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1、其次章 大气环境1 张春燕一、大气的组成及其作用一、大气的组成及其作用氮气氮气78%78%氧气氧气21%21%其他气体其他气体1%1%COCO2 2、氩气、氩气、O O3 3等等干洁空气组成图干洁空气组成图1 1、大气的组成、大气的组成干洁空气、水汽、微小尘埃干洁空气、水汽、微小尘埃水水 汽汽尘尘 埃埃成云致雨的必要条件，起凝结核作用成云致雨的必要条件，起凝结核作用生物体的基本成分生物体的基本成分维持生物活动的必要物质维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；植物光合作用的原料；对地面保温对地面保温吸收紫外线，使地球上的生吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害物免遭过量紫外线的伤害成云
2、致雨的必要条件；成云致雨的必要条件；对地面保温对地面保温大气组成大气组成主主 要要 作作 用用干干洁洁空空气气O3N2O2CO2一、大气的组成极其作用一、大气的组成极其作用二、大气的垂直分层、对流层主要特点对流层主要特点 8-188-18千米千米.因因纬度纬度和和季节季节的不同而不同。的不同而不同。随高度增加而递减（下热上随高度增加而递减（下热上冷）；上升冷）；上升10001000米，下降米，下降6.56.5度。度。对流显著对流显著天气和气候变更显著。天气和气候变更显著。缘由缘由水汽尘埃含量多水汽尘埃含量多 气温变化气温变化厚度厚度大气运动状况大气运动状况天气状况天气状况原因原因热量主要来自地
3、面辐射热量主要来自地面辐射对流层对流层各层主要特点各层主要特点、平流层主要特点平流层主要特点、高层大气层主要特点高层大气层主要特点对流层厚度的变更对流层厚度的变更纬度纬度1718101210128989 N 90 60 30 0 30 60 90S厚度（厚度（KM)KM)5101520夏季：厚夏季：厚冬季：薄冬季：薄随季节变更随季节变更随纬度变更随纬度变更上海：上海：夏季夏季16千米千米 冬季冬季11千米千米对流层的厚度为什么存在时空差异？对流层的厚度为什么存在时空差异？地表气温差异导致对地表气温差异导致对流强度不同。流强度不同。臭氧层臭氧层平流层主要特点平流层主要特点对流层顶至对流层顶至50
4、-5550-55千米；臭氧层千米；臭氧层在在20-3020-30千米处千米处.随高度增加而上升随高度增加而上升(上热下冷上热下冷).).大气水平流动大气水平流动晴朗晴朗臭氧吸收太阳紫外线臭氧吸收太阳紫外线平流层平流层气温变化气温变化天气状况天气状况范围范围大气运动状况大气运动状况原因原因为何有利于高空飞行？为何有利于高空飞行？水平运动，大气平稳；水平运动，大气平稳；天气晴朗，能见度好。天气晴朗，能见度好。020406080100120高度高度/km-100-50050100温度温度/5055500对流层对流层平流层平流层高层高层大气大气中间层中间层热层热层外层外层2227臭氧层臭氧层85200
5、03000020406080100120高度高度/km-100-50050100温度温度/5055500对流层对流层平流层平流层高层高层大气大气中间层中间层热层热层外层外层电离层电离层2227臭氧层臭氧层8520003000大气各层对人类活动影响大气各层对人类活动影响名称名称对人类活动的影响对人类活动的影响对流层对流层平流层平流层高层大层高层大层水汽、尘埃最集中水汽、尘埃最集中天气和气候变更天气和气候变更最显著最显著臭氧层臭氧层(吸取太阳紫外线吸取太阳紫外线)；航空最佳飞；航空最佳飞行层行层 电离层反射无线电波电离层反射无线电波;也是宇宙飞船与也是宇宙飞船与人造卫星所在层人造卫星所在层干洁空气
6、中能吸取并放射长波辐射，对地面有确定保干洁空气中能吸取并放射长波辐射，对地面有确定保温作用的是温作用的是A A、氮气、氮气 B B、氧气、氧气 C C、二氧化碳、二氧化碳 D D、水汽、水汽 C思索：思索：一架飞机从北极动身，到达南极，飞行高度保持在一架飞机从北极动身，到达南极，飞行高度保持在1010千米，该飞机依次经过哪些大气垂直分层中哪些层？千米，该飞机依次经过哪些大气垂直分层中哪些层？纬度纬度1718101210128989 N 90 60 30 0 30 60 90S厚度（厚度（KM)KM)5101520平流层平流层对流层对流层平流层平流层逆温1、逆温形成的条件：（1）当r1R时，TS
7、T起先出现逆温现象，空气无垂直对流，大气稳定。（2）当r2R时，TST逆温现象消逝，温差越大，对流越旺盛。温度温度高度高度m2000100063129Rr1r2T实际温度实际温度T理论温度理论温度(按温度的直减按温度的直减率变更率变更)时时,出现逆温出现逆温三、逆温3000米米-8T实际温度实际温度T理论温度理论温度(即正常温度即正常温度)时时,出现逆温出现逆温,近地面空气运动受阻近地面空气运动受阻1、3000米高空气温为米高空气温为-8，地面温度多少度时，地面温度多少度时,3000米高空产生逆温现象米高空产生逆温现象10典型试题2 2、若高空气温稳定在、若高空气温稳定在-8-8时出现逆温，地
8、面温度至少多少度时时出现逆温，地面温度至少多少度时,逆温现象才会逆温现象才会消逝？消逝？102、逆温分类（按产生缘由分）、逆温分类（按产生缘由分）、辐射逆温：、辐射逆温：在晴朗无风少云的夜晚，地面辐射很快冷却，贴近地面的大气层也随之降温。在晴朗无风少云的夜晚，地面辐射很快冷却，贴近地面的大气层也随之降温。由于空气愈靠近地面，受地面的影响愈大，所以，离地面愈近，降温愈多；离由于空气愈靠近地面，受地面的影响愈大，所以，离地面愈近，降温愈多；离地面愈高，降温愈少，因而形成了自地面起先的逆温（见下图）。地面愈高，降温愈少，因而形成了自地面起先的逆温（见下图）。随着地面辐射冷却速度加快，逆温渐渐向上扩展
9、，黎明时达随着地面辐射冷却速度加快，逆温渐渐向上扩展，黎明时达最强。一般日出后，太阳辐射渐渐增加，地面很快增温，逆温便最强。一般日出后，太阳辐射渐渐增加，地面很快增温，逆温便渐渐自下而上消逝。渐渐自下而上消逝。夏季夜短，逆温层较薄，消逝较快；冬季夜长，逆温层较厚，夏季夜短，逆温层较薄，消逝较快；冬季夜长，逆温层较厚，消逝较慢。消逝较慢。、平流逆温：、平流逆温：当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影响而快速降温而产生的逆温。冬半年，在中纬度的沿海地区，常常出现平流逆温响而快速降温而产生的逆温。冬
10、半年，在中纬度的沿海地区，常常出现平流逆温.地形逆温：地形逆温：常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在确定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因四逆温主要是在确定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因四周三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。周三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。.锋面逆温：锋面逆温：对流层
11、中，冷暖空气相遇，暖空气密度小，爬升到冷空气的上面，两者之间形成对流层中，冷暖空气相遇，暖空气密度小，爬升到冷空气的上面，两者之间形成一个倾斜的过渡区即锋面。在锋面上，假如冷暖空气的温度差比较显著，也可出一个倾斜的过渡区即锋面。在锋面上，假如冷暖空气的温度差比较显著，也可出现逆温。如下图，现逆温。如下图，3、逆温的利与弊1.利：由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展，所以逆温的好处有：可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加平安。逆逆温温顺顺其其它它
12、天天气气现现象象一一样样，可可以以把把逆逆温温现现象象看看成成是是一一种种气气候候资资源源而而加加以以利利用用。主主要要是是在在一一些些山山坡坡或或河河谷谷地地区区。如如我国新疆伊梨谷地，我国新疆伊梨谷地，如：在逆温层坡地多年生果树越冬可不必埋土，冻害得如：在逆温层坡地多年生果树越冬可不必埋土，冻害得 以避开或减轻。以避开或减轻。在逆温层坡地发展蔬菜，可削减热能投入；在逆温层坡地发展蔬菜，可削减热能投入；逆温层坡地还是当地牲畜避寒、越冬的志向场所逆温层坡地还是当地牲畜避寒、越冬的志向场所1.下下图为图为山山东东丘陵某区域剖面示意丘陵某区域剖面示意图图。读图读图回答，回答，优质优质苹果苹果树树多
13、种植在山腰而少在山谷，多种植在山腰而少在山谷，缘缘由是山腰果由是山腰果树树开花早。下开花早。下图图中能正确中能正确说说明明这这一一现现象的是象的是D2 2、在晴朗的夜晚该谷地上空会出现逆温现象，、在晴朗的夜晚该谷地上空会出现逆温现象，逆温层产生的缘由是逆温层产生的缘由是 A A山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底的较山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底的较 暖空气被冷空气抬挤上升暖空气被冷空气抬挤上升B B山顶受太阳辐射多，山谷照不到太阳山顶受太阳辐射多，山谷照不到太阳C C山顶离太阳近，山谷离太阳远山顶离太阳近，山谷离太阳远D D在对流层，气温随高度增加而递减在对流层，气温随高度增加而递减A
14、（1）对环境影响：）对环境影响：空气对流运动被抑制，空气对流运动被抑制，加重大气污染加重大气污染（2）对天气影响：）对天气影响：易产生大雾天气易产生大雾天气阴雨天气（锋面逆温）阴雨天气（锋面逆温）冻雨天气冻雨天气（3）对交通影响：）对交通影响：能见度降低，地面湿滑能见度降低，地面湿滑2.弊：不管是何种缘由形成的逆温，对天气和大气污染的扩散都弊：不管是何种缘由形成的逆温，对天气和大气污染的扩散都有相当大的影响，都会对空气质量产生很大影响。有相当大的影响，都会对空气质量产生很大影响。A.50A.50米米 B.75B.75米米 C.100C.100米米 D.150D.150米2.该该城城市市支支配配
15、新新建建以以煤煤为为燃燃料料的的火火力力发发电电厂厂，该该发发电电厂厂烟烟囱囱的的设设计计高度应不低于高度应不低于 ()下图是下图是“该城市冬季近地面层不同时刻气温随高度变更过程示意图该城市冬季近地面层不同时刻气温随高度变更过程示意图”，读图回答，读图回答12题。题。1.下图是某地气温垂直分布图，下图是某地气温垂直分布图，t1至至t5 图中最有利于大气污染物扩散的是（图中最有利于大气污染物扩散的是（）A.t1 B.t3 C.t4 D.t5DC3 3、读某城某日早晨低层大气剖面图，回答、读某城某日早晨低层大气剖面图，回答:此处气温随海拔的增加而增加此处气温随海拔的增加而增加。图中出现逆温现象的是图中出现逆温现象的是、中的中的 ，推断理由是推断理由是1 1、气温随高度上升而降低，、气温随高度上升而降低，平均每上升平均每上升10001000米气温下降米气温下降66的是：的是：2 2、南极上空臭氧层变薄现、南极上空臭氧层变薄现象出现在：象出现在：3 3、有利于航空飞行的是：、有利于航空飞行的是：4 4、太阳活动猛烈时会使地、太阳活动猛烈时会使地面的无线电短波通讯受到影面的无线电短波通讯受到影响的是：响的是：DCCA