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大气的组成和垂直分层

[主讲内容]
1、大气的组成; 2、大气垂直分层及各层对人类活动的影响 3、逆温现象的成因及对人类生产生活的影响
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1
低层大气的组成及作用
大气组成
干 主要 N2
洁 成分 O2
空 气
微量 CO2
成分 O3
水汽
固体杂质
主要作 用
生物体的基本成分 维持生物活动的必要物质 植物光合作用的原料 、对地面保温 吸收紫外线,使地球上的生 物免遭过量紫外线的伤害 成云致雨的必要条件、对地面保温 成云致雨的必要条件
电离层大气在太阳紫外线和宇宙 射线的作用下,处于高度电离状 态
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9
拓展-----逆温现象
1、含义 :一般情况下,对流层温度上冷下热, 但在一定条件下,对流层的某一个高度范围内 会出现气温随高度增加而上升的现象或不变化, 或实际值高于理论值,气象学上把这种现象称为 “逆温”。
T实际温度 ≥ T理论温度(即正常温度)时,出现逆温
千米

a
14
(4)锋面逆温
锋面附近,因暖气团在上,冷气团在下,形成逆温
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15
思考:读图总结归纳对流层的主要特点并分析其成因.
①气温随高度增加而递减,每上升100米降低
0②.6℃对。流动动显著 ③天气现象复杂多变
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4
高度(千米)
0
对流层
-100 -50 0 50 100 温度(℃)
对流层的厚度:
随纬度变化
高纬度地区: 8—9千米 中纬度地区:10—12千米
低纬度地区: 17—18千米
随季节变化
夏季较厚
冬季较薄
a
5
思考:读图归纳平流层的主要特点 高度(千米) 并分析其成因
60
①随高度增加而上升(上热下冷).
②大气以水平运动为主;
40
O3
③大气平稳,天气晴朗,有利 高空飞行;
20
-50
0 温度(℃)
a
6
中间层主要特点
范围 平流层顶至85千米 气温变化
热层
随高度增加而降低(下热 上冷)
2、逆温的类型
(1)辐射逆温
在晴朗无风或微风的夜晚,地面辐射很快冷却,贴近地面的大
气层也随之降温。由于空气愈靠近地面,受地面的影响愈大,所 以,离地面愈近,降温愈多;离地面愈高,降温愈少,因而形成 了自地面开始的逆温。随着地面辐射冷却速度加快,逆温逐渐向 上扩展,黎明时达最强。一般日出后,太阳辐射逐渐增强,地面 很快增温,逆温便逐渐自下而上消失。夏季夜短,逆温层较薄, 消失较快;冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。
空气对流运动显著
千米
天气现象复杂多变
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特点成因
地面是对流层大气主要 的直接热源,离地面越 近,受热越多
该层上部冷、下部热, 有利于空气对流运动 几乎全部水汽、固体杂 质集中在该层,对流运 动易成云致雨特点成因
平 流 层
下层气温随高度变化小; 30千米以上随高度增加 而迅速上升
该层中的臭氧大量吸收太阳紫外 线
对流层顶到
50~55千米 气流以平流运动为主 该层大气上热下冷,大气稳定
有利于高空飞行
水汽、杂质极少,云雨绝迹,能 见度好,气流平稳
平流层顶到 气压很低,密度很小 离地面远,引力小
高层 大气
大气上界 (高度约 2000~3000 千米)
80~500千米高空有若干 电离层,能反射无线电 波
由于太阳辐射引起逆温的生消过程
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12
(2)地形逆温:
在山谷与盆地区域,夜间山坡上的冷空气沿山坡下 沉到谷底,谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升, 从而出现温度的倒置现象.
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(3)平流逆温
当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之 上时,暖空气与冷地面之间不断进行热量交换。暖空 气下层受冷地面影响最大,气温降低最强烈,上层降 温缓慢,从而形成逆温。
大气运动状况 高空对流
中间层 热层主要特点
范围 中间层顶至800千米 平流层 气温变化
随高度增加而上升(上热
对流层 下冷)
原因
氧原子吸收太阳紫外线。
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总结:
垂直 分层
高度
主要特点
气温随高度的增加
而递减(每升高100
对 流 层
低纬17~ 18千米, 中纬10~ 12千米, 高纬8~9
米,温度大约降低 0.6℃
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2
大气的垂直分布
高度(千米)
140
1、划分依据:根据大气在垂直方向上的 温度、密度和大气的运动状况的差异。
120
100
电离层(热层) 高层大气
80
中间层 60
40 平流层
20
0
对流层
-100 -50 0 50a 100
温度(℃)
3
高度(千米)
12
0
对流层
-100 -50 0 50 100 温度(℃)
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