第二章 地球上的大气（复习讲义） 思维导图 气体 大气 组成 主要成分 N2 、 O 2 微量成分 CO2 、 O3 大气 降水 的 条件 水汽 杂质 大气的 组成及分层 增强大气逆辐射， 对地面起保温作用 对流层 水汽、空气分子集中层 大气的 垂直结构 地 球 上 的 大 气 平流层 高层大气 大气的 受热过程 大气受 热过程 厚度：纬度、海拔（温度差异） 现象：大气对流运动，天气复杂 气温：由近地面到高空温度递减 大气受热：太阳暖地面，地面暖大 气 现象：水平运动为主，无天气变 化 气温：海拔越高，气温越高 大气受热：中上层臭氧吸收紫外 线 现象：有电离层，极光、流星现 人类活动：飞机飞行 象 气温：温度先变低，后变高 气压特点：气压低，空气密度小 3 主体：太阳（短波）、地面、大气 2 辐射：太阳短波辐射，地面长波辐射 1 削弱：大气对太阳短波辐射的削弱 保温过程：增加大气中（ CO2 、水 汽）吸收的地面长波辐射（夜间意义 较大），或减少地面长波辐射的流 失。农业生产：温室大棚、烟雾浇水 防冻 成因：受热不均 大气的 保温过程 大气的 受热过程 和 大气运动 热力 环流 大 气 运 动 过程：气温差异→先大气垂直运动→后水平运动大 气 等压面的弯曲与判读：大值凸小方向，小值凸大方 向 常见的热力环流：海陆风、山谷风、城市风 大气的 水平运动 （风） 风形成的过程 风向和风力大小 三个力量的作用特点 高空 VS 近地面的风形 成 风向判读三步骤 风力大小看等压线疏密 图片版 第一节 大气的组成和垂直分层 一、 大气的组成及作用 组成 作用 主 要 N2 ：生物体的基本成分，有减弱氧化的作用 成分 气体 微 量 保温 成分 水汽 固体杂质 二、 O2 ：维持生物活动的必要物质，具有氧化作用 CO2 ：植物光合作用的原料、吸收长波（地面）辐射，对地面 O3 ：吸收紫外线，保护地球生物；影响大气温度（吸收紫外 线） 水汽的相变，产生了一系列天气现象、对地面保温 作为凝结核，是成云致雨的必要条件 大气的垂直分层 （一） 对流层——与人类的关系最密切 大气圈的最底层，集中了约 75%的大气的质量和 90%以上的水汽质量、固体杂质，大 气中的污染物也多集中在这一层。 与温度有关：①纬度高，对流层厚度越低； 厚度 低纬度 17~18km，中纬度 11~12km，高纬度 8~9km。 ② 夏季也大于冬季。 现象 对流层大气运动复杂，多对流天气，天气复杂多变 气温特点 海拔越高，气温越低（地面是近地面大气最主要最直接的热源） 受热过程 太阳暖地面，地面暖大气 知识延伸：【逆温现象】（了解即可） 1.定义：（在对流层中）气温会随着高度的增加而升高。 2.过程图： 3.逆温的影响： [益处]① 可以抑制沙尘暴的发生； ② 逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利； ③ 山坡或河谷地区常发生逆温现象，逆温现象看成是一种气候资源而加以利用 [弊端]逆温造成局部上热下冷，大气层结稳定，阻碍了空气的垂直对流运动，使大量烟尘水 汽凝结物等聚集在它的下部，易产生大雾天气，使能见度变坏，甚至造成严重大气污染。 （二） 平流层 现象 气温特点 受热过程 人类活动 大气水平运动，无对流，无天气变化 海拔越高，气温越高 臭氧（中上层）直接吸收阳光中的紫外线 飞机飞行 【臭氧空洞】 20 世纪 80 年代初，科学家观测发现，南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降，并将这 一现象称为“臭氧空洞”。“臭氧空洞”的出现，表明臭氧层被破坏，臭氧含量减少。 （三） 高层大气 高度分布 气压特点 现象 平流层顶到大气上界 气压低，空气密度小 有若干电离层，能反射无线电波，极光现象，流星现象 第二节 大气的受热过程和大气运动 一、大气受热过程 （一）大气的受热过程分析： 【解读】：掌握大气的受热过程关键是厘清太阳、地面、大气三者之间热量的传递过程。 1.太阳暖地面 （1）大气层对太阳辐射的削弱作用： ① 吸收作用：主要是看大气中成分的吸收作用 对流层中的对太阳辐射吸收的比较少； 平流层中的臭氧吸收太阳紫外线而增温。 ② 反射作用：主要体现为云层对太阳辐射的反射。晴天辐射强，阴天辐射较弱。 ③ 散射作用：太阳光中的可见光容易被散射。（天的蓝色，朝霞与晚霞，太阳未出天已亮 等） （2）地面的吸收作用 绝大部分太阳辐射到达地面，地面吸收而增温。增温后又以地面长波辐射的形式向近地 面大气传递热量。 2.地面暖大气 （1）大气吸收增温 对流层中的 CO2 和水汽能强烈吸收地面长波辐射而增温。 大气增温后向外传递热量（大气辐射），分别向高层大气和向地面。向地面那部分称之 为大气逆辐射。对地面起保温作用。 【一天中的大气受热过程分析】 日出之后，地面接收太阳辐射，并将热量传递给近地面大气；随着太阳高度角变大，传 递热量不断增加；12 时（正午）太阳高度角达到最大，传递热量最多，但是到达地面乃至被 吸收转化需要一定时间，因此地面温度最高为 13 时；大气的受热同理，需要一段时间，在 14 时大气温度达到一天中的最高。 随着太阳高度角的降低，传递热量逐渐减弱，地面及大气温度在达到最高峰之后也在下 降。日落之后下降得更快，次日太阳出来前地温及气温都是不断下降，因此，气温达到一天 中最低时为日出前后。 （二）大气的保温作用——大气逆辐射 大气逆辐射在一天中都有，地面温度越高，大气逆辐射越强。因此白天逆辐射强度大于 夜间，但夜间大气的保温作用的重要性比较明显。 1. 大气保温作用的案例分析 【全球气候变暖】 温室气体排放增多→→大气吸收地面辐射增多→→气温升高，大气逆辐射增强→→保温作用 增强→→全球变暖[极地冰川融化，海平面上升，淹没沿海低地] 2.农业生产实践活动： （1）温室大棚 [原理]：地面长波辐射不易散失（与地膜同理） [意义]：利用温室大棚生产反季节蔬菜；提前及延后种植时间，提前上市。 （2）烟雾防冻 [原理]：增加大气中的 CO2 浓度，增加对地面长波辐射吸收，增强逆辐射 [意义]：减少农作物的损失。 【同类操作】：果园浇水：霜冻来临前全园适量灌水，增加果园湿度，减轻冻害 树干涂白：入冬前，用涂白剂将果树树干和主枝均匀涂白，既防冻、防日灼，又能杀死隐藏 在树干中的病菌、虫卵和成虫。 （三）地理思维探究：昼夜温差大小分析 1.地势 地势高，空气稀薄，白天大气削弱作用弱，夜晚大气保温作用弱，昼夜温差大。 2. 天气 晴天，云量少，白天大气削弱作用弱，夜晚大气保温作用弱，昼夜温差大。 3.下垫面[比热容] 比热容大，白天增温速度慢,夜晚降温速度慢，昼夜温差较小（如海洋）。 二、热力环流 （一）热力环流的形成过程分析 受热不均（根本原因）——（导致）大气的垂直运动[热胀冷缩] ——（使得）同一水平面产 生气压差—— （引发）大气的水平运动[风 ]——（形成）热力环流 [注意点] ① 环流的箭头首位相接，气压最高的为近地面气流下沉的位置 ② 同一点，高空和近地面的气压是相反的 (二）等压面的弯曲与判读 1.已知气压判断等压面的弯曲 [技巧]高压区向气压变小的方向弯曲（高空）； 低压区向气压变大的方向弯曲（近地面）。 2.已知等压面的弯曲判断气压或气温高低 [技巧]向气压变小方向弯曲的区域为高气压区； 向气压变大的方向弯曲的区域为低气压区。 （二）常见的热力环流及其影响 1. 海陆风： （1）成因分析：海陆热力性质差异是前提和关键。 （2）风向：白天吹海风，晚上吹陆风。 （3）影响：使滨海地区气温日较差减小，降水增多 2. 山谷风: （1）成因分析:山坡的热力变化是关键 （2）风向:白天吹谷风，晚上吹山风 （3）影响： 在山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，阻碍了空气的垂 直运动，易造成大气污染。【巴山夜雨涨秋池】 3.市区与郊区之间的热力环流 （1）成因分析：“城市热岛”的形成是突破口 （2）风向：近地面由郊区吹向城市。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。 （3）影响与应用 一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置 于下沉地带距离之外。 注意： ① 在海陆风（湖陆风）、山谷风的复习中，要注意其风向的变化实质不在于白天还是晚 上，而在于不同下垫面区域的温度对比关系（热力性质差异）。 ② 常见的热力环流中，海陆风（湖陆风）、山谷风等的风向存在着昼夜的差异，而城市 风的风向不存在这种差异。 三、 大气的水平运动——风 大气的水平运动是热力环流中大气的水平运动。 （一） 风形成的过程分析 1.影响主要受三个力的影响： （1）直接影响其形成力——水平气压梯度力 ① 概念：由于同一水平面差生气压差，气流就会有从高压流向低压的趋势。这个促使气 流由高压流向低压的力称为水平气压梯度力，是形成风的直接原因。 ② 特点：与等压线垂直，由高压指向低压 （2）改变方向力——地转偏向力 只改变风运动的方向，不改变大小。 （3）既改变方向，主要影响大小的力——摩擦力 2.风的形成过程： 高空的风 vs 近地面的风： 高空的风受水平气压梯度力和地转偏向力影响，最终风向和等压线平行。 近地面风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响，最终风向斜穿等压线。 （二）风向和风力大小的判断方法 1．根据等压线图确定某地的风向 ① 根据等压线数值，画出水平气压梯度力，垂直等压线，由高压指向低压； ② 根据半球进行方向的偏转，南半球向左偏，北半球向右偏； ③ 分析该地为高空还是近地面，确定偏向的角度，高空偏转 90°，近地面偏转 45°。 2.如何确定风向 在画出风向之后，或者根据材料的图知道风向之后，要注意观察实际的指向标，不一定 是我们习惯上的“上北下南，左西右东”。在风向（的箭头）前作方位坐标，从坐标原点（原 点就是你的视角或材料对象）观察风向的来源即为吹什么方向的风。 3.根据风向标和风向玫瑰图判断风向（了解即可） 风向标由风杆和风尾组成，风杆(长线段)上绘有风尾(短线段 )的一方指示风向。风尾上 的横杠表示风速，一横表示风力二级。 “风向玫瑰图”主要是看与原点之间的距离，距离越远，风频越高。 四、 等压线面的判读 1.高低压中心的判读： 会找出：高压中心；低压中心；高压脊；低压槽。 2.判断风向的步骤 在图中确定某地的风向。 确定风向的三步骤。 3.判断风力(风速)大小的方法 同一幅图中，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力强。 4.判断季节 可以依据陆地（或海洋）的气压推断陆地（或海洋）的气温相对高低（海陆对比），从而判断季 节。 (1)夏季(北半球