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1、2.3大气环境大气环境(1课时课时)一、大气的组成和垂直分层(一一)大气的组成大气的组成(二二)大气的垂直分大气的垂直分层层低低层层大气大气组组成成体体积积（%）作用作用干干洁洁空气空气N278地球生物体内蛋白地球生物体内蛋白质质的重要的重要组组成部分成部分O221人人类类和一切生物和一切生物维维持生命活持生命活动动所必需所必需的物的物质质CO20.033绿绿色植物色植物进进行光合作用的基本原料，行光合作用的基本原料，并并对对地面起保温作用地面起保温作用O3很少很少能吸收太阳紫外能吸收太阳紫外线线，对对地球上的生物地球上的生物起着保起着保护护作用作用水汽水汽很少很少产产生云、雨、生云、雨、雾雾
2、、雪等天气、雪等天气现现象；影象；影响地面和大气的温度响地面和大气的温度固体固体杂质杂质很少很少作作为为凝凝结结核，是成云致雨的必要条件核，是成云致雨的必要条件(一一)大气的组成大气的组成高度高度气气 温温大气运动大气运动天天 气气与人类关系与人类关系高层高层大气大气平流层平流层对流层对流层升升臭氧臭氧吸收紫外线吸收紫外线对流层顶到对流层顶到50-55千米千米臭氧保护生物臭氧保护生物利于高空飞行利于高空飞行平流运动为主平流运动为主天气晴朗天气晴朗降降地面地面是热源是热源对流运动为主对流运动为主低纬低纬17-18km中纬中纬10-12km高纬：高纬：8-9km天气复杂天气复杂多变多变最为密切最为
3、密切平流层顶到平流层顶到大气上界大气上界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重要作用重要作用先降先降先降先降后升后升后升后升 (二二)大气的垂直分层大气的垂直分层依据：依据：地地 面面对流层顶对流层顶89KM1718KM89KM赤道赤道北极北极南极南极 一架飞机沿一架飞机沿10km高空从南极飞到北极，依高空从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？次穿过了哪几层？平流层平流层对流层对流层平流层平流层高纬：高纬：高纬：高纬：8-98-9千米千米千米千米 中纬：中纬：中纬：中纬：10-1210-12千米千米千米千米 低纬：低纬：低纬：低纬：17-1817-18千米千米千
4、米千米二、对流层大气的受热过程二、对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的削弱作用（一）大气对太阳辐射的削弱作用（二）地面辐射和大气辐射（二）地面辐射和大气辐射（三）影响地面辐射的主要因素（三）影响地面辐射的主要因素 假如到达大气上界的太阳辐射定假如到达大气上界的太阳辐射定为百分之百，而实际上最后到达地球为百分之百，而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有百分之四十七，表面的太阳辐射却只有百分之四十七，这是什么原因造成的？这是什么原因造成的？大气对太阳辐射的削弱作用：大气对太阳辐射的削弱作用：吸收、反射、散射吸收、反射、散射1、大气对太阳辐射的吸收作用地地 面面高高高高层层层层大大大大气气气
5、气平平平平流流流流层层层层对对对对流流流流层层层层臭氧大量吸收波长大臭氧大量吸收波长大臭氧大量吸收波长大臭氧大量吸收波长大于于于于0.1750.175微米的紫外线微米的紫外线微米的紫外线微米的紫外线二氧化碳、水汽吸收二氧化碳、水汽吸收二氧化碳、水汽吸收二氧化碳、水汽吸收红外线红外线红外线红外线选择性选择性氧原子吸收波长小于氧原子吸收波长小于氧原子吸收波长小于氧原子吸收波长小于0.1750.175微米的紫外线微米的紫外线微米的紫外线微米的紫外线2、大气对太阳辐射的反射作用：参与的大气成分：参与的大气成分：特点：特点：3、大气对太阳辐射的散射作用：参与的大气成分：参与的大气成分：云层、尘埃云层、尘
6、埃无选择性无选择性空气分子和微小尘埃空气分子和微小尘埃特点：特点：具有选择性具有选择性云层越厚，云量越多，反射越强。云层越厚，云量越多，反射越强。因此，白天多云，因此，白天多云，气温不会太高气温不会太高云多，反射强。云多，反射强。波长较短的蓝色光、紫色光最容易被散射。波长较短的蓝色光、紫色光最容易被散射。1.1.1.1.为什么在夏季白天多云，气温不会太高？为什么在夏季白天多云，气温不会太高？为什么在夏季白天多云，气温不会太高？为什么在夏季白天多云，气温不会太高？云层的反射作用最为显著。云层越厚，云云层的反射作用最为显著。云层越厚，云量越多，反射越多。在夏季白天多云，气量越多，反射越多。在夏季白
7、天多云，气温不会太高，就是因为云的反射减少了到温不会太高，就是因为云的反射减少了到达地面的太阳辐射。达地面的太阳辐射。在太阳辐射的可见光中，波长较短的蓝色在太阳辐射的可见光中，波长较短的蓝色光最容易被空气分子所散射，所以晴朗的光最容易被空气分子所散射，所以晴朗的天空呈现蔚蓝色。天空呈现蔚蓝色。课堂作业课堂作业2.2.2.2.为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？为什么阳光为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？为什么阳光为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？为什么阳光为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？为什么阳光未直接进教室，教室却是明亮的？未直接进教室，教室却是明亮的？未直接进教室，教室却是明亮的？未直接进教室，教室却是明
8、亮的？形式表现特点对人类活动的影响吸收作用平流层的臭氧吸收紫外线对流层的二氧化碳、水汽吸收红外线。选择性；吸收的能量少。地面生物免遭紫外线侵害。反射作用云层和尘埃能将投射到其上的太阳辐射的一部分，反射到宇宙空间去无选择性夏季多云的白天气温不会太高等。散射作用遇到空气分子或微尘的太阳辐射，以其质点为中心向四面八方散射开来，波长较短的可见光（蓝光、紫光）容易被散射。具有选择性晴朗的天空呈蔚蓝色；十字路口的指示灯不用蓝色。大气对太阳辐射削弱作用的比较大气对太阳辐射削弱作用的比较（二）地面辐射和大气辐射（二）地面辐射和大气辐射太阳辐射100%大气上界太阳常数8.24Jcm2min大气和地面的反射散射3
9、4%大气吸收19%大 气地面吸收47%到达地面的太阳辐射思考思考：为什么我们说太阳辐射是短波辐射，而地面辐为什么我们说太阳辐射是短波辐射，而地面辐射和大气辐射都是长波辐射？射和大气辐射都是长波辐射？大气上界大气上界地面地面地面增温地面增温地地面面辐辐射射射向宇宙空射向宇宙空 间间大大气气吸吸收收“太阳暖大地太阳暖大地”“大气还大地大气还大地”“大地暖大气大地暖大气”太太阳阳辐辐射射大气吸大气吸收收地地面面吸吸收收射向宇宙空间射向宇宙空间大大气气辐辐射射大气逆辐射大气逆辐射（二）地面辐射和大气辐射（二）地面辐射和大气辐射我国北方在冬季为什么用烟雾笼罩大白菜？我国北方在冬季为什么用烟雾笼罩大白菜？
10、深秋至第二年早春季节，霜冻为什么深秋至第二年早春季节，霜冻为什么 多多 出出 现现 在在 晴晴 朗朗 的的 夜夜 里？里？分析为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚温分析为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚温分析为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚温分析为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚温暖一些？暖一些？暖一些？暖一些？云层增强大气逆辐射作用云层增强大气逆辐射作用烟雾增强了大气逆辐射作用烟雾增强了大气逆辐射作用大气逆辐射作用弱大气逆辐射作用弱大气的热力作用对地球生态系统的重要性：1 1、大气的热力作用，减少了气温日较差、大气的热力作用，减少了气温日较差2 2、大气的保温效应，形成了适宜生命的温度条件、大气的保温效应，形成了适
11、宜生命的温度条件 仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？月球月球夜间由于没有大气的保温夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低月面温度骤降，气温很低白天，大气削弱了到白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，达地面的太阳辐射，气温不会太高气温不会太高夜间，地面辐夜间，地面辐射绝大部分热射绝大部分热量又被大气逆量又被大气逆辐射还给地面，辐射还给地面，使气温不致降使气温不致降得过低得过低白天，由于没有大气对太白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高温度升得很高，气温很高大气
12、大气大气大气上界上界上界上界地球地球1太阳辐射太阳辐射大气大气吸收作用吸收作用反射作用反射作用散射作用散射作用削弱作用削弱作用地面地面大气逆辐射大气逆辐射地面辐射地面辐射宇宇宙宙空空间间保温效应保温效应直接直接热源热源直接直接热源热源1.1.大气削弱作用与纬度的关系大气削弱作用与纬度的关系纬度低纬度低太阳高度太阳高度大大经过的大气路经过的大气路程短程短大气削弱少大气削弱少纬度高纬度高太阳高度小太阳高度小经过的大气路程长经过的大气路程长大气削弱多大气削弱多大大气气上上界界地 球赤道(三)影响地面辐射的主要因素太太 阳阳 辐辐 射射不同性质地面的反射率不同性质地面的反射率2935202232101
13、526148495507(平均平均)2(赤道赤道)地面性质地面性质 沙土沙土 黏土黏土 浅色土浅色土 深色土深色土 草地草地 耕地耕地 新雪新雪 冰冰 海洋海洋 海洋海洋2.2.下垫面因素下垫面因素(海拔、坡向等海拔、坡向等)：反射率主要与物体颜色的深浅、物体表面反射率主要与物体颜色的深浅、物体表面的粗糙程度有关。的粗糙程度有关。3 3、气象因素、气象因素日照时数长短等日照时数长短等问题探究：大气的温室效应问题探究：大气的温室效应温室效应温室效应(green house effect)是指大气层通过捕捉辐射使星球不同部份的气温相对稳定的效应。不少研究指出，人为因素使地球上的温室效应加强，而造成
14、全球暖化的效应。原理原理太阳辐射主要是短波辐射短波辐射，而地面辐射地面辐射和大气辐射大气辐射则是长波辐射长波辐射。大气对长波辐射的吸收力较强，但对短波辐射的吸收力比较弱。白天：太阳光射到地球上，部分能量被大气吸收，部分被反射回宇宙，大约47%左右的能量被地球表面吸收夜晚：晚上地球表面以红外线的方式向宇宙散发白天吸收的热量，其中也有部分被大气吸收大气层如同覆盖玻璃的温室一样，保存了一定的热量，使得地球不至于像没有大气层的月球一样，被太阳照射时温度急剧升高，不受太阳照射时温度急剧下降。但因于温室气体温室气体的增加，令地球整体所保留的热能增加。影响影响如果没有温室效应，地球就会冷得不适合人类居住。据
15、估计，如果没有大气层，地球表面平均温度会是摄氏负18度。正是有了温室效应，使地球平均温度维持在15度，然而当下过多的温室气体导致地球平均温度高于15度。目前，人类活动使大气中温室气体含量增加，由于燃烧化石燃料及水蒸气水蒸气、二氧化碳、甲烷、及氟氯碳化物氟氯碳化物等产生排放的气体，经红外线辐射吸收留住能量，导致全球表面温度升高，加剧温室效应，造成全球暖化。为了解决此问题，联合国制定了气候变化框架公约，控制温室气体的排放量，防止地球的温度上升，影响生态和环境。根据所学知识解释自然现象：根据所学知识解释自然现象：1 1、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多
16、云，气温又比晴天高？温又比晴天高？2 2、为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是、为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区？全球太阳辐射强度最大的地区？（白天云层具有很强的反射作用）（白天云层具有很强的反射作用）（夜间云层可以增强大气逆辐射）（夜间云层可以增强大气逆辐射）（赤道地区地面热（赤道地区地面热,空气对流旺盛，多云雨，空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射作用强）云量多，大气的反射作用强）3 3、某地昨天为晴朗的天气，今天为多云的天气，仅从某地昨天为晴朗的天气，今天为多云的天气，仅从大气的热力作用分析，哪一个气温日较差小？为什么大气的热力作用分析，哪一
17、个气温日较差小？为什么？（今天（今天.多云天气，白天大气对太阳辐射的削弱多云天气，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，气温不会太高作用强，气温不会太高;夜晚，大气逆辐射作用夜晚，大气逆辐射作用强，气温不会太低）强，气温不会太低）4、我国漠河冬季气温比拉萨低，但夏季气温比拉萨高，、我国漠河冬季气温比拉萨低，但夏季气温比拉萨高，有关形成的原因的叙述，正确的是有关形成的原因的叙述，正确的是()冬季，漠河日照短，太阳辐射弱，冬季风影响冬季，漠河日照短，太阳辐射弱，冬季风影响夏季，漠河太阳辐射时间长，获热量增多夏季，漠河太阳辐射时间长，获热量增多青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收的太阳辐射少，故气青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收的太阳辐射少，故气温低温低青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收保存地面辐射的能力青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收保存地面辐射的能力差，夏季气温低差，夏季气温低 A B C DD