2.3.1大气环境.ppt

第三节 大气环境 第二章 自然环境中的物质运动和能量交换 一 二 三 四 对流层大气的受热过程 全球气压带、风带的分布和移动 气压带和风带对气候的影响 常见的天气系统 一、对流层大气的受热过程 （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 大气是由什么组成的？ 低层大气组成 体积 （%） 作用 干洁空气 N2 78 地球生物体内蛋白质的重要组成部分 O2 21 生物维持生命活动所必需的物质 CO2 0.033 绿色植物光合作用的基本原料，并对地面起保温作用 O3 很少 能吸收太阳紫外线 水汽 很少 产生云、雨、雾、雪等天气现象；影响地面和大气的温度 杂质 很少 作为凝结核，是成云致雨的必要条件 大气的组成 大气的垂直分层 垂直分层 高度 气温特点 气流 影响 对流层 地面— 12km 随高度升高而降低 对流 大气现象复杂多变，影响人们生活 平流层 对流层顶 —50km 随高度升高而升高 平流 高空飞行，臭氧吸收紫外线 高层大气 50km—2000或3000km 随高度升高先降后升 电离层，干扰无线电短波通信 气温（℃） 高度（千米） 50 12 高 层 大 气 平 流 层 对 流 层 宇宙火箭 人造卫星 极光 流星 气温垂直分布 积雨云 -100 60 20 -20 -60 气温（℃） 高度（千米） 50 12 高 层 大 气 平 流 层 对 流 层 宇宙火箭 人造卫星 极光 流星 气温垂直分布 积雨云 -100 60 20 -20 -60 划分依据：温度、密度、大气运动状况 问题： 1、随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎样变化的？ 2、为什么对流层与人们的关系最为密切？ 3、为什么平流层适合飞机飞行？ 1、随着高度上升，对流层气温降低，平流层气温升高 2、因为人们生活在对流层底部，与人们生活息息相关 3、平流层水量含量少，天气晴朗，能见度好，大气稳定，有利于高空飞行。 散射 反射 削弱作用 （一）大气对太阳辐射的削弱作用 选择性吸收 一、对流层大气的受热过程 2、大气对太阳辐射的反射作用： 参与的大气成分： 特点： 云层、尘埃 无选择性 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。 1、大气对太阳辐射的吸收作用 地 面 高层大气 平流层 对流层 臭氧大量吸收波长大于0.175微米的紫外线 二氧化碳、水汽吸收红外线 选择性 氧原子吸收波长小于0.175微米的紫外线 大部分可见光直达地面，大气直接吸收的太阳辐射量很少 3、大气对太阳辐射的散射作用： 参与的大气成分： ①空气分子和微小尘埃 特点： 具有选择性 波长较短的蓝色光、紫色光最容易被散射 ②颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴 特点：无选择性 各种波长同样被散射，天空呈白色。 1、为什么夏季多云的白天气温稍低？ 2、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？ 想一想 黎明、黄昏及阴天时，空气中含有的水汽分子较多，颗粒较大的雾粒、尘埃、小水滴无选择性的散射太阳光，所以天空仍然明亮 （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） 3、为什么晴朗的正午天空呈蓝色？ （二）地面辐射和大气辐射 到达地面的太阳辐射 大气上界 依据：温度越高，波长越短。 太阳辐射 100% 大气和地面的 反射散射34% 大 气 太阳常数 8.24J／cm2?min 大气吸收19% 太阳辐射：太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射能量。 地面辐射：地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又持续向外（主要向大气层）释放辐射能量，形成地面辐射。 （长波辐射） （短波辐射） 大气辐射：大气吸收地面辐射增温的同时，也向外放射能量，即大气辐射。 大气逆辐射：射向地面的大气辐射 （长波辐射） （长波辐射） 对流层大气能直接吸收部分地面辐射，以水汽和CO2吸收的地面辐射较多。故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 地面增温 地 面 辐 射 射向宇宙空 间 大气吸收 “太阳暖大地” “大气还大地” “大地暖大气” 太阳辐射 大气吸收 地 面 吸 收 潜热输送 湍流输送 射向宇宙空间 大 气 辐 射 大气逆辐射 太阳辐射、地面辐射、大气辐射关系示意 为什么地球表面的昼夜温差远不如月球表面大？ 探讨 （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） 月球 大气 上界 地球 白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高 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 白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，气温不会太高 夜间由于