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第三节 大气环境
包围地球的空气称为大气。大气为地球生命的繁衍和人类的发展提供了必要的条件。我们生活在大气底部，大气的状态和变化，时时刻刻影响着我们。
人们最初认知的是大气层下部的情况。随着科学技术的进步，人们对整个大气层有了深入的了解。
图2-23 大气垂直分层示意
根据图２－２３，分析下列问题：
１． 随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎样变化的？ ２． 为什么说，对流层与人类的关系最为密切？ ３． 为什么平流层适合于飞机飞行？
一、 对流层大气的受热过程
人类的生产生活，基本上都是在对流层进行的。对流层中的气温变化和风霜雨雪等天气过程，是能量在对流层中传递和转换的表现。 ■（一）大气对太阳辐射的吸收作用
大气对太阳辐射的削弱作用，主要表现为选择性吸收、散射和反射。由下表可知，假如对流层大气不含水汽和尘埃（这样的大气称为干洁空气），那么它对于太阳辐射就近乎“完全透明”。总体来看，对流层大气基本上不能直接吸收太阳辐射的能量。
大气对太阳辐射的削弱作用
总体波长范围:0.15～4微米 紫外光 7%（包括X射线和r射线） 可见光 50% 红外光 43% 太阳辐射 占太阳辐射能的比例 波长（微米） 小于0.175 0.175～0.40 0.40～0.76 波长较短的蓝色光等大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面 大于0.76 经过大气层时发生的情况 几乎完全被上层大气吸收 绝大部分被臭氧层吸收 对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光 1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.
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１． 大气对太阳辐射的削弱作用，主要有哪几种形式？各有什么特点？ ２． 为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？ ■（二）地面辐射和大气辐射
地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又持续向外（主要是向大气层）释放辐射能量，形成地面辐射。地面辐射是对流层大气增温的直接能量来源。通常根据辐射波长的差异，将太阳辐射称为短波辐射，而将地面辐射称为长波辐射。
对流层大气能够直接吸收部分地面辐射，其中以水汽和二氧化碳吸收的地面辐射为多。所以说，长波辐射是对流层大气增温的直接能量来源。
大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射能量，即大气辐射。它也属于长波辐射。大气辐射的一部分朝上射向高层大气和宇宙空间，一部分向下射到地面。
射向地面的大气辐射，称为大气逆辐射。天空中有云，特别是有浓密的低云，或空气中湿度比较大时，大气逆辐射就会增强。大气逆辐射会使地面增温，而地面增温又加强了地面辐射。 图2-24 到达地面的太阳辐射示意 图2-25 太阳辐射和地面辐射、大气逆辐射关系示意 １． 读图２－２４、２－２５，想一想，为什么地球表面的昼夜温差远不如月球表面大？
２． 深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚？
３． 每年秋冬季节，我国北方地区的农民常用人造烟幕的办法，使地里的蔬菜免遭冻害，其原理是什么？
■（三）影响地面辐射的主要因素
影响地面辐射的主要因素有两个：纬度因素和下垫面因素。
纬度因素。纬度不同的地区，年平均正午太阳高度不同，太阳辐射经过大气的路程长短各异，尤其是太阳光线照射水平地面的角度不同。这是太阳辐射强度由低纬向两极递减的重要原因。同样性质的地表，受到太阳辐射的强度越大，所产生的地面辐射也就越强。 从图２－２６中可以看出，太阳高度愈大，等量的太阳辐射在地表分布的面积越小，光热愈集中，同时太阳辐射经过大气的路程愈短，被大气削弱得愈少。
图2-26 不同太阳高度辐射强度变化示意
下垫面因素。下垫面是指与大气下层直接接触的地球表面。下垫面的状况不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同。这就使世界各地地面辐射的变化，并不完全与纬度的变化相一致。
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文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 图2-27 不同性质地面的反射率
其他因素。其中气象因素的影响最大。例如，在同纬度地区，年日照时数的长短，显然会影响到地面获得的太阳辐射。
大气的温室效应和保温作用 ２０世纪９０年代以前，人们常用玻璃温室来比喻大气的保温作用，将其称为“温室效应”。为什么这么说呢？因为地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过大气到达地面，使地面增温。对流层大气，特别是大气中的水汽和二氧化碳等，能够吸收大部分长波辐射，把地面辐射的大部分热量截留在大气中，并通过大气逆辐射又将热量归还给地面。 由于大气中的二氧化碳和水汽等可强烈吸收地面长波辐射，将地面辐射释放能量的绝大部分（７５％～９５％）截留在对流层大气中，同时地面还可以靠吸收大气逆辐射，直接补偿地面的热量损失。这样，对流层大气就可以延缓地面温度下降的趋势，使得地面因昼夜交替而导致的温度波动趋于和缓。这就是大气对地面所起到的保温作用。 图2-28 玻璃温室效应示意
读图２－２７、２－２８和下面两则材料，回答问题。
材料一：每年早春季节，正是我国江南地区早稻育秧时期，由于受寒潮、倒春寒等造成的低温和冻害影响，常常使播种不久的谷种大量烂掉，或刚长出的秧苗被冻死。
材料二：我国不少地区的农民，常利用塑料大棚（或玻璃温室）生产反季节蔬菜或种植花卉，获得了较高的经济收入。
１． 温室内气温高于温室外的原因是什么？ ２． 要在江南地区顺利育秧，可采取哪些有效措施？
３． 农民在冬季采用塑料大棚发展农业，是对哪些自然条件进行改造？
二、全球气压带、风带的分布和移动
■（一）热力环流形成的原理
太阳辐射在地表的差异分布，造成不同地区气温不同，并导致水平方向上各地间的气压差异，引起大气运动。
从图２－２９中可以看出，地面均匀受热时等压面平行于地面。当Ａ地受热较多时，近地面空气膨胀上升形成低气压，其高空的空气密度增大形成高气压，同时Ｂ、Ｃ两地受热较少，空气冷却下降在高空形成低气压，在近地面形成高气压。等压面出现弯曲。
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湘教版地理必修一课文电子版 2.3大气环境
