《地球上的大气》PPT课件.ppt

大气环境,第三节,二、对流层大气的受热过程,三、全球气压带、风带的分布和移动,四、气压带和风带对气候的影响,五、常见的天气系统,一、大气的组成和垂直分层,一、大气的组成和垂直分层,(一)大气的组成,(二)大气的垂直分层,(一)大气的组成,思考：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.为什么说，对流层与人类的关系最为密切？3.为什么平流层适合于飞机飞行？,(二)大气的垂直分层,范 围,气 温,大气运动,天 气,与人类关系,高层大气,平流层,对流层,先降后升,(二)大气的垂直分层,想一想：位于非洲中部的乞力马扎罗山，被称为“赤道上的白雪公主”，即地处热带，山顶却终年积雪，这是什么原因？,一架飞机沿10km高空从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？,平流层对流层平流层,高纬：8-9千米中纬：10-12千米低纬：17-18千米,二、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,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？,（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,思考：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？2.为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？,1、大气对太阳辐射的吸收作用,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,2、大气对太阳辐射的反射作用：,参与的大气成分：,特点：,3、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,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。,波长较短的蓝色光、紫色光最容易被散射。,解释红灯停、绿灯行的科学依据,3、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？,2、多云的白天比较凉爽,1、晴朗的天空呈现蔚蓝色,解释下列现象：,（二）地面辐射和大气辐射,太阳辐射100%,大气上界,太阳常数8.24Jcm2min,大气和地面的反射散射34%,大气吸收19%,大 气,地面吸收47%,到达地面的太阳辐射,思考：为什么我们说太阳辐射是短波辐射，而地面辐射和大气辐射都是长波辐射？,地面增温,大气吸收,“太阳暖大地”,“大气还大地”,“大地暖大气”,射向宇宙空间,大气辐射,大气逆辐射,（二）地面辐射和大气辐射,我国北方在冬季为什么用烟雾笼罩大白菜？,深秋至第二年早春季节，霜冻为什么 多 出 现 在 晴 朗 的 夜 里？,分析为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚温暖一些？,云层增强大气逆辐射作用,烟雾增强了大气逆辐射作用,大气逆辐射作用弱,大气的热力作用对地球生态系统的重要性：,1、大气的热力作用，减少了气温日较差2、大气的保温效应，形成了适宜生命的温度条件,仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？,1,玻璃温室效应,思考：为什么玻璃温室会有保温效应？,（二）地面辐射和大气辐射,（三）影响地面辐射的主要因素,大气上界,A,B,太阳高度与辐射强度,思考：A，B两种情况下，地面得到太阳辐射强度是否一样？为什么？,1、纬度因素太阳高度大小,太 阳 辐 射,不同性质地面的反射率,2935,地面性质 沙土 黏土 浅色土 深色土 草地 耕地 新雪 冰 海洋 海洋,20,2232,1015,26,14,8495,50,7(平均),2(赤道),（三）影响地面辐射的主要因素,2、下垫面因素反射率高低,3、气象因素日照时数长短等,根据所学知识解释自然现象：1、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气温又比晴天高？2、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？,（白天云层具有很强的反射作用）（夜间云层可以增强大气逆辐射）,（赤道地区地面热,空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射作用强）,3、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，哪一个气温日较差小？为什么？,（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，大气逆辐射作用强，气温不会太低）,4、我国漠河冬季气温比拉萨低，但夏季气温比拉萨高，有关形成的原因的叙述，正确的是()冬季，漠河日照短，太阳辐射弱，冬季风影响夏季，漠河太阳辐射时间长，获热量增多青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收的太阳辐射少，故气温低青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收保存地面辐射的能力差，夏季气温低 A B C D,D,三、全球气压带、风带的分布和移动,（一）热力环流形成的原理,（二）大气的水平运动,（三）全球气压带和风带的分布,（四）全球气压带和风带的移动,（一）热力环流形成的原理,冷热不均引起热力环流,思考：一般情况下，受热地区近地面的气压和高空的气压分别会产生什么变化？为什么？,城郊之间的热力环流,（一）热力环流形成的原理,思考：你能解释城市与郊区间产生热力环流的原理吗？,山谷风,谷风,山风,海陆风,地区间的冷热不均,大气的垂直运动,同一水平面产生气压差,大气水平运动,风,大气水平运动的原动力，是形成风的直接原因。影响风向和风速。,水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由高压区流向低压区的力，叫水平气压梯度力。,水平气压梯度力：,水平气压梯度力,方向：,垂直于等压线，由高气压指向低气压。,影响：,同一地图中等压线密集处水平气压梯度力大，风也大。,（二）大气的水平运动,1008,1010,1006,1004,1002,1000,（百帕）,高空风的形成,在水平气压梯度力与地转偏向力共同作用下形成的风风向平行于等压线,北半球,地转偏向力,气压梯度力,地转偏向力,方向：,影响：,垂直于运动方向，北右南左。,只改变风向，不改变风速。大小与风速成正比。,风向,地转偏向力,（百帕）100010051010,（北半球）,风向,地面摩擦力,水平气压梯度力,三种力共同作用下,风向与等压线成一夹角，并且摩擦力越大，夹角越大。,地面摩擦力:,近地面风的形成,方向：,影响：,与空气运动方向（风向）相反，大小取决于地表的粗糙程度,减小风速,风的形成,（二）大气的水平运动,思考：高空的风分别受到哪些力的作用，这些力分别有什么特点？,水平气压梯度力,地转偏向力,风向垂直于等压线（赤道上空的风),(垂直于风向，使北半球风向右偏,南半球风向左偏),地面摩擦力,大气作水平运动所受作用力,二力平衡,风向平行于等压线(高空风),三种力共同作用下,风向与等压线成一夹角(近地面风)1500米,（与风向相反）,（垂直于等压线，由高气压指向低气压）,形成风的作用力,拓展,在北半球近地面背风而立，高压在右后方，低压在左前方。在北半球高空背风而立，高压在右，低压在左。,风压定律,关于风向与风速的判断,（1）风向判断判断风向掌握以下几点：气压梯度力与等压线的关系垂直，由高压指向低压；地转偏向力与风向的关系垂直（北半球在右侧，南半球在左侧）；摩擦力与风向的关系方向相反；风向与等压线的关系高空平行，近地面相交。（2）风力（风速）判断同一等压线图中，等压线越密集的地方，气压梯度力越大，风（力）速越大；等压线越稀疏，气压梯度力越小，风速越小。在不同等压线图中，通过换算比例尺大小、等压距大小来比较单位距离气压差，单位距离气压差越大，风速越大。,北风二级,南风八级,东风三级,西风二级,西北风四级,西南风十级,东北风三级,东南风六级,地面冷热不均引起大气的运动形成热力环流，太阳辐射在地表分布不均，那么是否存在全球范围的大气运动呢？,（三）全球气压带和风带的分布,地球不自转、地表均一、太阳直射在赤道上,-单圈环流,G,G,D,D,假设：,赤道温度高，极地温度低,单圈环流,现实中，赤道和极地之间的热力环流是否存在？,想一想：,副热带高压带,2,4,副极地低压带,7,6,1,3,5,8,9,10,考虑地球自转、地表均一、太阳直射点在赤道上,-三圈环流,假设：,极锋,课堂活动：,你能否根据前面的讲述，将南半球的三圈环流画出来？,南半球的三圈环流,极地高压带,副极地低压带,副热带高压带,赤道低压带,极地东风,东南信风,盛行西风,0,60S,30S,90S,赤 道 低 压 带,副热带高压带,副热带高压带,副极地低压带,副极地低压带,极地高压带,极地高压带,东,南,信,风,中,纬,西,风,极 地 东 风,地球上的气压带和风带,拓展,设问1：赤道低气压带、副极地低气压带、极地高气压带、副热带高气压带的形成原因相同吗？,0,60N,30N,90N,赤道低气压带,副热带高气压带,极地高气压带,副极地低气压带,G,D,G,G,G,D,D,D,北半球的三圈环流,设问2：高气压控制下的天气与低气压控制下的天气相同吗？如果不同，有什么不同？,拓展,0,60N,30N,90N,赤道低气压带,副热带高气压带,极地高气压带,副极地低气压带,G,D,G,G,G,D,D,D,北半球的三圈环流,2326N,2326S,6634S,6634N,0,考虑地转偏向力、太阳直射点位置的移动，地表均一,-气压带、风带的南北移动,假设：,（四）全球气压带和风带的移动,风带和气压带移动,66.5 23.5 0 23.5 66.5,高气压带低气压带,思考：全球气压带和风带的移动有什么规律？,四、气压带和风带对气候的影响,（二）气压带、风带季节移动与 大气活动中心,（三）气压带、风带季节移动与 季风环流,（一）气压带、风带与气候,四、气压带和风带对气候的影响,探究气压带风带移动对气候影响,（一）气压带、风带季节移动与 大气活动中心,思考：7月份，南北半球副热带高气压带的分布状况有什么不同，导致的原因是什么？,观察7月份全球气压分布,思考：1月份，北半球的副极地低压带为什么不呈带状分布？,观察1月份全球气压分布,（一）气压带、风带季节移动与 大气活动中心,甲,乙,探究东亚南亚季风环流,（二）气压带、风带季节移动与 季风环流,思考：1)甲、乙两图，哪幅属于1月？哪幅属于7月？说出判断理由。2)为什么会出现上述两图中的气压与风向的分布？,探究东亚南亚季风环流,（二）气压带、风带季节移动与季风环流,活动：对比分析东亚与南亚季风环流的差异，完成上表。,五、常见的天气系统,（一）锋面系统与天气,（二）低气压、高气压系统与天气,（一）锋面系统与天气,锋的组成,思考：1)锋面两侧的空气性质有什么区别?2)锋面附近常伴有云、雨、大风等天气，你能解释其原因吗？,（一）锋面系统与天气,冷锋与天气,思考：1)冷锋两侧的气团如何运动？2)冷锋形成的降水主要分布在锋的什么位置？3)根据冷锋的情况，推测出暖锋的气团运动方向和降水范围,广州市4月15日4月18日锋面过境天气情况表,根据资料判断在广州过境的锋面是冷锋还是暖锋。,（一）锋面系统与天气,探究判断锋的性质,我国某城市2月4日8日锋面过境天气情况表,根据资料判断在该地过境的锋面是冷锋还是暖锋。,探究判断锋的性质,（一）锋面系统与天气,水平气压梯度力,实际风向,（二）低气压、高气压系统与天气,低气压系统与天气,思考：1)图中闭合等压线的数据有什么变化？说明其中心气压如何？2)根据实际风向与水平气压梯度力的关系，判断它所属的半球。3)图中的气流在水平方向上如何运动？,（二）低气压、高气压系统与天气,观察气压系统与天气,右键单击后选择弹出菜单中的“播放”观看动画,（二）低气压、高气压系统与天气,探究气旋反气旋,将上页中探究的内容填在表中,2003年资料：长沙自6月29日以来，出现了持续晴热高温天气。截止8月10日，35摄氏度以上的高温日有34天，其中7月11日至8月3日更是连续24天出现35摄氏度以上高温；8月2日长沙日最高气温达到40.6摄氏度，持续高温为近50年来所罕见。,长沙持续的高温天气是由哪种天气系统引起的?,（二）低气压、高气压系统与天气,探究气旋反气旋,（二）低气压、高气压系统与天气,影响我国天气的锋面气旋,锋面气旋系统与天气,（二）低气压、高气压系统与天气,(1)图中A、B、C、D四地中，目前在冷气团控制下的是_，在暖气团控制下的是_。(2)此时A、C两地各吹什么方向的风？(3)A、B、C、D四地中，目前最可能发生降水的是_。(4)未来一段时间内，B、D两地的天气将发生什么样的变化？,探究锋面气旋与天气,世界气候类型,附一,不同气候类型的分布及图表数据,附二,