逆温第二章 地球上的大气.ppt

第1讲 逆温 第二章 地球上的大气 气温垂直递减率的变化 1km 0km 2km 3km 28 22 16 10 正常情况下 海拔每升高100m气温下降0 6 但在不 同地点及不同时间 可能会小于0 6 或大于0 6 气温随高度 升高而递减 气温 高度 气温随高度 升高而递增 气温 高度 1 逆温现象的界定 海拔上升 气温升高 海拔上升 1000米 气温下降幅度小于6 C 这 就是逆温现象 有时可能出现温度随高度上升而增高现象 导致空气 头重脚轻 气象学 上称为气温逆温 简称逆温 出现逆温的大气有一定的厚度 这层大 气称为逆温层 气温随高度 升高而递增 气温 高度 逆温造成局部上热下冷 大气层结稳定 使大量 烟尘水汽凝结物等聚集在它的下部 易产生大雾 天气 使能见度变坏 甚至造成严重大气污染 2 影响 出现逆温现象时 不能产生垂直对流 大气处于稳定状 态 低层空气中的污染物难以扩散 污染物浓度显著升 高 形成环境污染 危害人体健康 逆温不利影响逆温不利影响 出现多雾和晴朗干燥天气 出现多雾和晴朗干燥天气 早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系 雾早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系 雾 使能见度降低 给人们的出行带来不便 甚至出现交通事故 使能见度降低 给人们的出行带来不便 甚至出现交通事故 加剧大气污染 加剧大气污染 由于逆温的存在 空气垂直对流受阻 就会造成近地面污由于逆温的存在 空气垂直对流受阻 就会造成近地面污 染物不能及时扩散 从而危害人体健康 如果位于盆地内 将会更加严重 染物不能及时扩散 从而危害人体健康 如果位于盆地内 将会更加严重 对低空航行不利 对低空航行不利 逆温现象如果出现在低空 多雾天气对飞机起降带来麻逆温现象如果出现在低空 多雾天气对飞机起降带来麻 烦 烦 例3 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 以上时 逆温现象才会结束 这时的时间约为 时 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 时以后 例4 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 20m 40m60m80m100m A16 3 16 6 16 8 17 0 17 1 B21 0 21 0 20 9 20 9 21 0 C20 9 20 8 20 6 20 2 20 0 D15 2 14 8 14 7 14 9 15 2 逆温有利影响逆温有利影响 抑制沙尘暴 抑制沙尘暴 因为沙尘暴需要的条件是 大风 沙尘 强对流 因为沙尘暴需要的条件是 大风 沙尘 强对流 对高空航空有利 对高空航空有利 逆温现象如果出现在高空 对飞机飞行极为有利 因为逆温现象如果出现在高空 对飞机飞行极为有利 因为 逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展 飞机在飞行中不会有大的颠簸 飞逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展 飞机在飞行中不会有大的颠簸 飞 行平稳 同时 万里晴空提高了能见度 使飞行更加安全 行平稳 同时 万里晴空提高了能见度 使飞行更加安全 逆温和其它天气现象一样 也有有利的一面 把逆温现象看成 是一种气候资源而加以利用主要是在一些山坡或河谷地区 如我 国新疆伊梨谷地 逆温从10月至翌年3月 长达半年之久 1月份 的坡地逆温层厚达400米 逆温强度达5 逆温带有效地提高了 谷地在冬季的温度水平 多年生果树越冬可不必埋土 冻害得以 避免或减轻 而且果实硬度高 品质好 在这里发展蔬菜 可减 少热能投入 提高经济效益 逆温层坡地还是当地牲畜避寒 越 冬的理想场所 从该地逆温资源开发利用的角度来说 逆温的下 部光热条件适中 一般以发展喜温凉的作物和蔬菜为主 逆温带 的中部逆温现象强烈 冬暖夏凉 一般以发展果树和冬季蔬菜基 地为主 逆温带上部降水充裕 以发展林 草和药材为宜 4 图中表示的是地形剖面 以及对应的气候资料 读图回答 季月均温最小值出现在海拔约 m处 2 冬季出现大面积逆温的两个地区中 地势起伏较大的位于天山 侧 3 海拔2000 m高度上 南北两坡年降水量分别为250 mm和 mm左右 造成这种差异的原因是 4 只考虑温度高低 则天山北麓牲畜过冬的牧场应位于海拔 m 例7 张华居住在某重工业城市 他习惯于在清晨的林荫道上跑步 根据以下资料 说明他选择的锻炼时间是否科学 请你帮他分析原因 并说明他应该在什么时间锻 炼身体最适宜 材料一 由于 逆温层 的存在 天气很稳定 对流作用减弱 空气中水汽 尘埃 和其他污染物不易向高空扩散 只能滞留在近地面 材料二 如下图所示 夜间地面迅速降温 离地面愈近降 温愈快 形成逆温 黎明达最强 暖空气水平移动到冷的地面上 底 层空气受地面影响而迅速降温 山坡上的冷空气沿斜坡下沉到谷底 积聚并把较暖的空气抬挤上升 冷暖空气相遇形成锋面 其上方为 暖空气 下方为冷空气 2 2 对流层的逆温现象类型对流层的逆温现象类型 盆地和谷地中盆地和谷地中 由于山坡散热快 冷空气沿山坡下沉到谷底由于山坡散热快 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 谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升 地形逆地形逆 温温 中纬度沿海地区中纬度沿海地区 冬季冬季 暖空气水平移动到冷的地面或气层上而成暖空气水平移动到冷的地面或气层上而成 平流逆平流逆 温温 锋面处锋面处 由于锋面上下冷暖空气的温度差异而形成的由于锋面上下冷暖空气的温度差异而形成的 逆温现象逆温现象 锋面逆锋面逆 温温 中高纬度地区 黎明前中高纬度地区 黎明前 最强最强 晴朗无云的夜间 由于地面有效辐射很强 晴朗无云的夜间 由于地面有效辐射很强 近地面气温迅速下降 而高处气层降温较慢近地面气温迅速下降 而高处气层降温较慢 辐射逆辐射逆 温温 出现的地区出现的地区发生的条件发生的条件类型类型 平流雾 1 辐射逆温 经常发生在晴朗无云的夜间 由于地面有效辐 射很强 近地面层气温迅速下降 而高处气层降温较少 从而出 现上暖下冷的逆温现象 这种逆温黎明前最强 日出后自下而上 消失 辐射逆温的形成过程 2 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 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 温 度 高 度 合理利用 如在一些山坡或河谷地区 如中国新疆伊犁谷地 逆温从10月至翌年3月 长达半年之久 1月份的坡 地逆温层厚达400米 逆温强度达5 逆温带有效地提高了谷地在冬季的温度水平 多年生果树越冬 可不必埋土 冻害得以避免或减轻 而且果实硬度高 品质好 在这里发展蔬菜种植 可减少热能投 入 提高经济效益 逆温层坡地还是当地牲畜避寒 越冬的理想场所 从该地逆温资源开发利用的角 度来说 逆温的下部光热条件适中 一般以发展喜温凉的作物和蔬菜为主 逆温带的中部逆温现象强 烈 冬暖夏凉 一般以发展果树和冬季蔬菜基地为主 逆温带上部降水充裕 以发展林 草和药材为 宜 如中国的四川盆地 云贵高原的坝子都受逆温的影响增温 是对农业生产有利的一面 3 地形逆温 它主要由地形造成 主要在盆地和谷地中 由 于山坡散热快 冷空气循山坡下沉到谷底 谷底原来的较暖空气 被冷空气抬挤上升 从而出现温度的到置现象 200 500 1000 1000 200 3560 2435 121 120 119 118 117 34 35 0 50100km 例8 1781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7 9题 1 图中两座山峰之间的实际距离约为 A 90千米 B 150千米 C 115千米 D 230千米 2 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 3 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 4 城市逆温 城市的热岛效应 8 2 6 1 5 9 8 0 材料一 我国某特大城市2000年7月8日 7月9日天气和空气质量表 天气状况 污染指数 首要污染 物 空气质量 级别 空气质量 状况 7月8日晴158NOX 轻度污染 7月9日晴178NOX 轻度污染 材料二 图9是我国某特大城市上空2000年7月8日 7月9日等温面分布示意图 1 该城市的首要污染物主要来自 A 石油燃烧B 汽车尾气 C 煤炭燃烧D 工厂废气 2 该城市上空 A 盛行下沉气流B 气流扩散条件变差 C 出现逆温现象D 空气对流显著 3 连日天气晴朗 太阳辐射强烈 该城市 A 可能出现光化学烟雾污染 B 臭氧浓度增加 C 可能出现龙卷风天气 D 氮气浓度增加 5 下沉逆温 在高压控制区 高空存在着大规模的下沉气流 由于气流下沉的绝热增温作用 致使下沉运动的终止高度出现 逆温 这种逆温多见于副热带反气旋区 它的特点是范围大 不 接地而出现在某一高度上 这种逆温因为有时象盖子一样阻止了 向上的湍流扩散 如果延续时间较长 对污染物的扩散会造成很 不利的影响 大气受热过程 考点一 1 削弱作用 反射作用最强 吸收作用最弱 大气的削弱作用考点三 反射 无选择性 云的反射作用最为显著 卫星云图上白 色越浓 代表云层越厚 反射的太阳光越多 地面性质与反射 新雪的反射最强 吸收 有选择性 臭氧吸收紫外线 水汽 二氧化碳吸收较长的红外线 大气直接吸收的太阳辐射很少 散射 有选择性 蓝 紫色光最容易被散射 所以晴朗天空呈现蔚蓝色 天 空呈灰白色是因为太阳光被较多尘埃和雾粒散射的缘故 削弱作用与太阳高度 太阳高度大的地区 太阳辐射经过大气的路程短 被 削弱得少 地面吸收47 臭氧吸收紫外线 水汽 二氧化碳吸收 红外线 大气上界 云层 尘埃反射 空气分子 微小尘埃散射 19 34 四 大气的削弱作用 地面吸收47 臭氧吸收紫外线 水汽 二氧化碳吸收 红外线 19 无选择性 云的反射作用最为显著新雪的反射最强 有选择性 天空呈灰白色是因为太阳光被较多尘埃和雾粒散射的缘故 你能解释 红灯停 的科学依据 吗 红光波长较长 难被散射 穿 透力强 以红灯为停止的信号灯 更为醒目 实例 实例 1 1 夏季多云的白天比晴朗的白天气温低夏季多云的白天比晴朗的白天气温低 云层具有反射作用 削弱到达地面的太阳辐射 云层具有反射作用 削弱到达地面的太阳辐射 2 2 晴朗的天空呈蔚蓝色 日出前和日落后天空明亮 晴朗的天空呈蔚蓝色 日出前和日落后天空明亮 大气对太阳辐射的散射作用 大气对太阳辐射的散射作用 五 大气的保温作用 射 向 宇 宙 空 间 大 气 逆 辐 射 大气逆辐射 1 1 晴天的气温日夜差大晴天的气温日夜差大 白天晴朗 获得太阳辐射多 夜间大气逆辐射弱 地面热量损失白天晴朗 获得太阳辐射多 夜间大气逆辐射弱 地面热量损失 大 大 2 2 农民利用人造烟雾在深秋 初冬为防止蔬菜 作物被霜冻冻坏农民利用人造烟雾在深秋 初冬为防止蔬菜 作物被霜冻冻坏 它相当于在夜晚增大了云量 增强了大气逆辐射 从而达到保温作它相当于在夜晚增大了云量 增强了大气逆辐射 从而达到保温作 用 用 为什么月球表面昼夜温差比地球大得多 昼 地球表面 吸收 反射 大气 上界 为什么月球表面的昼夜 温度变化比地球剧烈得多 活 动 探 究 昼 月球表面 太阳辐射 夜 月球表面辐射 太阳辐射 夜 地。