21冷热不均引起大气运动

1、冷热不均引起大气运动 第二章 地球上的大气,翁明成都石室中学,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

2、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

3、,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 TS2 T逆温现象消失，温差越大，对流越旺盛,

4、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TS T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

5、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

6、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. t1 B. t3 C. t4 D. 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

7、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

8、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

9、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

10、,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

11、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

12、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

13、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 A B C D,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 A B C D,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

14、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

15、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：

16、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

17、,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16 B.23或14 C.17或18 D.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

18、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

19、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,

20、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： G1 D1 G2 D2,G1 D1 G2 D2,D1 G2 G1 D2,热力环流的具体事例,山谷风,海陆风,白天风从谷底

21、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、在地转