2023年一中地理知识全面汇总归纳与记忆大气环境1.pdf
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1、灵丘一中地理知识归纳与记忆(大气环境)地理组:王鸫 知识网络一、大气的组成和垂直分层 1、低层大气的组成及作用 组成 作用 干洁空气 氧 维持人类及一切生物的生命活动;具有氧化作用 氮 生物体的基本成分;有减弱氧化的作用 二氧化碳 植物进行光合作用的重要材料;吸收地面长波辐射,有保温效应 臭氧 吸收太阳紫外线,保护地球生物,影响大气温度,少量紫外线有杀菌作用 水汽 水汽的相变产生云雨雾雪等一系列天气现象 固体杂质 作为凝结核是成云致雨的必要条件 2大气的垂直分层:垂直 分层 高度分布 主要特点 原 因 对流层 低纬 1718km 气温随高度增加而递减,每上升 100 米降低 06 对流动动显著
2、 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 中纬 1012 km 高纬 89km 平流层 对流层顶到 5055km 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 对 流 层 顶 到20003000 千米 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 太阳紫外线和宇宙射线作用 补充:逆温现象的成因及其危害 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)
3、,这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。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)。在晴朗无云的夜间,地面辐射冷却很快,贴近地面的气层也随之降温。离地面愈近,降温愈快,离地面愈远,降温愈慢,因而形成了逆温;二是冷空气下沉(地形逆温)。在山谷与盆地区域,由于冷却的空气会沿斜坡流人低谷和盆地,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。三是空气平流(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。危害:由于逆温层的存在,造成对流层大气局部上热下冷,大气层结稳定,阻碍了空气垂直运动的发展,使大量烟尘、水汽凝结物等聚集在它的下面,易产生大雾天气
4、,使能见度变坏,尤其是城市及工业区上空,由于凝结核多,易产生浓雾天气,有的甚至造成严重大气污染事件,如光化学烟雾等。二、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、
5、大气的保温作用(“太阳暖大地大地暖大气大气还大地。”)总结过程:进行光合作用的重要材料吸收地面长波辐射有保温效应吸收太阳紫外线杂质大气的垂直分层垂直度分布分层对流层低纬气温随度增加而递减每线电波对无线电通信有重要作用平流层对流层顶到对流层顶到千米层大地面吸收太阳辐射而增温。(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)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。3、大气热力作用原理应用:阴天的白天气温比较低的原因?(大气对太阳辐射的削弱作用强)晴朗的天空为什么是蔚蓝色的?(大气的
6、散射作用引起的,蓝色光最容易被小的空气分子散射)日出前的黎明和日落后的黄昏天空为什么是明亮的?(由于散射作用造成的)霜冻为什么出现在晴朗的早晨(晴朗的夜晚气温低)?(晴朗的夜晚大气的保温作弱,)沙漠地区(晴天)为什么气温日较差大?(白天大气对太阳辐射的削弱作用小,气温高;夜晚大气对地面的保温作用弱,气温低)青藏高原为什么是我国太阳辐射最强的地区?(海拔高度,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,)人造烟幕能起到防御霜冻的作用。(增强大气逆辐射)月球的昼夜温差很大。(没有大气逆辐射,没有保温作用)补充:气温问题 1、影响某地气温高低的因素。(1)太阳辐射是根本原因分析纬度位置、太阳高度;(2)大
7、气自身条件(天气状况、大气透明度、大气密度)主要分析大气对太阳辐射削弱作用和保温作用的强弱;(3)下垫面(海陆差异、洋流、地形、地面反射率等)大气的直接热源,(4)人类活动影响大气和下垫面。2、气温的时间变化:取决于地面储热量的多少,落后于太阳高度的日变化与年变化。日变化:一天中,若无明显天气过程干扰,最低气温出现在日出前后,最高气温出现在午后 2 时(即当地地方时 14:00)左右。气温日较差:一般规律:大陆性气候大于海洋性气候;凹地(山谷)大于高地(山峰);低纬度大于高纬度;晴天大于阴天。年变化:地面性质 太阳辐射 最强月 气温 最高月 太阳辐射 最弱月 气温 最低月 年较差 大陆 6 月
8、(12 月)7 月(1 月)12 月(6 月)1 月(7 月)大 海洋 6 月(12 月)8 月(2 月)12 月(6 月)2 月(8 月)小 气温年较差:高纬度大于低纬度 3、气温的水平分布 (1)受地球球体形状影响,太阳辐射高低纬分布不均,气温基本上由低纬向高纬递减。等 温线大致东西延伸,北半球南高北低,南半球北高南低。(2)由于热容量差异,同一纬度气温夏季大陆高于海洋,冬季大陆低于海洋,导致等温线发 进行光合作用的重要材料吸收地面长波辐射有保温效应吸收太阳紫外线杂质大气的垂直分层垂直度分布分层对流层低纬气温随度增加而递减每线电波对无线电通信有重要作用平流层对流层顶到对流层顶到千米层大生弯
9、曲,大陆上等温线 1 月前后向南弯曲(凸出),7 月前后向北弯曲(凸出),海洋上相 反。(3)地势越高,气温越低。故大陆上等温线向高温方向弯曲或出现低值中心,一般是受山 地或高原的影响。等温线向低温方向弯曲或出现高值中心,一般为高大山脉背风(指冬季风)处或盆地地形。(4)海洋上暖流经过,气温高,等温线向低值方向弯曲。寒流经过,气温低,等温线向高 值方向弯曲。(5)世界上最热的地方在 7 月份 20N30N 的沙漠地区,炎热中心为撒哈拉沙漠;最冷 的地方在 7 月份的南极大陆;北半球的寒冷中心在 1 月份的西伯利亚。三热力环流和大气的水平运动 1、基础知识-气压高低 (1).气压:即单位面积空气
10、柱的重量。同一垂直方向上,气压值随高度增加而降低。(2).影响气压值大小的因素:大气密度、海拔高度(大气厚度)空气的运动。受气温变化的 影响,大陆上夏季气压最低,冬季气压最高,年较差大;海洋以及高山高原相反。(3).高、低气压“高”、“低”比较的前提条件是都在同一海拔高度上,是指相对于某一海拔高度的同一水平面而言。近地面,一般气温高气压值低,气温低气压值高。近地面和上空的高、低气压正好相反。(4).等压面表示三维空间气压值的分布,同一等压面上气压值相等,任一等压面的数值总是比其上面的等压面数值要大。等压面凸起的地方是高气压,等压面下凹的地方是低气压。(5).等压线表示同一水平面上气压值的分布,
11、同一条等压线上气压值相等。(6).高、低气压的形成原因有两种:一是热力原因(如赤道低压、极地高压、热低压、冷 高压等),另一是动力原因,由大气运动造成(如副热带高压、副极地低压等)。(7).太阳辐射是大气运动的原动力。太阳辐射高低纬度的差异,是形成大气运动的根本原 因。(8).万能公式:近地面低气压上升气流阴雨天气 近地面高气压下沉气流晴燥天气 2、图解热力环流的形成 由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流,其形成过程如下图所示:特别说明:空间气压值相等的各点所组成的面,称为等压面。等压面凸起的地方是高压区;等压面下凹的地方是低压区。基本程序为:热量差大气上升或下降同一水平面上的气压差
12、异大气水平运动。进行光合作用的重要材料吸收地面长波辐射有保温效应吸收太阳紫外线杂质大气的垂直分层垂直度分布分层对流层低纬气温随度增加而递减每线电波对无线电通信有重要作用平流层对流层顶到对流层顶到千米层大3、常见的热力环流 城郊风 由于城市人们的生产、生活释放出大量人为热,使城市气温升高,空气上升,与郊区下沉气流形成城市热力环流,下沉气流又从近地面把郊区污染物带入城市中心,严重污染了城市环境。因此,为了减轻城市污染,如何减少化石燃料的使用量及如何布局郊区工业及卫星城市,成为人们普遍关心的问题。一般将绿化带布局于气流下沉处及下沉距离以内,而将卫星城或污染较重的工厂布局于下沉距离之外。海陆风 白天在
13、太阳照射下,陆地增温快,气温比海上高,空气膨胀上升,高空气压比原来气压升高,空气由大陆流人海洋;近地面陆地形成低气压,而海洋上因气温低,形成高气压,使下层空气由海洋流人大陆,形成海风。夜间与白天大气的热力作用相反而形成陆风。山谷风 白天因山坡上的空气增温强烈,于是暖空气沿坡上升,形成谷风(如图a)。夜间山坡上的空气迅速冷却,密度增大,因而沿坡下滑,流人谷地,形成山风(如图b)。特别说明:城市风环流的方向不随时间而变化,因为市区的气温总是高于郊区。而海陆风环流和山谷风环流的流向则随昼夜的变化而向相反的方向变化,因为海与陆、山与谷的气压高低随昼夜改变而改变。4、风力和风向(1)同一水平面上气压的差
14、异产生了大气的水平运动,即风。风力(即风速)与水平气压梯度(气压差/距离)成正比,与地面摩擦系数呈负相关。风力的大小,通常用蒲福风级来表示。(2)气压场中的空气质点,一般受到三个力的作用:水平气压梯度力(垂直于等压线,指向 低压)地转偏向力(北半球垂直于风向右侧,南半球垂直于风向左侧,随纬度增高而变大。只改变风向,不能改变风速)摩擦力(与风向方向相反。不仅能改变风向,还可减小风速)。(3)风向即风吹来的方向。受地转偏向力影响,风向相对于水平气压梯度力北半球右偏,南 半球左偏。在高空,摩擦力可以忽略不计,风向偏转 90 度,最终与等压线平行;在近地面,风向偏转角度小于 90 度,最终斜穿等压线,
15、指向低气压。(4)摩擦力大,风速小,风向偏转角度小,与等压线夹角大。反之亦然。(5)风向表示方法:风向标箭头指风吹来的方向;风频图坐标值表示风频率大小,方向表示风向;天气图上的风杆画有风尾的一方,指示风向。一道风尾表示风力 2级,一个风旗表示风力 8 级。(6)风力判断:依据水平气压梯度力大小,该力越大,风力越大。运用在同幅图中,等压线 密集处,水平气压差异大,水平气压梯度力大,风力大。不同图幅中,计算进行光合作用的重要材料吸收地面长波辐射有保温效应吸收太阳紫外线杂质大气的垂直分层垂直度分布分层对流层低纬气温随度增加而递减每线电波对无线电通信有重要作用平流层对流层顶到对流层顶到千米层大水平气压
16、梯度=两点气压差/两点水平距离=两点气压差/(两点图上距离比例尺)(7)图示高空与低空产生的风向特点 四、全球形成气压带和风带:1、风带和气压带的成因及分布(图示)2、气压带和风带的气流状况和性质:气压带和风带的特征 气流 成因 性质 下沉 热力原因 干冷 流向低纬 干冷 上升 动力原因 暖温 流向高纬 暖湿 下沉 动力原因 干热 流向低纬 干热 上升 热力原因 暖湿 3、全球气压带和风带与气候的关系:、气压带对气候的影响:高气压:在高气压带,气流以下沉为主,水汽难以冷凝形成降水,是地球表面降水较少 的纬度带。低气压:在低气压带盛行上升气流,水汽容易凝云致雨,是地球上降水较多的区域。副极地低气
17、压带:来自极地高压和副热带高压的冷暖性质不同的气流辐合上升,形成锋面。、风带对气候的影响:在终年受西风控制的地区,如欧洲西部,形成终年温和多雨的温带 进行光合作用的重要材料吸收地面长波辐射有保温效应吸收太阳紫外线杂质大气的垂直分层垂直度分布分层对流层低纬气温随度增加而递减每线电波对无线电通信有重要作用平流层对流层顶到对流层顶到千米层大海洋性气候。终年受季风控制的地区,如亚洲东部,形成季风气候。终年受信风控制的地区,形成热带沙漠气候。(3)、气压带、风带交替影响地带的气候特征:赤道低压和内陆信风交替控制的地区,出现明显的干季和湿季,是典型的热带稀树草原气候区。地中海沿海地区大部分处于北纬30-4
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