普通高中课程标准实验教科书 地理 必修 第1册 大气的垂直分层大气的垂直分层 地球大气的密度、温 度、压力、组分和电磁 特性等都随高度而变化 ，具有多层次的结构特 征。 低层大气 的组成 干洁空气 水汽 固体杂质 高层大气 平流层 对流层 对流层的特点对流层的特点 uu 气温随高度升高而递减气温随高度升高而递减 大约每上升100 m100 m，温度降低0.60.6摄氏度摄氏度 uu 垂直方向上形成强烈对流垂直方向上形成强烈对流 （“对流层对流层”因此而得名）因此而得名） uu 天气现象复杂多变天气现象复杂多变 对流层最活跃和人类的关系最密切对流层最活跃和人类的关系最密切 ！ 平流层的特点平流层的特点 uu 温度随高度升高而升高温度随高度升高而升高 热源来自臭氧吸收太阳光中紫外线热源来自臭氧吸收太阳光中紫外线 uu 空气水平运动占显著优势空气水平运动占显著优势 uu 大气能见度高，利于高空飞行。大气能见度高，利于高空飞行。 高层大气的特点高层大气的特点 uu 气压很低，空气密度很小气压很低，空气密度很小 （2000200030003000千米高空已非常接近行千米高空已非常接近行 星际空间的密度）星际空间的密度） uu 有若干电离层（有若干电离层（8080500500千米）能反千米）能反 射无线电波射无线电波 思思 考：考： 大气热量的直 接来源是什 么？ 海拔高度每升高海拔高度每升高100100米，气温下降米，气温下降0.60.6 为什么离地面一定高度的大气随着海拔高为什么离地面一定高度的大气随着海拔高 度的升高，气温会下降呢？度的升高，气温会下降呢？ 现象一： 人们常说“高处不胜 寒”，炎热的夏天 人们为了避暑，通 常喜欢到地势较高 的地区去，因为地 势高气温较低。 一、大气的受热过程一、大气的受热过程 1. 1. 太阳辐射是地球大气太阳辐射是地球大气最重要最重要的能量来源的能量来源 2. 2. 大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用 oo吸收作用吸收作用 oo反射作用反射作用 大气中的云层和尘埃反射一部分太阳辐射大气中的云层和尘埃反射一部分太阳辐射 例子：白天多云时气温要比晴天低例子：白天多云时气温要比晴天低 oo散射作用散射作用 部分太阳辐射被空气分子或微小的尘埃散射部分太阳辐射被空气分子或微小的尘埃散射 例子：晴朗的天空呈蔚蓝色例子：晴朗的天空呈蔚蓝色（蓝色光最易散射）（蓝色光最易散射） 大气的吸收作用大气的吸收作用 具有选择性，臭具有选择性，臭 氧吸收紫外线，氧吸收紫外线， 二氧化碳和水汽二氧化碳和水汽 吸收红外线。吸收红外线。 地 面 高层大气高层大气平流层平流层对流层对流层 臭氧大量吸收紫外线 二氧化碳、水汽吸收 红外线 大气直接吸收的大气直接吸收的 太阳辐射能量很太阳辐射能量很 少，大气对太阳少，大气对太阳 辐射中能量最强辐射中能量最强 的的可见光可见光吸收得吸收得 很少，大部分可很少，大部分可 见光能够透过大见光能够透过大 气到地面。气到地面。 空气分子、微小尘埃 太阳辐射 大气上界 对流层 平流层 高层大气 反射：无选择性， 反射光呈白色 散射：向四面八方散射 ， 有选择性 云层、尘埃 地面 大气削弱作用与太阳高度的关系 太阳高度大经过的大气路程短大气削弱少 太阳高度小经过的大气路程长大气削弱多 大气上界大气上界 地 球 大气上界 地 面 太 阳 辐 射 地 面 吸 收 大气吸收 、 反射、 散射等削弱 作用 地面增温 “太阳暖大地” 射向宇宙空间 “大地暖大气” 大 气 增 温 地 面 辐 射 大气 吸收 大气的受热过程大气的受热过程 一、大气的受热过程一、大气的受热过程 1. 1. 太阳辐射是地球大气太阳辐射是地球大气最重要最重要的能量来源的能量来源 2. 2. 大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用 3. 3. 地面是近地面大气主要、直接的热源地面是近地面大气主要、直接的热源 太阳辐射太阳辐射短波辐射（小部分被大气吸收）短波辐射（小部分被大气吸收） 地面辐射地面辐射长波辐射（大部分被大气吸收）长波辐射（大部分被大气吸收） 大气上界 地 面 太 阳 辐 射 地 面 吸 收 大气吸收 、 反射、 散射等削弱 作用 地面增温 “太阳暖大地” 射向宇宙空间 “大地暖大气” 大 气 增 温 地 面 辐 射 大气 吸收 大气的保温作用大气的保温作用 射向宇宙空间 大 气 逆 辐 射 “大气还大地” 大 气 辐 射 没有大气的月球有大气的地球 大气 上界 月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达 127127，夜晚则降到，夜晚则降到-183-183 ，这是生活在地球上的人，这是生活在地球上的人 类无法想象的，而地球的昼夜温差要小得多。试用大类无法想象的，而地球的昼夜温差要小得多。试用大 气的作用加以解释。气的作用加以解释。 地面增温 大气吸收 反射 地面辐射 大 气 增 温 大气逆辐射 白天，大气 削弱了到达 地面的太阳 辐射，气温 不会太高 夜间，地面 辐射绝大部 分热量又被 大气逆辐射 还给地面， 使气温不致 降得过低 一、大气的受热过程一、大气的受热过程 1. 1. 太阳辐射是地球大气太阳辐射是地球大气最重要最重要的能量来源的能量来源 2. 2. 大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用 3. 3. 地面是近地面大气主要、直接的热源地面是近地面大气主要、直接的热源 4. 4. 大气逆辐射大气逆辐射 地面通过大气的逆辐射补偿损失的热量地面通过大气的逆辐射补偿损失的热量 大气对地面有保温作用大气对地面有保温作用 长波辐射 大 气 保 温 作 用 大气是如何起到对地面的保温作用的？ 保温作用的强弱与天气有何关系？ 保温作用的强弱与人类活动有何关系？ （1）对流层的二氧化碳和水汽能强烈吸收地面辐射， 使热量保存在大气中；（2）产生大气逆辐射，补偿了 地面辐射散失的热量，对地面起到保温作用； 阴天多云，大气逆辐射较强，保温作用强； 人类活动排放大量的温室气体，加强了保温作用， 使全球气候变暖。 大气是如何起到对地面的保温作用的？ 保温作用的强弱与天气有何关系？ 保温作用的强弱与人类活动有何关系？ 大气的受热过程和保温作用大气的受热过程和保温作用 uu 太阳辐射（短波辐射）使地面增温太阳辐射（短波辐射）使地面增温 uu 地面辐射（长波辐射）使大气增温地面辐射（长波辐射）使大气增温 uu 大气逆辐射（长波辐射）对地面保温大气逆辐射（长波辐射）对地面保温 现象一： 人们常说“高处不胜 寒”，炎热的夏天 人们为了避暑，通 常喜欢到地势较高 的地区去，因为地 势高气温较低。 对流层中，为何“高处不胜寒”? o【首要原因】 o地面是对流层大气主要的直接的热源， o离地面越远，获得的地面辐射越少 。 o【另一方面】 o海拔越高，空气越稀薄，CO2和水汽浓度越低， o吸收地面辐射少，大气逆辐射弱，保温作用弱。 现象二: 晴天的中午，站 在水泥地面的操 场上与站在足球 场地草坪上，感 觉有什么不同？ 因为两地地面性质不同， 造成他们气温的差异 现象探究二： 自然条件相同的情况下，晴朗的晚上与多云 的晚上相比，气温有无不同，请说明原因。 为什么白天多云时气温会比晴天低？为什么白天多云时气温会比晴天低？ 而夜晚多云时气温会比晴天高？试用而夜晚多云时气温会比晴天高？试用 大气的受热过程和保温作用解释。大气的受热过程和保温作用解释。 反射 吸收 大 气 逆 辐 射 吸收 大气辐射 地面增温地面增温 保温 白天多云时 云层反射作 用强，到达 地面的太阳 辐射少，所 以白天多云 时气温会比 晴天低 夜晚多云时 大气逆辐射 作用强，地 面散失的热 量少，所以 夜晚多云时 气温会比晴 天高 云量越多，云层越厚，大气的 反射作用和逆辐射作用越强 在寒冬，为什么人造 烟幕能起到防御霜冻 的作用？ 现象探究三 ： 增加大气逆辐射 齐民要术贾思勰 凡五果， 花盛时遭霜， 则无子， 新晴寒彻， 是夜必霜。 此时， 放火作煴煴， 得烟气， 则免于霜矣。 （煴：无焰有烟的微火） 太 阳 辐 射 地 面 辐 射 现象探究四： 塑料大棚和玻璃温室都能够改善农业生产条件。 请简要说明原因。 太 阳 辐 射 地 面 辐 射 玻璃温室 大气作用-保温作用 深秋和早春，为什么霜冻多发生在晴朗的夜晚？深秋和早春，为什么霜冻多发生在晴朗的夜晚？ 现象探究五 晴朗少云，大气逆辐射弱 资料：青藏高原平均海拔在4000米以上，太阳辐 射很强，是我国太阳能最丰富的地区，日照时数也是 全国的高值中心。但同时也是我国最冷的地区，最热 月平均最高气温只有1015度左右，年平均气温只有 7.1度。拉萨的年平均气温和最热月平均气温就比同纬 度的重庆、上海低了1015度。 1.青藏高原为什么能成为我国太阳能最丰富的地区？ 2.青藏高原的太阳辐射很强，但气温却很低，两者之间 有矛盾吗？为什么？ 海拔高,空气稀薄，云量少，晴天多，大气削弱作用少。 没有矛盾。因为:1.虽然太阳辐射强,但是海拔高,来 自大地面的热量少；2.云量少保温作用也弱 是模特身上性感的LV、香奈儿？ 世界上最贵的衣服是什么？ 或者是总统们劲霸的男装？ 【归纳】影响大气对地面的保温作用(大气逆辐射)强弱的因素 保温作用 影响要素 影响过程和原理影响结果 海拔越高，距离地面越远， 空气越稀薄 阴雨天气云层厚、水汽充足， 晴天云层薄、水汽稀少 人类活动越活跃， 排放温室气体越多，其浓度越高 负相关 阴雨天强于晴天 正相关 海拔高度 天气状况 人类活动 蔬菜大棚、人造烟雾防冻等的原理 1、读“大气对地面的保温作用图”，回答下列问题 (1)图中字母A表示 辐射， a表示 ， (2)字母B表示 ， C表示 ， 近地面大气的主要热源是 。 BC A a 大气上界 太阳 到达地面的太阳辐射 大气逆辐射 地面辐射 地面辐射 例题例题 2下图中，昼夜温差最小的是： D 陆 地 陆 地海 洋海 洋 昼昼昼昼夜夜夜夜 ABCD 大气的受热过程 太阳辐射 地面辐射 大气(逆)辐射 短波辐射（ 可见光） 大气几乎不吸收 长波辐射（ 红外线） 被大气中的水汽 、CO2大量吸收 1.四种辐 射特点 2.大气的受热过程 太阳辐射 大部分到 地面 地面辐射大气辐射 大气吸收很少 大气反射很少 大气 逆 辐 射 结论：地面 是大气直接 的热源。 3.大气的保温作用： 大气大量吸收地面的长波辐射而增温 大气逆辐射补偿了部分地面损失的热量 地面温度升高 大气升温 总结 活动：空气对流实验： 冰块 热水 从这个实验我们能够得到什么结论？从这个实验我们能够得到什么结论？ 空气受热 膨胀上升 空气遇冷冷缩下沉 B AC 热力环流形成的探索热力环流形成的探索 假如A、B、C三地地表性质均一，且温度一致情况下 ： 等压面1 等压面2 等压面3 高度升高，气压逐渐减小 热冷冷 当地面A、B、C三地受热不均，A受热，B、C冷却时： 低气压高气压 高气压 低气压 低气压 高气压 垂直 运动 同一水平面 气压差异 水平运动 （风） 根本原因直接原因 A B 冷热 不均 下沉 上升 高压 低压 B A C 等 压 线 冷却冷却受热 高低低 高高 低 热力环流热力环流 小结小结 高高低低 高空与近地面气压相反 同一地点，地势越高气压越低 近地面，热上升低压； 冷下沉高压 气压高低是同一水平面相对而言 等压面凸起高压，等压面下凹低压 ABC 气压高气压高 陆地陆地 海洋海洋 陆地气温高陆地气温高 海洋气温低海洋气温低 气压低气压低 气压