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大气的组成和垂直分层(教案)


? 一、低层大气的组成 ? 1、组成:干洁空气、水汽、固体 杂质

2、大气各成分的作用
大气组成
主 要 干 成 洁 分









N2
O2 CO2 O3 汽

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

空 次 气 要
成 分

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



固体杂质

成云致雨的必要条件

3、

二、大气的垂直分层 依据:大气在垂直方向上的 温度、密度、运动状况

大气的垂直分层
电 离 层

高层大气

处于80—500km 高空的电离层能 反射地面的无线 电短波.

平流层 对流层

气温初稳后升热 只因层中臭氧多 水平流动天气好 高空飞行很适合 气温随高度的增 加而递减, 纬度不同厚度变; 天气复杂且多变, 风云雨雪较常见

1、右图示意大气垂直分层,读图回答: ⑴图中正确表示大气层气温垂直变化 的曲线是( B ) A.① B.② C.③ D.④ ⑵对短波通信具有 重要意义的电离层 位于( D ) A.I层顶部 B.Ⅱ层底部 BDC C.Ⅱ层中部 D.Ⅲ层

⑶2003年10月我国 发射的“神州5号” 飞船运行轨道所在 的大气层( C ) A.气温在-50°C 到20°C之间 B.气温随高度增加 平稳下降 C.最低气温约为 -80°C D.最高气温约为 40°C

2、读大气垂直分层图,下图中有空气 对流运动的层次是 C

A.①② B.③④ C.①③ D.③④

? 对流层气温的垂直变化 ? ⑴气温直减率的变化 ? 正常情况下,海拔每上升100米, 气温下降0.6℃,但在不同的地点和 不同的时间,可能会小于0.6℃或 大于0.6℃。如下图表现为曲线变 陡或变缓。在②③情况下,大气对 流运动减弱,大气比较稳定;在① 情况下,大气对流运动更加强烈。

? 对流层气温的垂直变化
? ⑴气温直减率的变化 高度m 2000 1000

高度m
2000 1000


② ③

6
正常情况

12

温度℃

4 6 8 12 温度℃
异常情况

? ⑵逆温现象 一般情况下,对流层大气中,气温是 随高度的增加而降低的(上冷下热)。 但有时在某些层次可能出现相反的情 况,气温随高度的增加而升高(下冷 上热,) ,这种现象称为逆温。出现 逆温现象的大气层称为逆温层。
理论温度≦实际温度

逆温

常见的逆温类型
①辐射逆温

因地面强烈辐射而形成的逆温称为辐射逆温。在晴朗无风或微风 的夜晚,地面因辐射冷却而降温,与地面接近的气层冷却降温最 强烈,而上层的空气冷却降温缓慢,因此使低层大气产生逆温现 象。辐射逆温一般日出后,逆温就逐渐消失了。

? ②锋面逆温

?锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带,暖气团位 于锋面之上,冷气团在下。在冷暖气团之间的 过渡带上,便形成逆温。

? ③地形逆温 ? 在低洼地区(谷地、盆地)因辐射冷却, 冷空气沿斜坡下沉流入低洼地区形成逆 温。这种逆温称为地形逆温。 ? ④平流逆温 ? 暖空气水平移动到冷的地面或气层上, 由于暖空气的下层受到冷地面或气层的 影响而迅速降温,上层受影响较少,降 温较慢,从而形成逆温。主要出现在中 纬度沿海地区

? 下图是某地气温垂直分布图,甲、乙、丙、 丁四图中最有利于大气污染物扩散的是

A

? 在风速大致相同,而气温垂直分布的A、B、 C、D四种情况中,最有利于某工厂68米高 的烟囱灰尘扩散的是 C
20m 40m 60m 80m 100m A 16.3℃ 16.6℃ 16.8℃ 17.0℃ 17.1℃

B 21.0℃ 21.0℃ 20.9℃ 20.9℃ 21.0℃ C 20.9℃ 20.8℃ 20.6℃ 20.2℃ 20.0℃ D 15.2℃ 14.8℃ 14.7℃ 14.9℃ 15.2℃

? 对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠 簸。导致对流层气流上升的原因是:上层 实际气温低于理论气温(按垂直递减率计 算的气温)。图3表示四种对流层气温分布 状况,分析图3回答:

? 对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导 致对流层气流上升的原因是:上层实际气温低于 理论气温(按垂直递减率计算的气温)。图3表示 四种对流层气温分布状况,分析图3回答: ? 9、①图表示的气温降低速率在 ? A.3000米以下低于垂直递减率 B. 30006000米高于垂直递减率 C.6000米以下等于垂 直递减率 D.6000米以下均低于垂直递减率 ? 10、飞机可以在5000米高度平稳飞行的是 ? A. ① B. ② C. ③ D. ④

? ? ? ? ?

四、数值计算——运用地理原理——用函数法 图11 例8:对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导致对流层气流上升的原因是:上层实际气温 低于理论气温(按垂直递减率计算的气温)。图11表示四种对流层气温分布状况,分析图11回答1~2 题。(2004年高考试题) 图12 1.①图表示的气温降低速率在 A.3000米以下低于垂直递减率 B.3000~6000米高于垂直递减率 C.6000米以下等于垂直递减率 D.6000米以下均低于垂直递减率 2.飞机可以在5000米高度平稳飞行的是 A.① B.② C.③ D.④ 解:第一题:作图12①读图得知:在6000米、3000米、地面的气温分别为-35℃、-14℃、18℃。 ②经计算在3000米以下垂直递减率为每上升100米气温下降约1.1℃,高于0.6℃,故A错误。同理, 经计算在3000~6000米垂直递减率为每上升100米气温下降约0.7℃,高于0.6℃,故B正确。 第二题:飞机要在5000米高度平稳飞行,则气流要稳定,上热下冷,气温递减最小,根据作图13, 可知:D正确

? ?
? ? ? ? ? ?

? 下图甲表示近地面空气若上升到 3000米高度时,理论温度为T。 3000米高空的实际温度为TS。当 TS≥T时,近地面空气上升将受阻, 即出现了逆温现象。读“某城市春 季气温日变化图(图乙)”。回答 下列问题。

(1)若TS稳定在-8℃,该城市气温至 少要上升到 10 ℃以上时,逆温现象 才会结束,这时的时间约为 8 时。
理论温度≦实际温度 理论温度﹥实际温度 逆温 逆温结束,T城-0.6×(3000÷100) ﹥-8

? (2)一般逆温结束后2小时,近地面对流 才能起到净化空气的作用。所以,在图示 的情况下,仅考虑空气洁净的因素,上午 体育锻炼的时间宜选在 10 时以后。

读南京北城郊秋季某日垂直温度梯度 (℃/100米)时空变化图。完成下列三 题:

⑴该日此地发生大气逆温现象的时段是 A.8时~16时30分 B.17时~23时 C.16时30分~7时 D.23时~5时 C

? ⑵发生大气逆温现象的最大高度约为 ? A.500米 B.100米 C ? C.350米 D.150米

? ⑶当某地大气发生逆温时( B ) ? A.空气对流更加显著 ? B、抑制污染物向上扩散 ? C、有利于大气成云致雨 ? D、减少大气中臭氧的含量 ? 此类题中解析温度梯度为0是临界, 大于0则表明气温随高度上升而上 升,即逆温。


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