内容正文:
第3章 地球上的大气
第1讲 冷热不均引起大气运动
.一、大气的受热过程
1.大气的热源
(1)根本来源:太阳辐射。
(2)直接来源(近地面大气):地面辐射。
2.受热过程
(1)地面增温:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。
(2)近地面大气增温:地面以长波辐射的形式向大气传递热量,使近地面大气增温。
3.大气对太阳辐射的削弱作用
名称
起作用的大气成分
特点
吸收作用
臭氧、水汽和二氧化碳
有选择性
散射作用
空气分子和细小尘埃
部分选择性
反射作用
云层和较大尘埃
无选择性
4.大气对地面的保温作用
大气主要吸收地面辐射而增温,同时大气以长波辐射的形式将大部分热量以大气逆辐射的形式把热量还给地面,对地面起到了保温作用。
5.大气受热原理的应用
(1)大气的受热过程原理
大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收,实现了受热过程,而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下:
(2)大气保温作用原理应用
①温室气体大量排放带来全球气温升高。
→→→→
②分析农业实践中的一些现象:
◆我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。
◆深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。
◆华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
◆干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石,不但能防止土壤水分蒸发,还能增大昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。
(3)利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡
①高海拔地区(如青藏高原地区)
→→→
②内陆地区(如我国西北地区)
③湿润内陆盆地(如四川盆地)
(4)昼夜温差大小的分析
分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。
①地势高低:地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
②天气状况:晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
③下垫面性质:下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于陆地。
6.逆温现象
(1)含义 :一般情况下,对流层温度上冷下热,但在一定条件下,对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象或不变化,或实际值高于理论值,气象学上把这种现象称为“逆温”
(2)形成原理:因在同一高度上热下冷,空气不对流,发生平流运动或无运动,不遵循气温垂直递减率。
(3)逆温的类型
①辐射逆温:
◆发生的条件:常发生在晴朗无云的夜晚或黎明,地面辐射冷却快,近地面气温迅速下降,而高层降温较慢。冬季陆地上日出前后逆温层最厚。
◆发生的地区:中纬度地区辐射逆温一般日出后,逆温就逐渐消失了。
◆发展过程:
中午 傍晚 黎明前 日出后
无逆温 逆温生成 逆温层增厚 逆温减弱 逆温消失
②平流逆温现象形成与天气
③地形逆温:
◆发生的条件:主要由地形造成,由于山坡散热快,冷空气沿山坡下沉到谷地,谷地原来的暖空气被抬升。
◆发生的地区:盆地和谷地中。
④锋面逆温:
◆发生的条件:锋面过境时,由于冷气团在下,暖气团在上,而形成逆温。
◆锋面过境时:准静止锋控制地区更加明显。
(4)逆温的影响
①逆温层的存在,造成局部大气上热下冷,阻碍了空气对流运动的发展,妨碍污染物扩散,使大量烟尘、污染物、大气凝结物等聚集在它的下面,能见度变差,空气污染加重,尤其是城市及工矿区上空,由于凝结核多,易产生浓雾天气,有的甚至造成严重的大气污染事件,如光化学烟雾。因此,在城市中早晨锻炼的时间不宜过早,特别是冬季,以日出以后一段时间为宜。
②对航空造成影响。“逆温”多出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便。
二、热力环流
1.概念:由于地面冷热不均形成的空气环流,称为热力环流,它是大气运动最简单、最基本的形式。
2.形成原因:地面冷热不均。
3.形成过程:
【方法归纳】 等压面的判读
(1)同一垂直方向上,等压面海拔越高,气压越低。即PM<PN。
(2)画水平线作辅助线,以等压面作参照可判定同一水平面(同一高度)上的气压高低,如上图中C处比D处气压高;同理,A处气压低于B处。即PC>PD、PB>PA。
(3)综上,PB>PA>PC>PD。
4.常见热力环流
(1)城市风
影响:一般将绿化带布局于气流下沉处或下沉距离以内,将卫星城或污染较重的工厂布局于气流下沉距离之外。
(2)海陆风
影响:使滨海地区气温日较差减小,降水增多。
(3)山谷风
白天山坡附近的空气(A)距地面近,吸热多,升温快,气温较高;山谷上空的空气(B)距地面远,吸热少,升温慢,气温较低。山坡处热气流上升形成谷风。
夜晚山坡附近空气(C)与山谷上空空气(D)相比,距地面近,降温快,温度低,冷气流沿山坡下沉,形成山