大氣的受熱過程與氣溫一、準備知識大氣的垂直分層臭氧層能過濾大部分對人體和生物有害的紫外線，僅剩下少量的紫外線到達地表對流層高度因緯度而異，低緯地區(qū)受熱多，對流旺盛，對流層所達高度高，低緯地區(qū)約17—18千米，中緯度11—12千米，高緯度8—9千米。2、低層大氣組成及作用低層大氣組成含量作用干潔空^氣氮78.08%地球上生物的基本成分氧20.94%人類和一切生物維持生命活動所必需的物質二氧化碳0.03%變動1） 、光合作用的基本原料2） 、對地面有保溫作用臭氧很少能吸收太陽紫外線，是“地球生命的保護傘”。水汽很少1） 、相變產生天氣現象2） 、影響地面和大氣溫度固體雜質很少凝結核，是成云致雨的必要條件注：干潔空氣比例基本不變；水汽一般夏季＞冬季，低緯＞高緯；固體雜質陸＞海、城市＞鄉(xiāng)村、早晨和夜間＞午后、冬季＞夏季3．（1）宇宙中的物體都在不斷向外輻射能量，同時也在不斷接受外界輻射的能量（溫度高的物體主要表現為向外輻射，溫度低的物體主要表現為接收輻射）物體的溫度越高輻射能力越強。（2）長波輻射與短波輻射的相對性（見課本P28注釋）二、大氣的受熱過程大氣的受熱過程影響著大氣的熱狀況、溫度分布和變化，制約著大氣的運動狀態(tài)。體主要表現為向外輻射，溫度低的物體主要表現為接收輻射）物體的溫度越高輻射能力越強。（2）長波輻射與短波輻射的相對性（見課本P28注釋）二、大氣的受熱過程大氣的受熱過程影響著大氣的熱狀況、溫度分布和變化，制約著大氣的運動狀態(tài)。（一）大氣受熱過程三個環(huán)節(jié)太陽輻射穿過厚厚大氣（1）投射的緯度和季節(jié)決定了太陽輻射的強度和時間，決定了獲得能量的基本格大部分太陽輻射能夠透過大氣射到地面.使地面增溫，地面被加熱，并以長波輻射的形式向大氣傳遞熱量’投射的時間和地點決定了地面獲得能量最2大氣吸收您（少量）基本0幕算。和C02覘3片網電/ /// 大氣層A坤価儀射率地球表面地面吸收，下墊面比熱容大增溫降溫速度都慢，比熱容小都快局。（2）大氣的削弱作用太陽輻射在大氣上界輻射最強，穿過大氣就會被削弱。削弱三種方式①反射：參與的大氣成分：云層和較大塵埃。特點：云層愈厚，云量愈多，反射作用愈強；例：多云。無選擇性。②散射。參與的大氣成分：空氣和較小塵埃特點：一部分太陽輻射改變方向，無法到達地面。有選擇性。③吸收。參與的大氣成分：臭氧吸收紫外線。水汽和二

氧化碳吸收紅外線。影響大氣削弱作用的因素①太陽高度越大經過的路徑越短被太陽削弱的越少，且太陽高度角大單位面積太陽輻射量大。②天氣和氣候（如陰雨天氣白天對太陽輻射削弱作用強）③地形地勢（地勢高比同緯度晝長，太陽輻射經過的路徑短且空氣稀薄被大氣削弱的少）④人為因素（如CO2氟氯烴排放、大氣污染等）太陽輻射到達地面，地面反射和吸收，地面增溫，地面輻射增強，地面以長波輻射的形式把熱量傳給近地面大氣。反射不利地面增溫，一般來說，深色土壤的反射率比淺色土壤小，潮濕土壤的反射率比干燥土壤小，粗糙表面的反射率比平滑表面小，陸地表面的平均反射率為10—35%，新雪面反射率最大，可達95%。水面反射率隨太陽高度角而變，太陽高度角愈小反射率愈大。對波浪起伏的水面來講，反射率平均為7—10%左右。因此，即使總輻射強度一樣，不同性質的下墊面得到的太陽輻射仍然有很大差別，這是地面溫度分布不均勻的原因之一。地面吸收太陽輻射增溫。下墊面比熱容大增溫降溫速度都慢，比熱容小增溫降溫速度都快。大氣受熱（主要是大氣中的水汽和二氧化碳吸收地面輻射）又以輻射、對流、傳導等方式層層向上傳遞熱量。大氣溫度越高大氣輻射、對流、傳導越強越激烈，其中大氣輻射中向下的部分因為與地面輻射方向相反，稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射不能使地面增溫但大氣逆輻射越強對地面的保溫作用越強。大氣的保溫作用與大氣中的水汽和CO2的含量有關。（二）、大氣的受熱過程 氣溫的日變化、年變化有關概念氣溫是大氣熱力狀況（冷熱程度）的數值度量，一天觀測3?4次（8、14、20、2點）日均溫、月均溫、年均溫氣溫日較差：一天中最高氣溫與最低氣溫的差值氣溫年較差：一年中最高與最低月均溫的差值氣溫的日變化、年變化據右圖分析氣溫日變化過程，思考一日中最高氣溫14時能否推前或延后，請分別舉例說明。（結論：一天中，若無明顯天氣過程的干擾，最低氣溫出現在日出前后，最高氣溫出現在午后2時（即當地地方時14：00）左右。）氣溫日變化過程：日出以后，隨著太陽高度角的逐漸增大，太陽輻射不斷增強，地面獲得的熱量不斷增多，地面溫度不斷升高，地面輻射不斷增強。大氣吸收地面輻射，氣溫也跟著不斷上升。正午過后，太陽輻射雖已開始減弱，但地面獲得太陽輻射的熱量仍比地面輻射失去的熱量多，地面儲存的熱量繼續(xù)增多，地面溫度繼續(xù)升高，地面輻射繼續(xù)增強，氣溫也繼續(xù)上升。隨著太陽輻射的進一步減弱，地面獲得太陽輻射的熱量開始少于地面輻射失去的熱量時，也就是當地面熱量由盈余轉為虧損的時刻，地面溫度達到最高值。地面再將熱量傳給大氣，還需要一個過程，因此午后2時左右，氣溫才達到最高值。隨后，太陽輻射繼續(xù)減弱，地面熱量繼續(xù)虧損，地面溫度不斷降低，地面輻射不斷減弱，氣溫隨之不斷下降，至日出前后，氣溫達最低值。同樣道理，由于地面儲存熱量的緣故，一年之中，就北半球來說，氣溫最高與最低的月份，也不是出現在太陽輻射最強（6月）和最弱（12月）的月份，而是要落后一兩個月。一般大陸上氣溫最高值出現在7月，最低值出現在1月；海洋的熱容量大，受熱和放熱都較陸地慢，所以氣溫最高值出現在8月，最低值出現在2月。

3?氣溫的日較差、年較差的影響因素氣溫日較差：一天中氣溫的變化幅度。大陸性氣候＞海洋性氣候；晴天〉陰天①3?氣溫的日較差、年較差的影響因素氣溫日較差：一天中氣溫的變化幅度。大陸性氣候＞海洋性氣候；晴天〉陰天①影響因素日較差一太陽咼度日變化影響因素年較差一太陽咼度年變化和晝夜長短緯度緯度f,日較差J緯度緯度T，日較差f海陸陸地〉海洋海陸陸地＞海洋天氣晴天〉陰天氣候干旱區(qū)〉濕潤區(qū)季節(jié)夏季〉冬季地形平原＞山區(qū)植被裸地＞植被覆蓋地植被裸地＞植被覆蓋地緯度：低緯＞＞高緯原因：緯度較高地區(qū)的太陽高度的日變化小。天氣：晴天＞陰季節(jié)：夏季＞冬季原因是：夏季的正午太陽高度角較大，白晝較長。地形地勢：凹地〉平地〉凸地原因是：在凸起地形，如山頂，因與陸地接觸面積小，受到地面日間增熱、夜間冷卻的影響較小，又因風速較大，湍流交換強，再加上夜間冷空氣可以沿坡下沉，而交換來自由大氣中較暖的空氣，因此氣溫日較差較小；低凹地形，空氣與地面接觸面積大，通風不良，并且在夜間常為冷空氣下沉匯合之處，白天谷風拉抽山谷上空暖空氣下沉，故氣溫日較差大。海拔高度：在中小尺度地形區(qū)山頂的氣溫日較差比山下平原小；大尺度的高原山地地區(qū)，則海拔越高，日較差越大。原因是：由于海拔高，空氣稀薄，白天大氣的削弱作用小，太陽輻射強烈，地面溫度急劇升高，加速了近地面空氣的升溫作用，因此即使是在冬季，在陽光下也會感到溫暖如春；到了夜晚，由于空氣稀薄、水汽所含雜質少，地面熱量大量向空中散失，近地面氣溫迅速下降，夜晚溫度很低。下墊面：陸地〉海洋；沙地〉林地氣溫年較差：大陸性氣候＞海洋性氣候；高緯度＞低緯度a緯度：高緯V低緯度地區(qū)原因是：緯度越高，夏季白晝越長，冬季的正午太陽高度越小，白晝越短，因而氣溫的年較差越大。（大陽輻射的年變化高緯度地區(qū)比低緯度地區(qū)大）就我國而言，由于夏季太陽直射點在北半球，北方雖比南方地區(qū)正午太陽高度小一些，但白晝時間卻比南方長，得到的太陽光熱并不比南方少；冬季太陽直射點在南半球，越往南方正午．太陽高度越大，白晝越長，因此得到的太陽輻射能越多，而北方此時正午太陽高度小，白晝較短，加之冬季風的頻頻南下對北方造成的影響大，所以愈往北方，氣溫的年較差越大。b海陸：陸地＞海洋原因：陸地比海洋的熱容量小，夏季升溫快，溫度比海洋高；冬季降溫快，溫度比海洋低c海拔地形：同一緯度，低海拔＞高海拔；凹地＞凸地。青藏高原氣溫年較差與我國同緯度平原、盆地比較，氣溫年較差小。這是因為：青藏高原屬于中低緯的大高原，夏季因其海拔高，氣溫不太高；冬季因緯度低，且受高大地形的影響，南下的寒冷氣流影響不到，氣溫不太低。三）、大氣的受熱過程 氣溫的分布1月份世界等溫線的分布圖1.對流層中氣溫的垂直分布①氣溫隨海拔升高而降低（0.6°C/100m）（地面為對流層大氣的直接熱源；越向上空氣密度越小，水汽、CO2越少；氣溫垂直遞減率大小與水汽含量有關（水汽含量越多，遞減率越小）②對流層底部受地面影響最大，中上層受影響較小三）、大氣的受熱過程 氣溫的分布1月份世界等溫線的分布圖近地面氣溫的水平分布

一、在南北半球上，無論7月或1月，氣溫都是從低緯向兩極遞減。這是因為低緯度地區(qū)，獲得太陽輻射能量多，氣溫就高；高緯度地區(qū)，獲得太陽輻射能量少，氣溫就低。從圖上可以看出，等溫線并不完全與緯線平行，這說明氣溫的分布，除主要受太陽輻射影響外，還與大氣運動、地面狀況、洋流等因素密切相關。二、南半球的等溫線比北半球平直，這是因為表面物理性質比較均一的海洋，在南半球要比北半球廣闊得多。三、北半球，1月份大陸上的等溫線向南（低緯）凸出，海洋上則向北（高緯）凸出；7月份正好相反。這表明在同一緯度上，冬季大陸比海洋冷，夏季大陸比海洋熱。（全球等溫線彎曲方向：1陸南7陸北）四、7月份，世界上最熱的地方是北緯20°?30°大陸上的