第三节 大气环境成云致雨的必要条件主要 成分次要 成分水汽 固体杂质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“地球生命的保护伞”成云致雨的必要条件大气组成主 要 作 用干 洁 空 气O3N2O2CO2大气各成分的作用人类活动大气污染人类活动对大气组成的影响CO2增多O3减少SO2增多全球气候变暖酸雨危害臭氧空洞温度oC高度 (km)01250对流层平流层高层大气对流运动显著;天气现象复杂利于高空飞行;保护人类环境无线电通讯大气的垂直分布二、大气的垂直分层1.对流层(1)概况： 平均高度12千米；集中了整个大气 质量的3/4和几乎全部的水汽、固体 杂质。是大气中最活跃、与人类关系最密切的一层。 (2)特点气温随高度的增加而递减 1000米-6 对流运动显著各纬度高度不同天气现象复杂多变 低纬度（ 0o30o）:中纬度（30o60o）:高纬度（60o90o）:1718km1112km89km对流层的高度随纬度的变化练习地 面对流层顶89KM1718KM89KM赤道北极南极练习：一架飞机从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？2.平流层(1)概况：对流层顶5055千米 在2227千米高度有臭氧层(2)特点气温下层随高度变化很小30千米以上随高度增高迅速上升气流以平流运动为主有利于高空飞行吸收紫外线，保护人类环境3.高层大气特点：空气稀薄、 密度小、气压低80500千米的高空若干电离层有利于无线电通信地球大气上界：20003000千米的高空大气 分层层划分 范 围围主要特征温度变变化大气运动动与人类类关系对对流 层层平流 层层高层层 大 气12KM50KM随高度 升高而 递减随高度 升高而 增加对流运动水平运动与人类关系 最密切使人类免受 紫外线伤害 ，利于高空 飞行电离层利 于无线电 通讯(二)、大气的垂直分布一、对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射的能量主要集中在可见光区太阳辐射光谱大气的热力状况大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气的温室效应二、大气对太阳辐射的削弱作用1、吸收作用O3吸收紫外线CO2、水汽吸收红外线大气的吸收作用有何特点？ 特点：具有选择性 2、反射作用 云层、尘埃 特点：无选择性 3、散射作用空气分子和微小尘埃特点：具有选择性作用作用 形式形式参与作用的参与作用的 大气成分大气成分波波长长长长范范围围围围 作用特点作用特点吸收吸收 反射反射散射散射臭氧臭氧( (平流层平流层) )水汽、二氧化水汽、二氧化 碳碳( (对流层对流层) )紫外线紫外线红外线红外线有选择性，大部有选择性，大部 分可见光可穿透分可见光可穿透云层、尘埃云层、尘埃各种波长的各种波长的 光都被反射光都被反射无无选择性，反选择性，反 射光呈白色射光呈白色空气分子、空气分子、微小尘埃微小尘埃蓝、紫色光蓝、紫色光 最易被散射最易被散射向向四面八方散四面八方散 射射 ，有选择性，有选择性1.为什么月球表面昼夜温差如此之大？（地球上有大气而月球上没有，这说明大气既能削弱 太阳辐射，又能对地面起保温作用） 2.为什么晴朗的正午天空呈蓝色？早晚呈红 色？（正午太阳高度大，穿过大气路程短，仅蓝 光被散射掉因而天空呈蓝色）（早晚阳光斜射，穿过路程长，短波各色光 皆被散射，剩下红光投射地面，阳光红似火 ，地平线附近的天空呈红色霞光。）3.为什么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的地区？（赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多 ，大气的反射作用强的缘故）4.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？（没有大气的散射作用）5、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气 温又比晴天高？6、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚 ？7、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用 ？（大气对太阳辐射的反射作用、大气逆辐射）（因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射 弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗 的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）（人造烟幕能增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐射损 失的热量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻）地面辐射是大 气的主要的直接热 源，太阳辐射则是 形成地面辐射和大 气辐射的能量源泉 。（三）影响地面辐射的主要因素1.纬度因素年平均正午太阳高度（三）、影响地面获得太阳辐射多少 的因素纬度因素：纬度 ，年平均正午太阳高度 ，太阳 辐射强度 。太阳高度越 ，等量太阳辐射散布面积越 ，经过 的大气路径越 ，太阳辐射被削弱越 ，太阳辐射 强度越 。下垫面因素：地面反射率其它因素：天气状况等。大 小短少 大低大 大2.下垫面因素不同性质地面对太阳辐射的反射率不同不同地形对太阳辐射的吸收效果不同降水少、多晴天和空气稀薄的地区，大气对太阳辐 射的削弱作用比较弱，到达地面的太阳辐射强。3.气象因素：一般规律：颜色越浅的物体，其反射就越强、吸收就 越弱；颜色越深的物体，其反射就越弱、吸收就越强 。陆地表面的反射率高于海洋。温室效应太阳辐射地面增温地面辐射大气增温大气逆辐射地面保温大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气的保温效应太阳辐射大气吸收作用反射作用散射作用削弱作用地面大气逆辐射地面辐射宇宙空间保温效应 直接热源 直接热源解释下列现象：夏季天空多云时，白天气温不 会太高；多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。白天多云，对太阳辐射 的削弱作用强。夜晚多云，大气逆辐射作 用（保温作用）强。6、下列各图中，昼夜温差最小的是A B C D 、沙漠地区气温日较差大的原因是 A、沙漠地区距离海洋远 B、沙漠地区反射率大 C、沙漠地区水汽少、云量少，大气的保 温作用和削弱作用都小 D、沙漠地区大气中的固体杂质含量多 气压：在任何表面的单位面积上空气分 子运动所产生的压力。通常用所测高度以上单位截面积的垂直大 气柱的重量表示。B A大气上界地面ABHh近地面气压必大于高空 。103010201010（hPa）B A C在地面受热均匀的情况下，等压线是 水平的。等压线：由气压值相同的点连成的线。如果地面受热不均，气压 和等压线又会有怎样的改变 ?二、全球气压带、风带的分布和移动 （一）热力环流形成的原理能量来源：太阳辐射 根本原因：太阳辐射纬度间的差异 1. 概念：由于地面冷热不均形成的空气环流 2. 形成过程：地面冷热不均空气垂直运动水平方向的气压差大气的水平运动热力环流高高低低低高地面受热(赤)冷却(极)冷却（极）城区气温高郊区气温低郊区气温低城市“热岛效应”城市风高空的气压高低与地面相反注意：近地面低气压 上升气流 阴雨天气近地面高气压 下沉气流 晴燥天气 高压、低压是针对同一水平面而言的。 但不同高度上的 高压数值不一定比低压数值大同一垂直面上： 气压总是由高到低(从地面到高空)同一水平面上： 温度高,气压低;温度低,气压高近地面低气压,高空必定是高气压 近地面高气压,高空必定是低气压气压变化规律气流运动规律垂直方向：水平方向：热上升；冷下沉从高压流向低压等压线变化规律等压线向高空凸出为高压区等压线向低空凹进为低压区高高低低2000米等压面3124地面AB把1至4点按气压由高到低排序-绘出热力环流过程箭头A、B哪受热，哪冷却？1、3、4、2受热冷却HADBC右图中，弧线为等 压线，虚线表示水平面 。读图回答：（）A、B两点，气压 较低的是 点，气 温较高的是 点。请在图中画出大气 的垂直运动。（）C、D两点中，气 压较高的是 点。请在图中画出大气 的水平运动。（3）图上A、B、C、D四点当中，气压由高到低排列， 依次为 。 ABDC 阅读课本48页活动： 思考 上海地区温度分布规律和原因 画出上海城区和郊区的空气运动方向完成课本48页“活动思考”（二）大气的水平运动1水平气压梯度力水平气压梯度力就是促使大气在水方向上由 高压区流向低压区的力，是使大气产生水平运动 的原动力，是形成风的直接原因，其方向是沿垂 直于等压线的方向，由高压指向低压。水平气压梯度力的大小与水平方向上单位距 离内的气压差有关，是决定风速的最重要因素。103010201010（hPa）方向：垂直于等压线，由高压指向低压AB 风向形成风的直接原因：水平气压梯度力等压面：气压相等的曲面 等压线：气压相等的线1010100610081002 1004 1006 1008 1010 AB等压线越密，水平气压梯度力越大风力越大?2风向：风的来向3风力：按风速划分的等级4风形成的直接原因：水平气压梯度力5影响风向的因素高空：水平气压梯度力、地转偏向力 风向与等压线平行近地面：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力风向与等压线成一夹角10101008100610041002（hPa）气压梯度力风向地转偏向力地转偏向力方向：垂直风向北半球右偏南半球左偏 只改变风向，不改变风速（hPa）1000100510101015气压梯度力风向地转偏向力摩擦力摩擦力方向：与风向相反减小风速影响风向影响风向的因素高空：水平气压梯度力、地转偏向力 风向与等压线平行近地面：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力风向与等压线成一夹角（三）全球气压带和风带的分布三圈环流的形成及影响因素第一步：假设： 地球表面性质均一 地球不自转，无地转偏向力 太阳直射赤道高低纬度受热不均水平气压梯度力赤道与极地间 的闭合环流赤道南极北极赤道思考二 由于地球在不停的自西向东自转， 存在地转偏向力，迫使运动着的大 气在北半球向右偏转，南半球向左 偏转，这样能否形成单圈环流呢？第二步：假设： 地球表面性质均一 地球自转，有地转偏向力赤 道 低 压 带副热带高压带24副极地低压带 76低纬环流低纬环流中纬环流中纬环流高纬环流高纬环流1358910-三圈环流极地高压带极地东风西风东北信风近地面气压带和风带的形成因素热力因素动力因素地球表面的气压带：赤道低气压带、副热带高气压带 、副极地低气压带、极地高气压带1.低纬环流和信风带问题：赤道地区气流如何垂直运动，为什么？气压如何？赤道高空大气如何水平运动？30N地区气流如何垂直运动？ 30N近地面气压如何？30N -赤道之间的近地面大气如何水平运动？赤道地区的辐合气流如何形成？2.中纬环流与西风带问题：近地面，副热带到副极地地区气流如何水平运动，极地到副极地气流如何水平运动？60N附近大气怎样垂直运动？极锋如何形成？副极地地区近地面气压如何？3.高纬环流与极地东风带问题：近地面，极地到副极地气流如何水平运动？（四）全球气压带和风带的移动 问题：1、夏季气压带、风带移向何方，为什么？赤道低 气压带、副热带高气压带等位置，势力范围有何变 化？3、冬季移向何方，为什么？各风带、气压带的位 置、势力范围有何变化？风带和气压带的移动大致随太 阳直射点的的季节移动而移动，就北 半球而言，夏季北移，冬季南移。三、气压带和风带对气候的影响复习：课本52页“活动1”由于风带、气压带分布以及移动，使得 南北纬1020之间，