鋒,暖鋒,列表比較冷鋒與暖鋒：,a.概念:,移動幅度很小的鋒,b.原因:,冷暖氣團勢均力敵,鋒面遇到高大地形或穩(wěn)定高壓的阻擋,準靜止鋒及天氣,冷,暖,(北半球),c.天氣:,陰雨連綿,d.實例:,春末夏初,江淮準靜止鋒,昆明準靜止鋒,冬半年,長江中下游地區(qū)至日本南部,冷暖氣團勢均力敵,地形阻擋,“梅雨”天氣,（“霉雨”）,昆明與貴陽之間（104E附近）,昆明暖晴-“春城”,貴陽“天無三日晴”,1008,四、常見的天氣系統(tǒng),鋒面系統(tǒng)與天氣氣壓系統(tǒng)與天氣,2.高氣壓,1.低氣壓,低,高,3.鋒面氣旋,北部偏東風,南部：偏西風,風向,(俯視圖),逆時針,北半球,(氣旋),1.低氣壓,東北部:東南風,西北部:東北風,西南部:西北風,東南部:西南風,(俯視圖),逆時針,北半球,(氣旋),1.低氣壓,(側視圖),中心空氣上升,陰雨天氣,(臺風),氣旋即低壓系統(tǒng)，北半球氣流呈逆時針方向由四周向中心流動，中心空氣上升，常出現(xiàn)陰雨天氣，如我國東南沿海夏秋季節(jié)的臺風。,北部偏西風,南部偏東風,風向,順時針,北半球,(俯視圖),1.高氣壓,(反氣旋),東北部:西北風,東南部:東北風,西南部:東南風,西北部:西南風,順時針,北半球,(俯視圖),1.高氣壓,(反氣旋),(側視圖),中心空氣下沉,天氣晴