第四讲：大气的受热过程以及常见的天气系统.doc

第四讲:大气的受热过程以及常见的天气系统一、大气的组成和垂直分层1、地球外部的四大圈层:大气圈、水圈、岩石圈、生物圈。大气圈的作用:保护作用;使水循环;雕塑地表形态;对生物界和人类影响更为深刻。2、垂直分层①依据:温度、密度和大气运动状况在垂直方向上的差异。②各层的特点及原因:层次特点原因对流层①气温随高度增加而递减,℃。②对流动动显著(低纬17~18、中纬10~12、高纬8~9千米)。③天气现象复杂多变。热量绝大部分来自地面,上冷下热,差异大,对流强,水汽杂质多、对流运动显著。平流层起初气温变化小,30千米以上气温迅速上升。大气以水平运动为主。大气平稳天气晴朗有利高空飞行。臭氧吸收紫外线。上热下冷。水汽杂质少、水平运动。高层大气存在若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用。[自下而上分三层:中间层、暖层(电离层)、逃逸层]太阳紫外线和宇宙射线作用对流层平流层高层大气-80ºC-50ºC-10ºC20ºC温度/ºC20ºC20ºC20ºC20ºC5012高度/Km大气温度随高度变化曲线: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。二、大气的热力状况1、大气的热力作用(1)大气对太阳辐射的削弱作用:反射作用最强,吸收作用最弱吸收:有选择性。臭氧吸收紫外线,水汽、二氧化碳吸收波长较长的红外线,大气直接吸收太阳辐射很少反射:无选择性,云的反射作用最为显著。卫星云图上白色越浓,云层越厚,反射太阳光最多。地面性质与反射:新雪最强。散射:有选择性。蓝、紫色光最容易被散射,所以晴朗天空呈现蔚蓝色。天空呈灰白色是因为太阳光被较多尘埃和雾粒散射的缘故。削弱作用与太阳高度:太阳高度大的地区太阳辐射经过大气路程短,削弱得少。(2)大气的保温效应温度高低与波长长短关系:温度高,辐射最强部分波长短。太阳辐射波长小于地面辐射和大气辐射。地面吸收太阳辐射而增温。大气把地面辐射的绝大部分吸收(长波辐射,水汽和二氧化碳吸收)。大气以逆辐射的形式把能量返还地面,补偿地面损失的热量。实例:1、多云的夜晚,气温变化小。(大气逆辐射强)2、在晚秋或寒冬,霜冻多出现在晴朗的夜晚。(大气逆辐射弱) 3、人造烟幕能起到防御霜冻的作用。(增强大气逆辐射)4、月球的昼夜温差很大。(没有大气逆辐射,没有保温作用)(3)全球的热量平衡多年平均来看,地球(地面和大气)热量收支平衡,因此全球气温稳定。人类活动使热量收支失去平衡,可能导致全球气候变暖。全球气候变暖影响及人类减缓地球变暖的措施:①冰川融化(特别是南极大陆),海平面上升;②海拔较低的岛国,将被淹。南太平洋岛国图瓦卢是地球上第一个因全球气候变暖而受影响的国家。大气的水平运动1气压梯度和水平气压梯度力2形成风的直接原因:3力与风向①水平气压梯度力:垂直于,由指向②地转偏向力:垂直于,风速越快地转偏向力越北南③摩擦力:与相反北半球970hPa980hPa990hPa1000hPa水平气压水平气压梯度力水平气压梯度力梯度力地转偏