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1、1第二章第二章 自然环境中的物质运动和能量交换自然环境中的物质运动和能量交换第三节第三节 大气环境大气环境第一课时第一课时 大气垂直分层大气垂直分层2 1地球外部结构分为哪几个圈层？地球外部结构分为哪几个圈层？2地球表面的空气为什么不会大量散失到宇宙空间？地球表面的空气为什么不会大量散失到宇宙空间？3大气层有多厚？如何确定大气圈的上界？大气层有多厚？如何确定大气圈的上界？3一、初步了解大气一、初步了解大气 根据已学的地理和其它自然科学知识思考分析下列问题：根据已学的地理和其它自然科学知识思考分析下列问题：（1）在大气层中，大气的密度分布有何规律？为什么？）在大气层中，大气的密度分布有何规律？为
2、什么？（2）大气中有哪些主要成分？这些成分对地理环境有何意义？）大气中有哪些主要成分？这些成分对地理环境有何意义？41大气密度分布大气密度分布由由于于重重力力作作用用，地地球球上上大大气气由由下下而而上上密密度度变变小小。大大气气 大大部部集集中中于近地面。于近地面。2低层大气的组成和作用低层大气的组成和作用（1）组成部分：）组成部分：干洁空气、水汽和固体杂质。干洁空气、水汽和固体杂质。干洁空气由干洁空气由N2、O2、CO2、O3等组成。等组成。（2）各部分的作用：）各部分的作用：氧和氮氧和氮生命体必需的物质，生物体的基本成分。生命体必需的物质，生物体的基本成分。二氧化碳二氧化碳光合作用和保温
3、作用必要的物质。光合作用和保温作用必要的物质。臭氧臭氧吸收紫外线。吸收紫外线。水汽和固体杂质水汽和固体杂质成云致雨的必要条件。成云致雨的必要条件。5二、垂直分层二、垂直分层1划分依据划分依据 不同高度的温度变化特点、不同高度的温度变化特点、空气成分、空气密度等。空气成分、空气密度等。2划分层次划分层次 由地面向上，大气划分为对由地面向上，大气划分为对流层、平流层和高层大气。流层、平流层和高层大气。对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气63对流层特点对流层特点（1）对流层的厚度）对流层的厚度 对流层的平均厚度约对流层的平均厚度约12千米。千米。思考：对流层的厚度，赤道最厚思考：对流层的厚度，赤
4、道最厚（约（约1718千米），两极最薄（约千米），两极最薄（约89千米），为什么？千米），为什么？赤道受热多，对流强，对流层厚；赤道受热多，对流强，对流层厚；两极受热少，对流弱，对流层薄。两极受热少，对流弱，对流层薄。1250高度（千米）高度（千米）712125050高度（千米）高度（千米）热热冷冷3对流层特点对流层特点（2）对流层的温度变化）对流层的温度变化 对流层向上温度递减。对流层向上温度递减。思考：对流层的温度为什么会高度越思考：对流层的温度为什么会高度越高气温越低呢？高气温越低呢？对流层大气的主要直接热源是地面。对流层大气的主要直接热源是地面。垂直递减率约为：垂直递减率约为：0.6/
5、100米。米。（3）对流层的大气运动）对流层的大气运动 对流层大气对流运动显著。对流层大气对流运动显著。思考：对流层为什么对流运动显著？思考：对流层为什么对流运动显著？对流层大气温度上冷下热，容易产生对流层大气温度上冷下热，容易产生对流。对流。83对流层特点对流层特点（4）对流层的天气状况）对流层的天气状况 对流层天气多变，云雨均集中于该层次。对流层天气多变，云雨均集中于该层次。思考：对流层为什么天气多变，多云雨？思考：对流层为什么天气多变，多云雨？对流层集中了绝大部分水汽和尘埃，具有成云致雨的物对流层集中了绝大部分水汽和尘埃，具有成云致雨的物质条件；对流层对流运动显著，暖湿气流容易上升成云致
6、质条件；对流层对流运动显著，暖湿气流容易上升成云致雨。雨。9 根据前面对根据前面对“对流层特点对流层特点”的学习过程，分组讨论：的学习过程，分组讨论：（1）平流层大气有何特点？）平流层大气有何特点？（2）各特点的原因分别是什么？）各特点的原因分别是什么？（3）平流层对我们人类活动有何意义？）平流层对我们人类活动有何意义？1012125050高度（千米）高度（千米）4平流层特点平流层特点（1）平流层气温向上升高。）平流层气温向上升高。因为该层中臭氧含量大，能直接吸收因为该层中臭氧含量大，能直接吸收太阳辐射中的紫外光而增温。太阳辐射中的紫外光而增温。（2）平流层大气以水平运动为主。）平流层大气以水
7、平运动为主。因为气温向上递增，不易形成对流。因为气温向上递增，不易形成对流。（3）大气稳定。）大气稳定。因为水平运动为主，且含水汽很少。因为水平运动为主，且含水汽很少。平流层大气稳定，适合高空飞行。平流层大气稳定，适合高空飞行。1112125050高度（千米）高度（千米）5高层大气的特点高层大气的特点（1）高层大气的气温随高度升高有升）高层大气的气温随高度升高有升有降。有降。（2）高层大气空气稀薄。是人造卫星）高层大气空气稀薄。是人造卫星和宇宙火箭运行的层次。和宇宙火箭运行的层次。（3）高层大气中有电离层，对无线电）高层大气中有电离层，对无线电短波通信具有重要意义。短波通信具有重要意义。12层
8、次层次特点特点对流层对流层气温向上递减气温向上递减对流运动显著对流运动显著天气多变天气多变平流层平流层气温向上递增气温向上递增水平运动为主水平运动为主天气稳定天气稳定高层大气高层大气气压很低，空气密度很小，气温有高有低气压很低，空气密度很小，气温有高有低一、初步了解大气一、初步了解大气二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层13第三节第三节 大气环境大气环境第二章第二章 自然环境中的物质运动和能量交换自然环境中的物质运动和能量交换第二课时第二课时 对流层大气的受热过程对流层大气的受热过程14为何月球的昼夜温差如此之为何月球的昼夜温差如此之大，而地球的昼夜温差较小大，而地球的昼夜温差较小？离我们地球
9、最近大型自然天体是月球，日地距离与日月距离我们地球最近大型自然天体是月球，日地距离与日月距离相当，但月球表面白天温度可达离相当，但月球表面白天温度可达123，夜晚温度可降至，夜晚温度可降至-233。这与地球和月球的自转周期有关，同时也这与地球和月球的自转周期有关，同时也与大气削弱和保温作用有关。与大气削弱和保温作用有关。15大气上界大气上界地面地面太太阳阳辐辐射射到到达达地地面面地面吸收增温地面吸收增温大气吸收大气吸收大气反射大气反射地面反射地面反射一、大气的受热过程一、大气的受热过程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）主要削弱方式：）主要削弱方式：吸收、反射和散射等吸收、
10、反射和散射等（2）削弱作用的意义：）削弱作用的意义：使得白天时只有部分太阳辐射使得白天时只有部分太阳辐射到达地面并被吸收。使白天气温不到达地面并被吸收。使白天气温不致升得过高。致升得过高。16大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射太阳辐射总体波长范围：总体波长范围：0.154微米微米紫外光紫外光可见光可见光红外光红外光占太阳能占太阳能的比例的比例7%50%43%波长波长（微米）（微米）小于小于0.1750.1750.40.400.76大于大于0.76经过大气经过大气层时发生层时发生的情况的情况几乎完几乎完全被上全被上层大气层大气吸收吸收绝大部绝大部分被臭分被臭氧层吸氧层吸收收
11、波长较短的蓝色光等波长较短的蓝色光等为大气分子所散射，为大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可水汽、云和浮尘等可反射和吸收一部分可反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见见光，绝大部分可见光能够直接到达地面光能够直接到达地面对流层大气中的对流层大气中的二氧化碳、水汽、二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直云和浮尘，可直接吸收相当数量接吸收相当数量的红外光的红外光171大气对太阳辐射的削弱作用几种形式各有什么特点？大气对太阳辐射的削弱作用几种形式各有什么特点？反射不具有选择性，吸收具有选择性，散射有时具有选择性，反射不具有选择性，吸收具有选择性，散射有时具有选择性，有时不具有选择性。有时不具有选择性。2为什么晴
12、朗的天空多呈现蔚蓝色？为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？晴朗的天空多呈现蔚蓝色，是因为晴朗的天空空气分子容易晴朗的天空多呈现蔚蓝色，是因为晴朗的天空空气分子容易散射波长较短的蓝色光。散射波长较短的蓝色光。3多云的白天气温往往不高，其主要原因是什么？多云的白天气温往往不高，其主要原因是什么？多云的白天，大气的消弱作用强，地表获得的太阳辐射少。多云的白天，大气的消弱作用强，地表获得的太阳辐射少。18射向宇宙空间射向宇宙空间大大气气逆逆辐辐射射大大气气增增温温大气吸收大气吸收大气上界大气上界地面地面太太阳阳辐辐射射到到达达地地面面地面吸收增温地面吸收增温大气反射大气反射地面反射地面反射射向宇宙空间射向宇
13、宙空间大气吸收大气吸收地地面面辐辐射射2大气对地面的保温作用大气对地面的保温作用19（1）什么是地面辐射和大气辐射？）什么是地面辐射和大气辐射？地面辐射是地面吸收太阳辐射后升温，同时持续向外释放的辐地面辐射是地面吸收太阳辐射后升温，同时持续向外释放的辐射能量。大气辐射是大气吸收地面辐射增温的同时向外辐射的能射能量。大气辐射是大气吸收地面辐射增温的同时向外辐射的能量。地面辐射和大气辐射均为长波辐射。量。地面辐射和大气辐射均为长波辐射。（2）读图归纳，大气对地面的保温作用基本原理是什么？）读图归纳，大气对地面的保温作用基本原理是什么？保温作用基本原理：保温作用基本原理：地面辐射放出的绝大部分热量被
14、大气吸地面辐射放出的绝大部分热量被大气吸收截留下来。收截留下来。大气逆辐射补偿地面损失的热量。大气逆辐射补偿地面损失的热量。（3）大气对地面的保温作用对地表温度有何意义？）大气对地面的保温作用对地表温度有何意义？使得地表夜晚降温不致过低。使得地表夜晚降温不致过低。20为什么月球表面昼夜温差比地球大得多？为什么月球表面昼夜温差比地球大得多？白天最高气温可达白天最高气温可达123 夜晚最低气温可至夜晚最低气温可至-23321 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？不像月球那样明显？月球月球夜间由于没有大气的保温效应
15、，月夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低气温很低白天，大气削弱了到达地面白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，气温不会太高的太阳辐射，气温不会太高夜间，地面辐射绝夜间，地面辐射绝大部分热量又被大大部分热量又被大气逆辐射还给地面，气逆辐射还给地面，使气温不致降得过使气温不致降得过低低白天，由于没有大气对太阳辐射的白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气削弱作用，月面温度升得很高，气温很高温很高大气大气上界上界地球地球22 1相同季节一个地区多云夜晚的气温往往比晴朗夜晚的气温高，请相同季节一个地区多云夜晚的气温往往比晴
16、朗夜晚的气温高，请说一说其主要原因。说一说其主要原因。多云的夜晚比晴朗的夜晚大气逆辐射强，对地面的保温作用强，多云的夜晚比晴朗的夜晚大气逆辐射强，对地面的保温作用强，因此气温较高。因此气温较高。2深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚？深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚？晴朗夜晚，大气逆辐射弱，地面温度低，容易出现霜冻。晴朗夜晚，大气逆辐射弱，地面温度低，容易出现霜冻。3每年秋冬季节，我国北方地区的农民常用人造烟幕的办法，使地每年秋冬季节，我国北方地区的农民常用人造烟幕的办法，使地里的蔬菜免遭冻害，其原理是什么？里的蔬菜免遭冻害，其原理是什么？烟幕增加空气中尘埃和水
17、汽，增强大气逆辐射，起到保温作用。烟幕增加空气中尘埃和水汽，增强大气逆辐射，起到保温作用。23二、影响地面辐射的因素二、影响地面辐射的因素1太阳辐射因素（纬度、季节）太阳辐射因素（纬度、季节）大气上界大气上界AB纬纬度度和和季季节节差差异异正午太阳高度随正午太阳高度随纬度和季节不同纬度和季节不同而有差异而有差异光热集中程光热集中程度不同度不同大气削弱程大气削弱程度不同度不同获获得得太太阳阳辐辐射射不不同同地地面面辐辐射射的的强强度度不不同同242、下垫面因素、下垫面因素下下垫垫面面性性质质不不同同地表温度地表温度不同不同地面辐射的地面辐射的强度不同强度不同地表反射率不同地表反射率不同吸收能量不
18、同吸收能量不同地表的比热容不同地表的比热容不同252其他因素其他因素气气象象因因素素云云雨雨天天气气多多少少的的差差异异获获得得太太阳阳辐辐射射不不同同地地面面辐辐射射的的强强度度不不同同同纬度同纬度地区太地区太阳辐射阳辐射被削弱被削弱的程度的程度不同不同26 1为了避免每年早春季节的低温和冻害影响，要为了避免每年早春季节的低温和冻害影响，要在江南地区顺利育秧，可采取哪些有效措施？在江南地区顺利育秧，可采取哪些有效措施？2农民在冬季采用塑料大棚发展农业，是对哪些农民在冬季采用塑料大棚发展农业，是对哪些自然条件进行改造？自然条件进行改造？27一、大气的受热过程：一、大气的受热过程：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：吸收、反射、散射等方式吸收、反射、散射等方式2地面辐射和大气辐射地面辐射和大气辐射 大气的保温效应大气的保温效应:大气吸收保存地面辐射；大气逆辐射大气吸收保存地面辐射；大气逆辐射补偿地面能量损失。补偿地面能量损失。二、影响地面辐射的主要因素二、影响地面辐射的主要因素 太阳辐射太阳辐射(纬度季节纬度季节)因素、下垫面因素和其他因素。因素、下垫面因素和其他因素。