1、大气环境大气环境（一）（一）授课：岳云中学授课：岳云中学 杨爱群杨爱群思考：思考：1.1.随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎样变化的？随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎样变化的？2.2.为什么说，对流层与人类的关系最为密切？为什么说，对流层与人类的关系最为密切？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？气温（气温（）高度（千米）高度（千米）5012高高层层大大气气平平流流层层对对流流层层宇宙火箭宇宙火箭 人造卫星人造卫星极光极光流星流星气温垂直分布气温垂直分布积雨云积雨云-1006020-20-60一、大气的垂直分层一、大气的垂直分层气温初稳后升热气温初稳
2、后升热只因层中臭氧多只因层中臭氧多水平流动天气好水平流动天气好高空飞行很适合高空飞行很适合对流旺盛近地面，对流旺盛近地面，纬度不同厚度变；纬度不同厚度变；高度增来温度减，高度增来温度减，只因热源是地面；只因热源是地面；天气复杂且多变，天气复杂且多变，风云雨雪较常见风云雨雪较常见电离层能反射电离层能反射无线电短波，对无线电短波，对无线电短波通信有无线电短波通信有重要作用重要作用电电离离层层上冷下热上冷下热高空对流高空对流对流层对流层平流层平流层高高层层大大气气一、大气的垂直分层一、大气的垂直分层温度温度oC高度高度(km)(km)01250对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气对流运动显著对流
3、运动显著;天气现象复杂天气现象复杂利于高空飞行利于高空飞行;保护人类环境保护人类环境无线电通讯无线电通讯大气的垂直分布二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层1.对流层对流层(1)概况：概况：平均高度平均高度12千米；集中了整个大气质量的千米；集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、固体杂质。和几乎全部的水汽、固体杂质。是大气是大气中最活跃、与人类关系最密切的一层。中最活跃、与人类关系最密切的一层。(2)特点特点气温随高度的增加而递减气温随高度的增加而递减对流运动显著对流运动显著各纬度高度不同各纬度高度不同天气现象复杂多变天气现象复杂多变低纬度（低纬度（0o30o）:中纬度（中纬度（30o60
4、o）:高纬度（高纬度（60o90o）:1718km1112km89km对流层的高度随纬度的变化对流层的高度随纬度的变化2.平流层平流层(1)概况：概况：对流层顶对流层顶5055千米千米在在2227千米高度有臭氧层千米高度有臭氧层(2)特点特点气温气温下层下层随高度变化很小随高度变化很小30千米以上千米以上随高度增高迅速上升随高度增高迅速上升气流以平流运动为主气流以平流运动为主有利于高空飞行有利于高空飞行臭氧吸收紫外线，保护人类环境臭氧吸收紫外线，保护人类环境3.高层大气高层大气特点：特点：空气稀薄、空气稀薄、密度小、气压低密度小、气压低80500千米的高空千米的高空若干电离层若干电离层有利于无
5、线电通信有利于无线电通信练习巩固练习巩固1、下列是关于大气对流层特点的描述：气温随高度增加而递、下列是关于大气对流层特点的描述：气温随高度增加而递增；空气对流运动显著；低纬地区厚度大于高纬地区；增；空气对流运动显著；低纬地区厚度大于高纬地区；天气现象复杂多变。其中全部正确的一组叙述是（天气现象复杂多变。其中全部正确的一组叙述是（）A、B、C、D、2、关于平流层的叙述，正确的是（、关于平流层的叙述，正确的是（）A、平流层上冷下热，大气稳定，不易形成对流、平流层上冷下热，大气稳定，不易形成对流 B、气温基本上不受地面影响、气温基本上不受地面影响 C、在平流层中存在一个电离层，能反射无线电波、在平流
6、层中存在一个电离层，能反射无线电波 D、平流层有利于高空飞行，与人类的关系最为密切、平流层有利于高空飞行，与人类的关系最为密切3、有时地面无线电短波通讯突然中断，这可能是（、有时地面无线电短波通讯突然中断，这可能是（）A、对流层出现云、雨、雾、雪等天气、对流层出现云、雨、雾、雪等天气 B、臭氧层的存在、臭氧层的存在 C、电离层受到耀斑爆发的干扰、电离层受到耀斑爆发的干扰 D、空气对流运动所致、空气对流运动所致（一）大气对太阳辐射的削弱作用（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射波长范围思考：思考：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
7、的波长集中在哪个光区？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（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射太阳辐射总体波长范围：总体波长范围：0.150.154 4微米微米紫外光紫外光可见光可见光红外光红外光占太阳辐射占太阳辐射能比例能比例75043波长波长（微米）（微米）小于小于0.1750.1750.400.400.76大于大于0.76经过大气层经过大气层时发生的情时发生的情况况几乎完几乎完全被上全被上层大气层大气吸收吸收绝大部分绝大部分被臭氧层被臭氧层吸收吸收波长较短的蓝色光等为大波长较短的蓝色光等为大气分子所散射，水汽、云气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射
8、和和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达部分可见光能够直接到达地面地面对流层大气中的对流层大气中的二氧化碳、水汽、二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直云和浮尘，可直接吸收相当数量接吸收相当数量的红外光的红外光思考思考：1.1.大气对太阳辐射的削弱作用，主要有哪几种形式？各有什么特点？大气对太阳辐射的削弱作用，主要有哪几种形式？各有什么特点？2.2.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？（一）、大气对太阳辐射的削弱作用（一）、大气对太阳辐射的削弱作用1、吸收作用、吸收作用O3吸收紫外线吸收紫外线CO2、水汽吸收红外线、水汽吸收红外
9、线特点：特点：具有选择性具有选择性2、反射作用、反射作用云层、尘埃云层、尘埃特点：特点：无选择性无选择性3、散射作用、散射作用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共共性性削削弱弱射射向向地地面面的的太太阳阳辐辐射射有选择性有选择性吸收的能量少吸收的能量少无选择性无选择性多云和多固体多云和多固体颗粒时反射多颗粒时反射多有选择性有选择性波长较短的波长较短的蓝、蓝、紫光易散射紫光易散射水汽、二氧化碳主要吸水汽、二氧化碳主要吸收红外线收红外线臭氧主要吸收紫外线臭氧主要吸收紫外线夏季，白天多云，夏季，白天多云，气气温不会太高温不会太高晴朗的天空呈现蔚蓝色晴朗的天空呈现蔚蓝
10、色十字路口的指示灯不用蓝色十字路口的指示灯不用蓝色日出前的黎明日落后的黄昏日出前的黎明日落后的黄昏以及阴天以及阴天天仍然亮天仍然亮太阳光日出日落时呈红色太阳光日出日落时呈红色形形式式吸吸收收反反射射散散射射特点特点举例说明举例说明太阳辐射太阳辐射100%大气上界大气上界太阳常数太阳常数8.24J8.24Jcmcm2 2minmin大气和地面的大气和地面的反射散射反射散射34%大气吸收大气吸收19%大大 气气地面吸收地面吸收47%到到达达地地面面的的太太阳阳辐辐射射(二二)、大气对地面的保温作用、大气对地面的保温作用1、地面辐射、地面辐射地面辐射是大气的直接热源地面辐射是大气的直接热源长波辐射长
11、波辐射2 2、大气辐射、大气辐射长波辐射长波辐射3、大气对地面的保温作用、大气对地面的保温作用地地面面辐辐射射大气大气吸收吸收大气逆辐射大气逆辐射大气强烈吸收地面辐射，将能量贮存于大气中，大气强烈吸收地面辐射，将能量贮存于大气中，不致使地面辐射的能量散失不致使地面辐射的能量散失大气辐射的大部分能量又射向地面，在一定程大气辐射的大部分能量又射向地面，在一定程 度上补偿了地面辐射的部分损失度上补偿了地面辐射的部分损失大气上界大气上界地地 面面太太阳阳辐辐射射地地面面吸吸收收大气吸收大气吸收地面增温地面增温地地面面辐辐射射大气大气吸收吸收射向宇宙空射向宇宙空 间间射向宇宙空射向宇宙空 间间大大气气辐
12、辐射射射向地面射向地面大气对地面的保温作用大气对地面的保温作用“太阳暖大地太阳暖大地”“大地暖大气大地暖大气”“大气还大地大气还大地”大大气气增增温温ABCDEGHF随堂练习：说出字母及箭头的含义随堂练习：说出字母及箭头的含义短波辐射短波辐射长波辐射长波辐射太阳辐射太阳辐射到到达达地地面面太太阳阳辐辐射射大气吸收大气吸收太阳辐射太阳辐射地面辐射地面辐射大大气气吸吸收收地地面面辐辐射射射向宇宙地面辐射射向宇宙地面辐射射向宇宙大气辐射射向宇宙大气辐射大气逆辐射大气逆辐射小结小结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地面辐射地面辐射大气逆辐射
13、大气逆辐射保温作用保温作用直接直接热源热源直接直接热源热源通过计算，如果没有大气，地表的平均温度为通过计算，如果没有大气，地表的平均温度为-230C，实际为实际为150C，也就是说，由于大气的保温作用，使，也就是说，由于大气的保温作用，使地表温度升高了地表温度升高了380C。1 1、由于大气的散射作用而产生的自然现象有（、由于大气的散射作用而产生的自然现象有（）A.A.日落后和日出前仍有一段时间天空是明亮的日落后和日出前仍有一段时间天空是明亮的 B.B.夏季天空多云夏季天空多云,白天气温不会太高白天气温不会太高 C.C.阴天的室外和晴天的室内阴天的室外和晴天的室内,没有太阳光的直没有太阳光的直
14、 接照射也是明亮的接照射也是明亮的 D.D.多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些 2 2、对地面起保温作用的辐射形式是、对地面起保温作用的辐射形式是（）A.A.大气逆辐射大气逆辐射 B.B.大气辐射大气辐射 C.C.地面辐射地面辐射 D.D.太阳辐射太阳辐射ACACA A3 3、对流层大气的热量主要直接来自、对流层大气的热量主要直接来自（）A.A.太阳辐射太阳辐射 B.B.地面辐射地面辐射 C.C.地面反射地面反射 D.D.大气逆辐射大气逆辐射4 4、下列辐射按波长由长到短的排列顺序正确的、下列辐射按波长由长到短的排列顺序正确的是是（）A.A.太阳辐射、地面辐射、大
15、气辐射太阳辐射、地面辐射、大气辐射 B.B.地面辐射、大气辐射、太阳辐射地面辐射、大气辐射、太阳辐射 C.C.地面辐射、太阳辐射、大气辐射地面辐射、太阳辐射、大气辐射 D.D.大气辐射、地面辐射、太阳辐射大气辐射、地面辐射、太阳辐射B BD D5.5.读大气对地面的保温作用图，分析回答：读大气对地面的保温作用图，分析回答：(1)(1)标出图中三个箭头的名称：标出图中三个箭头的名称：；。(2)(2)对于太阳辐射、大气辐射和地面辐射三种辐射来说，对于太阳辐射、大气辐射和地面辐射三种辐射来说，辐射波长由长到短的排列应是辐射波长由长到短的排列应是 。(3)(3)大气吸收太阳辐射的成分是平流层的大气吸收
16、太阳辐射的成分是平流层的 和对流层的和对流层的 和和 ，到达地面的太阳辐射主要是，到达地面的太阳辐射主要是 光。光。(4)(4)由图可知，大气对地面之所以具有保温作用，就是因为大气吸由图可知，大气对地面之所以具有保温作用，就是因为大气吸收收 使大气增温，同时又以使大气增温，同时又以 的形式把热的形式把热量归还给地面的缘故。量归还给地面的缘故。(5)(5)射向地面的大气辐射最强的时候出现在射向地面的大气辐射最强的时候出现在 天气，最弱的天气，最弱的时候出现在时候出现在 天气。天气。(6)(6)全球热量处于平衡状态，其中热量的收入项是全球热量处于平衡状态，其中热量的收入项是 和和 ，热量的支出项是
17、，热量的支出项是 和和 。大气吸收大气吸收大气大气(逆逆)辐射辐射地面辐射地面辐射大气辐射、地面辐射、太阳辐射大气辐射、地面辐射、太阳辐射臭氧臭氧二氧化碳二氧化碳水汽水汽可见可见地面长波辐射地面长波辐射大气逆辐射大气逆辐射有浓密低云的阴雨有浓密低云的阴雨空气透明度好的晴朗空气透明度好的晴朗大气吸收太阳辐射大气吸收太阳辐射地面吸收太阳辐射地面吸收太阳辐射地面辐射到宇宙空间的部分地面辐射到宇宙空间的部分大气辐射到宇宙空间的部分大气辐射到宇宙空间的部分1.1.太阳辐射总量最大值不在赤道，而在北回归线附近，其原因是太阳辐射总量最大值不在赤道，而在北回归线附近，其原因是()()A.A.赤道上正午太阳高度
18、比北回归线上小赤道上正午太阳高度比北回归线上小 B.B.赤道上白昼时间较北回归线处长赤道上白昼时间较北回归线处长C.C.赤道上云雨天气较北回归线上多赤道上云雨天气较北回归线上多 D.D.赤道上太阳辐射经过大气路程较短赤道上太阳辐射经过大气路程较短2.2.城市上空的雾一般比郊区的多，因为城市上空的雾一般比郊区的多，因为()()A.A.市区风速大市区风速大 B.B.市区水汽多市区水汽多 C.C.市区市区COCO2 2多多 D.D.市区尘埃多市区尘埃多3.3.大气的大气的“温室效应温室效应”是指是指()()A.A.大气吸收了太阳辐射，保存在大气中，使大气温度增高大气吸收了太阳辐射，保存在大气中，使大
19、气温度增高B.B.大气毫无阻挡地使太阳辐射至地面，使地面温度增高大气毫无阻挡地使太阳辐射至地面，使地面温度增高C.C.平流层中的臭氧，强烈地吸收紫外线平流层中的臭氧，强烈地吸收紫外线D.D.大气中的水汽和二氧化碳几乎吸收了全部的地面辐射，使热量大气中的水汽和二氧化碳几乎吸收了全部的地面辐射，使热量散失很少散失很少4.4.下列四幅图中，昼夜温差最小的是下列四幅图中，昼夜温差最小的是()()CDDD5 5、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？6 6、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
20、晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐因为晴朗的夜晚，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）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，对地面起到保温（人造烟幕能增强大气逆辐射，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻）作用，所以可防御霜冻）7.深秋时节，华北地区的农民常用烟熏防御霜冻，其深秋时节，华北地区的农民常用烟熏防御霜冻，其主要原理是烟尘能主要原理是烟尘能（）A增强对太阳辐射的吸收作用增强对太阳辐射的吸收作用B烟幕能将地面的霜融化烟幕能将地面的霜融化C增强大气逆辐射
21、，提高保温效应增强大气逆辐射，提高保温效应 D烟幕本身的热能直接传给大气烟幕本身的热能直接传给大气 C太太 阳阳 辐辐 射射（三）影响地面辐射的主要因素（三）影响地面辐射的主要因素不同性质地面的反射率不同性质地面的反射率2935地面性质地面性质 沙土沙土 黏土黏土 浅色土深色土浅色土深色土 草地草地 耕地耕地 新雪新雪 冰冰 海洋海洋 海洋海洋202232101526148495507(平均平均)2(赤道赤道)（三）影响地面辐射的主要因素（三）影响地面辐射的主要因素大气上界大气上界AB太阳高度与辐射强度思考思考：A A，B B两种情况下，地面得到太阳辐射强度是否一样？为什么？两种情况下，地面得
22、到太阳辐射强度是否一样？为什么？一天早晨气温低于中午的原因一天早晨气温低于中午的原因?大气上界大气上界太阳高度小太阳高度小经过的大气路程长经过的大气路程长大气削弱多大气削弱多太阳高度大太阳高度大经过的大气路程短经过的大气路程短大气削弱少大气削弱少影响影响太阳太阳辐射辐射强度强度因素因素太太 阳阳高度角高度角高度高度角大角大强强度度大大大气大气状况状况云量少云量少厚度小厚度小随纬度变化随纬度变化随季节变化随季节变化低纬低纬夏季夏季削弱少削弱少影响某地太阳辐射强度的因素影响某地太阳辐射强度的因素（3）纬度纬度低低太阳高度角大太阳高度角大辐射强辐射强（1）天气天气晴朗晴朗辐射强辐射强（4）地势地势高
23、高大气稀薄大气稀薄辐射强辐射强（2）大气透明度大气透明度尘埃杂质少尘埃杂质少辐射强辐射强思考：青藏高原是我国太阳能资源最理想的地区，原因是什么？思考：青藏高原是我国太阳能资源最理想的地区，原因是什么？四川盆地是我国年太阳辐射最少的地区原因是什么？四川盆地是我国年太阳辐射最少的地区原因是什么？据台湾地形分析台湾太阳辐射的分布特点及成因？据台湾地形分析台湾太阳辐射的分布特点及成因？青藏高原青藏高原地势高地势高大气层薄而清洁，大气层薄而清洁，透明度透明度好，好，纬度低纬度低，太阳高度角大，太阳高度角大，日照时间日照时间长。长。四川盆地雨多、雾多，晴天较少四川盆地雨多、雾多，晴天较少,大气透明度低大气透明度低,日照时间短日照时间短,地势低地势低.台湾太阳辐射由东南向西北逐渐增多台湾太阳辐射由东南向西北逐渐增多.因为降水由东南向西北递减因为降水由东南向西北递减,东部位于中央山脉的迎风坡东部位于中央山脉的迎风坡,云层厚降水多对太阳辐射削弱多云层厚降水多对太阳辐射削弱多.
