大气圈与大气运动.doc

一、大气1）大气层（圈）a.大气圈是地球圈层构造最外面的一层。其物质主要来自于地球演化过程中内部物质的释放。b.地球的大气层的存在及其密度与地球自身质量的适中所形成的引力有关。c.地球的大气层就像地球的一层衣服，可以吸收和消耗宇宙（包括太阳）的辐射，阻挡和缓冲地外流星体对地球的撞击，同时也能起到保温作用，让地球表面的温度不致于变化剧烈。d.地球大气厚度可达2千到3千Km。从下到上因物质组成、密度、气温变化和运动形式不同被分成对流层（0-12Km，低纬地区厚，高纬地区簿），平流层和高气大气。2）大气物理性质a.大气成份及其作用-主要成份-氮：是大气的主体，对活性较强的氧有稀释作用（冲淡了氧的浓度，“氮”名具“淡”意），有利于维持地理环境的稳定。同时氮也是组成生命物质的基本元素（是蛋白质、氨基酸的核心元素）。-重要成份-氧：大气中最活跃的成份，是生物呼吸等新陈代谢的必须物质，是通过氧化作用改造环境的主要因素。-二氧化碳：是绿色植物进行光合作用的原料。能吸收红外长波辐射使大气热量增加，所以是温度气体之一。由于其质量数大，密度大，所以主要位于大气底层。（注意：不能写成“二氧化炭”）-臭氧：能吸收紫外线，被称为“地球的保护伞”，主要位于平流层中上部。-水汽：水的气体形态。其形成过程要吸收热量，凝结为液态和固态时要释放热量并产生复杂天气变化。在大气中也吸收红外长波，与二氧化碳一样产生温室效应。-固体杂质：主要位于大气底部。 是成云致雨的必要条件（降水需要吸湿性凝结核，如果不足，就要通过人工增加食盐或碘化银等凝结核促成降雨的形成）。同时可改变阳光在大气中的传播方向产生削弱作用影响地面或大气温度。但浮尘部分容易携带细菌或病毒，影响人类呼吸健康和空气能见度。b.大气的温度-通常所说的气温是指近地面大气的温度。要注意高层大气和地面的温度与此是有区别的。-大气的温度是大气分子运动的外在表现，其高低与大气自身的热量多少有关。而大气温度的变化与热量收支平衡状况有关（收大于支，升温，支大于收，降温）。-理论上讲，在天气较为稳定的一天中，最高气温出现在当地（地方时）14点左右，最低气温出现在凌晨（日出前，注意：不是夜里两点哦）。-通常北半球大陆上最热的一月在7月，海洋上在8月。最冷的月份大陆上是1月，海洋上是2月。南半球相反。（海洋上的最热月和最冷月同纬度比陆地上要落后一个月）-同纬度地区，夏季陆地气温高于海洋，冬季陆地气温低于海洋。-海洋性越强的地区，气温日较差（一天中最高气温和最低气温的差值）和气温年较差（一年中最热月均温与最冷月均温差值。注意不是年内最高温和最低温差值）越小。-气温的水平分布规律：从低纬向高纬降低。全球最热的地方在北纬20到30度的沙漠地区（不是沙漠中心），最冷的地方在南极大陆（不是南极）。-对流层气温的垂直分布规律：对流层随高度增加气温降低（因为对流层的热量主要来自于其中二氧化碳和水汽对地面长波辐射的吸收，其顶部12KM的高度比地面气温低70多度，大约每上升一千米气温下降6摄氏度。如果上升一千米气温下降不到6摄氏度，就叫逆温现象，这会抑制该层大气的对流运动 ）。从而产生对流运动，形成复杂的天气。-平流层气温的垂直分布规律：平流层随高度增加气温升高（因为平流层的热量主要来自于位于该层中上部的臭氧层对太阳紫外线的吸收），空气以平流运动为主，大气层稳定，没有复杂的天气变化 。-高层大气的气温是随着高度的升高先降后升。（因为75千米以上的高层大气质地稀簿，受太阳辐射较强，形成热层，又叫电离层，温度可高达上千摄氏度）。c.大气的湿度-表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。空气的干湿程度叫做“湿度”。在此意义下，常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示。-空气的温度越高，它容纳水蒸气的能力就越高。空气中水蒸气的溶解量随温度不同而变化。一立方米空气可以在10摄氏度下溶解9.41克水，在30摄氏度下溶解30.38克水。-绝对湿度是一定体积的空气中含有的水蒸气的质量，一般其单位是克/立方米。绝对湿度的最大限度是饱和状态下的最高湿度。绝对湿度只有与温度一起才有意义，因为空气中能够含有的湿度的量随温度而变化，在不同的高度中绝对湿度也不同，因为随着高度的变化空气的体积变化。但绝对湿度越靠近最高湿度，它随高度的变化就越小。-空气中实际所含水蒸汽密度和同温度下饱和水蒸汽密度的百分比值，叫做空气的“相对湿度”。也可以用水汽压强的比来表示：例如，空气中含有水汽的压强为1606.24Pa（12.79毫米汞柱），在35时，饱和蒸汽压为5938.52Pa（44.55毫米汞柱），空气的相对湿度约为27%，而在15时，饱和蒸汽压是1606.24Pa（12.79毫米汞柱），相对湿度是100。绝对湿度与相对湿度这两个物理量之间并无函数关系。例如，温度越高，水蒸发得越快，于是空气里的水蒸汽也就相应地增多。所以在一天之中，往往是中午的绝对湿度比夜晚大。而在一年之中，又是夏季的绝对湿度比冬季大。但由于空气的饱和汽压也要随着温度的变化而变化，所以又可能是中午的相对湿度比夜晚的小，而冬天的相对湿度又比夏天的大。由于在某一温度时的饱和水汽压可以从“不同温度时的饱和水汽压”表中查出数据，因此只要知道绝对湿度或相对湿度，即可算出相对湿度或绝对湿度来。d.大气压强和大气密度-大气是开放的系统，其内压强是其自身质量受地球引力而产生的。因此密度越大的气团其内部气压也相对较高。也就是说，密度影响气压。-越近地面，气压越高；海拔越高，气压越低。1标准大气压（是指在标准大气条件下海平面的气压）101325帕斯卡。由于帕斯卡单位太小，所以中学教材上大气压的单位是“百帕（Hpa)”。二、 大气的运动与天气（只限于对流层的讨论）1）大气的运动a.大气运动的根本原因是地面冷热不均。b.热空气密度小会上升，冷空气密度变大，会下沉。c.上升气流会导致地面空气减少，形成低气压区；下沉气流会导致地面空气增多，形成高气压区。d.空气水平运动的直接原因是水平方向上出现了气压差值（气压梯度：单位距离的气压差），形成了水平气压梯度力。e.空气水平运动要受到水平气压梯度力（动力：决定了风速和风力大小）、地转偏向力（始终于风向垂直，对空气运动不做功 、只改变几向）、磨擦力（地面阻力，减弱风速，导致三力平衡调节影响风向，高空可以忽略该力对空气运动的影响）。2)天气的形成与变化（其根本原因是水汽状态的改变）a.空气运动会携带热量、水份和固体杂质，改变大气质能的分布现状，从而引起天气变化。b.降水形成的条件：水汽达到饱和致过饱和；空气中有吸湿性凝结核。c.水汽达到饱和致过饱和的途径：一是通过地面蒸发和植物蒸腾使空气中水汽增加；另一方面是通过降温使空气容纳水汽的能力降低（这是最常见的，最主要的途径）。e.上升气流使地面形成低压，高空形成