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1、2.1冷热不均引起大气运动,李开勇 2006.08.13,第一课时,冷热不均引起大气运动,思考题： 1：为什么夏天多云的时候，白天的气温不会太高？ 2：无云时的晴空为什么是蔚蓝色的？ 3：白天时为什么多高楼的城市的温度要比少高楼的乡村高得多？(热岛效应),一、大气的组成成分及其作用,干洁空气,氧,氮,二氧化碳,臭氧,含量23%、氧化作用,含量76%、减弱氧化,光合作用的原料、“温室效应”,吸收紫外线、影响气温,成云致雨的必要条件、 强烈吸收长波辐射、含量变化大,成云致雨的必要条件、 影响大气温度和质量,水 汽,固体杂质,大气中含量有变化的物质,二氧 化碳,城区农村 冬季夏季 夜间白天 阴天晴天
2、,水汽,夏季冬季 低纬地区高纬地区,与排放量和植物光合作用有关,与蒸发量有关,固体 杂质,陆海 城乡 冬夏,与排放量和空气稳定与否有关,大气中的主要污染物,粉尘微粒,碳粒、飞灰、碳酸钙、氧化锌、二氧化铅,硫化物,so2、so3、H2、so4(雾）、H2s等,氮化物,No、No2、NH3等,卤化物,Cl2、HCl、HF等,碳氧化物,氧化剂,O、过氧酰基硝酸脂（PAN）等,co、co2等,对流层,平流层,上冷下热 高空对流,高层大气,二、大气的垂直分层,大气的垂直分层,对流层,平流层,高层大气,低纬,中纬,高纬,1718km,1012km,89km,对流层顶到5055km,平流层顶至2000300
3、0km,气温随高度增加而递减，0.6o/100m,气温随高度增加而迅速增加,对流运动显著,水平运动为主,太阳辐射,2、太阳辐射由紫外线、 可见光、红外线三部 分组成。,4、太阳辐射是一种短波 辐射,3、太阳辐射的能量主要 集中在可见光部分,1、太阳辐射是一种电磁 波,A,B,C,地球上的能量源泉是：,（A为紫外区，B为可见光区，C为红外区；主要集中在可见光区和红外区）,（太阳温度高，辐射中最强部分为可见光部分，波长短）,小练习,三、大气的受热过程,标准中的大气-低层大气，其高度不超过对流层顶部。 大气的热量来源-太阳辐射是大气根本的热源，地面(包括陆地和海洋)是大气直接的热源。,太阳辐射和地面
4、辐射 太阳辐射：以电磁波的形式向宇宙空间放射能量，但只 是极少一部分达到地球。太阳辐射是一种短波辐射。 地面辐射 ：是近地面大气主要的、直接的热源，地 面辐射是一种长波辐射。,大气对太阳辐射的吸收作用,臭氧大量吸收紫外线,二氧化碳、水汽吸收红外线,（选择特性）,（大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少，大部分 可见光能够透过大气到地面）,大气对太阳辐射的削弱作用,大气对太阳辐射吸收具有选择性吸收 平流层的O3:紫外线 对流层的CO2、H2O:红外线 天气中的云层和尘埃具有反光镜作用云层越厚、 云量越多、反射就越强。(大气保温作用) 夏天多云时，白天的气温不会很高；冬天多云时，晚上 的气温不
5、会太低。接收遥感信号应选择无云天气。相对地球而 言，月球表面昼夜温差大。 散射作用选择性散射 实质是改变太阳辐射的方向，而增加了其他方面的辐射。,大气对太阳辐射的反射作用：,参与 的大气成分：,特点：,大气对太阳辐射的散射作用：,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,大气削弱作用与纬度,大气上界,地 球,臭氧（平流层） 水汽、二氧化碳（对流层）,紫外线,红外线,吸收强烈，有选 择性，大部分可 见光可穿透,云层、尘埃,各种波长同 样被反射,无选择性，反 射光呈白色,空气分子、 微小尘埃,蓝色光最易被散射,向四面八方散射 ，有选择性,大气对地面的保温作用,
6、地面增温,大气吸收,“太阳暖大地”,“大气还大地”,“大地暖大气”,光照地 地暖气 气还地,大气逆辐射 大气辐射的方向既有向上的，也有向下的。大气辐射中向下的部分，因与地面辐射方向相反，成为大气逆辐射。 常见的三种辐射（太阳、地面、大气辐射）的波长范围,大气对地面的保温作用,大气的受热过程,大气增温的最重要形式辐射热交换,分析结果,A: a、b、c过程是大气增温的变化过程，大气 到地面的使地面增温，地面有一长波辐射的 形式向近地面大气传递热量；近地面空气吸 收了地面辐射后，又以对流、传导的等层层 向上传递能量。 B: 地球大气对太阳辐射吸收得少而对地面长 波辐射吸收得却很多。,上,无云的晴空呈
7、现蔚蓝色？ 无云时，大气中的粒子直径比太阳辐射波长小得多的散射现象的结果。蓝色光波长短，散射作用强度大，因此蓝光向四面八方散射，使整个天空成蔚蓝，使太阳辐射传播方向的蓝光被大大削弱。 晴天多云时云雾呈白色。 大气的粒子的直径比太阳辐射波长大的多时发生散射的结果。可见光中，任何波长的光散射程度一样，所以看到的云雾呈白色。,学以致用,火烧葫芦峪,束,这是发生在三国后期的一段故事，诸葛亮北伐中原、六出祁山。一次将司马懿父子及所率魏军困在葫芦峪。遍山燃起大火，欲将敌方全部烧死。,然而，正当火旺人困，司马懿全军行将覆灭之时，一场大雨不期而至，大雨浇灭了诸葛亮扶汉反魏的豪情壮志,这场雨真是天意?想知道其原
8、因吗？请听下面的知识,二、热力环流,大气运动的根本原因和存在形式 a:热力环流-由于地面冷热不均而引起的温度环流 b:根本原因：太阳辐射能的纬度分布不均造成纬度间 的温度差异(大气受热不均) c:存在方式：热力环流,热力环流产生的条件,等压面,高,低,气压：单位面积上空气柱的质量,活动:阅读书本P32正文部分,画出热力环流的示意图,热力环流产生的过程,近地面冷热不均 气流的垂直运动(上升或下沉) 近地面和高空在水平方向上的气压的差异 大气的水平运动 形成高低空热力环流,热力环流成因探讨,热,0m,1000m,地表受热不均匀,热力环流的形成,海陆风,提示：陆地和海洋的热容量（比热）不同。陆地比热
9、小，白天 升温快，夜晚降温快；海洋比热大，白天升温慢，夜晚降温慢。,活动,1做一两个小实验，证明热力环流的存在。 （1）烧一锅开水，注意观察锅里沸腾的开水，中间水向上冒，锅边水往下沉。 （2）在室外安全的地方点燃一小堆纸，注意观察纸片和灰烬显示出的空气流动路线，即纸片和灰烬从火堆上升，在空中流向四周，又从火堆四周下沉，然后又进入火堆。,返回,（1）气压梯度,单位距离内的气压差，又叫水平气压梯度,（2）水平气压梯度力,促使大气由高压区流向低压区的力,（3）水平气压梯度力,大小,方向,与气压梯度成正比,垂直等压线，由高压指向低压,三、大气的水平运动,水平气压梯度力,等压线越密集，水平气压 梯度力越
10、大，风速越大,特点：,a,b,1001,1009,等压面,大气的水平运动-等压面的变化,高,低,2、地转偏向力对风的影响,（高）,（低）,气 压 梯 度 力,地转偏向力,风向,（北半球）,地转偏向力,风向：平行于等压线 （高空风）,地转偏向力+水平气压梯度力二力作用,3、摩擦力对近地面风的影响,气压梯度力,风向,摩擦力,地转偏向力,风向：斜穿等压线 （低空风）,练习：,1、同一经纬度“高处不胜寒”的原因是（ ） A:气压低 B:空气稀薄 C:到达的太阳辐射少 D:到达的地面辐射少 2、亚欧大陆与太平洋相比，夏季（ ） A:温度高，气压低 B:温度高，气压高 C:温度低，气压高 D:温度低，气压低,D,A,小结,再见同学们,温室效应,主要的温室气体,回,