第二章第二章 自然环境中的物质运动和能量交换自然环境中的物质运动和能量交换第三节第三节 大气环境大气环境1大气的组成成分及其作用大气的组成成分及其作用干洁干洁空气：空气：水汽：水汽：固体杂质：固体杂质：氧：氧：氮：氮：二氧化碳：二氧化碳：臭氧：臭氧：组成生物体的基本成分组成生物体的基本成分维持生命活动所必须的物质维持生命活动所必须的物质光合作用的原料光合作用的原料 、“温室效应温室效应”吸收紫外线、吸收紫外线、 地球生命的保护伞地球生命的保护伞成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件2人人间间四四月月芳芳菲菲尽尽，山山寺寺桃桃花花始始盛盛开开。长长恨恨春春归归无无觅觅处处，不不知知转转入入此此中中来来。3高度高度()温度温度大气的垂直分层大气的垂直分层对对流流层层平平流流层层高高层层大大气气对流层：对流层：1 高度范围：高度范围： 0122 特点：特点：气温随高度增加而递减气温随高度增加而递减（.）对流运动显著对流运动显著天气现象复杂多变天气现象复杂多变与人类活动最密切与人类活动最密切3 与人类的关系与人类的关系4高度高度()温度温度大气的垂直分层大气的垂直分层对对流流层层平平流流层层高高层层大大气气平流层：平流层：1 高度范围：高度范围：对流层顶至对流层顶至2 特点：特点：气温随高度增加而增加气温随高度增加而增加以平流运动为主以平流运动为主利于高空飞行利于高空飞行3 与人类的关系与人类的关系人类生存环境的天然屏障人类生存环境的天然屏障5高度高度()温度温度大气的垂直分层大气的垂直分层对对流流层层平平流流层层高高层层大大气气电电离离层层高层大气：高层大气：1 高度范围：高度范围：平流层顶至平流层顶至 20003000km2 特点：特点：3 与人类的关系与人类的关系高度电离状态高度电离状态电离层电离层61250二、大气的垂直分布二、大气的垂直分布二、大气的垂直分布二、大气的垂直分布高度高度（千米）（千米）高高层层大大气气平平流流层层对对流流层层1 1、随高度的上升，对流层和平、随高度的上升，对流层和平、随高度的上升，对流层和平、随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎样变化的流层的气温分别是怎样变化的流层的气温分别是怎样变化的流层的气温分别是怎样变化的? ? 2 2、为什么说，对流层与人类的、为什么说，对流层与人类的、为什么说，对流层与人类的、为什么说，对流层与人类的关系最为密切？关系最为密切？关系最为密切？关系最为密切？ 3 3、为什么平流层适合于飞机飞行、为什么平流层适合于飞机飞行、为什么平流层适合于飞机飞行、为什么平流层适合于飞机飞行？随着高度的上升，对流层的气温随着高度的上升，对流层的气温逐渐降低，平流层的气温逐渐升逐渐降低，平流层的气温逐渐升高高平流层少水汽和尘埃，天气晴平流层少水汽和尘埃，天气晴朗朗 ，能见度好，空气以平流运，能见度好，空气以平流运动为主飞机飞行不上下颠簸动为主飞机飞行不上下颠簸与人类生活生产紧密相关的各种与人类生活生产紧密相关的各种天气现象都是在对流层中天气现象都是在对流层中7第二章第二章 自然环境中的物质运动和能量交换自然环境中的物质运动和能量交换第三节第三节 大气环境大气环境8目录一、大气对太阳辐射的削弱作用二、地面辐射和大气辐射三、影响地面辐射的主要因素9P. 21 太阳辐射太阳辐射 1.1.太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？2.2.太阳辐射最强部分波长集中在哪个光区太阳辐射最强部分波长集中在哪个光区？比例为多少？比例为多少？10一、对流层大气的受热过程(一一)大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用吸收吸收反射反射散射散射表现形式：表现形式：11臭氧大量吸收紫外光臭氧大量吸收紫外光二氧化碳、水汽吸收二氧化碳、水汽吸收红外光红外光吸收紫外光波长小于吸收紫外光波长小于0.1750.175选择性选择性为什么说大气直接吸为什么说大气直接吸收的太阳辐射能量是收的太阳辐射能量是很少的？很少的？（大气对太阳辐（大气对太阳辐射中能量最强的射中能量最强的可见光吸收得很可见光吸收得很少，大部分可见少，大部分可见光能够透过大气光能够透过大气到地面）到地面）吸收作用：吸收作用：12反射作用反射作用参与参与 的大气成分：的大气成分：特点：特点：云层、尘埃云层、尘埃无选择性无选择性13 为什么在夏季白天多云，气温不会太高？为什么在夏季白天多云，气温不会太高？为什么在夏季白天多云，气温不会太高？为什么在夏季白天多云，气温不会太高？云层的反射作用最为显著。云层越厚，云云层的反射作用最为显著。云层越厚，云量越多，反射越多。在夏季白天多云，气量越多，反射越多。在夏季白天多云，气温不会太高，就是因为云的反射减少了到温不会太高，就是因为云的反射减少了到达地面的太阳辐射。达地面的太阳辐射。14散射作用散射作用尘埃尘埃微粒微粒参与的大气成分：参与的大气成分：空气分子和微小尘埃空气分子和微小尘埃特点：特点： 具有选择性具有选择性15为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？雨后天晴，空气中大雨后天晴，空气中大颗粒物质较少，主要颗粒物质较少，主要是空气分子对光的散是空气分子对光的散射，而空气分子对波射，而空气分子对波长较短的蓝光散射最长较短的蓝光散射最强。所以雨后天晴，强。所以雨后天晴，天空呈现蔚蓝色。天空呈现蔚蓝色。16地地 面面高高层层大大气气平平流流层层对对流流层层臭氧大量吸收臭氧大量吸收紫外线紫外线（0.1750.40微米）微米）二氧化碳、水汽、云和浮尘二氧化碳、水汽、云和浮尘吸收吸收红外线红外线反射、吸收反射、吸收散射（散射（蓝色光蓝色光）一、对流层大气的受热过程一、对流层大气的受热过程1、大气对太阳辐射的吸收作用上层大气吸收上层大气吸收紫外线紫外线（0.175微米）微米）大气对太阳辐大气对太阳辐射的削弱作用射的削弱作用吸收作用吸收作用散射作用散射作用反射作用反射作用选选择择性性无选择性无选择性17形式表现特点对人类活动的影响吸收作用平流层的臭氧吸收紫外线对流层的二氧化碳、水汽吸收红外线。选择性；吸收的能量少。地面生物免遭紫外线侵害。反射作用云层和尘埃能将投射到其上的太阳辐射的一部分，反射到宇宙空间去无选择性夏季多云的白天气温不会太高等。散射作用遇到空气分子或微尘的太阳辐射，以其质点为中心向四面八方散射开来，从而使一部分太阳辐射不能到达地面。具有选择性晴朗的天空呈蔚蓝色；十字路口的指示灯不用蓝色。大气对太阳辐射削弱作用的比较大气对太阳辐射削弱作用的比较18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长范围波长范围作用特点作用特点吸收吸收 反射反射散射散射氧原子、臭氧（平氧原子、臭氧（平流层）流层）水汽、二氧化碳水汽、二氧化碳（对流层）（对流层）云、浮尘云、浮尘紫外线紫外线红外线红外线有选择性有选择性,大部分大部分可见光可穿透可见光可穿透水汽、云和浮尘水汽、云和浮尘可见光各种波长被可见光各种波长被反射一部分反射一部分无选择性无选择性，云层越，云层越多（厚），反射越多（厚），反射越强强大气分子、大气分子、微小尘埃微小尘埃蓝色光最易蓝色光最易被散射被散射有选择性有选择性向四面八方散射向四面八方散射 ，19一、对流层大气的受热过程(一一)大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用（二）地面辐射和大气辐射20辐射规律辐射规律1、物体的温度越、物体的温度越高高，辐射中，辐射中最强最强 部部 分分 的的 波波 长长 越越 _2、物体的温度越、物体的温度越_，辐射中，辐射中最强部分的波长越最强部分的波长越 _低低长长短短6000K短波辐射短波辐射21大气上界大气上界地面地面(二二)地面辐射和大气辐射地面辐射和大气辐射地面增温地面增温地地面面辐辐射射射向宇宙空射向宇宙空 间间大大气气吸吸收收“太阳暖大地太阳暖大地”“大气还大地大气还大地”“大地暖大气大地暖大气”大大气气辐辐射射射向地面射向地面太太阳阳辐辐射射大气吸收大气吸收地地面面吸吸收收短波辐射短波辐射长波辐射长波辐射（CO2、H2O）341947606120114231010622通过以上的学习，你学到了什么？通过以上的学习，你学到了什么？太阳辐射太阳辐射大气大气吸收作用吸收作用反射作用反射作用散射作用散射作用削弱作用削弱作用地面地面大气大气(逆逆)辐射辐射地面辐射地面辐射宇宇宙宙空空间间保温作用保温作用直接直接热源热源直接直接热源热源23 、地球表面温度的昼夜变化、地球表面温度的昼夜变化不不像月球那样像月球那样明显明显月球月球大气大气上界上界地球地球夜间，地面辐夜间，地面辐射绝大部分热射绝大部分热量又被大气逆量又被大气逆辐射还给地面，辐射还给地面，使气温不致降使气温不致降得过低得过低白天，大气削弱了白天，大气削弱了到达地面的太阳辐到达地面的太阳辐射，气温不会太高射，气温不会太高白天，由于没有大气对白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高。月面温度升得很高。夜间由于没有大气的保夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射温效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降强烈，月面温度骤降241 1、为什么地球表面的昼夜温差远不如月球表面大？、为什么地球表面的昼夜温差远不如月球表面大？、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？ 、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？（因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱，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）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（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）量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻）（白天，地球大气削弱了到达地面的太阳辐射，使白天地面（白天，地球大气削弱了到达地面的太阳辐射，使白天地面的气温不会太高，夜晚，地面辐射绝大部分热量又被大气逆的气温不会太高，夜晚，地面辐射绝大部分热量又被大气逆辐射还给地面，使夜间地面气温不致降得过低，从而减少了辐射还给地面，使夜间地面气温不致降得过低，从而减少了昼夜温差昼夜温差) )根据所学知识解释自然现象：根据所学知识解释自然现象：25解释下列现象：夏季天空多云时，白天气温不会夏季天空多云时，白天气温不会太高；多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。太高；多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。白天多白天多云云，对太阳辐射，对太阳辐射的反射作用强。的反射作用强。夜晚多夜晚多云云，大气逆辐，大气逆辐射作用强。射作用强。26思考：思考：影响地面辐射的主要因素有哪些？影响地面辐射的主要因素有哪些？纬度因素：纬度因素：纬度因素：纬度因素： 太阳高度角太阳高度角太阳高度角太阳高度角路程长短路程长短路程长短路程长短面积大小面积大小面积大小面积大小下垫面因素：下垫面因素：下垫面因素：下垫面因素：其他因素：其他因素：其他因素：其他因素： 如气象因素如气象因素如气象因素如气象因素中午或低纬地区中午或低纬地区太阳太阳高度大高度大面积小（光热面积小（光热集中）集中）经过的大气路经过的大气路程短程短大气削弱少大气削弱少早晚或高纬地区早晚或高纬地区太阳太阳高度小高度小面积大面积大( (光热分光热分散）散）经过的大气路程经过的大气路程长长大气削弱多大气削弱多地 球为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球太阳球太阳辐射强度最大的地区？辐射强度最大的地区？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原故的原故为什么世界极端最低气温出现在冰雪覆盖的南极洲大陆上？为什么世界极端最低气温出现在冰雪覆盖的南极洲大陆上？大大气气上上界界27很亮很亮较暗较暗直直射射 斜斜射射光热集中光热集中光热分散光热分散28玻璃温室效应29太太阳阳辐辐射射地地面面辐辐射射玻璃温室玻璃温室大气作用大气作用 -保温作用保温作用30课堂演练课堂演练3 1、日出前的黎明、日落后的黄昏，以、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？及阴天，天空为什么仍是明亮的？ 2、为什么白天多云，气温比晴天低；、为什么白天多云，气温比晴天低；夜间多云，气温又比晴天高？夜间多云，气温又比晴天高？（大气对太阳辐射的散射作用）（大气对太阳辐射的散射作用）（大气对太阳辐射的反射；保温作用）（大气对太阳辐射的反射；保温作用）31课堂演练课堂演练3 3、为什么晴朗的天空多呈蓝色？、为什么晴朗的天空多呈蓝色？ 4、为什么赤道地区终年太阳高度较大，、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大的地区？但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区？（波长较短的蓝色光易被空气分子散射，空（波长较短的蓝色光易被空气分子散射，空气越洁净这种散射越明显）气越洁净这种散射越明显）（赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多，（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原故）大气的反射作用强的原故）32 5、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？在晴朗的夜晚？ 6、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？御霜冻的作用？（因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆（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）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（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，所以辐射损失的热量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻）可防御霜冻）33 7、某地昨天为晴朗的天气，今天为多、某地昨天为晴朗的天气，今天为多云的天气，仅从大气的热力作用分析，哪云的天气，仅从大气的热力作用分析，哪一个气温日较差小？为什么？一个气温日较差小？为什么？课堂演练课堂演练3（今天；多云天气，白天大气对太阳辐射的削（今天；多云天气，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，气温不会太高，夜晚，大气逆辐射弱作用强，气温不会太高，夜晚，大气逆辐射作用强，气温不会太低）作用强，气温不会太低）34