大气垂直分层及逆温.ppt
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第二讲第二讲大气的垂直分层大气的垂直分层_对流层大气的受热过程对流层大气的受热过程大气受大气受热过程。
程。
考考纲解解读1识记:
大气运:
大气运动的根本原因和直的根本原因和直接原因。
接原因。
2理解:
理解:
热力力环流的形成和大气的流的形成和大气的水平运水平运动。
3应用:
运用用:
运用热力力环流的原理,解流的原理,解释实际问题;运用影响地面;运用影响地面辐射射的因素解的因素解释实际问题。
考考纲下下载一、大气的垂直分层垂直分垂直分层气温气温变化化与人与人类关系关系对流流层随高度升高而随高度升高而_大气下大气下热上冷,空气上上冷,空气上升,升,对流流现象象显著,与著,与人人类最密切最密切平流平流层随高度升高而随高度升高而_大气平大气平稳,天气晴朗适,天气晴朗适合合飞机机飞行行高高层大气大气随高度增加先随高度增加先_后后_存在若干存在若干电离离层,对无无线电通信有重要作用通信有重要作用降低降低升高升高升高升高降低降低温馨提示温馨提示对流层在不同纬度厚度不同,低对流层在不同纬度厚度不同,低纬度为纬度为171718km18km,中纬度为,中纬度为101012km12km,高纬度为,高纬度为889km9km;平流层的平流层的22222727千米处存在臭氧层,是地球千米处存在臭氧层,是地球生命的天然屏障。
生命的天然屏障。
()A.B.C.D.1、图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是2、对短波通信具有重要意义的电离层位于A.层顶部B.层底部C.层中部D.层BD阴霾天气阴霾天气是在大气环流相对稳定时期,大气层结稳定,近地层空气是在大气环流相对稳定时期,大气层结稳定,近地层空气流动(风速)很小,大气会形成上暖下冷的流动(风速)很小,大气会形成上暖下冷的“逆温层逆温层”,加上近地,加上近地层空气湿度大,以及各种污染物的堆积,而形成了阴霾天气。
层空气湿度大,以及各种污染物的堆积,而形成了阴霾天气。
2014届高考专题复习逆温专题对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射。
对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射。
一般情况下,对一般情况下,对流层的某一高度出现流层的某一高度出现气温随高度增加而递增的现象气温随高度增加而递增的现象,这种气温逆转,这种气温逆转的现象就是逆温现象。
对流层大气的热量主要直接来自地面的长波的现象就是逆温现象。
对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射。
离地面越远,气温越低,即辐射。
离地面越远,气温越低,即气温随高度增加而递减,平均垂气温随高度增加而递减,平均垂直递减率为直递减率为0.6/100米米。
如果出现如果出现气温随高度增加垂直递减率小于0.6/100米或者气温上升都可以看作是逆温现象。
一、逆温概念:
温度高度m正常现象温度高度m逆温现象一、逆温的概念设理论温度(按温度的直减率变化)为T,实际温度为TS
(1)当r1R时,TST开始出现逆温现象,空气无垂直对流,大气层结稳定。
(2)当r2R时时,TST逆温现象消失,温差越大,对流越旺盛。
温度温度高度高度m2000100063129Rr1r2例例下图甲表示近地面空气若上升到下图甲表示近地面空气若上升到3000米高度时,理论温度为米高度时,理论温度为T。
3000米高空的实际温度为米高空的实际温度为TS。
当。
当TST时,近地面空气上升将受阻,时,近地面空气上升将受阻,即出现了逆温现象。
读即出现了逆温现象。
读“某城市春季气温日变化图(图乙)某城市春季气温日变化图(图乙)”。
回。
回答下列问题。
答下列问题。
(1)若)若TS稳定在稳定在-8,该城市气温至少要上升到,该城市气温至少要上升到以上时,以上时,逆温现象才会结束,这时的时间约为逆温现象才会结束,这时的时间约为时。
时。
(2)一般逆温结束后)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。
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时间宜选在时以后时以后10810成因有自然原因、人为原因。
根据其成因可分为辐射逆成因有自然原因、人为原因。
根据其成因可分为辐射逆温、地形逆温、平流逆温、锋面逆温和城市逆温等。
温、地形逆温、平流逆温、锋面逆温和城市逆温等。
二、产生逆温的原因二、产生逆温的原因1、辐射逆温在在晴朗无风或微风的夜晚,地面辐射很快冷却,贴,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(见面愈高,降温愈少,因而形成了自地面开始的逆温(见下图)。
下图)。
随着地面辐射冷却速度加快,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。
一般日出后,太阳辐射逐渐增强,地,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,面很快增温,逆温便逐渐便逐渐自下而上消失。
夏季夜短,逆温层较薄,消失较快;夏季夜短,逆温层较薄,消失较快;冬季夜长,夜长,逆温层较厚,消失较慢。
较厚,消失较慢。
【经典试题经典试题】1该城市计划新建以煤为燃料的火力发电厂,最合适该城市计划新建以煤为燃料的火力发电厂,最合适的厂址应布局在城市的:
的厂址应布局在城市的:
A东北方东北方B西南方西南方C东南方东南方D西北方西北方2.该发电厂烟囱的设计高度应不低于:
该发电厂烟囱的设计高度应不低于:
A50米米B75米米C100米米D150米米BC2、平流逆温当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上之上时,底层空气因受下垫面的影响而迅速降温,上层空气时,底层空气因受下垫面的影响而迅速降温,上层空气因距离较远,降温较慢,于是产生逆温。
逆温的强弱,因距离较远,降温较慢,于是产生逆温。
逆温的强弱,主要由暖空气和地面的温差决定。
温差越大,逆温越强主要由暖空气和地面的温差决定。
温差越大,逆温越强。
冬半年,在中纬度的沿海地区,因为那里海陆的温差。
冬半年,在中纬度的沿海地区,因为那里海陆的温差显著,当海上暖空气流到大陆上时,常常出现平流逆温。
显著,当海上暖空气流到大陆上时,常常出现平流逆温。
二、产生逆温的原因【经典试题经典试题】我国四川盆地是有名的雾区,重庆冬季无云的我国四川盆地是有名的雾区,重庆冬季无云的夜晚或早晨,几乎夜晚或早晨,几乎80%是雾日是雾日,有时终日,有时终日不散,有不散,有“雾都雾都”之称之称。
分析下述。
分析下述资料,结合所学知识,回资料,结合所学知识,回答(答
(1)(4)题。
(共)题。
(共8分)分)资料一:
雾是悬浮于近地面空气中的大量水滴资料一:
雾是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶,使水平能见度小于或冰晶,使水平能见度小于1千米的现象。
雾多出现千米的现象。
雾多出现在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛且比较稳定、在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛且比较稳定、或有逆温存在的夜间或清晨。
或有逆温存在的夜间或清晨。
资料二:
见下表,辐射雾与平流雾的比较。
资料二:
见下表,辐射雾与平流雾的比较。
概念与特征概念与特征形成条件形成条件辐辐射射雾雾是由地面辐射冷却,是由地面辐射冷却,使近地面大气降温而使近地面大气降温而形成的雾形成的雾多出现在冬半年晴朗、多出现在冬半年晴朗、微风的夜间和清晨微风的夜间和清晨近地面空气中水汽充沛;近地面空气中水汽充沛;地面辐射使近地面气温地面辐射使近地面气温降低,利于水汽凝结;降低,利于水汽凝结;风力弱,近地面大气稳风力弱,近地面大气稳定,水汽积存下来;定,水汽积存下来;有充足的凝结核有充足的凝结核平平流流雾雾暖而湿的空气作水平暖而湿的空气作水平运动,经过寒冷的地运动,经过寒冷的地面或水面,逐渐冷却面或水面,逐渐冷却而形成的雾而形成的雾海洋上四季皆可出现海洋上四季皆可出现下垫面与暖湿空气的温下垫面与暖湿空气的温差较大:
差较大:
暖湿空气的湿度大;暖湿空气的湿度大;适宜的风向(由暖向冷)适宜的风向(由暖向冷)和风速(和风速(27m2/s););大气稳定大气稳定
(1)辐射雾和平流雾中,具有明显季节性特征的是)辐射雾和平流雾中,具有明显季节性特征的是_雾。
雾。
(2)海洋上暖湿的空气流到的洋面上,一般形成)海洋上暖湿的空气流到的洋面上,一般形成_雾。
雾。
(3)气象谚语)气象谚语“十雾九晴十雾九晴”中中的的“雾雾”一般指一般指_雾。
雾。
辐射辐射平流平流辐射辐射(4)重庆的雾大多属于辐射雾还是平流雾?
分析形)重庆的雾大多属于辐射雾还是平流雾?
分析形成原因。
成原因。
辐射雾。
成因:
辐射雾。
成因:
位于我国的湿润地区(位于河流位于我国的湿润地区(位于河流交汇处),水汽充足(空气湿润);交汇处),水汽充足(空气湿润);夜晚地面辐夜晚地面辐射强(夜晚温射强(夜晚温度低或夜晚降度低或夜晚降温快);温快);位位于四川盆地,于四川盆地,空气比较稳定空气比较稳定(近地面水汽(近地面水汽积存);积存);城城市附近尘埃多,市附近尘埃多,凝结核多。
凝结核多。
3、地形逆温:
常发生在常发生在山地、盆地和谷地中。
由于山坡散热快,山坡。
由于山坡散热快,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。
这样的逆冷空气抬挤上升,从而出现温度的倒置现象。
这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的,所以称为地形逆温主要是在一定的地形条件下形成的,所以称为地形逆温。
如美国的洛杉矶因周围三面环山,每年有两百多天温。
如美国的洛杉矶因周围三面环山,每年有两百多天出现逆温现象。
出现逆温现象。
山坡冷气流向山底滑落,导致空气上热下冷4、锋面逆温对流层中,冷暖空气相遇,暖空气密度小,爬升对流层中,冷暖空气相遇,暖空气密度小,爬升到冷空气的上面,两者之间形成一个倾斜的过渡区即到冷空气的上面,两者之间形成一个倾斜的过渡区即锋面。
在锋面上,如果冷暖空气的温度差比较显著,。
在锋面上,如果冷暖空气的温度差比较显著,也可出现逆温。
如下图,从也可出现逆温。
如下图,从A点上空气温垂直分布的点上空气温垂直分布的情况可见,由下面的冷空气到上面的暖空气,等温线情况可见,由下面的冷空气到上面的暖空气,等温线通过锋面的区域时必有曲折,曲折的程度视两种气团通过锋面的区域时必有曲折,曲折的程度视两种气团间的温度对比而决定,曲折段(如图中间的温度对比而决定,曲折段(如图中BC段)就出段)就出现了逆温层。
由于锋面是从地面现了逆温层。
由于锋面是从地面向冷空气上方倾斜的,逆温层也向冷空气上方倾斜的,逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态。
因随锋面的倾斜而呈倾斜状态。
因此逆温现象只能在冷空气所控制此逆温现象只能在冷空气所控制的地区内观察到。
而且,逆温的的地区内观察到。
而且,逆温的高度与观测点相对于地面锋线的高度与观测点相对于地面锋线的位置有关,观测点距地面锋线愈位置有关,观测点距地面锋线愈近,逆温高度愈低。
近,逆温高度愈低。
20050010001000200356024351211201191181173435050100km1781年,西班牙航海者在图示地区创建洛杉矶镇。
这里每年有200多天出现逆温现象,在人口不太多时,是宁静、环境优美的小城镇。
据此回答12题:
1.这里经常出现逆温现象的主要原因是A盆(谷)地地形B大气层上冷下热C人为释放的废热多D大气逆辐射作用强2.1952年,洛杉矶有近400名老人因光化学烟雾的污染造成心肺衰竭而死亡。
光化学烟雾是指汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光(紫外线)作用下,发生光化学反应而产生的混合物。
下列时间最容易产生光化学烟雾的是A春季早晨B夏天中午C秋天傍晚D冬天晚上B三、逆温的利与弊利:
利:
由于由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展的发展,所以逆温的好处有:
,所以逆温的好处有:
可以可以抑制沙尘暴抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。
生的条件是大风
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