对流层大气受热概要.ppt

第三节 大气环境 水 汽 固体杂质 生物体的基本成分 维持生命活动必需的物质 植物光合作用的原料；对地面保温 吸收紫外线，是“地球生命的保护伞”；到达地面的少量紫外线有杀菌治病作用 干 洁 空 气 O3 N2 78％ O2 21％ CO2 大气的组成 成云致雨的必要条件 氮78.08% 氧21.94% 其他气体不到 1%，如：CO2、O3 干洁空气组成图 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) 0 12 50 对流层 平流层 高层大气 温度随高度增加而降低 对流运动显著; 天气现象复杂 温度随高度增加而增加 平流运动为主 利于高空飞行;臭氧层保护人类环境 空气稀薄，密度小 电离层，有利于无线电通讯 人造卫星等运行、极光、流星 大气的垂直分布 １０　２０　３０ 电 离 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。 (2)特点 气温随高度的增加而递减（原因） 每上升1000米温度下降６oC 对流运动显著——各纬度高度不同 天气现象复杂多变,云、雨、雾、雪等天气现象都在这一层 与人类关系最密切的一层。 低纬度（0o～30o）: 中纬度（30o～60o）: 高纬度（60o～90o）: 17～18km 11～12km 8～9km 对流层的高度随纬度的变化 纬度越低，地面受热越多，对流越旺盛，对流层高度越高 2.平流层 (1)概况： 对流层顶——50～55千米 有臭氧层存在22～27千米高度 (2)特点: 气温 随高度而增高（原因） 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 臭氧吸收大量太阳紫外线增温 3.高层大气 特点： 空气稀薄、 密度小、气压低 80～500千米的高空——若干电离层 有利于无线电短波通信 地球大气上界：2000—3000千米的高空 假如到达大气上界的太阳辐射定为百分之百，而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有百分之四十七，这是什么原因造成的？ 二、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 波 长 范 围 复习:1.太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？ 2.太阳辐射最强部分的波长集中在哪个光区？ （一）大气对太阳辐射的削弱作用 太阳辐射 总体波长范围：0.15～4微米 紫外光 可见光 红外光 占太阳辐射能比例 7％ 50％ 43％ 波长 （微米） 小于0.175 0.175～0.40 0.40～0.76 大于0.76 经过大气层时发生的情况 几乎完全被上层大气吸收 绝大部分被臭氧层吸收 波长较短的蓝色光等为大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面 对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光 表现形式： 大气对太阳辐射的吸收 大气对太阳辐射的反射(主要) 大气对太阳辐射的散射 （一）、大气对太阳辐射的削弱作用 0 -50 -100 50 100 12 50 紫外线 红外线 可见光 波长较长的红外线 选择性 1、吸收作用： O3（平流层） CO2 水汽 波长较短的紫外线 ⑵、到达地面的主要 是可见光。 ⑶、大气直接吸收的 太阳辐射的能量很少。 ⑴、特点 O3 CO2 水汽 O 对流层 2、反射作用： 参与的大气成分： 特点： 3、散射作用： 参与的大气成分： 云层、尘埃 无选择性 空气分子和微小尘埃 特点： 具有选择性 云层越厚，云量越多，反射越强。因此，白天多云，气温不会太高——云多，反射强。 波长较短的蓝、紫色光最容易被散射。 物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之，越长. 太阳辐射 —— 短波辐射 地面辐射 —— 长波辐射 大气辐射 —— 长波辐射 波长：大气辐射＞地面辐射＞太阳辐射 (二)地面辐射和大气辐射 太阳辐射 削弱作用 地面吸收（大部分可见光） 大气 地面 地面辐射 宇宙空间 大气逆辐射 大气辐射 CO2和 H2O (二)地面辐射和大气辐射 地面长波辐射是对流层大气增温的直接能量来源 大气上界 地面 “大气还大地” 大气辐射 射向地面 地面增温 “太阳暖大地” 太阳辐射 大气吸收 地 面 吸 收 地面辐射和大气辐射 “大地暖大气” 射向宇宙空 间 大气吸收 地 面 辐 射 CO2和 H2O 昼晴夜晴 昼晴夜阴 昼阴夜晴 昼阴夜阴 日较差最大 日较差最小 平均温度最低 平均温度最高