《大气圈与天气、气候》参考课件1

第二节大气圈与天气、气候

8/30/20241一、大气圈的组成与结构低层大气干洁空气少量的水汽和固体杂质N2O2CO2O3（生物体内蛋白质的重要组成部分）（生物维持生命活动的必需物质）（光合作用的原料；调节地表温度）（吸收紫外线，保护地球生命）（成云致雨的重要物质）8/30/20242大气的垂直分层8/30/20243分层高度(km)特点与人类关系对流层平流层高层大气大气的垂直分层8/30/20244分层高度(km)特点与人类关系对流层平均厚度12气温随高度增加而降低；空气对流运动显著；天气复杂多变。最密切平流层12—50气温随高度增加而增加；空气水平运动为主；天气晴朗。利于高空飞行；保护地球生命。高层大气50—大气上界空气密度小；有若干能反射无线短波的电离层。对无线电通信有重要作用。大气的垂直分层8/30/20245二、大气的受热过程太阳辐射光谱示意图8/30/20246大气对太阳辐射的选择性吸收大气中的臭氧和氧原子主要吸收波长较短的紫外线；水汽和二氧化碳主要吸收波长较长的红外线；能量最强的可见光部分很少被吸收，绝大部分可以透过大气射到地面。8/30/202478/30/20248?根据上面《大气对地面的保温作用图》，你能简述大气的保温原理吗？8/30/20249?北方每到深秋，农民常常在田间燃烧柴草秸秆，人为的制造大量烟雾，这是为什么呢？?举例说明人为活动对大气成分有怎样的改变？这些改变对环境有什么影响？?为什么多云的夜晚要比晴朗的夜晚温暖些？8/30/202410三、大气的运动热力环流演示注：气压就是单位面积上空气柱的质量。?你能利用热力环流原理来解释城市风现象吗？8/30/202411城市风的原理由于城市居民的生产、生活释放出大量的人为热，使城市犹如一个温暖的岛屿，人们称之为“城市热岛”。城市的年均温要比郊区高出0.5到1摄氏度。由于城市热岛的存在，空气在城市上升，而在郊区下沉，从而在城郊间形成小型的热力环流。8/30/202412大气水平运动——风风形成过程中的几个力：水平气压梯度力地转偏向力摩擦力——由同一水平面上单位距离间的气压差（即气压梯度）产生的力。方向垂直于等压线，它促使大气由高压区流向低压区，是形成风的直接原因。——地球自转使水平运动物体运动方向发生偏转的力。大小同风速和所在纬度的正弦成正比（即在同一纬度它的大小只跟风速有关）；方向垂直于风向。8/30/202413北半球高空风的形成北半球近地面大气中的风向风向——是水平气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果，风向与等压线平行。102010121004996（百帕）地转偏向力气压梯度力摩擦力风向近地面大气中的风向，是气压梯度力、地转偏向力与摩擦力共同作用的结果。当三力达到平衡时，风向由高压指向低压，并与等压线成一定角度。8/30/202414?在我们一起学习了北半球高空和近地面的风的形成之后，你能画出南半球高空和近地面的风向吗？8/30/202415四、全球的气压带与风带大气环流：地球上大范围、有规律的大气运动叫做大气环流。意义：调节高低纬度之间、海陆之间热量和水汽的分布；影响世界各地的天气和气候。8/30/202416气压带、风带的形成与分布假设地球表面是均匀的，且不考虑地球的自转（地转偏向力忽略不计）。0°90°单圈环流8/30/202417假设地表是均匀的，并且考虑地球的自转。三圈环流8/30/202418气压带、风带的季节移动66°34′南纬90°23°26′0°66°34′23°26′北纬90°冬至日春分日秋分日夏至日低气压带高气压带风向太阳直射点位置8/30/202419移动规律：随太阳直射点的移动而移动，移动方向与太阳直射点的移动方向一致。就北半球而言，大致是夏季北移，冬季南移。8/30/202420海陆分布对气压带的影响由于海陆分布的影响，大气环流变得更加复杂化。海陆热力性质差异，使得实际的气压带往往不能呈明显的带状分布，而被分裂成一个个的高、低气压中心。8/30/202421七月海平面气压分布8/30/202422一月海平面气压分布8/30/202423夏季陆地升温快于海洋，往往形成低气压。如：夏季北半球的副高被大陆上的热低压所切断（其中亚洲低压最为突出），从而使副高仅保留在海洋上。冬季陆地降温快于海洋，往往形成高气压。如：北半球的副极地低气压带被大陆上的冷高压所切断（其中以亚洲高压最为强盛），从而使副极地低气压带也仅保留在海洋上。8/30/202424南北半球气压带的比较北半球陆地面积比南半球大，且海陆相间分布，热力性质差异显著，其气压带往往被分裂成一个个高、低气压中心；而南半球海洋占绝对优势，其气压带基本保持带状分布。8/30/202425季风环流8/30/2024268/30/202427季风环流定义：盛行风向随季节作有规律变化的风叫做季风。成因：海陆热力性质差异；气压带、风带的季节移动。8/30/202428五、常见的天气系统锋面系统气旋与反气旋8/30/202429锋面系统锋面是冷气团与暖气团的交界面，由于其两侧气团物理性质存在明显差异，故锋面附近天气多变（常伴有云、雨、风等现象）。8/30/202430冷锋系统8/30/202431暖锋系统8/30/202432静止锋（准静止锋）定义：冷气团与暖气团相遇，两者势均力敌，任何一方都没有力量使另一方移动，锋面相对静止。天气特征：多连续性多云与降水天气。天气实例：长江中下游地区的梅雨天气。图例8/30/202433气旋（低压）特征：气旋中心气压低，气流在水平方向上由四周向中心辐合，中心气流被迫上升，上升过程中温度降低，其中水汽容易成云致雨，因此气旋控制区多为阴雨天气。天气实例：我国东南沿海夏季的台风天气。8/30/