大氣垂直分層及逆溫

第二講

大氣的垂直分層__對(duì)流層大氣的受熱過(guò)程大氣受熱過(guò)程。

考綱解讀1．識(shí)記：大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因和直接原因。2．理解：熱力環(huán)流的形成和大氣的水平運(yùn)動(dòng)。3．應(yīng)用：運(yùn)用熱力環(huán)流的原理，解釋實(shí)際問(wèn)題；運(yùn)用影響地面輻射的因素解釋實(shí)際問(wèn)題。

考綱下載大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!一、大氣的垂直分層大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!垂直分層氣溫變化與人類(lèi)關(guān)系對(duì)流層隨高度升高而_____

大氣下熱上冷，空氣上升，對(duì)流現(xiàn)象顯著，與人類(lèi)最密切平流層隨高度升高而_____大氣平穩(wěn)，天氣晴朗適合飛機(jī)飛行高層大氣隨高度增加先_____

后_____存在若干電離層，對(duì)無(wú)線(xiàn)電通信有重要作用降低升高升高降低大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!()A.①B.②C.③D.④1、圖中正確表示大氣層氣溫垂直變化的曲線(xiàn)是2、對(duì)短波通信具有重要意義的電離層位于A.Ⅰ層頂部B.Ⅱ?qū)拥撞緾.Ⅱ?qū)又胁緿.Ⅲ層BD大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!對(duì)流層大氣的熱量主要直接來(lái)自地面的長(zhǎng)波輻射。一般情況下，對(duì)流層的某一高度出現(xiàn)氣溫隨高度增加而遞增的現(xiàn)象，這種氣溫逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象就是逆溫現(xiàn)象。對(duì)流層大氣的熱量主要直接來(lái)自地面的長(zhǎng)波輻射。離地面越遠(yuǎn)，氣溫越低，即氣溫隨高度增加而遞減，平均垂直遞減率為－0.6℃/100米。如果出現(xiàn)氣溫隨高度增加垂直遞減率小于－0.6℃/100米或者氣溫上升都可以看作是逆溫現(xiàn)象。一、逆溫概念：溫度℃高度m正?，F(xiàn)象溫度℃高度m逆溫現(xiàn)象大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!例．下圖甲表示近地面空氣若上升到3000米高度時(shí)，理論溫度為T(mén)。3000米高空的實(shí)際溫度為T(mén)S。當(dāng)TS≥T時(shí)，近地面空氣上升將受阻，即出現(xiàn)了逆溫現(xiàn)象。讀“某城市春季氣溫日變化圖（圖乙）”。回答下列問(wèn)題。（1）若TS穩(wěn)定在-8℃，該城市氣溫至少要上升到

℃以上時(shí)，逆溫現(xiàn)象才會(huì)結(jié)束，這時(shí)的時(shí)間約為

時(shí)。（2）一般逆溫結(jié)束后2小時(shí)，近地面對(duì)流才能起到凈化空氣的作用。所以，在圖示的情況下，僅考慮空氣潔凈的因素，上午體育鍛煉的時(shí)間宜選在

時(shí)以后10810大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!二、產(chǎn)生逆溫的原因1、輻射逆溫在晴朗無(wú)風(fēng)或微風(fēng)的夜晚，地面輻射很快冷卻，貼近地面的大氣層也隨之降溫。由于空氣愈靠近地面，受地面的影響愈大，所以，離地面愈近，降溫愈多；離地面愈高，降溫愈少，因而形成了自地面開(kāi)始的逆溫（見(jiàn)下圖）。大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!【經(jīng)典試題】1．該城市計(jì)劃新建以煤為燃料的火力發(fā)電廠，最合適的廠址應(yīng)布局在城市的：A．東北方 B．西南方 C．東南方 D．西北方2.該發(fā)電廠煙囪的設(shè)計(jì)高度應(yīng)不低于：A．50米 B．75米 C．100米 D．150米BC大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!【經(jīng)典試題】我國(guó)四川盆地是有名的霧區(qū)，重慶冬季無(wú)云的夜晚或早晨，幾乎80%是霧日，有時(shí)終日不散，有“霧都”之稱(chēng)。分析下述資料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答（1）~（4）題。（共8分）資料一：霧是懸浮于近地面空氣中的大量水滴或冰晶，使水平能見(jiàn)度小于1千米的現(xiàn)象。霧多出現(xiàn)在晴朗、微風(fēng)、近地面水汽比較充沛且比較穩(wěn)定、或有逆溫存在的夜間或清晨。大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!（1）輻射霧和平流霧中，具有明顯季節(jié)性特征的是_________霧。（2）海洋上暖濕的空氣流到的洋面上，一般形成_________霧。（3）氣象諺語(yǔ)“十霧九晴”中的“霧”一般指_________霧。輻射平流輻射大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!3、地形逆溫：常發(fā)生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散熱快，山坡上的冷空氣沿山坡下沉到谷底，谷底原來(lái)較暖的空氣被冷空氣抬擠上升，從而出現(xiàn)溫度的倒置現(xiàn)象。這樣的逆溫主要是在一定的地形條件下形成的，所以稱(chēng)為地形逆溫。如美國(guó)的洛杉磯因周?chē)姝h(huán)山，每年有兩百多天出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象。山坡冷氣流向山底滑落,導(dǎo)致空氣上熱下冷大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!2005001000100020035602435121o120o119o118o117o34o35o050100km

1781年，西班牙航海者在圖示地區(qū)創(chuàng)建洛杉磯鎮(zhèn)。這里每年有200多天出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，在人口不太多時(shí)，是寧?kù)o、環(huán)境優(yōu)美的小城鎮(zhèn)。據(jù)此回答1—2題：1.這里經(jīng)常出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象的主要原因是A．盆（谷）地地形B．大氣層上冷下熱C．人為釋放的廢熱多

D．大氣逆輻射作用強(qiáng)大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!三、逆溫的利與弊

利：由于逆溫的出現(xiàn)會(huì)阻礙空氣垂直對(duì)流的發(fā)展，所以逆溫的好處有：①可以抑制沙塵暴的發(fā)生，因?yàn)樯硥m暴發(fā)生的條件是大風(fēng)、沙塵、強(qiáng)對(duì)流運(yùn)動(dòng)。②逆溫出現(xiàn)在高空，對(duì)飛機(jī)的飛行極為有利。因?yàn)轱w機(jī)在飛行中不會(huì)有大的顛簸，飛行平穩(wěn)。同時(shí)，萬(wàn)里晴空提高了能見(jiàn)度，使飛行更加安全。大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!

[例1]

當(dāng)大氣垂直結(jié)構(gòu)呈上下冷、中間暖的狀態(tài)時(shí)，從高空冰晶層掉下來(lái)的雪花通過(guò)暖層時(shí)融化成雨滴，當(dāng)它進(jìn)入靠近地面的冷氣層時(shí)，雨滴便迅速冷卻至0℃以下，形成凍雨。下面四幅近地面垂直氣溫分布圖，有利于凍雨形成的是 (

)大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!讀某工業(yè)區(qū)不同時(shí)段氣溫垂直分布圖，完成3～4題。3.該地當(dāng)日大氣污染加劇的主要原因是A.地面輻射減弱B.大氣逆輻射減弱C.空氣水平運(yùn)動(dòng)減弱D.空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)減弱4.下列時(shí)段空氣質(zhì)量最好的是()A.19∶00～22∶00

B.04∶00～07∶00C.07∶00～10∶00

D.13∶00～16∶00由于太陽(yáng)輻射引起逆溫的生消過(guò)程。DD大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!（1）圖中出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象的是①、②、③中的

，判斷理由是？（2）該城市工業(yè)高度集中，當(dāng)天發(fā)生了重大煙霧事件，這事件的原因是什么？此處氣溫隨海拔的增加而增加。②地形原因：商業(yè)居民區(qū)地處洼地，不利于氣流擴(kuò)散、自?xún)?，加劇了污染氣象原因：下冷上熱，不利于氣流的?duì)流與擴(kuò)散，加重了大氣污染。人為原因：工廠排放煤煙、粉塵，空氣污染。大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!【答案】(1)C(2)日出以后隨著地面溫度的升高，逆溫層變薄減弱，直至消失。(3)不科學(xué)。清晨，大氣逆溫層存在，大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)微弱。大氣中的污染物不易向高空擴(kuò)散，污染物濃度高；同時(shí)日出前綠色植物光合作用弱而呼吸作用強(qiáng)，大氣中此時(shí)二氧化碳含量較高。應(yīng)該在下午或傍晚跑步最適宜。大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)![溫馨提示]

①對(duì)流層在不同緯度厚度不同，低緯度為17～18km，中緯度為10～12km，高緯度為8～9km；②平流層的22～27千米處存在臭氧層，是地球生命的天然屏障。大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!陰霾天氣是在大氣環(huán)流相對(duì)穩(wěn)定時(shí)期，大氣層結(jié)穩(wěn)定，近地層空氣流動(dòng)（風(fēng)速）很小，大氣會(huì)形成上暖下冷的“逆溫層”，加上近地層空氣濕度大，以及各種污染物的堆積，而形成了陰霾天氣。

2014屆高考專(zhuān)題復(fù)習(xí)——逆溫專(zhuān)題陰霾天氣大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!一、逆溫的概念設(shè)理論溫度（按溫度的直減率變化）為T(mén)，實(shí)際溫度為T(mén)S（1）當(dāng)

r1

＞R時(shí)，TS＞T開(kāi)始出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，空氣無(wú)垂直對(duì)流，大氣層結(jié)穩(wěn)定。（2）當(dāng)

r2≤R

時(shí)，TS≤T

逆溫現(xiàn)象消失，溫差越大，對(duì)流越旺盛。溫度℃高度m2000100063129Rr1r2大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!成因有自然原因、人為原因。根據(jù)其成因可分為輻射逆溫、地形逆溫、平流逆溫、鋒面逆溫和城市逆溫等。

二、產(chǎn)生逆溫的原因大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!隨著地面輻射冷卻速度加快，逆溫逐漸向上擴(kuò)展，黎明時(shí)達(dá)最強(qiáng)。一般日出后，太陽(yáng)輻射逐漸增強(qiáng)，地面很快增溫，逆溫便逐漸自下而上消失。夏季夜短，逆溫層較薄，消失較快；冬季夜長(zhǎng)，逆溫層較厚，消失較慢。大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!

2、平流逆溫

當(dāng)暖空氣水平移動(dòng)到冷卻的地面、水面或氣層之上時(shí)，底層空氣因受下墊面的影響而迅速降溫，上層空氣因距離較遠(yuǎn)，降溫較慢，于是產(chǎn)生逆溫。逆溫的強(qiáng)弱，主要由暖空氣和地面的溫差決定。溫差越大，逆溫越強(qiáng)。冬半年，在中緯度的沿海地區(qū)，因?yàn)槟抢锖ｊ懙臏夭铒@著，當(dāng)海上暖空氣流到大陸上時(shí)，常常出現(xiàn)平流逆溫。二、產(chǎn)生逆溫的原因大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!資料二：見(jiàn)下表，輻射霧與平流霧的比較。概念與特征形成條件輻射霧是由地面輻射冷卻，使近地面大氣降溫而形成的霧多出現(xiàn)在冬半年晴朗、微風(fēng)的夜間和清晨近地面空氣中水汽充沛；地面輻射使近地面氣溫降低，利于水汽凝結(jié)；風(fēng)力弱，近地面大氣穩(wěn)定，水汽積存下來(lái)；有充足的凝結(jié)核平流霧暖而濕的空氣作水平運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)寒冷的地面或水面，逐漸冷卻而形成的霧海洋上四季皆可出現(xiàn)下墊面與暖濕空氣的溫差較大：暖濕空氣的濕度大；適宜的風(fēng)向（由暖向冷）和風(fēng)速（2~7m2/s）；大氣穩(wěn)定大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!（4）重慶的霧大多屬于輻射霧還是平流霧？分析形成原因。輻射霧。成因：①位于我國(guó)的濕潤(rùn)地區(qū)（位于河流交匯處），水汽充足（空氣濕潤(rùn)）；②夜晚地面輻射強(qiáng)（夜晚溫度低或夜晚降溫快）；③位于四川盆地，空氣比較穩(wěn)定（近地面水汽積存）；④城市附近塵埃多，凝結(jié)核多。大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!4、鋒面逆溫對(duì)流層中，冷暖空氣相遇，暖空氣密度小，爬升到冷空氣的上面，兩者之間形成一個(gè)傾斜的過(guò)渡區(qū)即鋒面。在鋒面上，如果冷暖空氣的溫度差比較顯著，也可出現(xiàn)逆溫。如下圖，從A點(diǎn)上空氣溫垂直分布的情況可見(jiàn)，由下面的冷空氣到上面的暖空氣，等溫線(xiàn)通過(guò)鋒面的區(qū)域時(shí)必有曲折，曲折的程度視兩種氣團(tuán)間的溫度對(duì)比而決定，曲折段（如圖中BC段）就出現(xiàn)了逆溫層。由于鋒面是從地面向冷空氣上方傾斜的，逆溫層也隨鋒面的傾斜而呈傾斜狀態(tài)。因此逆溫現(xiàn)象只能在冷空氣所控制的地區(qū)內(nèi)觀察到。而且，逆溫的高度與觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于地面鋒線(xiàn)的位置有關(guān)，觀測(cè)點(diǎn)距地面鋒線(xiàn)愈近，逆溫高度愈低。大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!2.1952年，洛杉磯有近400名老人因光化學(xué)煙霧的污染造成心肺衰竭而死亡。光化學(xué)煙霧是指汽車(chē)尾氣中的碳?xì)浠衔锖偷趸衔镌陉?yáng)光（紫外線(xiàn)）作用下，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的混合物。下列時(shí)間最容易產(chǎn)生光化學(xué)煙霧的是A．春季早晨B．夏天中午C．秋天傍晚D．冬天晚上B大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!三、逆溫的利與弊

弊：不管是何種原因形成的逆溫，對(duì)天氣和大氣污染的擴(kuò)散都有相當(dāng)大的影響，都會(huì)對(duì)空氣質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。它阻礙了空氣的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)，妨礙煙塵、污染物、水汽凝結(jié)物的擴(kuò)散，有利于霧的形成并使能見(jiàn)度變差，使大氣污染更為嚴(yán)重。大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!

[解析]由圖可知B、D呈上下冷、中間暖的狀態(tài)，但B最暖處亦在0℃以下，雪花通過(guò)時(shí)不能融化成雨滴，只有D符合條件。[答案]

D大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!讀某城某日清晨低層大氣剖面圖，回答:大氣垂直分層及逆溫共32頁(yè)，您現(xiàn)在瀏