第五讲 大气的组成、垂直分布和热力状况2

一：大气的组成和垂直分层1）低层大气的组成：干洁空气（氮—生物体的基本成分、氧—生物维持生命活动的基本物质、二氧化碳—光合作用的基本原料、臭氧—吸收太阳紫外线“地球生命的保护伞”）、水汽和固体杂质（成云致雨的必要条件）2）：大气的垂直分层（课本29页图2.1）高度温度 大气运动 对人类活动的影响 高层大气 2000-3000千米电离层反射无线电波 平流层50-55千米随高度的增加而上升平流运动臭氧吸收紫外线升温;有利于高空飞行 对流层低纬：17-18千米，中纬：10-12千米，高纬：8-9千米随高度增加而递减对流运动 天气现象复杂多变，与人类关系最密切二：大气热力作用（1）对太阳辐射的削弱作用吸收作用：具有选择性，水汽和二氧化碳吸收红外线，臭氧吸收紫外线，对于可见光部分吸收比较少 反射作用：无选择性，云层越厚，反射作用越强，在夏季多云的白天，气温不是很高 散射作用：具有选择性，对于波长较短的篮紫光易被散射，所以晴朗的天空呈蔚蓝色 （2）对地面的保温效应①大气吸收地面的长波辐射，截留热量而增温，由于大气对于太阳短波辐射的吸收能力比较差，但是对于地面长波辐射吸收作用强，所以地面辐射大部分都是被大气吸收②大气逆辐射是大气辐射的一种,方向朝向地面,对地面热量进行补偿，起保温作用二：大气的热力状况大气的热力作用1）热力环流：由于地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动的一种最简单的形式。

从图中可以看出，近地面等压线向低压方向（向下）弯曲，高空等压线向高压方向（向上）凸起2）大气的水平运动—--风影响因素：等压线越密集的地方，则风力越大（图2.10，2.11，2.12）在单一水平气压梯度力作用下：风向垂直等压线，指向低压风向在水平气压梯度力和地转偏向力作用下：风向与等压线平行在三个力作用下：风向与等压线成一夹角,始终由高压指向低压方向.三：全球性的大气环流1）三圈环流（课本37页图2.14）①在地表形成了七个气压带和六个风带，气压带风带随太阳直射点的南北移动而南北移动,对于北半球来说,夏季向北移,位置偏北;冬季向南移,位置偏南.（图2.15）（3）季风环流（图2.18）1.根据等压线（面）的弯曲状况确定下垫面的冷热根据等压线的分布，如图所示，同一高度面上a处等压线向上凸出，说明该处气压较高，而处于同一高度的b处气压较低，因为a＞c,c＝d，而d＞b，所以a＞b。

1、气温直减率的变化正常情况下，海拔每升高100米，气温下降0.6℃，但在不同的地点和不同的时间，可能会小于0.6℃或者大于0.6℃，如下图表现为曲线变陡或变缓。

在②情况下，大气的对流运动减弱，大气比较稳定；在①情况下，大气对流运动更加强烈。

2．逆温现象一般情况下，对流层温度上冷下热。

但在一定条件下，对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象(即下冷上热现象)，这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。

造成“逆温”现象的原因有很多种：一是地面辐射冷却(辐射逆温)下图表示这种辐射逆温的生消过程。

图a为正常气温垂直分布情形。

在晴朗无云的夜间，地面辐射冷却很快，贴近地面的大气层也随之降温。

离地面愈近，降温愈快，离地面愈远，降温愈慢，因而形成了自地面开始的逆温(图b)；随着地面辐射冷却的加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强(图c)；日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上地消失(图d、e)。

辐射逆温厚度从数十米到数百米，在大陆上常年都可出现，以冬季最强。

冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。

二是冷空气下沉(地形逆温)在山谷与盆地区域，由于冷却的空气会沿斜坡流入低谷和盆地，因而常使山谷和盆地的辐射逆温得到加强，往往持续数天而不会消失。

三是空气平流(平流逆温)当暖空气水平移动到冷的地面或水面上，会发生接触冷却的作用。

另外，还有下沉逆温、锋面逆温等无论哪种条件造成的逆温，都会对大气质量造成很大的影响。

这是因为逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，阻碍了空气对流运动的发展，使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在它的下面，使能见度变差，空气污染加重；尤其是城市及工矿区上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重的大气污染事件，如光化学烟雾。

特别提醒(1)同纬度地区，随海拔升高，气温降低的原因为：海拔越高，空气越稀薄，虽然随海拔升高，太阳辐射增强，但空气的保温作用较弱，地面失去的热量较获得的热量多，所以海拔越高(同纬度地区)，气温越低。

1、4大气的组成、垂直分层和热力状况[课标要求]运用图表说明大气受热过程[课标解读](1)大气的组成和垂直分层：大气的组成；大气垂直分层及各层对人类活动的影响。

(2)大气的热状况：大气对太阳辐射的削弱作用；大气的保温效应。

[学习目标]1、理解大气的组成和各部分的作用2、能用气温的垂直分布曲线说明大气的垂直分层结构和主要特征。

3、读到达地面的太阳辐射图、大气温室效应图，分析说明大气的热力过程。

[方法指导]1.列表比较法，通过比较掌握大气的组成成分和作用。

2、“图文互换法”，就是将课本的文字描述的过程或规律用简图来表示，又能根据图表说出过程和规律。

本节课我们要学习根据图表说明大气的受热过程。

课前预习部分第一部分：大气的组成及垂直分层1、低层大气由________、________和________组成；而干洁空气的主要成分为______和______。

2．3．读“大气的垂直分层”图，根据物理性质，从地面向上，地球大气圈可以分为________、________和________三层。

对流层大气温度随高度的增加而_________，因为是对流层大气的直接热源，平均每上升100米，气温将___________，由于对流层大气冷热，因此空气以__________运动为主。

对流层大气的天气现象原因是_____________________________________。

平流层大气温度随高度的增加而______，原因是_____________________________。

由于平流层大气冷热，因而该层大气主要做_______运动。

大型客机主要飞行在该层，该层有利于高空飞行的原因是。

第二部分：大气的热状况复习旧知识：（1）、太阳辐射由、、三部分组成。

（2）、太阳辐射的能量主要集中在部分。

（3）、太阳辐射是一种辐射（波长）。

（4）、太阳辐射中的紫外线在经过大气层时大部分被层中（成分）吸收。

（5）、影响太阳辐射的因素有哪些？阅读课文P32_33,完成下列内容(1)大气的受热过程：大气受热能量的根本来源：。

大气的组成、垂直分布和热力状况一、大气的组成和垂直分层1、地球外部的四大圈层：大气圈、水圈、岩石圈、生物圈。

大气圈的作用：保护作用；使水循环；雕塑地表形态；对生物界和人类影响更为深刻。

2、大气的组成：氮：含量最多（78%）是生物体的基本成分干洁 氧：含量第二（21%）是人类和一切生物维持生命活动必需的物质 空气 二氧化碳：光合作用的重要原料，对地面有保温作用组成 臭氧：大量吸收紫外线，使生物免遭伤害，少量紫外线有杀菌作用 水汽成云致雨的必要条件——雨后的空气是清新的。

固体杂质全球变暖的原因：①人类活动燃烧煤、石油等矿物燃料，排放大量的CO 2，使大气中的CO 2增加；②植被的破坏，光合作用吸收的CO 2减少。

全球变暖影响：①引起海平面上升（海水膨胀及极冰融化），对沿海低地国家和地区构成威胁②世界各国经济结构发生变化。

3、垂直分层①依据：温度、密度和大气运动状况在垂直方向上的差异大气温度随高度变化曲线：逆温现象： ①海拔上升，气温升高；②海拔上升1000米，气温下降幅度小于6°C 。

这就是逆温现象。

逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候，如冬季的早晨。

逆温现象使空气对流运动减弱，大气中的污染物不易扩散，大气环境较差。

二、大气的热力状况1、大气的热力作用（1）大气对太阳辐射的削弱作用：反射作用最强，吸收作用最弱吸收：有选择性。

反射：无选择性，云的反射作用最为显著。

散射：有选择性。

蓝、紫色光最容易被散射。

（2）大气的保温效应温度高低与波长长短关系：温度高，辐射最强部分波长短。

大气把地面辐射的绝大部分吸收（长波辐射，水汽和二氧化碳吸收）。

大气以逆辐射的形式把能量返还地面，补偿地面损失的热量。

练习下图中甲、乙两地的纬度相同，读图完成1～2题。

1.a处气温比近地面气温低的主要原因是A.地面是大气的主要直接热源B.太阳辐射是大气的主要直接热源C.a处大气的散射作用比近地面强D.a处的太阳辐射比近地面弱2.ｂ处气温比同纬度平原地区低的主要原因是①到达ｂ处的太阳辐射少②ｂ处的地面辐射弱③ｂ处大气吸收的地面辐射少④ｂ处大气的保温效益差A.①②B.③④C.①④D.②④6.（2004年荆州高三质量检查）同一季节，下列城市上空对流层高度从高到低正确的是①新加坡②北京③漠河④摩尔曼斯克A.①③②④B.②③①④C.①②④③D.①②③④7.下图中四地位于同一纬度，昼夜温差最小的是读“我国某地等值线示意图”，其数值表示多年平均状态。

一、大气的组成二、大气的垂直分层三、大气对太阳辐射的削弱作用四、大气的温室效应太阳辐射：太阳辐射是地球的能量源泉。

太阳辐射是短波辐射。

地面辐射：地面是对流层大气主要的直接热源。

地面辐射是长波辐射。

大气辐射：大气逆辐射对地面有保温作用。

大气辐射是长波辐射。

月球和地球温度变化的差异：五、全球的热量平衡就地球多年平均状况来看，地球（地面和大气）收入的热量与支出的热量是相等的，即热量收支平衡，这就是全球的平均气温比较稳定。

例. 太阳辐射在地球表面和大气之间进行了一系列的能量转换，形成的各种辐射。

说出图中数字代表的各种辐射名称：解析：图中（1）表示太阳辐射，（2）表示地面辐射，（3）表示大气辐射，（4）表示大气辐射中的大气逆辐射。

总结一、知识要点二、重难点重点：大气对太阳辐射的削弱作用和大气的温室效应难点：太阳辐射、地面辐射和大气辐射三者的关系三、学习方法指点通过对数字的分析可以揭示一些地理事物的规律。

拓展大气的散射：当我们避开太阳朝天空张望时，看到的是蔚蓝的天空，这就是说，在那个方向的天空有光线射入我们的眼帘，从太阳发射过来的光线，在天空的某个地方改变了方向，不然的话，我们所能看到的一切，就只不过是星际空间的黑暗，或者是来自某个遥远星辰的亮光。

原来，当光线穿过地球周围的大气时，它的一些能量就向四面八方反射，这样的过程就是散射。

因此，光波在遇到大气分子或气溶胶粒子等时，便会与它们发生相互作用，重新向四面八方发射出频率与入射光的相同，但强度较弱的光（称子波），这种现象称光散射。

子波称散射光，接受原入射光并发射子波的空气分子或气溶胶粒子称散射粒子。

当散射粒子的尺度远小于入射光的波长时（例如大气分子对可见光的散射），称分子散射或瑞利散射，散射光分布均匀且对称。

当散射粒子的尺度与入射光波长可比拟时（例如飘尘粒子对可见光的散射），散射光的强度分布不对称而是分布复杂，称为米散射。

光在大气中散射的上述性质，造成了许多绚丽多彩的光象。