高一地理大气环境详解.pdf

第四部分：大气环境1. 包围地球的空气称为大气2. 低层大气的组成低层大气组成 体积（ % ） 作用干洁空气N2 78 地球生物体内蛋白质的重要组成部分O2 21人类和一切生物维持生命活动所必需的物质CO2 0.033绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起保温作用O3 很少能吸收太阳紫外线，对地球上的生物起着保护作用水汽 很少 产生云、雨、雾、雪等天气现象；影响地面和大气的温度固体杂质 很少 作为凝结核，是成云致雨的必要条件3. 因为人类生活在对流层底，雨、雪、冰、雹、霜、露、雾等对流层内的天气现象都对人类的活动有很大影响，对流层空气的清洁程度也直接影响到人的健康，所以对流层与人类关系最为密切对流层也称为天气层 对流层的温度由低层向高空递减，因为下垫面是对流层的直接热源，海拔越高受下垫面的长波辐射作用越弱，温度越低对流层上冷下热的结构有利于形成空气的对流热空气含有的水分较多，在膨胀上升的过程中遇冷，水蒸气以凝结核为中心凝结成水滴，成云致雨对流层在低位地区较厚，高纬地区相对较薄 【地形雨，即暖湿气流受到地形阻挡抬升，空气遇冷，成云致雨比如山地的迎风坡一般降水较多地形雨有个特点：在一定海拔以下，随海拔升高降水增多。

超过一定海拔，降水又开始减少 】4. 逆温现象——对流层由于热量主要直接来自地面辐射，所以海拔越高，气温越低一般情况下，海拔每上升 1000 米，气温下降 6° C有时候出现下列情况：①海拔上升，气温升高；②海拔上升 1000 米，气温下降幅度小于 6° C这就是逆温现象逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候，如冬季的早晨逆温现象使空气对流运动减弱，大气中的污染物不易扩散，大气环境较差发生时稳定性特别强 (不利于对流运动 ), 易出现大气污染 逆温经常出现在地形低洼地区平静而晴朗的夜晚 日出前后的逆温层最厚 ,日出后地面温度升高 ,对流层温度由低往高逐渐升高，逆温层慢慢消失 【所以晨练并非越早越好，一般以日出后 1 小时左右，逆温层基本消失后开始适宜太早了呼吸的全是脏空气把它告诉你的爷爷奶奶姥姥姥爷】5. 平流层由于含有较多的臭氧，臭氧吸收紫外线使平流层增温平流层上热下冷，因此大气稳定，适于飞行6. 高层大气密度很低，气压很低高度电离形成电离层反射电磁波是极光的形成区域7. 大气对太阳辐射的削弱作用， 主要表现为选择性吸收、 散射和反射 大气对太阳辐射的反射作用参与的大气成分主要是云层和尘埃， 特点是无选择性。

所以， 日出前的黎明， 日落后的黄昏，以及阴天，在树阴下，在房间里，凡是阳光不能直接照射的地方，仍是明亮的，这些都是大气的散射作用的缘故 大气辐射对太阳的散射作用参与的主要成分是空气分子和微小尘埃， 特点是具有选择性 波长较短的蓝光、 紫色光最容易被散射 所以 晴朗的天空呈现出蓝色，纯净的海洋也是蓝色综上， 太阳辐射通过地球大气层时， 大气削弱的主要是红外线、 紫外线区和可见光的短波部分，而可见光的绝大部分能够透过大气射到地面可见光集中了太阳辐射一半的能量，所以太阳辐射给予地球表面巨大的能量， 是发生在地理环境里各种现象和过程的最重要的能量源泉8. 太阳辐射和地面辐射、大气逆辐射对流层中的水汽和二氧化碳对太阳短波辐射吸收差，但对地面长波辐射吸收能力很强，因而使近地面大气增温 近地面大气又以辐射、 对流等方式， 把热量传给高一层大气， 使大气保存了地面所放出热量的绝大部分 (75%~95%) 因此， 对流层大气的主要的直接热源是地面大气吸收地面辐射增温的同时， 也向外辐射热量， 大气辐射也主要集中在红外线区， 所以大气辐射也是长波辐射 大气辐射热一部分向上射向宇宙空间， 大部分向下射向地面， 其方向与地面辐射正好相反， 故称为大气逆辐射。

大气逆辐射又把热量还给地面， 这就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， 使地面温度变化比较缓和 天空有云， 特别是浓密的低云， 大气逆辐射更强， 多云的夜晚通常比晴朗的夜晚暖和些 所以，在晚秋或寒冬，霜冻多出现在晴朗的夜晚综上所述， 地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体， 大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上， 使地面增温； 大气对地面长波辐射却是隔热层， 把地面辐射放出的热量绝大部分截留在大气中， 并通过大气逆辐射又将热量还给地面 人们把大气的这种作用， 称为大气温室效应【我们学习大气的热力作用，其实就是搞定太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射四种辐射之间的关系】【能够自己把这个图分析出来就算是学懂了这部分知识，对照那些文字，再把图看三遍】大气的温室效应， 我们应重点弄清太阳辐射与地面辐射、 大气辐射等之间的关系 如左图， 这种关系主要表现在以下两方面： 一方面是大气对地面长波辐射的吸收能力很强， 从而将地面放出的热量保存在大气中， 二是大气逆辐射将大部分热量返还给地面， 在一定程度上弥补了地面辐射损失的热量， 正是这种关系， 才使得大气对地面具有保温作用， 我们可以借助于上述简图分析说明 大气保温效应的三个物理过程： (1)太阳辐射到达地面后，地面吸收太阳辐射而增温； (2)地面增温后产生地面长波辐射，大气又强烈吸收地面辐射而增温； (3)大气增温后又产生大气长波辐射， 一小部分射向宇宙空间而散失， 剩余的绝大部分射向地面，我们称之为“大气逆辐射” (如左图 )。

大气逆辐射在很大程度上弥补了地面辐射所损失的能量，从而起到了对地面的保温作用影响地面辐射的主要因素 1、纬度因素：太阳高度角不同，①等量太阳辐射在地面的散布面积不同②经过大气的路程长短不同， 被削弱程度不同 地面得到的太阳辐射不同， 地面辐射也就不同 2、下垫面因素反射的越多，地面得到的越少，地面辐射的越少，大气得到的就越少温室效应】在大气中，有那么一些成分，如二氧化碳、甲烷、氮氧化合物、氯氟烃、臭氧等气体它们具有与玻璃相似的作用， 让阳光到达地球， 阻碍热量从地球表面散发出去， 从而维持了地球表面的气温，这种效应，就如同温室的作用一样，因此被称为“温室效应” 这些气体被称作“温室气体”温室气体有许多种，但二氧化碳却是其中的主要角色它有一个特点就是对太阳发出的短波辐射吸收很少， 但对地面发射的长波辐射却吸收强烈 所以， 二氧化碳浓度的高低将直接影响地球表面的温度 进入工业革命以来， 人类开始大量燃烧煤、 石油、 天然气等化工燃料， 在此过程中释放的大量的二氧化碳， 每年全世界大约排放出 200 亿吨二氧化碳严重打破了自然界的平衡科学家预计到 2050 年，大气中的二氧化碳浓度将比目前增加 1 倍。

到那时，地球表面温度将平均升高 2.5℃萧老师的非主流观点： 实际上全球变暖远没有预言的那么严重 因为地球本身是一个具有强大稳定性的巨系统， 具有稳定性维系整体的功能和协调关系 而且组织程度越高其稳定性越强 地球气温增高， 散热效应随之加强， 同时增大云量和反射率 海洋和大气的热交换层次会增厚， 中层和深层的海水会吸收大量的二氧化碳 绿色植物会因为全球增温而增多， 吸收的二氧化碳会更多， 尽管绿色植物死后又会把二氧化碳返还大气， 但森冷都是长寿的 此外，近 30 年的温度变化的实际也证明推测着的预测站不住脚，并未发现海平面明显升高个人认为不论是学习还是生活， 都要用一种辩证的一分为二的思维去面对眼前的一切 要学会听取他人意见，更要培养自己的独立思维、思辨思维二、大气运动（一）热力环流◆热力环流：由于地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动的一种最简单的形式原理： 太阳辐射在地表的差异分布， 造成不同地区 气温 不同， 导致水平方向上的气压 差异，引起大气运动受热上升形成：地面冷热不均 垂直运动→同一水平面的 气压 差异→水平运动冷却下沉形成热力环流高压 低压低压冷 冷热低压 高压高压气压高的地方等压线向上凸出，气 压 低 的 地方 等 压 线向 下 凹 。

如图所示）（二）大气的水平运动——风（图见课本 49 页）◆形成风的根本原因：冷热不均◆形成风的直接原因：水平气压梯度力水平气压梯度力：原动力（垂直于等压线，从高压指向低压）地转偏向力： （垂直于风向，北半球向右，南半球向左）摩擦力： （近地面、方向与风向 相反 ）高空大气风向是气压梯度力和地转偏向力的共同作用的结果，风向最终与等压线 平行 近地面大气风向是气压梯度力、地转偏向力和地表摩擦力的共同作用的结果，风向最终与等压线 斜交 风向北半球右偏、南半球左偏三）全球气压带和风带的分布 【这部分知识非常重要，务必掌握三圈环流的形成与气压带风带形成的关系】形成因素： 热力 因素，如 赤道 低气压带和 极地 高气压带动力 因素，如 副极地 低气压带和 副热带 高气压带低纬环流和信风带（ 0°～ 30°）中纬环流和西风带（ 30°～ 60°）高纬环流和极地东风带（ 60°～ 90°）地面表现 七个气压带和六个风带以赤道低压为轴南北对称，高、低压相间分布，气压带之间为风带（四）全球气压带和风带的移动； 移动原因： 太阳直射点 随季节而变化的南北移动移动规律：就北半球而言，大致是夏季 北 移，冬季 南 移。

南半球则相反（五）海陆分布对气压带和风带的影响：实际地表状况（块状） （见课本 39-40 页）夏季，大陆增温比海洋 快 ，大陆上形成 低压中心 ，切割 副热带高 气压带冬季，大陆降温比海洋 快 ，大陆上形成 高压中心 ，切割 副极地低 气压带分别写出名称： 7 月份亚欧大陆上形成 印度低压中心 ；太平洋上形成 夏威夷高压中心 ； 1 月份亚欧大陆上形成 亚洲高压中心（蒙古—西伯利亚高压中心） ；太平洋上形成 阿留申低压中心 ◆季风环流东亚季风：范围：我国东部，朝鲜半岛和日本等地区风向：冬季 西北（偏北） 风，夏季 东南 风成因： 海陆热力差 南亚季风：范围：印度地区，我国的西南地区风向：冬季 东北 风，夏季 西南 风成因：夏季风主要成因：气压带和风带的季节移动 冬季风主要成因：海陆热力差三、常见的天气系统（一）锋面系统与天气1、气团：概念：指位于对流层下部，在水平方向的一定范围内， 物理 性质相对均匀的大团空气分类：暖气团：比下垫面温度 高 的气团冷气团：比下垫面温度 低 的气团2、锋面系统概念：冷暖气团之间的交界面分类 概念 过境时天气 过境后天气 实例冷锋 冷气团主动向暖和 气团移动阴天、 大风、 降温、 降雨 等天气， 雨区主要在锋后气温和湿度骤降 、气压上升、天气转晴冬季的寒潮暖锋 暖气团主动向冷气团移动云、雨（多为连续性降水）等天气现象，雨区多在 锋前气温 上升 、气压下降 、雨过天晴春、夏南方降水（二）低气压、高气压系统与天气1、低气压、高气压系统与天气气流状况 气压 水平运动 垂直运动 天气状况 实例气旋 低 气压 四周向中心辐合 （北逆南顺） 上升 阴雨 台风反气旋 高 气压 中心向外辐散（北顺南逆） 下沉 晴朗 伏旱。