内容正文:
第二单元 从地球圈层看地表环境
第一节 大气圈与大气运动
1.大气的组成
(1)低层大气的组成: 干洁空气少量水汽和固体杂质。
(2)二氧化碳的作用: 绿色植物进行光合作用的原料,调节地表温度的重要气体。
(3)水汽的作用: 成云致雨的必要条件, 影响人类生活的舒适度。
(4)尘埃的作用:反射太阳辐射,降低地面温度;作为凝结核,促进云雨的形成;影响人的呼吸系统,给人体健康造成危害。
(5)成云致雨的必要条件:充足的水汽、降温的过程中冷却凝结、充足的凝结核
2.大气的垂直分层
(1)对流层: 平均 12 千米左右,低纬度地区的厚度大于高纬度地区,夏季厚度大于冬季;气温随高度增加而降低,对流运动显著。
(2)平流层: 厚度约 40 千米, 其顶部距地面约 50 千米;气温随高度增加而增加;以平流运动为主,是航空的理想空域;臭氧含量较高,水汽和杂质很少,臭氧层被誉为“地球生命的保护伞 ”。
(3)高层大气:空气密度很小,有若干处于高度电离状态的电离层,能反射电磁波,对无线电通信有重要作用。
3.逆温现象、分类及其影响
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(即下冷上热现象),这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。
(1)造成“逆温”现象的原因有很多种:
一是地面辐射冷却(辐射逆温)。下图表明了这种辐射逆温的生消过程。
①图 a 为正常气温垂直分布情形,在晴朗无云的夜间,地面辐射冷却很快,贴近地面的大气层也随之降温,离地面越近,降温越快,离地面越远,降温越慢, 因而形成了自地面开始的逆温(图b);随着地面辐射冷却的加剧, 逆温逐渐向上扩展,黎明时达最强(图c);日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温便逐渐自下而上消失(图d 、e)。辐射逆温厚度从数十米到数百米,在大陆上常年都可出现,以冬季最强。冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。
②冷空气下沉(地形逆温)。在山谷与盆地区域,由于冷却的空气会沿斜坡流入山谷和盆地,因而常使山谷和盆地的辐射逆温得到加强, 往往持续数天而不会消失。
③空气平流(平流逆温) 。当暖空气水平移动到冷的地面或水面上, 会发生接触冷却的作用。
无论哪种条件造成的逆温,都会对大气质量造成很大的影响。这是因为逆温层的存在,造成局部大气上热 下冷, 阻碍了空气对流运动的发展, 使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在它的下面, 使能见度变差, 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。
(2)逆温现象对人类生产、生活的影响
①出现多雾和晴朗干燥天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便, 甚至出现交通事故。
②加剧近地面大气污染。由于逆温的存在,空气垂直对流受阻,就会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。如果位于盆地内,将会更加严重。
③对航空造成影响。逆温现象如果出现在低空,多雾天气对飞机起降带来麻烦。而逆温现象如果出现在高 空, 却对飞机飞行极为有利。因为,逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展,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。
4.大气的作用
(1)削弱作用:大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用。
(2)保温作用:大气逆辐射把热量还给地面,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。
5.大气对太阳辐射的吸收作用(具有选择性):臭氧和氧原子主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线,水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。
6.大气的受热过程:
7.大气的受热过程解释的一些现象:
(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
(2)应用于农业生产实践,提高生产效益
利用温室大棚生产反季节蔬菜;利用烟雾防霜冻;果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,还能增 加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。
(3)利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰欠。如:高海拔地区——空气稀薄,大气的削弱作用弱, 太阳能丰富;内陆地区——气候较干旱,晴天多,阴雨天少,大气的削弱作用弱,太阳能丰富。
8.大气的运动:垂直方向-对流;水平方向-风。
9.热力环流:
(1)规律:冷热不均→垂直运动→气压差异→水平运动
受热-上升-近地面低压-天气阴雨;
冷却-下沉-近地面高压-天气晴朗。
(2)等压面的凸凹与气压高低的关系:等压面凸向高处的为高压,凹向低处的为低压,可形象记忆为“高凸低凹”
10.热力环流解释的一些现象:
(1)海陆风
(2)山谷风
(3)城市风
11.大气的水平运动:
(1)风的形成过程
地表受热不均→ 同一水平面上产生气压差异(水平气压梯度)→水