大氣的組成垂直分層受熱過程教程課件

大氣的組成垂直分層受熱過程教程課件目錄大氣組成與垂直分層概述大氣受熱過程原理溫度垂直遞減率對大氣分層影響不同高度層大氣受熱過程分析大氣垂直分層對氣候影響分析大氣垂直分層受熱過程實驗演示與教學建議01大氣組成與垂直分層概述包括氮、氧、氬、二氧化碳等。干潔空氣存在于大氣中的水蒸氣。水汽懸浮在大氣中的固體和液體微粒。氣溶膠大氣組成成分從地面延伸至50-70千米的高度，是大氣的最低層，主要受地面對大氣的加熱作用影響。對流層從對流層頂部延伸至50-60千米的高度，主要受到太陽輻射的加熱作用。平流層從平流層頂部延伸至80-90千米的高度，受太陽輻射和地面對大氣的加熱作用。中間層從中間層頂部延伸至500千米的高度，是大氣中受太陽紫外線和X射線加熱最強烈的區(qū)域。熱成層垂直分層結(jié)構(gòu)在沒有水汽和云的情況下，大氣的溫度垂直遞減率。干遞減率在水汽和云的影響下，大氣的溫度垂直遞減率會發(fā)生變化。濕遞減率溫度垂直遞減率02大氣受熱過程原理

太陽輻射加熱大氣太陽輻射太陽以電磁波的形式向外輻射能量，包括可見光、紅外線和紫外線等。太陽輻射的吸收與傳遞大氣中的氣體分子和氣溶膠粒子吸收太陽輻射能量，并將其傳遞到大氣中的其他成分。大氣溫度升高大氣吸收太陽輻射能量后，溫度升高，形成暖空氣。大氣對太陽輻射的散射大氣中的氣體分子和氣溶膠粒子將太陽輻射散射到各個方向。散射的強度與波長散射的強度與波長有關(guān)，短波長的輻射容易被散射，而長波長的輻射則容易被吸收。大氣對太陽輻射的吸收大氣中的氣體分子和氣溶膠粒子吸收太陽輻射能量。大氣吸收與散射太陽輻射大氣在吸收太陽輻射的同時，也會向外輻射能量，即大氣逆輻射。大氣逆輻射地面在白天吸收太陽輻射能量，在夜晚則通過大氣逆輻射將熱量返回給大氣。地面熱量交換大氣中的溫室氣體（如二氧化碳、甲烷等）能夠吸收地面反射的長波長輻射，并將其重新輻射回地面，從而加劇了溫室效應(yīng)。溫室效應(yīng)大氣逆輻射與地面熱量交換03溫度垂直遞減率對大氣分層影響溫度垂直遞減率是指大氣層結(jié)中，溫度隨高度增加而降低的速率。溫度垂直遞減率是描述大氣層結(jié)穩(wěn)定性的重要參數(shù)，對大氣的垂直運動、對流過程以及天氣現(xiàn)象的產(chǎn)生和發(fā)展具有重要影響。溫度垂直遞減率定義及意義溫度垂直遞減率意義溫度垂直遞減率定義溫度垂直遞減率與大氣分層結(jié)構(gòu)的關(guān)系溫度垂直遞減率的大小決定了大氣層結(jié)的穩(wěn)定性，進而影響大氣的分層結(jié)構(gòu)。對流層和平流層的形成在對流層中，溫度隨高度增加，因此對流運動活躍，水汽和能量主要在對流層內(nèi)垂直輸送；而在平流層中，溫度隨高度降低，對流運動減弱，水汽和能量主要水平輸送。溫度垂直遞減率對大氣分層結(jié)構(gòu)影響溫度垂直遞減率的大小決定了大氣溫度隨高度的變化速率，進而影響大氣的溫度分布。溫度垂直遞減率與大氣溫度分布的關(guān)系在對流層內(nèi)，由于溫度隨高度增加，因此氣溫隨高度升高；而在平流層內(nèi)，由于溫度隨高度降低，因此氣溫隨高度降低。這種氣溫隨高度的變化導致了大氣層結(jié)的穩(wěn)定性變化，進而影響大氣的對流運動和天氣現(xiàn)象的產(chǎn)生和發(fā)展。氣溫隨高度的變化溫度垂直遞減率對大氣溫度分布影響04不同高度層大氣受熱過程分析對流層中的氣體分子直接吸收太陽輻射中的能量，使溫度升高。直接吸收太陽輻射地面長波輻射加熱空氣對流地面通過長波輻射將熱量傳遞給對流層中的氣體分子，使其進一步升溫。受熱的氣體分子上升，形成對流，將熱量從低層向高層傳遞。030201對流層受熱過程分析平流層中的氣體分子通過吸收太陽輻射中的能量，使溫度升高。吸收太陽輻射平流層中的氣體分子在水平方向上流動，將熱量從一側(cè)傳遞到另一側(cè)?？諝馄搅髌搅鲗又械某粞醴肿幽軌蛭臻L波輻射中的能量，使溫度升高。臭氧吸收長波輻射平流層受熱過程分析臭氧分子分解紫外線輻射會使臭氧分子分解成氧原子和氧分子，這個過程會釋放能量。吸收紫外線輻射臭氧層中的臭氧分子能夠吸收紫外線輻射中的能量，使溫度升高。能量傳遞分解后的氧原子和氧分子將能量傳遞給周圍的大氣分子，使其進一步升溫。臭氧層受熱過程分析05大氣垂直分層對氣候影響分析03風切變對流層內(nèi)不同高度的溫度和濕度差異導致風切變現(xiàn)象，影響大氣環(huán)流和氣候變化。01溫度變化對流層是地球大氣層中溫度變化最大的區(qū)域，由于地面輻射加熱和冷卻作用，對流層內(nèi)溫度隨高度遞減。02降水過程對流層中的水汽和雜質(zhì)在上升過程中凝結(jié)成云和降水，對全球氣候變化產(chǎn)生重要影響。對流層對氣候影響分析溫度變化平流層位于對流層之上，從對流層頂部延伸至50-70千米的高度，溫度隨高度增加。臭氧分布平流層中的臭氧主要集中在中間層和上層，對地球氣候系統(tǒng)具有重要影響。大氣環(huán)流平流層中的大氣環(huán)流對全球氣候變化產(chǎn)生重要影響，如西風帶和副熱帶高壓等。平流層對氣候影響分析臭氧層能夠吸收太陽輻射中的紫外線，保護地球生命免受紫外線的傷害。吸收紫外線臭氧層能夠吸收紅外輻射，減緩地球表面的熱量散失，對地球氣候系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)作用。溫室效應(yīng)臭氧層的變化會影響地球表面的能量平衡和氣候變化，如臭氧洞和全球變暖等。氣候變化臭氧層對氣候影響分析06大氣垂直分層受熱過程實驗演示與教學建議實驗目的通過實驗演示大氣垂直分層受熱過程，幫助學生理解大氣的溫度垂直分布和各層特點。實驗材料溫度計、濕度計、氣壓計、風速儀、保溫箱等。實驗演示內(nèi)容與方法設(shè)計實驗步驟1.將溫度計、濕度計、氣壓計和風速儀放置在保溫箱內(nèi)，并確保儀器正常工作。2.將保溫箱置于陽光下，記錄各儀器數(shù)據(jù)，觀察大氣的溫度、濕度、氣壓和風速隨時間的變化。實驗演示內(nèi)容與方法設(shè)計3.每隔一定時間記錄數(shù)據(jù)，并觀察大氣的垂直分層現(xiàn)象。實驗演示注意事項與安全措施教學建議與改進方向?qū)嶒炑菔緝?nèi)容與方法設(shè)計010204實驗演示注意事項與安全措施確保儀器精度和穩(wěn)定性，避免誤差過大。在實驗過程中，注意保護儀器，避免損壞。在陽光強烈時，注意保護眼睛，避免直視太陽。在實驗過程中，保持安靜，避免干擾數(shù)據(jù)記錄。0