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1、大气的组成和垂直分层第1页，本讲稿共32页一、大气的组成和垂直分层第2页，本讲稿共32页1、大气的组成和作用成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件水水 汽汽固体杂质固体杂质生物体的基本成分生物体的基本成分维持生命活动必需的物质维持生命活动必需的物质植物光合作用的原料；对地面保温植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生物免遭吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害过量紫外线的伤害成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件干干洁洁空空气气O O3 3N N2 2O O2 2COCO2 2第3页，本讲稿共32页2、大气的垂直分层、大气的垂直分层依据：大气在垂直方向上的温度、密度、大气运动
2、状况分层：自下而上依次为对流层、平流层和高层大气第4页，本讲稿共32页提示：1、纵、横横坐标含义。2、各层高度范围。3、各层温度变化情况并分析成因。4、各层出现的现象。第5页，本讲稿共32页对流层平流层对流旺盛对流旺盛近地面，近地面，纬度不同厚度变纬度不同厚度变；高度增来温度减，高度增来温度减，只因热源是地面；只因热源是地面；天气复杂天气复杂且多变，且多变，风云雨雪较常见风云雨雪较常见气温初稳后气温初稳后升升热热只因层中只因层中臭氧多臭氧多水平流动水平流动天气好天气好高空飞行高空飞行很适合很适合电电离离层层高高层层大大气气电离层能反射电离层能反射无线电波，对无线电波，对无线电通讯有无线电通讯有
3、重要作用重要作用第6页，本讲稿共32页对流层平流层高层大气层层次高度范围气温变化大气运动天气状况与人类的关系12千米千米以下以下降降地地面是热面是热源源对流对流运动运动为主为主天气天气复杂复杂多变多变最为最为密切密切12-50千米千米升升臭臭氧吸收氧吸收紫外线紫外线平流平流运动运动为主为主天气天气晴朗晴朗臭氧保臭氧保护生物护生物,利于高利于高空飞行空飞行50千千米以米以上上电离层电离层反射无反射无线电波线电波第7页，本讲稿共32页二、二、大气的大气的 受热过程受热过程第8页，本讲稿共32页地球上能量源泉地球上能量源泉太阳辐射太阳辐射第9页，本讲稿共32页地地 面面高高层层大大气气平平流流层层对
4、对流流层层臭氧大量吸收臭氧大量吸收紫外线紫外线二氧化碳、水汽吸收二氧化碳、水汽吸收红外线红外线1 1、大气对太阳辐射的吸收作用、大气对太阳辐射的吸收作用氧原子吸收氧原子吸收紫外线紫外线第10页，本讲稿共32页大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用(1)吸收作用吸收作用O、O3吸收紫外线吸收紫外线CO2、水汽吸收红外线、水汽吸收红外线大气的吸收作用有何特点？大气的吸收作用有何特点？特点：有选择性特点：有选择性(2)反射作用反射作用云层越厚越浓，反射作用越强。云层越厚越浓，反射作用越强。（是大气最强的一（是大气最强的一 种削弱作用）种削弱作用）特点：无选择性特点：无选择性(3)散射作用散
5、射作用空气分子和微小尘埃空气分子和微小尘埃特点：有选择性特点：有选择性波长较短的蓝色光最容易被散射波长较短的蓝色光最容易被散射第11页，本讲稿共32页大气吸收大气吸收19%大气和地面反大气和地面反射、散射射、散射34%太阳太阳大气上界大气上界到达地面的太阳辐射到达地面的太阳辐射地面吸收地面吸收47%第12页，本讲稿共32页大气上界大气上界地地 面面太太阳阳辐辐射射地地面面吸吸收收大气吸收大气吸收地面增温地面增温地地面面辐辐射射大气大气吸收吸收射向宇宙空射向宇宙空 间间射向宇宙空射向宇宙空 间间大大气气辐辐射射射向地面射向地面2.大气的受热过程和对地面的保温作用大气的受热过程和对地面的保温作用“
6、太阳暖大地太阳暖大地”“大地暖大气大地暖大气”“大气还大地大气还大地”大大气气增增温温第13页，本讲稿共32页2.大气对地面的保温作用大气对地面的保温作用（1）地面辐射）地面辐射地面辐射是大气的直接热源地面辐射是大气的直接热源长波辐射长波辐射（2 2）大气辐射）大气辐射长波辐射长波辐射（3）大气对地面的保温作用）大气对地面的保温作用地地面面辐辐射射大气大气吸收吸收大气逆辐射大气强烈吸收地面辐射，将能量贮存于大气中，大气强烈吸收地面辐射，将能量贮存于大气中，不致使地面辐射的能量散失不致使地面辐射的能量散失大气辐射的大部分能量又射向地面，在一定程大气辐射的大部分能量又射向地面，在一定程 度上补偿了
7、地面辐射的部分损失度上补偿了地面辐射的部分损失什么是大气的直接热源？什么是大气的直接热源？第14页，本讲稿共32页应用实例应用实例（1 1）多云的夜晚，气温较高。（大气逆辐射强）多云的夜晚，气温较高。（大气逆辐射强）（2 2）在晚秋或寒冬，霜冻多出现在晴朗的夜晚。）在晚秋或寒冬，霜冻多出现在晴朗的夜晚。（大气逆辐射弱）（大气逆辐射弱）（3 3）人造烟幕能起到防御霜冻的作用。（增强大）人造烟幕能起到防御霜冻的作用。（增强大气逆辐射）气逆辐射）（4 4）月球的昼夜温差很大。（因为没大气层，所以）月球的昼夜温差很大。（因为没大气层，所以白天无削弱作用，夜晚无保温作用）白天无削弱作用，夜晚无保温作用）
8、第15页，本讲稿共32页没有大气的月球没有大气的月球有大气的地球的情况有大气的地球的情况大气大气上界上界 资料资料：月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达 1270C，夜晚则降到，夜晚则降到-1830C，这是生活在地球上的人类，这是生活在地球上的人类 无法想象的。而地球的昼夜温差要小得多。无法想象的。而地球的昼夜温差要小得多。试用大气的作用加以解释：试用大气的作用加以解释：第16页，本讲稿共32页太太阳阳辐辐射射地地面面辐辐射射玻璃温室玻璃温室大气作用大气作用-保温作保温作用用大气的温室效应大气的温室效应第17页，本讲稿共32页太阳大气对太阳辐射的吸收
9、作用大气对太阳辐射的吸收作用宇宙空间大气太阳辐射太阳辐射地面地面辐射地面辐射大气逆辐射大气逆辐射保温作用保温作用大气辐射大气辐射地面辐射地面辐射大气的受热过程和对地面的保温作用大气的受热过程和对地面的保温作用1.1.大气的根本热源（大气的根本热源（），大气的直接热源（），大气的直接热源（）。）。2.2.大气逆辐射对地面有什么作用？大气逆辐射对地面有什么作用？太阳辐射太阳辐射太阳辐射太阳辐射地面辐射地面辐射地面辐射地面辐射 保温作用保温作用保温作用保温作用第18页，本讲稿共32页 大气逆辐射在一定程度上补偿了大气逆辐射在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起保温地面辐射损失的热量，对地面起
10、保温作用。作用。思考思考 为什么在浓云密布的夜晚，不为什么在浓云密布的夜晚，不易凝结霜和露？易凝结霜和露？第19页，本讲稿共32页ABCDEGHF大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用 和对地面的保温作用和对地面的保温作用短波辐射短波辐射长波辐射长波辐射太阳辐射太阳辐射到到达达地地面面太太阳阳辐辐射射大气吸收太阳辐射大气吸收太阳辐射地面辐射地面辐射大大气气吸吸收收地地面面辐辐射射射向宇宙地面辐射射向宇宙地面辐射射向宇宙大气辐射射向宇宙大气辐射大气逆辐射大气逆辐射第20页，本讲稿共32页通过本节课，你学到了什么？通过本节课，你学到了什么？太阳辐射太阳辐射大气大气吸收作用吸收作用反射作用
11、反射作用散射作用散射作用削弱作用削弱作用地面地面地面辐射地面辐射大气逆辐射大气逆辐射保温作用保温作用直接直接热源热源直接直接热源热源通过计算，如果没有大气，地表的平均温度为通过计算，如果没有大气，地表的平均温度为-230C，实际为实际为150C，也就是说，由于大气的保温作用，使，也就是说，由于大气的保温作用，使地表温度升高了地表温度升高了380C。第21页，本讲稿共32页昼昼夜夜（1）白天多云时，由于云层对太阳辐射的）白天多云时，由于云层对太阳辐射的 作用增强，到达地面的太阳辐射强度作用增强，到达地面的太阳辐射强度 ，所以地面温度比晴天所以地面温度比晴天 。（2）夜间多云时，由于云层）夜间多云
12、时，由于云层 地面长波辐射，地面长波辐射，并使大气并使大气 作用增强，补偿了地面作用增强，补偿了地面 辐射损失的热量，所以地面温度比晴天辐射损失的热量，所以地面温度比晴天 。晴天与阴天比昼夜温差晴天与阴天比昼夜温差晴天晴天阴天阴天 反射反射减弱减弱低低吸收吸收逆辐射逆辐射高高第22页，本讲稿共32页地面辐射 太阳太阳 地面地面 大气大气 宇宙空间宇宙空间太阳辐射大气辐射大气逆辐射保温作用地面辐射削弱作用1.1.大气最主要、直接的热源是大气最主要、直接的热源是地面地面3.3.大气对地面的保温作用是通过大气对地面的保温作用是通过大气逆辐射大气逆辐射实现的实现的2.2.大气对太阳辐射的削弱作用主要表
13、现为大气对太阳辐射的削弱作用主要表现为吸收、反射（云）、吸收、反射（云）、散射。散射。小结：小结：第23页，本讲稿共32页达标练习：1。读右图，回答：(1)(1)ABC分别表示大气垂直分层的()层、()层和()层。(2)(2)气温随高度增加而递减的是()层，气温随高度增加而上升的是()层。(3)(3)A层大气以()运动为主，B层大气以()运动为主。(4)ABC(4)ABC三层中适合飞机高空飞行的是()层；大气处于高度电离状态，对无线电通信有重要作用的是()层，云、雨、雪等天气现象均发生在()层。对流对流平流平流高层大气高层大气对流对流平流平流平流平流对流对流平流平流电离层电离层对流对流第24页
14、，本讲稿共32页（5）某地近地面气温为）某地近地面气温为280C,这里对流这里对流层厚度为层厚度为17KM,此时此时,对流层顶的气温对流层顶的气温()A -1020C B-740CC -1300C D-1580CB第25页，本讲稿共32页（1 1）有关臭氧的叙述，正确的是（）有关臭氧的叙述，正确的是（）A A、臭氧主要吸收太阳辐射中的红外线、臭氧主要吸收太阳辐射中的红外线 B B、臭氧含量的最大值在、臭氧含量的最大值在22222727千米高空千米高空 C C、人类活动排放出的二氧化碳破坏大气层中的臭氧、人类活动排放出的二氧化碳破坏大气层中的臭氧 D D、被誉为、被誉为“地球生命的保护伞地球生命
15、的保护伞”BD2、选择题：（2 2）下列是关于大气）下列是关于大气对流层对流层特点的描述：特点的描述：气温随高度增加气温随高度增加而递增；而递增；空气对流运动显著；空气对流运动显著；低纬地区厚度大于高纬地低纬地区厚度大于高纬地区；区；天气现象复杂多变。其中天气现象复杂多变。其中全部正确全部正确的一组叙述是（的一组叙述是（）A、B、C、D、C第26页，本讲稿共32页（3 3）关于平流层的叙述，正确的是（）关于平流层的叙述，正确的是（）A A、平流层上冷下热，大气稳定，不易形成对流、平流层上冷下热，大气稳定，不易形成对流 B B、气温基本上不受地面影响、气温基本上不受地面影响 C C、在平流层中存
16、在一个电离层，能反射无线电波、在平流层中存在一个电离层，能反射无线电波 D D、平流层有利于高空飞行，与人类的关系最为密切、平流层有利于高空飞行，与人类的关系最为密切B（4 4）有时地面无线电短波通讯突然中断，这可能是（）有时地面无线电短波通讯突然中断，这可能是（）A A、对流层出现云、雨、雾、雪等天气、对流层出现云、雨、雾、雪等天气 B B、臭氧层的存在、臭氧层的存在 C C、电离层受到耀斑爆发的干扰、电离层受到耀斑爆发的干扰 D D、空气对流运动所致、空气对流运动所致C第27页，本讲稿共32页（5）3000千米以上的大气层千米以上的大气层,气温高达气温高达1000度以上度以上,但在但在其运
17、行的人造卫星不会被烧毁其运行的人造卫星不会被烧毁,其主要原因是其主要原因是（）A 卫星与大气处于相对静止状态卫星与大气处于相对静止状态B 卫星在大气中高速运行卫星在大气中高速运行,能很好散热能很好散热C 这层大气稀薄这层大气稀薄,卫星从中吸收的与之磨擦产生的热量卫星从中吸收的与之磨擦产生的热量 有限有限D 这层大气密度很大这层大气密度很大,有利于卫星散热有利于卫星散热C第28页，本讲稿共32页 3.3.为什么寒冷的冬季能在塑料大棚中生产蔬菜为什么寒冷的冬季能在塑料大棚中生产蔬菜?什什么是大气的保温效应么是大气的保温效应?其基本原理何在其基本原理何在?答答:大气的温室效应大气的温室效应 它指太阳
18、短波辐射可以透过大气层射入地面它指太阳短波辐射可以透过大气层射入地面,而地面吸而地面吸收后放出长波辐射被大气中的二氧化碳吸收而增温。大收后放出长波辐射被大气中的二氧化碳吸收而增温。大气增温的同时也向外辐射小部分射向宇宙气增温的同时也向外辐射小部分射向宇宙,大部分返回地大部分返回地面正好相反面正好相反,形成大气逆辐射形成大气逆辐射,这在一定程度上补偿了地这在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量面辐射损失的热量,大气对地面起到了保温作用。大气对地面起到了保温作用。大气中二氧化碳和水汽就像一层厚厚的玻璃把地大气中二氧化碳和水汽就像一层厚厚的玻璃把地球变成了一个大暖房。除二氧化碳和水汽外球变成了一个大暖
19、房。除二氧化碳和水汽外,还有甲烷、还有甲烷、臭氧、氧化亚氮和氟里昂等。臭氧、氧化亚氮和氟里昂等。第29页，本讲稿共32页材材料料（1）由由于于煤煤、石石油油等等矿矿物物燃燃料料的的使使用用越越来来越越多多，人人类类社社会会每每年年排排放放的的二二氧氧化化碳碳总总量量在在过过去去三三十十年年里里增增加加了了一一倍倍，再再加加上上大大量量砍砍伐伐森森林林，减减少少了了绿绿色色植植物物通通过过光光合合作作用用吸吸收收二二氧氧化化碳碳的的能能力力，大大气气中中二二氧氧化化碳碳的的浓浓度度在在过过去去三三十十年年里里增长了增长了12。（2）氯氯氟氟烃烃是是一一种种人人工工合合成成的的化化合合物物，主主要
20、要用用于于制制冷冷剂剂、火火箭箭推推进进剂剂等等，到到了了80年年代代中中期期为为止止，全全球球氯氯氟氟烃烃的的年年消消费量已达到费量已达到100万吨。万吨。（3）由由于于煤煤、石石油油等等矿矿物物燃燃料料的的使使用用越越来来越越多多，排排入入空空气中的硫、氮等氧化物不断增加。气中的硫、氮等氧化物不断增加。大气组成的这种变化，会产生什么影响大气组成的这种变化，会产生什么影响?第30页，本讲稿共32页重点重点1、地球大气各成分的作用。2、各层大气的特点及成因。3、大气的受热过程。第31页，本讲稿共32页1.大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用(1)吸收作用吸收作用O、O3吸收紫外线吸收紫外线CO2、水汽吸收红外线、水汽吸收红外线大气的吸收作用有何特点？大气的吸收作用有何特点？特点：有选择性特点：有选择性(2)反射作用反射作用云层越厚越浓，反射作用越强。云层越厚越浓，反射作用越强。（是大气最强的一（是大气最强的一 种削弱作用）种削弱作用）特点：无选择性特点：无选择性(3)散射作用散射作用空气分子和微小尘埃空气分子和微小尘埃特点：有选择性特点：有选择性波长较短的蓝色光最容易被散射波长较短的蓝色光最容易被散射第32页，本讲稿共32页