内容正文:
第12课时 大气受热过程和大气运动
一、大气的热力作用(削弱作用和保温作用)
1.能量来源
(1)地球大气的根本能量来源:太阳辐射。
(2)近地面大气主要的、直接的热源:地面辐射。
2.大气对太阳辐射的削弱作用:主要包括吸收、反射、散射。
3.大气受热过程:①太阳短波辐射透过大气射到地面⇒地面被加热(太阳暖大地)并以②地面长波辐射的形式射向大气⇒大气增温(大地暖大气),大气增温后产生③④大气长波辐射,少部分通过③大气长波辐射散失能量,大部分通过④大气逆辐射把热量传给地面,补偿地面辐射损失的热量(大气还大地),从而达到对地面的保温作用。
二、大气热力作用的实践应用
1.大气削弱作用原理的应用→分析某地区太阳能的多少
(1)高海拔地区(如青藏高原地区)
地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富。
(2)内陆地区(如我国西北地区)
(3)湿润的内陆盆地(如四川盆地)
2.大气保温作用的原理应用
(1)分析全球气候变暖的原因
(2)分析农业生产活动中的一些现象
①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。
②深秋利用烟雾防霜冻。
③华北地区的早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
④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的蒸发,还能增大昼夜温差,有利于瓜果的糖分积累。
3.利用大气受热过程原理分析昼夜温差的大小
分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程的原理,主要从地势高低、天气状况和下垫面性质等方面来分析。
(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:在晴朗的天气条件下,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→地面增温和降温速度慢,气温升降幅度小→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于同纬度陆地的昼夜温差;下垫面比热容小则相反。
三、大气热力环流
1.形成原因:地表冷热不均。
2.形成过程:地面冷热不均→空气垂直运动→同一水平面上的气压差异→大气水平运动。
3.热力环流的形成——“一个关键”和“四个步骤”
(1)“一个关键”:确定近地面两个地点冷热不均的状况。
①同一性质的下垫面考虑纬度差异。一般低纬气温高,高纬气温低。
②不同性质的下垫面考虑比热容差异。地球表面比热容大的地点,白天气温较低,夜晚气温较高;比热容小的地点,白天气温较高,夜晚气温较低。
(2)“四个步骤”
①热上升、冷下沉——近地面热,空气上升;近地面冷,空气下沉。
②热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压,近地面热的地方形成低压。
③近地面和高空的气压性质相反——近地面为高压,其高空为低压;近地面为低压,其高空为高压。
④水平气流从高压流向低压。
4.常见的热力环流及其影响
(1)海陆风:使滨海地区的气温日较差减小,降水增多。
(2)山谷风:在山谷和盆地常因夜晚的山风吹向谷底,使谷底和盆地内形成逆温层,阻碍了空气的垂直运动,易造成大气污染。
(3)城市热岛环流: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下沉距离之外。
以上几种局地环流只有当大的环流微弱时才存在,形成的原因主要是下垫面热力性质的差异。一旦大的环流增强,局地环流就会受到影响,甚至难以存在。
四、大气的水平运动
1.风的形成过程
2.风形成的直接原因:水平气压梯度力。
3.水平气压梯度力的方向:垂直于等压线,并由高压指向低压。
4.高空中的风和近地面的风
类型
受力
风向
图示(北半球)
高空中的风
水平气压梯度力和地转偏向力
与等压线平行
近地面的风
水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
与等压线斜交
五、等压线和等温线的判读
等压线
1.等压面的概念
(1)把一定时间内空间气压相同的点连起来所形成的面叫做等压面。如果地面受热均匀,等压面是一组与地面平行的平面。
注意:气象学上,气压是指单位面积上所受大气柱的重量(大气压强),即大气柱在单位面积上所施加的压力。所以,在同一竖直高度上,随着高度的增加,气压越来越小。这样,在三维空间中,将气压相同的点连起来,只能形成面,不能形成体。
(2)实际中,由于地面热力状况不同等因素会导致各地气压不相等。这样等压面在空间上就不再是平面,而是成为曲面,像地面一样高低起伏不平(如下图)。
等压面反映的是垂直方向上的气压差异。
2.等压线的概念
等压线是指同一水平面上气压相等的各点连线,反映的是同一海拔面上水平方向上的气压差异。用某一高度的水平面切割等压面而得到的交线即为等压线。
3.等压线的特点
(1)等压线是一组不相交的封闭曲线。
(2)在同一幅地图上,等压线越密,气压梯度越大,对应的水平气压梯度力越大,风速越大(水平气压梯度力由高压指向低压,垂直于等压线)。
(3)同一幅等压线