大气运动 必修一知识点总结 大气圈与大气运动

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发布时间: 2020-12-15 16:07:39
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<大气的组成>

低层大气的组成:干洁空气少量水汽和固体杂质。

二氧化碳的作用:绿色植物进行光合作用的原料,调节地表温度的重要气体。

水汽的作用:成云致雨的必要条件,影响人类生活的舒适度。

尘埃的作用:反射太阳辐射,降低地面温度;作为凝结核,促进云雨的形成;影响人的呼吸系统,给人体健康造成危害。

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<大气的垂直分层>

对流层:平均12千米左右,低纬度地区大于高纬度地区,夏季大于冬季;气温随高度增加而降低;对流运动显著。

平流层:厚度约40千米,其顶部距地面约50千米;气温随高度增加而增加;以平流运动为主,是航空的理想空域;臭氧含量较高,水汽和杂质很少,臭氧层被誉为“地球生命的保护伞”。

高层大气:空气密度很小,有若干处于高度电离状态的电离层,能反射电磁波,对无线电通信有重要作用。

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<逆温现象、分类及其影响>

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,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。下图表明了这种辐射逆温的生消过程。

图a为正常气温垂直分布情形,在晴朗无云的夜间,地面辐射冷却很快,贴近地面的大气层也随之降温;离地面愈近,降温愈快,离地面愈远,降温愈慢,因而形成了自地面开始的逆温;随着地面辐射冷却的加剧,逆温逐渐向上扩展,黎明时达最强;日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温便逐渐自下而上消失。辐射逆温厚度从数十米到数百米,在大陆上常年都可出现,以冬季最强。冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。

二是冷空气下沉。在山谷与盆地区域,由于冷却的空气会沿斜坡流入山谷和盆地,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。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。

无论哪种条件造成的逆温,都会对大气质量造成很大的影响。这是因为逆温层的存在,造成局部大气上热下冷,阻碍了空气对流运动的发展,使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在它的下面,使能见度变差,空气污染加重;尤其是城市及工矿区上空,由于凝结核多,易产生浓雾天气,有的甚至造成严重的大气污染事件,如光化学烟雾。

逆温现象对人类生产、生活的影响

①出现多雾和晴朗干燥天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至出现交通事故。

②加剧近地面大气污染。由于逆温的存在,空气垂直对流受阻,就会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。如果位于盆地内,将会更加严重。

③对航空造成影响。逆温现象如果出现在低空,多雾天气对飞机起降带来麻烦。而逆温现象如果出现在高空,却对飞机飞行极为有利。因为,逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展,飞机在飞行中不会有大的颠簸,飞行平稳。同时,万里晴空提高了能见度,使飞行更加安全。

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<大气的作用>

削弱作用:大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用。

保温作用:大气逆辐射把热量还给地面,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。

大气对太阳辐射的吸收作用:臭氧和氧原子主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线,水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。

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<大气的受热过程>

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<大气的受热过程解释的一些现象>

解释温室气体大量排放对全球变暖的影响

应用于农业生产实践,提高生产效益

利用温室大棚生产反季节蔬菜;利用烟雾防霜冻;果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。

利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉。如:高海拔地区——空气稀薄,大气的削弱作用弱,太阳能丰富;内陆地区——气候较干旱,晴天多,阴雨天少,大气的削弱作用弱,太阳能丰富。

大气的运动:垂直方向-对流;水平方向-风。

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<热力环流>

规律:冷热不均→垂直运动→气压差异→水平运动

受热-上升-近地面低压-天气阴雨;

冷却-下沉-近地面高压-天气晴朗。

等压面的凸凹与气压高低的关系:等压面凸向高处的为高压,凹向低处的为低压,可形象记忆为“高凸低凹”。

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<热力环流解释的一些现象>

海陆风

山谷风

城市风

11.大气的水平运动:

风的形成过程

地表受热不均→同一水平面上产生气压差异→水平气压梯度力→空气的水平运动,即风。

风的形成原因

受力分析

F1-水平气压梯度力-垂直于等压线,由高压指向低压;

F2-摩擦力-与风向相反;

F3-地转偏向力-总是垂直于风向,北半球向右偏转,南半球向左偏转。

高空中的风与近地面的风的比较

高空中的风受水平气压梯度力和地转偏向力作用,最终与等压线平行,南半球向左,北半球向右;

近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力,最终与等压线斜交,南半球向左,北半球向右;

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<风向的绘制>

第一步:作等压线的垂线;

第二步:在垂线上绘制箭头,方向由高压指向低压;

第三步:确定所属半球位于北半球还是南半球;

第四步:顺着运动方向绘制。

①近地面风向与原箭头成30°~45°夹角

②高空风向:与原箭头垂直

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<问题举例>

1.昼夜温差大小的分析

分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。

地势高低:地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。

天气状况:晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。

下垫面性质:下垫面的比热容大→地面增温和降温速度都慢→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于陆地。

2.简要分析月球表面昼夜温差大的原因。

月球表面无大气。白天,没有大气对太阳辐射的削弱作用,太阳辐射全部到达月面,使其温度很高;夜晚无大气逆辐射,无大气的保温作用,月球表面散失热量多,使其温度很低。

3.在寒冷的冬天,农民往往在麦田边燃烧大量的湿草来防御寒潮,试用所学知识解释其原理。

燃烧湿草可产生大量的浓烟,它可以强烈吸收地面辐射,然后又以大气逆辐射的形式把部分热量返还给地面,从而使地面热量损失减少、降温减慢,减少寒潮造成的损失。

4.运用所学知识,分析塑料大棚是怎样起到保温作用的?

塑料薄膜能让太阳短波辐射透射进入,而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜散失,从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。

5.利用“温室效应”原理,分别说明大棚技术对农业生产光、热、水条件的有利影响。

使冬季的太阳光照得以充分利用;提高了大棚内的温度,使作物在冬季也可种植;有利于保持、调节大棚内空气和土壤的水分。

6.分析夏半年陆风转湖风的时间比冬半年早的原因。

夏季日出较冬季早,陆地升温时间早;太阳高度角较冬季大,获得的太阳辐射量多,陆地升温快;湖泊水量较冬季大,湖面升温慢,所以陆风转湖风时间早。

7.试分析在湖边大规模兴建城市对湖陆风的影响,并说明理由。

使湖风加强,陆风减弱。由于城市的热岛效应,白天增大了湖陆之间的温差,使湖风加强;晚上减弱了湖陆之间的温差,使陆风减弱。

8.运用大气受热过程原理,分析屋顶绿化对缓解城市热岛效应的意义

等量的太阳辐射使覆盖植被的绿地比水泥面增温慢,温度低,地面辐射弱,被大气吸收的热量相对就少,气温较低;绿地吸收二氧化碳,大气中二氧化碳减少,大气吸收地面辐射减弱,气温降低;土壤水分的蒸发和植物的蒸腾作用吸收周围的热量,也起到降温作用。

9.开发利用新能源,能够减缓全球变暖。请根据“温室效应”的原理,解释其原因。

开发利用新能源使大气中二氧化碳减少,大气吸收的地面辐射也会减少,大气逆辐射会变弱,大气的保温作用减弱,使气温增高趋势减缓。

10.非洲撒哈拉沙漠地区昼夜温差大的原因。

沙漠白天天气晴朗,大气的削弱作用弱,气温高;夜晚天气晴朗,大气逆辐射作用弱,气温低,所以昼夜温差大

11.清晨跑步是否“科学”?

不科学。清晨,大气逆温层存在,大气对流运动微弱,大气中的污染物不易向高空扩散,污染物浓度高;同时日出前绿色植物光合作用弱而呼吸作用强,大气中此时二氧化碳含量较高。

12.利用所学原理分析新疆的瓜果为什么特别甜。

新疆多晴朗的天气,昼夜温差大,白天,太阳辐射强,光合作用强,夜晚,大气逆辐射弱,气温低,呼吸作用弱,有利于糖分的积累。

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