大气圈与天气、气候 第二节第一课时.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * 南京师范大学地理信息科学江苏省重点实验室 盛业华教授 第二节 大气圈与天气、气候 重点：大气的受热过程及保温作用的原理 难点：分析大气对地面的保温作用 一、大气圈的组成与结构 大气圈是多种气体组成的混合物 低层大气 干洁空气 水汽 固体杂质 氮 氧 其他 1. 大气圈的组成 气体成分 体积（%） 氮（N2） 78.08 氧（O2） 20.94 氩（Ar） 0.934 二氧化碳（CO2） 0.033 臭氧（O3) 0.000 001 干洁空气的主要成分 大气组成 主 要 作 用 干洁空气 主要 成分 微量 成分 水 汽 固体杂质 成云致雨的必要条件 水的相变产生天气现象；影响地面和大气的温度 大量吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外 线 的伤害（氟氯烃的增加会导致臭氧层的破坏） 植物光合作用的原料；对地面保温 人类和一切生物维持生命活动必须的物质 地球生物体的基本成分 O3 CO2 O2 N2 大气圈各成分的主要作用 对流层 平流层 高层大气 2. 大气的结构 读图分析：大气的温度变化曲线有什么特点？ “M” 高层大气温度随高度增加先是降低，一定高度后又上升很快 平流层大气随高度增加而增加 对流层大气温度随高度的增加而递减 “W” 对流层 平流层 高 层 大 气 气温初稳后升热 层中臭氧多 水平流动天气好 适合高空飞行 上冷下热 高空对流 电离层能反射 无线电波，对 无线电通讯有 重要作用 大气的垂直分层 1. 气温随高度的增加而递减 2. 空气对流运动显著 3. 天气现象复杂多变 对流层 ● 对流层是紧贴地面的一层，整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽和固体杂质都集中在这一层。该层是大气中最活跃，与人类活动关系最密切的一层。人类就生活在对流层的底部。 气温随高度的增加而递减 原因 对流层大气的热量绝大部分直接来自地面，因此离地面越高的大气，受热越少，气温越低。 空气对流运动显著 （1）对流层上部冷下部热,有利于空气的对流运动，对流运动显著，对流层由此而得名 低纬地区受热多，对流旺盛，对流层高度高，可达 17~18千米 高纬地区受热少，对流层高度就低，仅8~9千米。 （2）对流层高度的范围随纬度的变化而变化 天气现象复杂多变 近地面的水汽和固体杂质通过对流运动向上空输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨。云，雨，雪等天气现象都发生在这一层。 对流层与人类的关系最为密切。 范围：自对流层顶至50~55千米高度的范围 为平流层。 特点 1. 气温起初不随高度变化或变化很小；到30千米以上，气温随高度增加迅速上升，这是因为平流层的热量主要来源于臭氧吸收的紫外线。 2. 气流以平流层运动为主,有利于高空飞行。 平流层 列表归纳 ? 高 度 气温的垂直变化 大气运动 天气现象 与人类关系 平 流 层 对流层顶致50- 55千米 气温随高度 增加而上升 水平运 动为主 大气稳定 天气晴朗 有利于飞 机高空飞行 对 流 层 高纬地区8-9千米； 低纬地区17-18千米 ? 气温随高度 增加而下降 ? 对流运 动显著 复杂多变云、雨、雪发生在这一层 大气中最 活跃、与人 类关系最密 切的一层 地球上能量源泉——太阳辐射 紫外线区（波长小于0.4微米）占太阳辐射总能量的7％ ； 人眼能看见的可见光区（波长在0.4～0.76微米之间），占太阳辐射总能量的50％，所以我们称太阳辐射为短波辐射； 红外线区（波长大于0.76微米）占太阳辐射总能量的43％。 地 面 高层大气 平流层 对流层 臭氧大量吸收紫外线 二氧化碳、水汽吸收红外线 参与的大气成分： 臭氧 二氧化碳 水汽 特点： 选择性 二、大气的受热过程 温室效应 O3被破坏 地面辐射的方向是由地面向上，地面放出的长波辐射除少部分透过大气射向宇宙空间外绝大部分被对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收使大气增温，大气在增温的同时也向外放出红外辐射，其中大部分朝向地面，因与地面辐射方向相反。 大气逆辐射 大气逆辐射在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起保温作用。 为什么在浓云密布的夜晚，不易凝结霜和露？ 大气辐射 保温作用 太阳辐射 地面辐射 太阳 地面 大气 宇宙空间 大气逆辐射 地面辐射