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翟志刚中国太空行走第一人,第 三 篇,大气与天气、气候,专题8 大气的组成和垂直分层,万 物 生 存 离 不 开 大 气,大气包围地球的空气,自然环境中最活跃的成分,一、大气的组成及其作用,氮气78%,氧气21%,其他气体1% CO2、氩气、 O3等,干洁空气组成图,1、大气的组成,干洁空气、水汽、微小尘埃,成云致雨的必要条件,起凝结核作用,水 汽,尘 埃,生物体的基本成分,维持生物活动的必要物质,植物光合作用的原料;对地面保温,吸收紫外线,使地球上的生 物免遭过量紫外线的伤害,成云致雨的必要条件;对地面保温,大气组成,主 要 作 用,干 洁 空 气,O3,N2,O2,CO2,2、大气各成分的作用,讨论归纳以下表格:,思考: 大气中的水汽和尘埃 来自何处?,大气中的水汽的含量因时因地而变化着的。,尘埃主要来自自然和人类活动。,除尘埃外,空气中的一些化学物质也来自人类活动,它们是影响空气质量的主要因素。,1、大气垂直结构,散逸层,对流层,平流层,中间层,热层(电离层),臭氧层,平流层,臭氧层,含有电离层,反射无线电波对电讯通讯工程建设有意义,对流层,高层大层主要特点,范围,平流层顶以上,最高可达2000-3000千米.,高层大气,平流层,臭氧层,气温变化,天气状况,对流层,平流层主要特点,范围,大气运动状况,对流层顶至50-55千米;臭氧层在20-30千米处.,随高度增加而上升(上热下冷).,大气水平流动,晴朗,原因,臭氧吸收太阳紫外线,为何有利于高空飞行?,水平运动,大气平稳;天气晴朗,能见度好。,气温变化,厚度,大气运动状况,对流层,对流层主要特点,天气状况,8-18千米.因纬度和季节的不同而不同。,随高度增加而递减(下热上冷);上升1000米,下降6度。,对流显著,天气和气候变化显著。,原因,水汽尘埃含量多,原因,热量主要来自地面辐射,2、各层主要特点,讨论:对流层气温上低下高,原因是什么?会引起哪些现象?,根据对流运动的规律,其厚度的时空分布有何规律?,3、大气各层对人类活动影响,水汽、尘埃最集中天气和气候变化最显著,臭氧层(吸收太阳紫外线);航空最佳飞行层,电离层反射无线电波对电讯通讯工程建设有意义,大气为地球生命的繁衍,人类的发展,提供了理想的环境。它的状态和变化,时时处处影响到人类的活动与生存。,因此,保护大气的质量,就是保护了我们人类的生存环境。,举例说明大气圈怎样呵护地球的,三.大气圈对地球生命的保护,为什么两个天体距离如此近,却有着截然不同的地表形态?,月球,1、地球的防弹衣,有资料显示:每年进入地球大气层的流星体物质总量达上万吨。,月球表面,白天在太阳直射的地方,温度可达127摄氏度,夜晚则降到-183摄氏度。,在地球上,温差最大的沙漠白天最热达88,而晚上降至10以下。,为什么地球的气温日较差与月球的气温日较差相差这么大?,大气吸收(19%),大气反射,大气散射,2、地球的遮阳伞,(34%),云层、尘埃,空气分子、尘粒、云滴,固体杂质、水汽、O、O3、CO2,大气几乎削弱了一半的太阳辐射,太阳 短波辐射,大气对太阳辐射的削弱作用。,3、地球的保温被,地面,太阳辐射(短波),地面辐射,大气逆辐射 (长波辐射),地面辐射(电磁波形式)相对太阳辐射而言是长波辐射,水汽、尘埃、 CO2截留大部分长波辐射(75%-90%),到达地面的太阳辐射(47%),大气辐射,大气的温室效应。,水汽和二氧化碳等吸收大部分长波辐射,把地面辐射的大部分热量截留在大气中,并通过大气逆辐射还给地面。,吸收,散射,反射,水汽、尘埃、臭氧、氧、二氧化碳等;太阳辐射被吸收后转变为热能。(有选择性),空气分子、尘粒、云滴;改变太阳辐射方向。 (有选择性),云层、较大颗粒的尘埃;改变太阳辐射方向。 (无选择性,削弱作用最大),为什么阴天时或大气尘埃烟雾较多时,见到的天空是灰白色?,散射作用,为什么在日出之前天就亮了,在树荫下,在房间里,凡是阳光不能照射的地方仍是明亮的?,散射作用,为什么在月球上白天看太阳只是一个明亮的圆盘,而四周背景却是黑暗的?,没有散射作用,为什么晴朗的白天天空呈蓝色?早晚呈红色?,为什么说赤道地区终年太阳高度较大,但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区?,正午路程短,仅蓝光被散射掉;早晚路程长,短波各色光皆被散射,剩下红光投射地面,对流旺盛,多云雨,云量多,大气的反射作用强,为什么霜冻多出现在晴朗的天气?,大气逆辐射弱,为什么月球表面昼夜温差相差如此之大?,没有大气的削弱作用和保温作用,我国四川、云南和贵州一带,年太阳总辐射不如青藏高原丰富,为什么?,云贵川一带多云雨,大气的反射作用强;青藏高原海拔高,大气薄,透明度好。,为什么城市上空的雾和低云比郊区农村的多?,城市空气中由工业和交通工具产生的尘埃比郊区农村多, 固体尘埃作为水汽的凝结核, 促进了云雾和降水的形成。,图中A、B、C、D四处位于同纬度地区, 其中昼夜温差最小的是?,B,
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