内容正文:
第5讲 大气的组成与垂直分层、大气的受热过程及大气的运动
课程标准
四层考查
1.运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层及其与生产和生活的联系。
2.运用示意图等资料,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。
大气的组成成分及作用;各垂直分层的特点及其与人类的关系;逆温的形成及影响;大气的受热过程;大气对地面的保温作用原理及应用;热力环流的形成及常见形式;大气运动与风和降水的关系。
综合分析逆温的形成,描述大气的受热过程,综合分析、比较典型的热力环流、降水类型及其规律;培养归纳概括、演绎推理的能力。
解释大气的主要成分与生产、生活的联系,解释与大气保温作用相关的现象;利用等压面图,综合分析热力环流的成因及影响;利用热力环流、风的形成原理,解释日常生活中相关的地理现象。
能够从人地关系的角度,理解大气环境与人类活动的相互影响。
一、大气的组成与垂直分层
1.低层大气的组成及其作用
成分
作用
干洁空气
氮气
地球上生物体的基本成分
氧气
维持生命活动必需的物质,并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程
二氧化碳
绿色植物进行光合作用的基本原料;对地面起着保温作用
臭氧
强烈吸收太阳紫外线,保护地球上的生物;具有杀菌作用
水汽
固、液、气三态转化,产生云、雾、雨、雪等天气现象
成云致雨的必要条件
杂质
使大气能见度变差;可作为凝结核,是成云致雨的必要条件
2.大气的垂直分层
(1)依据:大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。
(2)垂直分层
垂直分层
气温变化
大气运动状况
与人类的关系
A对流层
随高度增加而递减
对流运动显著
天气现象复杂多变,与人类关系最密切
B平流层
随高度增加而上升
水平运动为主
有利于高空飞行,臭氧层削弱紫外线
C高层
大气
随高度增加先递减后上升
—
60~500千米高空有若干电离层,对远距离无线电通信有重要作用
不同纬度对流层高度不一样的原因
低纬地区地面受热多,对流活动旺盛,对流层的高度高;而高纬地区地面受热较少,对流活动较弱,对流层的高度低;中纬地区则居中。
二、大气受热过程
1.大气对太阳辐射的削弱作用
削弱作用
参与的物质
作用特点
典例
A反射
大气中的云层和较大颗粒的尘埃
云层越厚,反射作用越强(无选择性)
夏季天空多云时,白天的气温相对来说不会太高
B散射
大气中的空气分子或微小尘埃
蓝、紫光最容易被空气分子散射(有选择性)
晴朗的天空呈蔚蓝色;日出前的黎明,日落后的黄昏,天空仍然明亮
C吸收
对流层大气中的水汽和二氧化碳
水汽和二氧化碳吸收红外线(有选择性)
平流层的气温随高度的增加而上升,地面生物免遭过多紫外线的侵害
平流层大气中的臭氧
臭氧吸收紫外线(有选择性)
2.大气对地面的保温作用
数码
辐射名称
辐射类型
辐射方向
作用
①
太阳辐射
短波辐射
射向地面
地面的直
接热源
②
地面辐射
长波辐射
射向大气和宇宙空间
对流层大气主要的直接热源
③
大气辐射
射向宇宙空间
大气逆辐射在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用
④
大气逆辐射
射向地面
太阳辐射为短波辐射,地面辐射和大气辐射为长波辐射。大气吸收的热量主要为长波辐射,对短波辐射吸收很少。因此,地面辐射是近地面大气热量的主要、直接来源。
三、大气热力环流
1.概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为大气热力环流。
2.形成过程
(1)A地受热,A地近地面空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成低气压;D处空气聚积,使上空空气密度增大,形成高气压。
(2)B、F地冷却,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成高气压;C、E处空气密度减小,形成低气压。
(3)水平运动:近地面空气从B地和F地流向A地,高空空气从D处流向E处和C处。
四、大气的水平运动——风
1.直接原因:水平气压梯度力。
2.主要作用力及特征
3.受力状况与风向(北半球)
类型
高空风
近地面风
图示
受力
F1水平气压梯度力和F2地转偏向力共同影响
F1水平气压梯度力、F2地转偏向力和F3摩擦力共同影响
风向
与等压线平行
斜穿等压线,由高压指向低压
(1)近地面摩擦力越大,风向与等压线之间的夹角越大;反之,夹角越小。
(2)风向与半球位置及气压分布有密切关系。无论高空还是近地面,风的来向为高压一侧的方向;风向向右偏的处于北半球,向左偏的处于南半球。
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