大气温度垂直分布图

大气层结大气垂直方向的分层示意图对流层对流层

风向和风速随高度变化
风向变化
在对流层中，风向随高度的变化而变化。近地面层的风向受到地形、地表摩擦等因素的影响，而高空的风向则主要受到地转偏向力和气压梯度力的影响。
风速变化
随着高度的增加，风速逐渐增大。这是因为地表摩擦对风的阻力随高度增加而减小，使得风速得以增大。同时，高空中的大气密度较小，空气分子之间的碰撞减少，也有利于风速的增大。
大气层结与人类活动密切相关，如航空飞行、大气污染扩散等。对大气层结的研究可以为这些活动提供科学依据和指导。
天气预报和气候研究
大气层结是影响天气和气候的重要因素之一。了解大气层结对于提高天气预报的准确性和深入气候研究具有重要意义。
大气层结与对流层的重要性
大气层结是大气的基本特征
大气层结是大气在垂直方向上的一种基本特征，它决定了大气的稳定性和天气现象的发生发展。
城市规划
在城市规划中，需要考虑对流层的气候特点，合理布局城市建筑和绿化设施，改善城市气候环境。
交通运输
对流层中的天气变化会对交通运输产生重要影响，如大雾、暴雨等恶劣天气条件可能导致交通事故和交通拥堵等问题。
06
结论与展望
对流层研究的意义和价值
天气和气候预测
对流层是大气中最活跃的一层，对天气和气候的变化起着决定性的作用。深入研究对流层有助于更准确地预测天气和气候变化，为人类社会提供重要的气象服务。
降水形成
对流层中的水汽随气流上升而冷却凝结，形成云、雾和降水，对地球水循环和气候系统具有重要作用。
气候变化
对流层中的大气环流和天气系统直接影响地球的气候变化，如厄尔尼诺现象和拉尼娜现象等。
对生物圈的影响
生态系统稳定性
01

大气温度垂直分布图

一般是向上递减的，在对流层顶处（约位于 10km）温度最低;从对流层项至 50km的平流层附近，温度随高度一般是
不变或递增的，从平流层顶向上到 80km附近的中间层，
温度分布特点与对流层相似；再向上温度一般由递增转
为等温，温度随着太阳活动情况而变化，故称此大气层
为热成层。

中纬度典型条件下的大气温度垂直分布廓线，
如图所示。

温度的垂直分布也是随时间、地点而变化的，
利用不同的温度垂直分布特点，可以判别大气的层结稳定度。

顶处（约位于 10km）温度最低;附近，温度随高度一般是
上到 80km附近的中间层，
再向上温度一般由递增转
况而变化，故称此大气层
的大气温度垂直分布廓线，
是随时间、地点而变化的，
判别大气的层结稳定度。

大气环境

记下来
思考：青藏高原是我国太阳能资源最理想的地区，原因是什么？四川盆地是我国年太阳辐射最少的地区原因是什么？据台湾地形分析台湾太阳辐射的分布特点及成因？
青藏高原地势高大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，太阳高度角大，日照时间长。四川盆地雨多、雾多，晴天较少,大气透明度低, 日照时间短,地势低. 台湾太阳辐射由东南向西北逐渐增多.因为降水由东南向西北递减,东部位于中央山脉的迎风坡,云层厚降水多对太阳辐射削弱多.对流层的特点。阅读大气垂直分层图,说一说:
C
1.图中字母代表的大气层的名称. 2.读图，字母A代表的大气层的特点。
B
D
A
大气对流运动图
对流层高度因纬度变化
电离层（80千米-500千米）
二、对流层大气的受热过程
（一）、大气对太阳辐射的削弱作用
副温度、辐射强弱、波长之间的关系：温度越高的物体辐射
越强，辐射的波长越短。
思考：太阳、地球、大气三者那个辐射最强，那个辐射波长最短？
太阳辐射最强，所以太阳辐射为短波辐射，地面辐射和大气辐射为长波辐射。
对流层大气中的CO2、H2O主要吸收的是红外线长波辐射，
所以大气主要靠吸收地面辐射而增温，对太阳辐射吸收的却很少。因此地面是近地面大气的主要热源。
云的反射最强，云层越厚反射越强
太阳高度角越小，大气厚度越厚，太阳光线通过大气的路径越长，被削弱得越多总结：影响某地太阳辐射强度的因素记下来
2.2大气的热力状况
太阳
大气反射大气上界大气吸收
大气散射到达地面的太阳辐射
大气对太阳辐射的削弱作用
散射作用
有选择性
空气分子和微小尘埃可散射太阳光波长较短的篮紫光更易被散射

大气分层示意图

大气分层示意图大气分层按照大气在垂直方向的各种特性，将大气分成若干层次。

按大气温度随高度分布的特征，可把大气分成对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。

按大气各组成成分的混和状况，可把大气分为均匀层和非均匀层。

按大气电离状况，可分为电离层和非电离层。

按大气的光化反应，可分为臭氧层。

按大气运动受地磁场控制情况，可分有磁层。

地球大气按其基本特性可分为若干层，但按不同的特性有不同的分层方法。

常见的分层方法有：自地球表面向上，随高度的增加空气愈来俞稀薄。

大气的上界可延伸到2000～3000公里的高度。

在垂直方向上，大气的物理性质有明显的差异。

根据气温的垂直分布、大气扰动程度、电离现象等特征，一般将大气分为五层对流层、平流层、中间层、热层和外层（又称外逸层或逃逸层）。

接近地面、对流运动最显著的大气区域为对流层，对流层上界称对流层顶，在赤道地区高度约17～18千米，在极地约8千米；从对流层顶至约50千米的大气层称平流层，平流层内大气多作水平运动，对流十分微弱，臭氧层即位于这一区域内；中间层又称中层，是从平流层顶至约80千米的大气区域；热层是中间层顶至300～500千米的大气层；热层顶以上的大气层称外层大气。

1 对流层（troposphere）对流层是大气的最下层。

它的高度因纬度和季节而异。

就纬度而言，低纬度平均为17～18公里；中纬度平均为10～12公里；高纬度仅8～9公里。

就季节而言，对流层上界的高度，夏季大于冬季，例如南京夏季对流层厚度可达17公里，冬季只有11公里。

对流层集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水汽，它具有以下三个基本特征：（1）气温随高度的增加而递减，平均每升高100米，气温降低0.65℃。

其原因是太阳辐射首先主要加热地面，再由地面把热量传给大气，因而愈近地面的空气受热愈多，气温愈高，远离地面则气温逐渐降低。

（2）空气有强烈的对流运动。

地面性质不同，因而受热不均。

暖的地方空气受热膨胀而上升，冷的地方空气冷缩而下降，从而产生空气对流运动。

大气的垂直分层、受热过程和运动

3.下图中，昼夜温差最小的是 D
A A2 A1
读左图，回答问题：
B2 C2 B C1 C
B1
1、A、B、C中表示短波辐射是（ A ），表示长波辐射的是（ B、C ）。
2、A1小于A的原因是 ( 大气对太阳辐射的削弱作用 )， 3、C1表示( 大气吸收地面辐射 ),
4 、B1称为( 大气逆辐射
反射散射
蓝、紫色光最易被散射
向四面八方散射，有选择性
根据所学知识解释自然现象（一）：
1、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？
（大气对太阳辐射的散射作用）
2、为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区？
量多，大气的反射作用强。
赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云
（一）大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的吸收表现形式大气对太阳辐射的反射（主要）大气对太阳辐射的散射
大气对太阳辐射的吸收作用
1、从臭氧、二氧化碳分析P44表格，指和水汽的吸收作用可出太阳辐射经过大知大气对太阳辐射的气各层时都有哪些吸收具有什么特性？
部分被吸收？
（选择性）
高层大气平流层对流层
热力环流和风
一、热力环流
1、几个常用概念 A、气压：单位面积上空气柱的重量高度升高，气压减小高空
1000m
P2
1060hpa 1100hpa
P1
500m
A
地面
B、高压、低压：同一高度上，空气密度越大，气压值越大，称为高压；密度越小，气压值越小，称为低压同一高度（水平面）上空气由高压向低压运动
对流层
中纬 10~12km

大气的垂直分层和大气的受热过程汇总

纬度高——太阳高度小— —经过的大气路程长—— 大气削弱多——地面获热少
L1
L2
A
B
地球
纬度低——太阳高度大— —光热集中——单位面积地面获热多
纬度高——太阳高度小— —光热分散——单位面积地面获热少
2、下垫面因素：反射率高低
太
阳
辐
射
84－95
29－35
20
22－32
26
10－15
14
50 7(平均) 2(赤道)
上界
低
月球
地球
1
大气吸收太阳辐射
(2013·北京文综)右图为地球大气受热过程示意图。读图，回答第2题。 5．大气中 ( B )
A．臭氧层遭到破坏，会导致①增加 B．二氧化碳浓度降低，会使②减少 C．可吸入颗粒物增加，会使③增加 D．出现雾霾，会导致④在夜间减少
大气吸收地面辐射
地面吸收太阳辐射
热力作用小结：
大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用
大气的保温效应
吸收作用反射作用
削弱作用
散射作用
太阳辐射地面大气逆辐射大气
保温作用
2．大气受热过程原理的应用
(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
(2)应用于农业生产实践，提高生产效益 A.利用温室大棚生产反季节蔬菜；B.利用烟雾防霜冻；C.果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累；有的深秋在田间运用灌水法来防霜冻等。 (3)利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡。如：高海拔地区——空气稀薄，大气的削弱作用弱，太阳能丰富；内陆地区——晴天多，阴雨天少，大气的削弱作用弱，太阳能丰富。

大气温度垂直分布规律及原因

大气温度随高度变化曲线：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。

对流层中温度的垂直分布：在对流层中，总的情况是气温随高度而降低，这首先是因为对流层空气的增温主要依靠吸收地面的长波辐射，因此离地面愈近获得地面长波辐射的热能愈多，气温乃愈高。

离地面愈远，气温愈低。

其次，愈近地面空气密度愈大，水汽和固体杂质愈多，因而吸收地面辐射的效能愈大，气温愈高。

愈向上空气密度愈小，能够吸收地面辐射的物质——．水汽、微尘愈少，因此气温乃愈低。

整个对流层的气温直减率平均为℃/100m。

实际上，在对流层内各高度的气温垂直变化是因时因地而不同的。

对流层的中层和上层受地表的影响较小，气温直减率的变化比下层小得多。

在中层气温直减率平均为—℃/100m，上层平均为—℃/100m。

对流层下层（由地面至2km）的气温直减率平均为—℃/100m。

但由于气层受地面增热和冷却的影响很大，气温直减率随地面性质、季节、昼夜和天气条件的变化亦很大。

例如，夏季白昼，在大陆上，当晴空无云时，地面剧烈地增热，底层（自地面至300—500m高度）气温直减率可大于干绝热率（可达—℃/100m）。

但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增高而升高的逆温现象。

造成逆温的条件是，地面辐射冷却、空气平流冷却、空气下沉增温、空气湍流混合等。

但无论那种条件造成的逆温，都对天气有一定的影响。

例如，它可以阻碍空气垂直运动的发展，使大量烟、尘、水汽凝结物聚集在其下面，使能见度变坏等等。

下面分别讨论各种逆温的形成过程。

（一）辐射逆温由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温，称为辐射逆温。

大气的组成和垂直分布

水汽主要作用构成生物体的基本成分维持生物活动所必需的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成云致雨的必要条件
固体杂质
（1）、气温随高度的增加而降低热量主要来自地面辐射
对流层
（2）、对流运动显著
上部冷、下部热（3）、天气复杂多变
各层特点
平流层
（1）、气温随高度增高
臭氧吸收紫外线（2）、气流以平流为主上部热、下部冷
高层气：
电离层反射无线电波
练习：一架飞机从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？
17~18KM 8～9KM
8～9KM
南极
地
赤道
面
北极
练习
1、大气圈完整而而连续地包围着地表，自下而上随着高度增加（ D ） A、气温逐渐升高 C、密度逐渐增大 2、对流层的主要特点有（B、D ） A、上部热、下部冷 B、天气现象复杂多变 B、气温逐渐降低 D、密度逐渐减小
b a
练习
二、读“地球上的五带图”完成下列各题：
（1）太阳直射地表的最北界线是 23o26’N ，最南界线是 23o26’S ，在这两条纬线之间，由于有阳光的直射，所以地面获得的太阳辐射能受热膨胀，丰富，因此地面热，气温高；空气容易产生上升运动，故低纬度对流层高度可达17——18千米（2）在北极圈以北、南极圈以南地区，有极昼极夜现象，且由于阳光的斜射，使地表获得的太阳辐射能少，地面冷，气温低，空气以下沉气流为主，因此空气的对流运动弱，对流层高度只能达8——9 千米
C、大气质量最集中，水汽最多 D、对流旺盛 D 3、被称为“地球保护伞”的气体是（ A、N2 B、CO2 C、读图“大气的垂直分层” 完成下列各题：

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
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
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（℃）
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）
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
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
高层大气
电离层(热层)
80
中间层 60
40 平流层
20
0
对流层
-100 -50 0 50 100
温度（℃）
高度（千米）
12
0
对流层
-100 -50 0 50 100 温度（℃）
思考：读图总结归纳对流层的主要特点并分析其成因.
由于太阳辐射引起逆温的生消过程
（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.

浙教版八年级上册科学第二章第一节大气层同步练习题(含解析)

浙教版八年级上册科学第二章第一节大气层同步练习一、选择题（本大题共7小题，共28.0分）1.国庆期间，小科从台州坐飞机到北京旅游，在空中他感觉飞机颠簸得很厉害，此时飞机处于大气层中的A. 对流层B. 平流层C. 中间层D. 暖层2.如图是大气温度垂直分布图，下列几种关于大气各层及其相关作用的说法中正确的是（）①图中A层——气温随高度增加而降低；②图中A层——与人类生活关系最密切；③图中B层——人造卫星在其中运行；④图中B层——集中了大气中四分之三大气质量和几乎全部水汽。

A. ①②B. ①③C. ①④D. ③④3.某层大气层具有以下特点：（1）对流运动剧烈；（2）占了大气质量的3/4和几乎全部的水汽；（3）高度升高，温度降低；（4）天气现象都发生在该层。

这对应的是图中的哪一层大气层A. ①B. ②C. ③D. ④4.下列哪一个不是对流层的特性？A. 气温随高度的增加而递减B. 天气现象复杂多变C. 气温、湿度的水平分布很不均匀D. 对流层中部有臭氧层5.如果地球上没有大气，下列仍然存在的现象是( )A. 狂风暴雨B. 雷电交加C. 火山喷发D. 碧海蓝天6.根据大气温度的垂直变化，科学家将大气分层进行研究。

下列关于大气中对流层的相关叙述：①对流层有强烈的对流运动；②气温随高度的增加而升高；③对流层是与人类关系最密切的一层；④对流层中的天气现象复杂多变；⑤由于大气分5层，所以对流层占了大气质量的五分之一。

其中正确的描述是：( )A. ①③④⑤B. ①②③⑤C. ①②③④D. ①③④7.小柯暑假乘飞机旅行。

飞机起飞时，天下着蒙蒙细雨，一段时间后，突然发现窗外阳光明媚，白云尽在脚下。

对此过程中出现的情境有如下分析，其中正确的是A. “下着蒙蒙细雨”描述的是当时的气候B. 飞机起飞时，飞机受到空气的浮力大于自身重力C. “窗外阳光明媚，白云尽在脚下”，说明飞机进入了大气层的中间层D. 飞机上升过程中，小柯感到耳朵有点疼，说明随着高度的升高，气压减小二、填空题（本大题共8小题，共48.0分）8.由“大气垂直分层图”可知，A层大气以运动为主，（填字母）是平流层，该层大气以水平运动为主，飞机在其中受力比较稳定。