大气的热状况与大气运动 复习提纲.doc

2.1 大气的热状况与大气运动问题为什么月球与地球的气温差别大？白天：大气对太阳辐射的削弱作用。夜间：大气的温室效应。一、大气对太阳辐射的削弱作用：1、吸收问题P35，图2-1-2，高层大气段三个光区的辐射能只有可见光部分可以安全到达地表，原因？紫外线为臭氧吸收；红外线为水汽和二氧化碳吸收。（板图）吸收：O3和CO2的吸收吸收因辐射波长不同具选择性臭氧（平流层）紫外线二氧化碳和水汽（对流层）红外线 2、反射：问题P36，图2-1-3，赤道地区的下午太阳高度平均是最大的，为什么赤道地区地表接受的太阳辐射却不如北回归线附近多？（云：它对于太阳辐射具有什么作用？）反射：云和较大颗粒物质反射无选择性云的反射作用最强，低而厚的云反射率大，在70%左右，最大可达90%。由于赤道地区云量大，地表接受的太阳辐射较回归线附近少。3、散射：问题为什么雨过天晴后天空呈蔚蓝色？而平时济南的天空一般又是灰白色？散射：空气分子与微少尘埃：选择性的散射较大颗粒尘埃：无选择性的散射。散射因散射颗粒不同而不同一般具有选择性空气分子和微小尘埃波长越短（蓝、紫光）越易散射，所以在晴朗的天空，特别是雨过天晴时，天空呈蔚蓝色颗粒较大尘埃、雾粒、小水滴等散射无选择性，各种波长同样被散射，使天空呈白色，所以在阴天、有雾时，或者是大气污染特别严重时，天空呈灰白色。总结：作用参与的大气成分波长范围作用特点吸收臭氧紫外线有选择性：红、紫外线被强烈吸收；可见光被吸收少，大部分可到达地面二氧化碳、水汽红外线反射云层、尘埃所有波段无选择性，反射光呈白色散射空气分子、微小尘埃蓝紫光最易被散射有选择性：波长越短越易散射颗粒较大尘埃、雾粒、小水滴所有波段无选择性，各波段同样被散射以上三种作用中，反射作用最强，散射作用次之，吸收作用最弱。问题太阳辐射为什么低纬度多而高纬度少？（穿越大气的厚度不同，所以被削弱的也不同）青藏高原最多原因在于被削弱的最少。阅读天空的颜色二、大气的保温效应（体现在：大气对辐射的选择性吸收和大气逆辐射）1、地面辐射长波辐射任何物体都要向外不停地放出辐射：物质的温度越高，辐射的波长越集中于短波部分，例如：太阳辐射于波长较短的可见光部分。而物体的温度越低，辐射的波长越长，例如：地面和大气温度较低，辐射出的能量相对于太阳辐射的短波辐射来说就是长波辐射。2、低层大气的直接热源地面（辐射）问题那么地表又是怎样加热大气的呢？大气对太阳短波辐射几乎透明，使大部分太阳辐射透过大气到达地面，被地面吸收后增温，地面向上辐射长波，长波辐射被大气中的二氧化碳和水汽吸收，从而使大气增温。3、保温作用过程突出大气逆辐射大气吸收了地面辐射后增温，并放出长波辐射，除一小部分射向宇宙空间外，大部分都又向下射向地面，由于其方向与地面辐射正好相反，故称为大气逆辐射。大气逆辐射将能量返还给地面，补偿了地面损失的能量，对地面起到了保温作用。总结大气对太阳短波辐射几乎透明，使大部分的太阳辐射能到达地面，使地面增温，（太阳暖大地）地面放出长波辐射，大气又吸收长波辐射（大地暖大气）并通过大气逆辐射将热量返还给地面，（大气还大地）大气的以上作用被称作为大气保湿效应。4、保温作用的意义问题大气的以上两种效应具有什么意义？（1）大气的热力作用，减少了气温日较差（2）大气的保温效应，形成了适宜生命的温度条件。问题1、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍然是明亮的？答：（大气对太阳辐射的散射作用）2、为什么白天多云，气温比晴天低？答：（云对太阳辐射的反射作用）3、夜间多云，气温为什么比晴天高？答：（ 大气逆辐射强）4、为什么晴朗的正午天空呈蓝色，而早晚呈红色？答：下午太阳高度大，穿过路程短，仅蓝紫光被散射，早晚太阳斜射，穿过路程长，短波各色光皆被散射，剩下红光投射地面，阳光红似火。5、为什么济南冬季的天空是灰白色？答：（污染物多，较大颗粒物质的散射，无选择性）6、为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区？答：赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量大，大气的反射作用强）7、在晚秋和寒冬，霜冻易出现在睛朗的夜晚还是多去的夜晚？（答：晴朗）8、为什么人造烟雾能起到防御霜冻的作用？（答：可以）9、仅从大气的热力作用分析，什么样的天气状况下气温日较差最小？（答：阴雨）大气运动。引起的大气运动有两种：垂直运动和水平运动，大气的垂直运动表现为气流的上升与下沉，而气流的水平运动即为风。我们首先学习大气运动的一种最简单的形式，热力环流。一、热力环流：（大气运动的一种最简单的形式）1、气压的概念大气有重量,单位面积上所承受的大气重量叫大气压强,简称气压。表示气压的单位,习惯上常用水银柱高度和百帕。2、分析2-1-6：A地受热，其周边地区受热少（BC），则A地气体膨胀上升，到上空聚集起来，使上空的空气密度增大，形成高气压；而BC两地受热少，空气冷却下沉，上空的空气密度小，形成低气压，于是，在上空，空气便从A向BC两地扩散。近地面，A地上空气体流向BC以后，A地形成低气压。而相应地BC形成高气压，气流由BC向A地流动。这样就在ABC之间形成了热力环流。一般情况 近地面 气温高处气压低气温低处气压高不同高度 越往高、气压越低近地面气压的高低与高空相反3、总结： 4、例子：城市风：城市人口集中且工业发达，释放出大量的人为热，导致城市的气温要高于郊区，在农村的背景下，城市尤如一个温暖的岛屿，我们把它称之为“城市热岛”。同前面的热力环流相同。形成了小型的热力环流，我们把这种小型的热力环流称为城市风。分析城市风影响下大气污染物的流动情况：城市中的大气污染物随城市风流向郊区，而流向城市的气流又把郊区的大气污染物吹到城市。因此加重了本地的污染。所以在规划城市时一定要注意：将污染严重的企业布局在城市风的“下沉”距离之外，同样的道理，卫星城的建设也应在城市风环流之外。海陆风的形成：白天陆地气温比海洋高，夜晚反之。山谷风的形成：白天山顶比山谷气温高（山顶大气稀薄，被削弱的太阳辐射少，吸收的多），夜晚反之。5、大气运动的原因：太阳辐射冷热不均空气的垂直运动同一水平面气压的差异空气水平运动 根本原因 直接原因 热力环流（大气运动最简单的形式）注意课本图：2-1-7，2-1-8同一水平面气压的差异高低压气压差气压梯度水平气压梯度力（原动力）（直接原因）大气水平运动（风）二、大气的水平运动：1、只考虑水平气压梯度力的情况下：水平气压梯度力：垂直于等压线，由高压指向低压风的大小：取决于气压梯度风的方向：垂直于等压线，并指向低压2、考虑地转偏向力的作用：地转偏向力：（1）始终与风向垂直，北半球右偏，南半球左偏。（2）只改变风向，不影响风速在水平气压梯度力的作用下形成的风受到地转偏向力的影响，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向，北半球向右偏，南半球向左偏，一直转道风向平行与等压线为止，此时，地转偏向力与水平气压梯度力两力平衡。所以在气压梯度力和地转偏