2.1冷热不均引起大气运动

冷热不均引起大气运动第二章地球上的大气,人教版必修1一轮复习,四川省考试要求,一、大气各成分的作用,！人类活动造成大气污染，已导致大气成分和含量的变化,干洁空气,成云致雨的必要条件（凝结核）,主要成分,次要成分,水汽,固体杂质,维持生命活动的必要物质,植物光合作用的原料；对地面保温,吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害,成云致雨的必要条件；对地面保温,O3,O2,CO2,生物体的基本成分,N2,注意总结:,降水的必须条件,2、凝结核:,空气上升，气温降低，空气达到饱和，这是大气降水的第一个条件,水汽凝结，只有空气的冷却还不够，水汽还必须附着在空气中以尘埃为主的凝结核上，形成悬浮在空中的微小的水滴云和雾,1、过饱和空气:,由于空气上升的原因不同，就形成不同类型的降雨,思考：工业和人口集中的城市与郊区相比较，哪里的雾和低云更多？为什么？,城区,12,50,对流层,平流层,高层大气,二、大气的垂直分布,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，有极光现象,存在臭氧层，适合高空飞行,对流层,1、整个大气质量的3/4和几乎全部水汽、杂质都集中在这一层,2、该层是大气中最活跃、与人类关系最密切的一层,3、特点,气温随高度的增加而递减,0.6/100米,对流运动显著,对流层高度的变化,不同纬度,低纬：1718千米,中纬：1012千米,高纬：89千米,不同季节,夏季：高,冬季：低,天气现象复杂多变,雾霾天气,雾霾天气是在大气层结稳定，近地层空气流动（风速）很小，大气会形成上暖下冷的“逆温层”，加上近地层空气湿度大，以及各种污染物的堆积，而形成了阴霾天气。,对流层逆温现象,对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射。一般情况下，气温随海拔的升高而降低，称为气温垂直递减率R，R为0.6100米，但有时可能出现温度随高度上升而增高现象，称为气温逆温，简称逆温。出现逆温的大气有一定的厚度，这层大气称为逆温层。如下图,逆温层,（1）当TS1T开始出现逆温现象，空气无垂直对流，大气层结稳定。（2）当TS2T逆温现象消失，温差越大，对流越旺盛。,设2000米理论温度为T，实际温度为TS,如下图所示，近地面空气若上升到3000米高度时，理论温度为T，3000米高空的实际温度为TS。当TST时近地面空气上升受阻，即出现了逆温层现象。读某城市春季气温日变化图，回答：,（1）若TS稳定在8，该城市春季至少要上升到以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为_时。,8,10,（2）一般逆温结束后2小时，近地面对流层才能起到“净化”的作用。所以，在图示的情况下，仅考虑空气洁净的因素，上午体育锻练的时间宜选择在时以后。,10,可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。作为气候资源利用：逆温的下部光热条件适中，一般以发展喜温凉的作物和蔬菜为主；逆温带的中部逆温现象强烈，冬暖夏凉，一般以发展果树和冬季蔬菜基地为主；逆温带上部降水充裕，以发展林、草和药材为宜。,逆温的利与弊,1.利：,例:下图为山东丘陵某区域剖面示意图。读图回答,优质苹果树多种植在山腰而少在山谷，原因是山腰果树开花早。下图中能正确解释这一现象的是,D,2.弊：,2.该城市计划新建以煤为燃料的火力发电厂，该发电厂烟囱的设计高度应不低于（）A.50米B.75米C.100米D.150米,例、下图是“该城市冬季近地面层不同时刻气温随高度变化过程示意图”，读图回答12题。,1.下图是某地气温垂直分布图，t1至t5图中最有利于大气污染物扩散的是（）A.t1B.t3C.t4D.t5,D,C,1.辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失。辐射逆温的形成过程，如下图：,逆温形成的因素,常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。,山坡冷气流向山底滑落,导致空气上热下冷,2地形逆温：,由于暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影响迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。,3.平流逆温,逆温的强弱，主要由暖空气和冷地表的温差决定，温差大，逆温越强。,冬半年，在中纬度沿海地区，因为那里海陆温差显著，当海上暖空气流到大陆上时，形成逆温。,例、读某城某日清晨低层大气剖面图，回答:,（1）图中出现逆温现象的是、中的，判断理是。（2）该城市工业高度集中，当天发生了重大烟雾事件，这事件的原因是什么？,此处气温随海拔的增加而升高。,地形原因：商业居民区地处洼地，不利于气流扩散、自净，加剧了污染气象原因：下冷上热，不利于气流的对流与扩散，加重了大气污染。人为原因：工厂排放煤烟、粉尘，空气污染。,思考:锋面附近垂直方向气温随高度变化曲线图为:,对流层中，暖空气平移到冷空气之上,形成冷暖相交的锋面.在冷暖气团之间的过渡带上，若锋面上下冷、暖空气的温差较大,便形成逆温。逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到,在冬半年有时会形成冻雨一些恶劣性天气。,4.锋面逆温,三、太阳辐射,2、太阳辐射由紫外线、可见光、红外线三部分组成。,5、太阳辐射是一种短波辐射,3、太阳辐射的能量主要集中在可见光部分,1、太阳辐射是一种电磁波。,A:,紫外区,B:,可见光区,C:,红外区,4、可见光波长在0.4-0.76微米之间，占太阳辐射的50%。,大气对太阳辐射的削弱作用,1、吸收作用,吸收具有选择性,在臭氧层紫外线被臭氧吸收,在对流层红外线被CO2和H2O吸收,（）云和较大颗粒的尘埃,2、反射作用,（2）无选择性,夏季，多云的白天，气温不会。,太高,云层越厚，云量越大，反射越强,（1）空气分子和微小尘埃,（2）具有选择性,波长较短的蓝光、紫光易被散射，因此晴朗的天空呈现蔚蓝色。,3散射作用,地平线,O,A,B,太阳辐射,太阳高度角愈，太阳辐射经过大气的路程愈，到达地面的太阳辐射愈，反之愈少。,大,短,多,4、大气削弱作用与纬度,射向宇宙空间,射向宇宙空间,大气逆辐射,射向地面,“太阳暖大地”,“大地暖大气”,“大气还大地”,四、大气对地面的保温作用,大气吸收,地面增温,大气增温,大气逆辐射将热量还给地面，补偿了地面辐射的热量损失，对地面起到保温作用。,减少气温日较差：大气对太阳辐射的削弱作用-降低了白天的最高气温；大气对地面的保温作用-提高了夜间的最低气温。使地球表面平均温度达到15，形成适宜人类生存的温度环境-大气对地面的保温作用。,大气热力作用的意义,提高晚上气温,降低白天气温,大气的热力作用对地球生态系统的重要性：,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,仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？,月球的昼夜温差很大，白天温度高达130；夜晚温度可低到-173。应该是303。,课堂总结,吸收作用反射作用散射作用,直接热源,直接热源,通过计算，如果没有大气，地表的平均温度为23，实际为15，也就是说，由于大气的保温作用，使地表温度升高了38。,拉萨年太阳辐射量大于成都（2分）主要原因是：拉萨位于青藏高原（1分），海拔高，空气稀薄，多晴天，（1分）对太阳辐射的削弱（吸收反射）作用弱，（1分）到达地面的太阳辐射强；成都位于四川盆地（1分），海拔低，多云和阴雨天气，（1分）对太阳辐射削弱（吸收反射）作用强（1分）；成都较拉萨海拔低，纬度略高，阳光穿过大气的路径长，增强了对太辐射的削弱作用（1分）。,试比较拉萨与成都的年太阳辐射量的差异并分析原因,读图分析，青藏地区太阳辐射很强而气温却很低！为什么？,中国太阳能分布,纬度较低,太阳高度较大,海拔高,太阳辐射到达地面通过大气层的路程较短,空气稀薄,水汽、固体杂质较少，云量少，大气透明度好,晴天多,日照时数长,日照强度大,削弱作用小日照强度大,吸收反射小日照强度大,所以，青藏高原是我国太阳年总辐射最高的地区,读图分析，青藏地区太阳辐射很强而气温却很低！为什么？,青藏高原海拔高,空气稀薄，大气层中云量少,高原上风速较大,大气逆辐射弱，大气保温作用很差,不利于热量的积累和保持,青藏高原大部分地区的平均气温很低，是我国夏季平均气温最低的地区,（1）我国青藏高原的纬度比云贵高度高，但年太阳辐射总量比云贵高原大，其原因主要与图中的哪个因素数值大小有关ABCD,例：图中各箭头及其代表符号表示太阳、地面、大气、宇宙空间之间的热力作用，其中包括太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射、削弱作用（吸收、反射和散射），回答：,（2）四川盆地的纬度与青藏高原的纬度相差不大，但年平均气温却比青藏高原高得多，其原因主要与图中的哪个因素数值大有关ABCD,气温的日变化和年变化,1、日变化,太阳短波辐射,地面长波辐射,气温,日出,日落,最高气温,最低气温,故三者最大值的出现依次向后推迟近1个小时。,太阳高度角,太阳辐射,地面辐射,大气辐射,影响,影响,影响,同样的道理，气温在一年中的最高、最低值，也并不出现在辐射最强、最弱的月份，而是有所滞后，具体如下表：,2、年变化,12月,6月,6月,12月,1月,7月,7月,1月,2月,8月,8月,2月,全球气温的分布规律,（1）气温从低纬向高纬递减。太阳辐射是地面热量的根本来源，并由低纬向高纬递减。受太阳辐射、大气运动、地面状况等因素影响，等温线并不完全与纬线平行。,（2）南半球的等温线比北半球平直。南半球物理性质比较均一的海洋比北半球广阔，所以气温变化和缓。,（3）北半球1月份大陆等温线向南（低纬）凸出，海洋上则向北（高纬）凸出；7月份正好相反。在同一纬度上，冬季大陆比海洋冷，夏季大陆比海洋热。,（3）北半球1月份大陆等温线向南（低纬）凸出，海洋上则向北（高纬）凸出；7月份正好相反。在同一纬度上，冬季大陆比海洋冷，夏季大陆比海洋热。,（4）7月份，世界最热的地方是北纬2030大陆上的沙漠地区，撒哈拉沙漠是全球炎热中心；1月初，西伯利亚是北半球的寒冷中心，世界极端最低气温出现在南极洲大陆上。,我国一月最低气温出现在漠河,我国夏季最高气温出现在吐鲁番盆地我国夏季最低气温出现在青藏高原,等温线的判读,1、据递变方向判断南北半球,气温总是由低纬向高纬递减向北等温线数值降低北半球向北等温线数值升高南半球,北半球,南半球,2、据等温线形态判断影响因素,等温线与纬线基本一致,影响因素：太阳辐射由低纬向高纬递减（主要是平原地区）,等温线大体与海岸线平行：,影响因素：受海洋影响程度不同,等温线与等高线平行或与山脉走向平行：,影响因素：受地形的影响,等温线弯曲,如果等温线向低纬弯曲,“高高弯、低低弯”,如果等温线向低纬弯曲,冬季大陆,等温线弯曲,“高高弯、低低弯”,夏季海洋,等温线弯曲,如果等温线向低纬弯曲,“高高弯、低低弯”,冬季大陆,等温线弯曲,如果等温线向低纬弯曲,“高高弯、低低弯”,寒流经过,夏季海洋,冬季大陆,等温线弯曲,如果等温线向低纬弯曲,“高高弯、低低弯”,低,该地气温较同一纬度,寒流经过,夏季海洋,冬季大陆,地势较高,等温线弯曲,“高高弯、低低弯”,城市热岛效应：,等温线封闭,全年冷中心：山地,夏季热中心，冬季暖中心：盆地,等温线疏与密温差小与大,例:我国冬比夏密，洋流交汇处密,例：下图为我国东部某地某月的气温分布情况。读图完成：（1）E处等温线向北弯曲的主要原因是A.地形影响B.大气环流C.太阳辐射D.人为活动（2）从气温分布情况判断，F处（图中阴影部分）不可能为A.山峰B.盆地C.湖泊D.城市,例：下图所示为一假想地区某月等温线分布。图中P处因受地形影响气温出现异常。读图：（1）图中P处的气温可能为A.20或16B.23或14C.17或18D.19或15（2）该图所示可能是A.北半球的2月B.北半球的8月C.南半球的2月D.南半球的8月,五、热力环流,气压,所谓某地的气压，就是指该地单位面积垂直向上延伸到大气层顶的空气柱的总重量。,气压高低的变化,理解气压高低变化抓住两点：促成气压高低的本质东西是“空气的多或少”（稠密或稀少，或空气密度大小）。分析促成空气多或少的原因，从而得出气压高或低,（1）海拔高低,（2）空气运动,（3）气温高低,（1）海拔高低,结论；地势越高，气压越低；地势越低，气压越高,（2）空气运动,空气是运动的。空气上升时，部分空气从上空外流，单位面积空气柱内的空气减少，气压就低；空气下沉时，单位面积空气柱内的空气增加，气压就高。,影响空气上升和下降的原因很多，比如，气温的变化：当气温升高时，空气受热膨胀上升，使气压变低；气温降低时，空气受冷，收缩下沉，使气压升高。,（3）气温高低,地面,地面,低气压,高气压,空气受热,空气受冷,膨胀上升,凝重下降,等压面,在空间的每一点都有一个气压值，如果把所有气压相同的点连接起来，就形成一个等压面。由于同一高度上各地的气压不等，气压在空间的分布，就象山丘一样起伏不平。在同一高度上，气压比四周高的地方，等压面上凸，而且气愈高的地方等压面上凸的愈厉害；气压比周围低的地方，等压面下凹，而且气压愈低，等压面下凹的愈厉害。因此，等压面的起伏形势和该面附近等高面上气压的分布形势相对应。,同一水平面上，把同一时间气压值相同的点用曲线连起来，就是等压线。,等压线,受热,高,A,C,B,高,低,低,高,低,高,垂直方向,小结：,地面冷热不均,空气垂直运动,空气水平运动,地面,（1）高、低气压一般是相对同一水平面上的气压差异而言。,（2）近地面，一般气温高的地方气压低，气温低的地方气压高。,（3）同一地点，气压值随高度的增加而递减；且高低空的气压名称相对。,（4）等压面凸起的地方是高压区，下凹的地方是低压区。（高高弯低低弯）,规律小结：,等压面,甲,乙,丙,丁,结论：等压面上凸为高气压，等压面下凹为低气压,比较甲乙丙丁的气压大小方法：,同一水平面上比较：,垂直方向上比较：,结论：G1D1G2D2,G1D1G2D2,D1G2G1D2,热力环流的具体事例,山谷风,海陆风,白天风从谷底吹向山顶,晚上风从山顶吹向谷底,白天风由海洋吹向大陆,晚上风由大陆吹向海洋,例：在下图中，甲图表示的是某滨海地区陆地和海洋表面气温日变化的曲线图，乙图表示的是该地区海陆之间气流的变化图，回答（1）（2）题。,（1）有关甲图描述正确的是A曲线表示的是海洋气温曲线B曲线表示的是海洋气温曲线C曲线所示日温差大的主要原因是昼夜长短所致D曲线所示日温差小的主要原因是纬度所致,例：在下图中，甲图表示的是某滨海地区陆地和海洋表面气温日变化的曲线图，乙图表示的是该地区海陆之间气流的变化图，回答（1）（2）题。,（2）由图甲推断，图乙中海风出现时间约为A18时次日7时B8时当日16时C16时次日8时D6时次日18时,水平气压梯度力是形成风的直接原因,气压梯度力,小结：,想一想：,1、风向与等压线的角度关系？,2、