第三章:地球上的大氣

第一節:大氣的垂直分層

1、大氣的組成:①幹潔空氣(高含量:N2和O2/含量低但重要:CO2→保溫、光合作用;O3→吸收紫外線);②水汽(固、液、氣三態轉化→產生雲霧雨雪等一系列天氣現象);③雜質(成雲致雨的必要條件→凝結核)

2、大氣的垂直分層→劃分依據:氣溫隨高度的變化特征

▲補充逆溫:(1)定義:對流層中出現氣溫隨高度的增加而上升的反常現象(或者隻要平均垂直遞減率低於0.6℃/100m,就可以認為是發生瞭逆溫)。

(2)常見類型:①輻射逆溫:由於地面強烈輻射冷卻而形成的逆溫。(夜晚來臨,地面快速輻射放掉熱量從而冷卻,帶動近地空氣降溫→冬季晴朗的早上)②地形逆溫:常發生在山谷和盆地中。由於山坡散熱快,山坡上的冷空氣沿山坡下沉到谷底,谷底原來較暖的空氣被冷空氣抬擠上升。③鋒面逆溫:對流層中,冷暖空氣相遇,暖空氣密度小,爬升到冷空氣的上面。 (3)影響:①有利:抑制沙塵暴;如果生成於高空可利於飛機飛行,可應用於谷物種植提高質量及產量。②不利:污染物不易擴散,增加大氣污染。

第二節:大氣的受熱過程

★基本認知:本節的重點在於理解①三種輻射【太陽輻射(短波輻射/一日中12點最強)→地面輻射(長波輻射/一日中13點左右最強)→大氣輻射(長波輻射/一日中14點最強)】;②三個過程【太陽暖大地→大地暖大氣→大氣還大地】;③兩種作用【大氣對太陽輻射的削弱作用和大氣對地面的保溫作用】

1、大氣對太陽輻射的削弱作用

★註意:一方面大氣通過反射、吸收和散射削弱到達地面的太陽輻射;另一方面大氣對太陽輻射中能量最強的可見光吸收的很少,大部分可見光能夠透過大氣射到地面,地面吸收後升溫,這樣才會發生後面的一系列過程。

▲補充:影響太陽輻射強弱最主要的因素→緯度:緯度越低太陽高度角越大,太陽輻射受熱面積小,光照集中;且經過大氣的路程短,被大氣削弱的少。

2、大氣的受熱過程

①太陽暖大地(地面吸收太陽輻射升溫/因此太陽輻射是大氣增溫的根本熱源)→②大地暖大氣(對流層大氣吸收地面長波輻射而升溫/因此地面是對流層大氣的直接熱源)→③大氣還大地(大氣以大氣逆輻射的形式對地面起到保溫作用)

3、大氣對地面的保溫作用

(1)原理:①對流層中的CO2和水汽大量吸收地面輻射,使得大氣升溫;②大氣升溫後以長波輻射的形式對外釋放熱量,大氣輻射大部分向下射向地面,其方向與地面輻射相反,稱為大氣逆輻射;③大氣逆輻射補償瞭地面輻射損失的熱量,對地面起保溫作用。

(2)應用:①溫室大棚(保溫效應原理→a、太陽輻射透過玻璃進入室內,地面吸收太陽輻射後升溫,並以長波輻射的形式把熱量傳播給大氣;b、地面長波輻射不能穿透玻璃而被反射回地面;c、封閉空間能夠隔絕熱量交換)

②利用煙霧防霜凍(原理→通過增加二氧化碳和塵埃的含量,增強大氣對地面長波輻射的吸收,進而增強大氣逆輻射)

▲補充:影響晝夜溫差大小的因素

第三節:大氣熱力環流

1、大氣熱力環流的形成

(1)形成原因:由於地面冷熱不均而形成的空氣環流,稱為熱力環流。是大氣運動的最終最簡單的形式。

(2)形成過程:

(3)熱力環流中的等壓線

★註意:等壓線是空間氣壓相等的各點組成的線,如果下墊面冷熱均一則等壓線與水平面平行,否則會發生彎曲。

①同一地點:氣壓值隨海拔的升高而降低,如圖中PA>PA'、PB>PB';

②同一高度:高壓處的等壓面向上凸起,低壓向下凹陷(即“熱脹冷縮”)

③綜上可知:A、A'和B、B'四點的氣壓值排序為:PB>PA>PA'>PB'

④氣壓和氣溫於天氣的關系:

2、自然界的大氣熱力環流

(1)海陸風

①海風:白天陸地升溫快(比熱容小),氣溫高,形成低壓;海洋正相反形成高壓,因而風從海洋吹往陸地,形成海風。

②陸風:夜晚陸地降溫快,氣溫低,形成高壓;海洋正相反形成低壓,因而風從陸地吹往海洋,形成陸風。

(2)山谷風

①谷風:白天山坡升溫快,空氣膨脹上升,形成低壓;山谷升溫慢,形成高壓。風從山谷流向山頂,形成谷風。

②山風:夜晚山坡降溫快,空氣冷卻下沉,形成高壓;山谷正相反形成低壓,因而形成山風。(巴山夜雨/地形逆溫不利於污染物的擴散)

(3)城市熱島環流

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