这几天针对期末考试给大家整理了不少干货知识,今天咱们要讲解的是大气环境知识点,认真看,一定会有很多收获的!
一、大气的组成和垂直分布
1、低层大气的成分及其作用
成分 | 主要分布的层次 | 主要作用 | |
干洁空气 | N2 | 对流层 | 地球上生物体的基本成分 |
O2 | 对流层 | 人类和一切生物维持生命活动必需的物质 | |
CO2 | 对流层 | 光合作用的原料;对地面有保温作用 | |
O3 | 平流层 | 能大量吸收紫外线,保护地球上的生物 | |
水汽 | 对流层 | 直接影响地面和大气的温度 | |
固体杂质 | 对流层 | 作为凝结核,是成云致雨的必要条件 |
2、大气的垂直分布
名称 | 分布高度 | 主要特点及其成因 | 与人类的关系 | |
对流层 | 因地因时而异:①低纬大于高纬:低纬17~18千米、中纬10~12千米、高纬8~9千米;②夏季大于冬季 | 气温随高度的增加而递减 | 地面是对流层大气主要的直接热源,离地面越近,受热越多 | 人类生活在对流层的底部。该层是大气中最活跃、与人类关系最密切的一层 |
空气对流运动显著 | 该层上部冷下部热,有利于空气对流;地面温度越高,对流运动越旺盛,对流层的厚度就越大 | |||
天气现象复杂多变 | 几乎全部的水汽和固体杂质都集中在该层,对流运动易成云致雨 | |||
平流层 | 从对流层顶到50~55千米高度的范围 | 下层气温随高度变化小;30千米以上气温随高度增加迅速上升 | 该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线;在22~27千米高度处,臭氧含量达到最大值,形成臭氧层 | 臭氧大量吸收紫外线,是人类生存环境的天然屏障;该层水汽、杂质极少,能见度好,气流平稳,利于高空飞行 |
气流以平流运动为主 | 该层下部冷上部热,大气稳定,不易形成对流 | |||
高层大气 | 平流层顶到大气上界 | 气压很低,空气密度很小 | 距离地球远,受地球的引力小 | 电离层能反射无线电波,对无线电通信有重要作用 |
80~500千米高空有若干电离层 | 在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,此处大气处于高度电离状态 |
3、逆温现象
(1)含义
对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射,一般情况下,离地面越远,气温越低,即气温随高度增加而递减,平均垂直递减率为0.6℃/100米。但在一定条件下,对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象,这种气温逆转的现象就是逆温。
(2)成因
①地面辐射冷却:在晴朗无风或微风的夜晚,地面很快辐射冷却,贴近地面的大气层也随之降温。由于空气愈靠近地面,受地面的影响愈大,所以,离地面愈近,降温愈多,离地面愈远,降温愈少,因而形成了自地面开始的逆温。夏季夜短,逆温层较薄,消失也快;冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。
②空气平流:当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时,底层空气因受下垫面的影响迅速降温,上层空气因距离较远,降温较少,于是产生逆温。一般来说,温差越大,逆温越强。
③空气下沉:常发生在山地,又称为地形逆温。山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升,从而出现温度的倒置现象。
④锋面因素:对流层中,冷暖空气相遇,暖空气密度小,爬升到冷空气的上面,两者之间形成一个倾斜的过渡区锋面。在锋面上,如果冷暖空气的温度差比较显著,也会出现逆温。
(3)影响
不管是何种原因形成的逆温,都会对空气质量产生很大影响,它阻碍了空气的垂直对流运动,妨碍了烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散。所以逆温现象产生后,会形成大雾天气,加重空气污染。
二、大气的热力作用
1、大气的热力状况
形式 | 参与作用的大气成分 | 作用的波长范围 | 作用特点 | 实例 | 意义 | |
对太阳辐射的削弱作用 | 吸收 | 臭氧(平流层)、水汽、二氧化碳(对流层) | 紫外线、红外线 | 吸收强烈,有选择性,对可见光吸收很少,可透视到地面 | 全球变暖的人为原因是二氧化碳含量增多 | 减小了气温日较差,形成了适宜人类生存的温度环境 |
反射 | 水滴、云层、较大颗粒的尘埃 | 各种波长 | 无选择性,反射光呈白色。云层越厚,云量越多,反射越强 | ①阴天,白天的气温一般不高;②世界上最高气温不在赤道,而在20°N~30°N的沙漠地区 | ||
散射 | 空气分子或微小尘埃 | 可见光短波(蓝紫光最易) | 向四面八方散射,有选择性 | ①晴朗的天空呈蔚蓝色;②日出前、日落后,天空仍然明亮 | ||
保温效应 | 大气逆辐射 | 云层 | 各种波长 | 云层越厚,云量越多,大气逆辐射越强 | ①在晚秋或寒冬。霜冻多出现在晴朗的夜晚;②人造烟幕能起到防御霜冻的作用 |
2、影响太阳辐射强度的主要因素
(1)纬度:一是影响到太阳高度角的大小,从而直接影响到太阳辐射的强弱,同时导致太阳辐射通过大气路程的长短产生差异,使得大气对太阳辐射的削弱作用有强弱之分,从而间接影响到太阳辐射的强弱。二是影响到白昼的长短,从而影响到日照时间长短导致太阳辐射的多少。
(2)天气:天气晴朗或降水少,大气对太阳辐射的削弱作用弱,所以太阳辐射强。
(3)地势:地势高,大气稀薄,太阳辐射通过大气的路程短,大气对太阳辐射的削弱作用弱,所以太阳辐射强。
三、大气的运动
1、热力环流
(1)热力环流的形成
(2)热力环流原理的应用
成因 | 风向 | 图示 | |
海陆风环流 | 海陆热力性质差异,导致海陆间温差的变化,形成昼的海风和夜的陆风 | 海风 | ![]() |
陆风 | ![]() | ||
山谷风环流 | 山坡增温快、降温快,导致山坡温度与山谷温度出现差异,形成了昼的谷风和夜的山风 | 山风 | ![]() |
谷风 | ![]() | ||
城市风环流 | 城市的“热岛效应”使得城市温度比郊区高而形成的高空城市大气吹向郊区 | 城市风 | ![]() |
季风环流 | 海陆热力性质的差异,导致冬夏间海陆气压中心的季节变化 | 夏季风 | ![]() |
冬季风 | ![]() |
2、大气的水平运动
四、大气热力环流
1.大气的受热过程
大气的受热过程 | 关联要素——气温 | 表现 | ||
1.大气的根本热源是太阳辐射。 | 地表气温随太阳辐射时空变化而变化 | 空间 | 气温从赤道向两极递减;等温线与纬线平行 | |
时间 | 日变化 | 正午后14:00气温最高,日出前后气温最低 | ||
年变化 | 北半球陆地7月气温最高,1月最低 | |||
2.大气对太阳辐射的削弱作用 | 吸收 | 03吸收紫外线 | ||
反射 | 阴天云层厚反射作用强,光线弱,白天气温低。 | |||
散射 | 散射具有选择性,晴天天空呈蔚蓝色,如日出前及日落后天亮 | |||
3. 地面辐射是大气的直接热源 | 地面长波辐射----离地面越远,气温越低 | 1.水面-森林-草原-荒漠-冰面,比热容渐小,升(降)温速度渐快。2.影响气温的空间分布3.影响气温的日较差及年较差。 | ||
4.大气逆辐射 | 云层越厚,大气逆辐射越强,大气保温作用越强 | 1.阴天的夜晚,云层厚,逆辐射强,气温不太低 | ||
2.秋冬季节,夜晚农田人造烟雾防霜冻3.温室效应:全球气候变暖,与温室气体的排放增加有关 |
2.热力环流
(1)热力环流原理
(2)热力环流过程
3.大气环流
4.气候
五、试题练习
读非洲某月海平面气压(单位:hPa)和非洲年平均气温分布图,回答下列问题。
1.图中M、N两地的盛行风向分别为( )
A.西北风,东北风
B.西北风,东南风
C.西南风,东北风
D.西南风,东南风
2.我国古诗中有众多关于四季景色的描写。下列古诗中所描述的情景与图中等压线所示时间一致的是( )
A.“阳春二三月,草与水同色。”(晋·乐府古辞《盂珠》)
B.“仲夏苦夜短,开轩纳微凉。”(唐·杜甫《夏夜叹》)
C.“芙蓉露下落,杨柳月中疏。”(南朝齐·萧悫《秋思》)
D.“寒风摧树木,严霜结庭兰。”(汉·乐府古辞《古诗为焦仲卿妻作》
答案与解析
分析:
1.风向受水平气压梯度力和地转偏向力的影响,根据图示等压线的分布, M地位于高压附近,盛行风为西北风;N地的北侧为高压,所以其风向为东北风。故选A。
2.从等压线分布分析,赤道低气压带向北移动,所以北半球应为夏季。故选B。
答案:
1.A
2.B
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