高一地理大气环境详解.doc

第四部分：大气环境 包围地球的空气称为大气。 低层大气的组成 低层大气组成 体积（%） 作用 干洁空气 N2 78 地球生物体内蛋白质的重要组成部分 O2 21 人类和一切生物维持生命活动所必需的物质 CO2 0.033 绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起保温作用 O3 很少 能吸收太阳紫外线，对地球上的生物起着保护作用 水汽 很少 产生云、雨、雾、雪等天气现象；影响地面和大气的温度 固体杂质 很少 作为凝结核，是成云致雨的必要条件 因为人类生活在对流层底，雨、雪、冰、雹、霜、露、雾等对流层内的天气现象都对人类的活动有很大影响，对流层空气的清洁程度也直接影响到人的健康，所以对流层与人类关系最为密切。对流层也称为天气层 。对流层的温度由低层向高空递减，因为下垫面是对流层的直接热源，海拔越高受下垫面的长波辐射作用越弱，温度越低。对流层上冷下热的结构有利于形成空气的对流。热空气含有的水分较多，在膨胀上升的过程中遇冷，水蒸气以凝结核为中心凝结成水滴，成云致雨。对流层在低位地区较厚，高纬地区相对较薄。【地形雨，即暖湿气流受到地形阻挡抬升，空气遇冷，成云致雨。比如山地的迎风坡一般降水较多。地形雨有个特点：在一定海拔以下，随海拔升高降水增多。超过一定海拔，降水又开始减少。】 逆温现象——对流层由于热量主要直接来自地面辐射，所以海拔越高，气温越低。一般情况下，海拔每上升1000米，气温下降6°C。有时候出现下列情况：①海拔上升，气温升高；②海拔上升1000米，气温下降幅度小于6°C。这就是逆温现象。逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候，如冬季的早晨。逆温现象使空气对流运动减弱，大气中的污染物不易扩散，大气环境较差。发生时稳定性特别强(不利于对流运动),易出现大气污染。逆温经常出现在地形低洼地区平静而晴朗的夜晚。日出前后的逆温层最厚,日出后地面温度升高,对流层温度由低往高逐渐升高，逆温层慢慢消失。【所以晨练并非越早越好，一般以日出后1小时左右，逆温层基本消失后开始适宜。太早了呼吸的全是脏空气。把它告诉你的爷爷奶奶姥姥姥爷】 平流层由于含有较多的臭氧，臭氧吸收紫外线使平流层增温。平流层上热下冷，因此大气稳定，适于飞行。 高层大气密度很低，气压很低。高度电离形成电离层反射电磁波。是极光的形成区域。 大气对太阳辐射的削弱作用，主要表现为选择性吸收、散射和反射。大气对太阳辐射的反射作用参与的大气成分主要是云层和尘埃，特点是无选择性。所以，日出前的黎明，日落后的黄昏，以及阴天，在树阴下，在房间里，凡是阳光不能直接照射的地方，仍是明亮的，这些都是大气的散射作用的缘故。大气辐射对太阳的散射作用参与的主要成分是空气分子和微小尘埃，特点是具有选择性。波长较短的蓝光、紫色光最容易被散射。所以晴朗的天空呈现出蓝色，纯净的海洋也是蓝色。 综上，太阳辐射通过地球大气层时，大气削弱的主要是红外线、紫外线区和可见光的短波部分，而可见光的绝大部分能够透过大气射到地面。可见光集中了太阳辐射一半的能量，所以太阳辐射给予地球表面巨大的能量，是发生在地理环境里各种现象和过程的最重要的能量源泉。 太阳辐射和地面辐射、大气逆辐射 对流层中的水汽和二氧化碳对太阳短波辐射吸收差，但对地面长波辐射吸收能力很强，因而使近地面大气增温。近地面大气又以辐射、对流等方式，把热量传给高一层大气，使大气保存了地面所放出热量的绝大部分(75%~95%)。因此，对流层大气的主要的直接热源是地面。 大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射热量，大气辐射也主要集中在红外线区，所以大气辐射也是长波辐射。大气辐射热一部分向上射向宇宙空间，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射正好相反，故称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量还给地面，这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用，使地面温度变化比较缓和。天空有云，特别是浓密的低云，大气逆辐射更强，多云的夜晚通常比晴朗的夜晚暖和些。所以，在晚秋或寒冬，霜冻多出现在晴朗的夜晚。 综上所述，地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上，使地面增温；大气对地面长波辐射却是隔热层，把地面辐射放出的热量绝大部分截留在大气中，并通过大气逆辐射又将热量还给地面。人们把大气的这种作用，称为大气温室效应 【我们学习大气的热力作用，其实就是搞定太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射四种辐射之间的关系】 【能够自己把这个图分析出来就算是学懂了这部分知识，对照那些文字，再把图看三遍】 大气的温室效应，我们应重点弄清太阳辐射与地面辐射、大气辐射等之间的关系。如左图，这种关系主要表现在以下两方面：一方面是大气对地面长波辐射的吸收能力很强，从而将地面放出的热量保存在大气中，二是大气逆辐射将大部分热量返还给地面，在一定程度上弥补了地面辐