4.大气的垂直分层和各层的基本特点:

(1)大气层虽然有数千千米(一般认为有2000~3000千米),但其质量的3/4以上却分布在离地面十几千米的低层。依据各大气层温度(如图5-1)、密度和运动状况,我们可以将大气层分成对流层、平流层和高层大气。

(2)大气层的基本特点见下表:

垂直分层

高度分布

主要特点

原 因

对流层

低纬17~18km

①气温随高度增加而递减,每上升100米降低0.6℃;②对流动动显着;③天气现象复杂多变

热量绝大部分来自地面,上冷下热,差异大,对流强烈;水汽杂质多、对流运动显着。

中纬10~12 km

高纬8~9km

平流层

对流层顶到50~55km

①起初气温变化小,30千米以上气温迅速上升;②大气以水平运动为主;③大气平稳,天气晴朗,有利高空飞行

臭氧吸收紫外线;上热下冷;水汽杂质少、水平运动。

高层

大气

对流层顶到2000~3000千米

存在若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用

太阳紫外线和宇宙射线作用。

5.大气受热过程

(1)“大气”是指低层大气,其高度不超过对流层顶。

(2)了解大气受热,需要明确大气的热量来源,即导致大气运动的能量来源。太阳辐射是大气根本的热源,地面(包括陆面和海面)是大气直接的热源。

(3)大气受热过程,实际上是太阳辐射、地面辐射和大气辐射之间相互转化的过程。其中,大气温室效应及其作用是需要重点阐述的基本原理。

(4)学习大气受热过程,是为理解大气运动打基础,所以,大气热力环流是需要阐述的另一个基本原理。大气热力环流是大气不均匀受热的结果。大气不均匀受热主要是由太阳辐射的纬度差异和下垫面热性质差异引起的。大气不均匀受热是大气运动的主要原因,大气热力环流则是理解许多大气运动类型的理论基础。小到城市热岛环流,大到全球性大气环流,都可以用大气热力环流的原理来解释。

(5)学习和说明大气受热过程,需要借用一些原理示意图,如大气温室效应示意图、大气热力环流形成示意图等。

6.大气热力作用

(1)大气对太阳辐射的吸收:太阳辐射在穿过大气层时,高层大气中的氧原子、平流层中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。对流层大气中的水汽和二氧化碳等,主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。因此大气对太阳辐射的吸收作用是有选择性的。又由于太阳辐射中能量最强部分集中在波长较短的可见光部分,因此大气直接吸收的太阳辐射是很少的。