热力环流PPT课件.ppt

第一节冷热不均引起大气运动 大气的受热过程 大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换 太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源 投射到地球上的太阳辐射能 在穿过大气的过程中 部分被大气吸收或反射 大部分到达地面 并被地面反射或吸收 47 被地面吸收 地面吸收太阳辐射能而增温 同时又以长波辐射的形式把热量传给大气 这种辐射热交换是大气增温的最重要方式 因此说地面是近地面大气主要 直接的热源 了解 大气是如何受热的 太阳辐射 地面吸收 大气吸收 地面辐射 大气吸收 射向宇宙空间 射向宇宙空间 大气辐射 射向地面 地面辐射使大气增温 大气的受热 太阳暖大地 大地暖大气 大气还大地 动画演示 小结 大气的受热过程 大气的热量来源 太阳辐射地面是近地面大气主要 直接的热源 大气的热力作用 削弱作用和保温作用 太阳辐射 削弱作用 地面辐射 大气逆辐射 少量大气辐射 保温作用 少量的地面辐射 热力环流 大气中热量和水汽的输送 以及各种天气变化 都是通过大气运动实现的 大气运动的能量来源于太阳辐射 根本原因 太阳辐射能的纬度分布不均 造成高低纬度间的温度差异定义 由于地面的冷热不均而引起的空气环流 称为热力环流 它是大气运动的最简单形式 热力环流的形成 BAC 等压面 受热均匀 热力环流的形成演示 BAC BAC 大气的垂直运动 同一水平面气压差异 大气的水平运动 根本原因 直接原因 地面冷热不均 形成过程 冷热不均是导致大气运动的根本原因热力环流引起的大气运动总是先垂直后水平冷热不均 大气垂直 上升或下降 运动 同一水平面上产生气压差异 大气水平差异 形成热力环流 理解 气压 任何表面的单位面积上空分子运动产生的压力 通常用所测高度以上单位截面积所承受大气柱的重量表示 P mg s 同一地点 高度越高 气压越小等压面 空间气压相等的各点组成的面 同一高度 各地气压不相等 等压面的空间不是平面 而是像地形一样的起伏不平 同一等压面上不管是水平的还是起伏的 各点气压值均相等 气压高低判读 无论低空还是高空 高压处等压面都向上凸起 低压处等压面向下凹陷 P B C A PA P PB PA PC PA B A C 受热 冷却 冷却 近地面受热 气流垂直上升 近地面形成低压 a近地面冷却 气流收缩下沉 近地面形成高压b c水平气流由高压区流向低压区c ab a 高 同一地点 不同高度 高度升高 气压降低 等压面比较 近地面 气压的高低与高空相反同一高度 气温高 气压低 气温低 气压高 各点气压比较 标出各点气压状况 画出热力环流方向 D C A B P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 D C A B 甲 乙 低 热力环流的对应关系 冷 垂直气流下沉 近地面高压 近地面等压面上凸 近地面水平气流辐散 多晴朗天气热 垂直气流上升 近地面低压 近地面等压面下凹 近地面水平气流辐合 多阴雨天气 白天陆地温度高 气体上升 陆地低压 白天海洋温度低 气体下沉 海洋高压风从海洋吹向陆地吹海风 海洋 陆地 高 低 陆地 增温快 热 海风 陆地 海洋 陆地 降温快 冷 高 低 陆风 夜晚陆地温度底 气体下沉 陆地为高压夜晚海洋温度高 气体上升 海洋低压风从陆地吹向海洋陆风 海陆风 白天来自海洋的风比较凉爽湿润 对滨海能够起到降温的作用 夜晚来自陆地的风比较温热干燥 对滨海地区能够起到增温的作用 海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小 谷风 白天 山坡接受太阳光热较多 空气增温较多 而山谷上空 同高度上的空气因离地较远 增温较少 于是山坡上的暖空气不断上升 并在上层从山坡流向谷地 谷底的空气则沿山坡向山顶补充 这样便在山坡与山谷之间形成一个热力环流 下层风由谷底吹向山坡 称为谷风 山风 到了夜间 山坡上的空气受山坡辐射冷却影响 空气降温较多 而谷地上空 同高度的空气因离地面较远 降温较少 于是山坡上的冷空气因密度大 顺山坡流入谷地 谷底的空气因汇合而上升 并从上面向山顶上空流去 形成与白天相反的热力环流 下层风由山坡吹向谷地 称为山风 城市与郊区间的热力环流 城市热岛效应 指城市中的气温明显高于外围郊区的现象 在近地面气温图上 郊区气温变化很小 而城市则是一个高温区 就像突出海面的岛屿 由于这种岛屿代表的高温的城市区域 这种现象就称为 城市工业 居民 交通等释放大量的人为热 城市风环流 现代大 中城市中 因为工业生产和居民生活燃烧释放出大量热量 大气污染物集中以及城市建筑材料和结构的特点等原因 造成城乡间的热岛环流 使得风从周围乡村吹向城市 城市和郊区之间的热力环流 同一水平面上 单位距离间的气压差 叫气压梯度 大气的水平运动 气压梯度 方向 垂直于等压线 由高压指向低压 A B 风向 水平气压梯度力 思考 我们已经知道 在高空 大气的运动会受到气压差的影响 逐渐由高压流向低压 但实际上 还有其他力影响大气的运动吗 有 是地转偏向力 地转偏向力是由于地球自转 从而促使水平运动物体方向发生偏离的力 它在北半球向右 南半球向左 地转偏向力 南半球向左偏转 北半球向右偏转 0 地转偏向力方向 垂直风向 北半球高空中的风向 北半球近地面的风向 摩擦力对近地面风的影响 气压梯度力 风向 摩擦力 地转偏向力 1 气压梯度力 风向垂直等压线 由高压指向低压 2 气压梯度力 地转偏向