2.3.1-大氣熱狀況與大氣運(yùn)動(dòng)解析

大氣熱狀況與大氣運(yùn)動(dòng)第三節(jié)大氣環(huán)境必修Ⅰ

第二章自然環(huán)境中的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和能量交換一、大氣的組成和垂直分層1、地球外部的三大圈層：大氣圈、水圈、生物圈2、大氣的組成：

干潔空氣：氮（78%）、氧氣21%、二氧化碳、臭氧

水汽固體雜質(zhì)成云致雨的必要條件——雨后的空氣是清新的高層大氣50平流層12對(duì)流層-100020℃大氣的垂直分層溫度變化大氣運(yùn)動(dòng)狀況對(duì)人類的影響對(duì)流層平流層高層大氣下熱上冷,高度增加溫度降低，對(duì)流旺盛天氣復(fù)雜多變.緯度不同,厚度不同下冷上熱,水平運(yùn)動(dòng),天氣好,利于高空飛行電離層電離層能反射無線電波,利于通信.但會(huì)受到太陽活動(dòng)影響.O3一、大氣的組成和垂直分層3、垂直分層

層次特點(diǎn)原因?qū)α鲗英贇鉁仉S高度增加而遞減，每上升100米降低0.6℃②對(duì)流動(dòng)動(dòng)顯著③天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變熱量絕大部分來自地面，上冷下熱，差異大，對(duì)流強(qiáng)水汽雜質(zhì)多、對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著平流層起初氣溫變化小，30千米以上氣溫迅速上升大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主大氣平穩(wěn)天氣晴朗有利高空飛行臭氧吸收紫外線上熱下冷水汽雜質(zhì)少、水平運(yùn)動(dòng)高層大氣存在若干電離層，能反射無線電波，對(duì)無線電通信有重要作用太陽紫外線和宇宙射線作用

在對(duì)流層里有時(shí)會(huì)出現(xiàn)氣溫隨海拔增高而增加的現(xiàn)象(或垂直遞減率＜0.6°C/100米的現(xiàn)象)，稱為逆溫現(xiàn)象。后果:使對(duì)流運(yùn)動(dòng)減弱,污染物不易擴(kuò)散,加重空氣污染.高度溫度高度溫度高度溫度（一）大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用二、大氣（對(duì)流層）的熱力狀況

反射作用：云、粗粒塵埃影響因素：云層塵埃越厚越多反射越強(qiáng)夏季，多云的白天，氣溫高還是低？特點(diǎn)：沒有選擇性反射作用對(duì)太陽輻射的削弱最多吸收作用：臭氧、二氧化碳、水汽地面高層大氣平流層對(duì)流層二氧化碳、水汽吸收紅外線選擇性思考：1大氣對(duì)太陽輻射的吸收是全面的還是具有選擇性2、為什么說大氣直接吸收的太陽輻射能量是很少的？大氣對(duì)太陽輻射中能量最強(qiáng)的可見光吸收得很少，大部分可見光能夠透過大氣到地面。臭氧大量吸收紫外線散射作用：空氣分子或細(xì)小塵埃當(dāng)散射質(zhì)點(diǎn)直徑小于太陽輻射波長(zhǎng)時(shí)，散射具有選擇性。太陽輻射的波長(zhǎng)愈短(如藍(lán)紫光），愈易被散射。如果散射質(zhì)點(diǎn)直徑大于太陽輻射波長(zhǎng)時(shí)，散射沒有選擇性。即輻射的各種波長(zhǎng)都同樣被散射。散射光是白色的。散射作用例子為什么天氣晴朗時(shí)正午天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色，而早晚天空呈紅色？為什么紅燈停綠燈行？霧天或空氣混濁時(shí)天空的顏色？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？（正午太陽高度大，穿過路程短，僅藍(lán)光被散射掉，因而天空呈藍(lán)色；早晚陽光斜射，穿過路程長(zhǎng)，短波各色光皆被散射，剩下紅光投射地面，陽光紅似火，地平線附近的天空呈紅色霞光）紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，難被散射，穿透力強(qiáng)，以紅燈為停止的信號(hào)燈更為醒目！1.大氣對(duì)太陽輻射削弱作用的敘述，正確的是（

）A．夏天白天多云，氣溫比晴天低，是云的反射作用所致B．大氣對(duì)太陽輻射的吸收是全面的

C．太陽高度越大，太陽輻射被削弱越多D．太陽輻射穿過大氣層被大量吸收，減少到達(dá)地面的能量A二、大氣的熱力狀況

（一）大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用吸收作用反射作用散射作用(二)大氣對(duì)地面的保溫效應(yīng)大氣上界地面太陽輻射地面吸收大氣吸收、反射、散射等削弱作用地面增溫地面輻射大氣吸收射向宇宙空間射向宇宙空間大氣逆輻射射向地面太陽輻射和地面輻射、大氣輻射的關(guān)系“太陽暖大地”“大地暖大氣”“大氣還大地”大氣增溫大氣輻射地面輻射大氣逆輻射(二)大氣對(duì)地面的保溫效應(yīng)大氣在增溫的同時(shí)，也向外放射長(zhǎng)波輻射，稱為大氣輻射。大氣輻射僅有一小部分射向宇宙空間。大氣輻射大部分射向地面，與地面輻射方向相反，被稱為大氣逆輻射。當(dāng)天空有云，特別是有濃密低云時(shí)，大氣逆輻射更強(qiáng).大氣吸收大氣保溫作用的成因（表現(xiàn)）：1、大氣吸收地面輻射，阻止地面熱量散失。2、大氣逆輻射把熱量還給地面，補(bǔ)償熱量損失。大氣逆輻射把熱量還給地面，在一定程度上補(bǔ)償了地面輻射散失的熱量，對(duì)地面起到保溫作用。這種作用類似于玻璃溫室的作用，人們通常稱之為大氣的“溫室效應(yīng)”。紅外線長(zhǎng)波輻射短波輻射塑料大棚問題探究：1.從大氣的熱力作用（削弱作用和保溫作用），說明為什么地球表面溫度的晝夜變化不像月球那樣明顯？2.晴朗和多云時(shí)的晝夜溫差哪個(gè)大，為什么？3.晚秋和寒冬，為什么霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚？4.在寒冬，人造煙幕是怎樣起到防御霜凍的作用？其原理是什么？《齊民要術(shù)》中有這樣一段描述：“凡五果，花盛時(shí)遭霜，則無子。天雨新晴，北風(fēng)寒徹，是夜必霜。此時(shí)放火作煴，少得煙氣，則免于霜矣。”從大氣的熱力作用，說明為什么地球表面溫度的晝夜變化不像月球那樣明顯？月球夜間由于沒有大氣的保溫效應(yīng)，月球表面輻射強(qiáng)烈，月面溫度驟降，氣溫很低白天，由于沒有大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用，月面溫度升得很高，氣溫很高大氣上界地球白天，削弱作用減少了到達(dá)地面的太陽輻射，氣溫不會(huì)太高夜間，大氣的保溫作用能彌補(bǔ)地面輻射散失的熱量,使氣溫不致降得過低大氣對(duì)地球的作用為地球上的生命提供了適宜的溫度條件白天云層反射作用強(qiáng)，減少到達(dá)地面的太陽輻射，對(duì)太陽輻射的削弱作用強(qiáng)，氣溫不會(huì)太高。夜間大氣逆輻射強(qiáng)，地面散失的熱量少，氣溫不會(huì)太低。白天大氣對(duì)太陽輻射削弱作用弱，到達(dá)地面的太陽輻射多，氣溫高。

天氣晴朗夜間大氣逆輻射較弱，地面損失的熱量多，氣溫低（晝夜溫差大）

天氣多云（晝夜溫差小）對(duì)比晴朗和多云時(shí)的晝夜溫差如下圖，為北半球中緯地區(qū)某地連續(xù)三天的天氣狀況，敘述正確的是

BA、

10月4日晝夜溫差最大B、

10月5日晝夜溫差最大

C、

10月6日易出現(xiàn)霜凍3.晚秋和寒冬，為什么霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚？A大氣的逆輻射作用弱B大氣對(duì)地面輻射吸收作用強(qiáng)C大氣對(duì)地面輻射反射作用強(qiáng)D大氣的保溫作用強(qiáng)4.在寒冬，人造煙霧是怎樣起到防御霜凍的作用？A煙霧能將地面輻射反射回地面B煙霧能將地面輻射散射回地面C煙霧能吸收地面輻射，增加大氣逆輻射D煙霧能使地面和近地面大氣加熱增溫AＣ晴朗的夜晚天空無云，大氣逆輻射弱，導(dǎo)致地面輻射散失熱量多，地面溫度低。人造煙霧含大量二氧化碳、水汽和塵埃，能強(qiáng)烈吸收地面輻射，從而增強(qiáng)大氣逆輻射，減少了地面輻射損失的熱量，對(duì)地面起到保溫作用。大氣上界地面地面增溫地面輻射射向宇宙空

間大氣吸收“太陽暖地面”“地面暖大氣”太陽輻射小結(jié)：大氣受熱過程大氣輻射大氣逆輻射“大氣還地面”地面吸收大氣吸收、散射大氣反射太陽地面大氣地面輻射大氣逆輻射宇宙空間大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用反射、散射、吸收大氣對(duì)地面的保溫作用大氣輻射地面輻射太陽輻射大氣的受熱過程:1.太陽輻射是地球上最主要的能量來源2.地面輻射是近地面大氣的直接熱源3.大氣逆輻射對(duì)地面起保溫作用.讀圖：1、圖中A、E、H所表示的輻射中屬短波輻射的有

，屬長(zhǎng)波輻有

。2、從輻射數(shù)量上看A>D的原因是：

。地面大氣上界ADBCEFGHIAE、H因?yàn)镈進(jìn)入大氣層受到大氣的削弱作用3、對(duì)地面起保溫作用的主要環(huán)節(jié)是：F①大氣吸收地面輻射H②大氣逆輻射補(bǔ)充地面散失的熱量緯度低—太陽高度大—經(jīng)過的大氣路程短—大氣削弱少，且光能集中緯度高—太陽高度小—經(jīng)過的大氣路程長(zhǎng)—大氣削弱多；且光照分散大氣上界地球緯度位置閱讀課文，還有哪些因素影響地面輻射強(qiáng)度？下墊面狀況氣象因素三、影響地面輻射的因素：海拔高度地面獲得的太陽輻射

赤道地區(qū)地面熱,空氣對(duì)流旺盛，多云雨，云量多，大氣的反射作用強(qiáng)2.我國以下地區(qū)中太陽能最豐富的是四川盆地東北地區(qū)青藏高原海南島

青藏高原海拔高，空氣稀薄，云層薄，大氣對(duì)太陽輻射削弱作用小，到達(dá)地面的太陽輻射能就多，是我國太陽能最豐富的地區(qū)；四川盆地地勢(shì)低并且較封閉，云霧降水日數(shù)多，是我國太陽能最弱的地區(qū)。1.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(qiáng)度最大的地區(qū)？問題思考：1．下列自然現(xiàn)象中，與大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用無關(guān)的是(

)A．多云的夜晚通常比晴朗的夜晚溫暖些B．夏季天空多云時(shí)，白天的氣溫不會(huì)太高C．晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色D．低云籠罩的白天，天空仍是明亮的2．氣象諺語有“露重見晴天”的說法。就此現(xiàn)象，下列敘述正確的是(

)A．天空云量少，大氣保溫作用強(qiáng)B．地面輻射強(qiáng)，地表降溫慢C．空氣中水汽少，地表降溫慢D．大氣逆輻射弱，地表降溫快課堂鞏固練習(xí)AD下圖為“地球熱量平衡示意圖”，讀圖回答3～4題。3．下列數(shù)字所示環(huán)節(jié)與大氣保溫作用直接相關(guān)的有(

)A．①③B．②③C．①④D．②④4．青藏高原與四川盆地緯度相當(dāng)，關(guān)于兩地受熱狀況的比較，正確的是(

)A．青藏高原的年平均氣溫較低，與④大小有關(guān)B．四川盆地的年太陽總輻射量較小，與①大小有關(guān)C．四川盆地的氣溫日較差較小，與③大小有關(guān)D．青藏高原的年太陽輻射總量較大，與②大小有關(guān)AC解釋：根據(jù)圖示內(nèi)容可以判斷出①表示大氣吸收的地面輻射，②表示地面輻射，③表示大氣逆輻射。④表示到達(dá)地面的太陽輻射。第3題，大氣保溫作用與①③直接相關(guān)。第4題，青藏高原的年平均氣溫較低，與大氣的保溫作用(①③)弱有關(guān)；四川盆地的年太陽總輻射量較小，與到達(dá)地面的太陽輻射(④)少有關(guān)；青藏高原的年太陽輻射總量較大，與到達(dá)地面的太陽輻射(④)多有關(guān)；四川盆地的氣溫日較差較小，與大氣逆輻射(③)強(qiáng)有關(guān)。1.霜凍出現(xiàn)在