大气的垂直分层受热过程及运动
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对流层大气的受热过程和大气的水平运动一、大气的受热过程1.大气的垂直分层读大气垂直分层示意图,回答问题。
代号名称温度变化与人类的关系A 对流层气温随高度增加而降低最密切,云、雨、雾、雪等天气现象均发生在本层B 平流层气温随高度增加而升高气流以平流运动为主,利于高空飞行;臭氧层被称为地球生命的保护伞C 高层大气随高度增加气温先降低再升高存在电离层,对无线电短波通信有重要作用【深度思考1】为什么对流层和平流层的温度垂直分布和大气运动不同?提示对流层大气的直接热源是地面,因此温度随高度增加而降低。
因下部热上部冷,所以对流运动显著;平流层因所含的臭氧层吸收太阳紫外线而使其增温,因此温度随高度增加而升高。
因下部冷上部热,所以大气以平流运动为主。
2.对流层大气的受热过程读太阳辐射与地面辐射、大气逆辐射示意图,回答问题。
(1)大气对太阳辐射的削弱作用:表现形式为a选择性吸收、散射和b反射。
(2)地面辐射和大气辐射:图中字母性质意义地面辐射 B 长波辐射是对流层大气增温的直接能量来源大气辐射 C 长波辐射大气逆辐射(e)使地面增温(3)影响地面辐射的主要因素。
①纬度因素:太阳辐射强度从低纬向两极递减。
②下垫面因素:影响吸收和反射的太阳辐射比例。
③其他因素:其中气象因素的影响最大。
3.大气对太阳辐射的削弱作用(1)表现形式:a选择性吸收、散射和b反射。
(2)削弱强度:对流层大气基本上不能直接吸收太阳辐射的能量。
①平流层臭氧吸收紫外线吸收作用②对流层水汽和二氧化碳吸收红外线反射作用云层和较大颗粒尘埃,无选择性反射散射作用空气分子或微小尘埃→使天空呈蔚蓝或白色(可对比月球) 【深度思考2】为什么晴朗的早晨反而比阴天的早晨气温更低一些?提示晴天的早晨,天空中云量少,大气逆辐射弱,地面损失的热量多,故较阴天的早晨气温低。
4.陆地气温的时间变化规律最高气温出现时间最低气温出现时间差值变化差异日变化约14时日出前后日较差内陆地区日较差较大,沿海地区日较差较小年变化北半球7月北半球1月年较差内陆地区年较差大,沿海地区年较差小南半球1月南半球7月二、热力环流1.形成原因:地面冷热不均。
大气的垂直分层受热过程及运动
大气的垂直分层包括了对流层、平流层、平流层以上的臭氧层和热层。
对流层是大气最接近地表的一层,它的厚度大约为10-15公里。
在对流层中,由于受到地表的直接加热以及水汽的蒸发等影响,温度随着高度的增
加而逐渐下降。
这种温度递减的现象被称为对流层递减。
平流层是在对流层之上的一层,它的厚度大约为10-50公里。
在平流
层中,温度随着高度的增加略有上升或保持稳定。
这是因为在这个高度范
围内,大气的主要运动是水平的平流,而不是垂直的对流。
平流层以上的臭氧层是在平流层之上的一层,它的厚度约为10-50公里。
臭氧层含有大量的臭氧分子,这些分子可以吸收太阳的紫外线辐射,
从而保护地表免受紫外线的损害。
臭氧层的存在使得大气温度随着高度的
增加而逐渐上升。
热层是在臭氧层之上的一层,它的厚度约为50公里以上。
在这一层中,大气的温度逐渐上升,达到了数千度甚至更高的温度。
这是由于热层
受到太阳的辐射和磁场的影响。
太阳辐射和磁场对热层的热量输送产生了
显著的影响,使得热层的温度比其他层更高。
总体上,大气的垂直分层是由大气受热过程及运动所驱动形成的。
太
阳辐射通过对流、辐射和蒸发等方式将热量传递到大气中,导致大气在垂
直方向上产生不同的温度和密度分布。
这种分层结构对地球上的气候和天
气产生了重要的影响,并对生物圈的发展和生存环境产生了重要的影响。
大气的垂直分层及大气的受热过程——一轮复习一、大气的垂直分层(一)低层大气的组成:干洁空气、水汽和固体杂质。
1.干洁空气:氮:生物体的基本成分;氧:生物维持生命活动所必需的物质;二氧化碳:光合作用的基本原料;臭氧:吸收紫外线,地球生命的保护伞。
2.水汽和固体杂质:成云致雨的必要条件,其中固体杂质可以充当凝结核。
(二)大气的垂直分层1.对流层(1)气温随高度的升高而降低(地面是对流层大气主要的直接热源,每升高100米气温降低0.6 ℃);(2)对流运动显著;(3)天气现象复杂多变,与人类的关系最为密切。
厚度:低纬:17-18千米;中纬:10-12千米;高纬:8-9千米。
2.平流层(1)气温随高度的升高而升高(臭氧大量吸收紫外线增温);(2)平流运动为主;(3)天气晴朗,利于飞机飞行。
3.高层大气(1)气温随高度的升高先降低后升高;(2)若干电离层,反射无线电波。
针对性练习1:读地球的大气垂直分层(部分)示意图,据此完成下面小题。
1.从大气垂直分层看,图示大气层是()A.中纬度的对流层B.中纬度的平流层C.高纬度的平流层D.低纬度的平流层2.人类生活在对流层的底部。
“我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇,高处不胜寒”说明()A.对流层气温分布特点是随高度上升,气温降低 B.对流层空气上热下冷,空气不稳定C.对流层大气的热量直接来自太阳辐射D.对流层大气有利于飞机飞行答案:1.B 2.A解析:第1题,读图可知,图示大气层温度随高度的升高而升高,为平流层,图中平流层底部的海拔高度大约是12千米,为中纬度的平流层,故选B。
第2题,“我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇,高处不胜寒”说明对流层气温分布特点是随高度上升,气温降低,A正确;对流层空气上冷下热,B错误;对流层大气热量主要直接来源来自地面,C错误;平流层利于飞机飞行,D错误。
故选A。
针对性练习2:积云为常见的一类云,其形成受下垫面影响强烈。
空气在对流过程中,气流携带来自下垫面的水汽上升,温度不断下降,至凝结温度时,水汽凝结成云。
大气的垂直分层和对流层大气的受热过程对流层是大气中最接近地面的一层,它的厚度大约为10∼15km。
在这一层大气中,空气的温度通常随着海拔的增加而递减,这种现象被称为温度递减。
平均温度递减率为6.5℃/km。
这种温度递减的分布形式也被称为标准大气。
对流层中的空气主要靠地面受热而产生对流运动,也就是因为地面受热,将热量传递给空气,使得空气变热,密度减小,从而形成气块上升的气流。
这样,就形成了大气中被称为对流的运动。
对流层的对流运动是大气环流系统的主要形式之一,它使得大气中的热量和水分能够有效地垂直输送。
对流层大气的受热过程主要有辐射、传导和对流三种方式。
第一,辐射是指地面受到太阳辐射的热量,然后将热量辐射向大气。
太阳辐射热量经过大气层的透过、反射和散射后,最终达到地面。
地面吸收到的太阳辐射热量一部分会直接转化为感热,使地表温度升高;另一部分会转化为潜热,使水蒸气从地表蒸发转化为水蒸气。
地面升热后会向空气传递热量,使空气受到加热,从而形成对流运动。
第二,传导是指地面受到太阳辐射热量后,热量从地表向大气传导。
地面与大气之间通过热传导传递热量的主要方式是热对流。
即地面升热后会向空气传递热量,使空气受到加热,从而形成对流运动。
第三,对流是指地面受热后,空气受到加热而产生上升运动。
地面受热后,空气受到加热,温度升高,密度减小,形成气块上升的气流。
空气上升到一定高度后,受到气温递减的影响,空气冷却,水蒸气凝结成云,随着云的不断增加,空气开始下沉,从而形成对流运动。
对流层大气的受热过程影响着大气的动力过程和气候变化。
通过对大气的垂直分层和对流层大气的受热过程的了解,可以更好地理解大气环流的形成机制,预测天气变化以及研究全球气候的变化趋势。