大气是地球自然环境最活跃的组成部分.docx
《大气是地球自然环境最活跃的组成部分.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大气是地球自然环境最活跃的组成部分.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
大气是地球自然环境最活跃的组成部分
大气是地球自然环境最活跃的组成部分
2．1 大气的组成和垂直分布
1.低层大气组成：
主要是干洁空气、水汽、固体杂质
2.各组成成分的作用
氮和氧（合占空气体积的99%），氮是地球上生物体的基本成分，氧是人类和一切生物维持生命活动所必需的物质。
二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起保温作用
臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上生物免受过多紫外线的伤害，被誉为“地球生命的保护伞”；而少量穿透大气射到地面上的紫外线，又起到杀菌治病作用。
水汽和固体杂质（凝结核）是成云致雨的必要条件
3.人类活动对大气成分的影响：
排放的二氧化碳过多、排放氟氯烃化合物
4.大气的垂直分布
依据：
温度、密度、大气运动状况
（一）对流层：
贴近地面的大气最低层。
整个大气质量的3/4和几乎全部水汽、固体杂质都集中在这一层。
与人类关系最密切，人类就生活在对流层底部。
特点：
（1）气温随高度的增加而递减。
原因：
对流层的热源是地面
（2）对流运动显著。
原因：
上部冷下部热
对流层厚度：
低纬度地区17----18千米
中纬度地区10---12千米
高纬度地区8----9千米
（在气压带和风带的三圈环流图上，三圈的高度不同）
（3）天气现象复杂多变（对流上升，气温降低，冷却成云致雨）
（二）平流层：
自对流层顶至50----55千米高度
特点：
（1）气温的垂直分布，下层随高度变化很小，在30千米以上，气温随高度增加而迅速上升。
原因：
平流层的热量来源是臭氧吸收太阳紫外线。
臭氧层在22----27千米高度。
（2）气流以平流运动为主。
原因：
上部热下部冷
与人类的关系：
臭氧层是天色屏障，大气平稳，利于高空飞行。
（三）高层大气：
气压很低、密度很小。
大气上界：
2000-----3000千米的高度，此处气压是0
80----500千米的高度，有电离层，能反射无线电波
2．2大气的热力状况
1.大气对太阳辐射的削弱作用
太阳光谱：
人眼可见的可见光区（0。
4----0。
76微米）占太阳辐射总能量的50%，被大气削弱的最少，因此，大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的。
紫外线区，主要被臭氧吸收
红外线区，主要被水汽和二氧化碳吸收
（1）吸收作用：
具有选择性，臭氧吸收紫外线，水汽和二氧化碳吸收红外线。
对可见光吸收的很少，这也叫选择性。
（2）反射作用：
云层和颗粒较大的尘埃。
云层的反射作用最显著。
举例：
夏季，多云的白天，气温不会太高。
（3）散射作用：
空气分子或微小尘埃，使一部分太阳辐射不能到达地面。
（注意，还有一部分是可以到达地面的）
举例：
晴朗的天空呈蔚蓝色
交通信号灯中红色的不易被散射，远处看得见。
2.大气对太阳辐射的削弱作用与太阳高度角成反比：
太阳高度越大，被削弱的就越少。
（同时记住，太阳高度越大，太阳的辐射就越强，因此，夏季，北半球虽然离太阳较远，但是，太阳高度大，白天长，气温就高）
3.地面是大气对流层直接的热源（地面的长波被对流层中的水汽和二氧化碳吸收）
4.大气对地面的保温作用：
大气逆辐射（射向地面的大气辐射）
太阳辐射（短波）、地面增温、地面辐射（长波）、大气增温、大气辐射（长波）、大气逆辐射（保温作用）
举例：
夜晚天空有云，气温较高
5.大气的削弱作用和保温作用，减小了气温的日较差。
保温作用，使地表的平均气温提高到15度，形成了人类适宜生存的环境。
6.全球热量平衡：
整个地球的多年平均热量收支是平衡的。
目前存在的问题：
二氧化碳排放过多，造成全球气温升高，引起一系列的生态变化，进而影响全球的经济结构。
2．3 大气的运动
1.大气运动的热量来源：
太阳辐射
2.引起大气运动的根本原因：
高低纬度之间的热量差异
3.大气的垂直运动：
气流上升或下沉，由冷热不均造成
大气的水平运动叫风，由同一平面上的气压差异造成
4.热力环流：
由于地面的冷热不均形成的，它是大气运动的最简单形式
同一平面上，地面上冷的地方是高气压，热的地方是低气压，对应的在地面的上空，在上空的同一平面上，冷的地面的上空因空气下沉到地面，上空的密度变小，形成上空的低压，热的地面的上空，因地面空气上升，形成上空的高气压（再次说明，天上与天上的同一平面比，地面与地面的同一平面比）
注意记住：
同一平面上，密度大气压高，密度小，气压低
举例：
城市风——热岛效应
5.大气的水平运动——风
气压梯度：
单位距离的气压差
水平气压梯度：
同一水平面上的气压梯度
水平气压梯度力：
促使大气由高压区向流向低压区的力，这是形成风的直接原因。
（如果大气在同一平面上的密度是均匀的，没有气压梯度，空气就不流动，也就是没有风）这个力的方向与等压线垂直并指向低压（矢量），这个力的大小与等压线疏密有关，在同一幅图中，等压线密集的地方风速就大，等压线稀疏的地方风速就小。
6.风向与受力的关系：
（1）受一个力：
水平气压梯度力，风向与等压线垂直并指向低压
（2）受两个力：
加上一个地转偏向力，风力最终与等压线平行（注意南北半球的偏力不同）
（3）受三个力：
再加上地面摩擦力，摩风向等压线有一个交角（锐角）
注意：
高空的大气只受到两个作用
友情提示：
你会根据等压线画出风向吗？
（气旋与反气旋图）
2．4全球性大气环流
1.大气环流：
具有全球性的在规律的大气运动。
（三圈环流、季风环流）
2.低纬度环流：
（以下所说的气压带与风带都是指近地面的名称）
（1）赤道低压带：
因为热力作用形成，气流辐合上升，易成云致雨，形成多雨带。
常年受其控制形成热带雨林气候（亚马孙平原、刚果盆地、东南亚的马来群岛）
（2）副热带高压带：
因为动力作用而形成，气流在30度纬度上空聚积而下沉，形成少雨带（东亚季风区除外），常年受其控制的地区形成热带沙漠气候（北非的撒哈拉水沙漠、西亚的沙漠、北美美国西部的沙漠、南美智利、秘鲁西部的沙漠、澳大利亚大沙漠）
（3）信风带：
由副高吹向赤道低压的气流，在北半球由北风右偏成东北信风，在南半球左偏成东南信风。
3.中纬度环流：
（1）副极地低压带：
由来自低纬的暖气流与来自高纬的冷气流相遇运动上升而形成。
形成温带多雨带。
（2）中纬西风带：
由副高吹向副极地低压带的气流，在北半球右偏成西南风，在南半球左偏成西北风，习惯上叫西风，受其常年控制的地区，在大陆西岸形成温带海洋性气候。
（欧洲西部、北美西部如加拿大的温哥华附近、南美南端的安第斯山西侧、澳大利亚南端及塔斯马尼亚岛、新西兰等）
4.高纬环流：
（1）极地高压带：
因为热力作用而形成，冷空气下沉，形成少雨带。
不过极地因为气温低，蒸发更少，所以极地属于降水量大于蒸发量的地区，为湿润地区。
（2）极地东风带：
由极地高压带吹向副极地低压带的气流，在地转偏向力作用下（在极地，地转偏向力较大），北半球右偏成东北风，南半球左偏成东南风，为了区别于信风带，极地的风带就叫极地东风带。
小结：
全球近地面有7个气压带，6个风带。
（学会画图）
5.气压带和风带的移动
（1）移动的原因：
随太阳直射点的移动而动
（2）移动方向：
就北半球而言，大致是夏季北移，冬季南移
注意：
课本上的示意图，看太阳的位置，判断是二分二至日并能知道气压带和风带向南、北的哪个方向移动了。
这会与地中海气候联系起来考。
6.海陆分布对大气环流的影响
（1）从全球海平面等压线分布图上可以看出，除南极洲附近以外（特别是南纬30以南的地区，气压带基本上呈带状分布，原因是南半球海洋占绝对优势，纬向的气压带比北半球明显），近地面的气压带都被切成一块一块的，是块状而非带状。
（2）以亚洲----太平洋地区为例
夏季亚欧大陆上的印度低压（亚洲低压）切断了随太阳直射点北移而来的副热带高压带，使副高的残余部分退到海洋上，在太平洋上的叫北太平洋高压（夏威夷高压）
冬季亚欧大陆上的蒙古——西伯利亚高压（亚洲高压）切断了随太阳直射点南移而来的副极地低压带，使副极地低压带的残余部分退到海洋上，在太平洋上的叫阿留申低压
7.大气活动中心，冬、夏季海陆上的这些高、低气压中心，势力强、范围广，称为大气活动中心。
它们随季节而南北移动，对世界的天气和气候有着重大影响。
8.季风环流
（1）定义：
大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象。
（2）季风环流也是大气环流的一部分，亚洲东部是世界上季风环流最典型的地区，其他地区也有季风（美国东南部、澳大利亚东南部）
（3）形成季风的原因：
一是海陆热力性质差异
二是气压带和风带的季节移动
举例：
海陆势力性质差异形成的季风：
东亚的冬、夏季风和南亚的冬季风
气压带和风带的季节移动形成的季风：
南亚的夏季风（西南季风），其是由于太阳直射点北移，南半球的东南信风越过赤道，在地转偏向力作用右偏形成西南风。
（4）为什么东亚是世界上季风最典型的地区：
东亚位于世界上最大的大陆亚欧大陆和最大的海洋太平洋之间，海陆热力差异比世界其他地区都显著。
（5）东亚季风：
（温带季风、亚热带季风）
冬季风：
来自蒙古——西伯利亚高压的偏北风，低温干燥，风力强劲
夏季风：
来自北太平洋的夏威夷高压西北部的偏南风，高温、湿润多雨
（6）南亚季风：
（热带季风）
冬季风：
来自蒙古——西伯利亚的东北风（北印度海水逆时针流动）
夏季风：
来自南半球的西南风（北印度洋海水顺时针流动）
9.副热带高压与我国的降水和旱涝——雨带的移动
春末（5月），雨带在华南（珠江流域）
夏初（6---7月），雨带移到长江中下游地区直至日本南部，形成长达一个月左右的梅雨
7----8月，雨带移到东北和华北地区。
9月，副高南退，北方雨季结束，南方进入第二个雨季。
小结：
北方雨季开始晚结束早，雨季短；南方雨季开始早结束晚，雨季长
副高北移速度偏快（夏季风强），造成北涝南旱
副高北移速度偏慢（夏季风弱），造成北旱南涝
2．5常见的天气系统
1常见的天气系统：
锋面系统（冷锋、暖锋）、气旋和反气旋、锋面气旋
2锋面系统：
（冷、暖气团是指的相对温度）
冷锋和暖锋共同点：
冷气团在锋面下方，暖气团在锋面上方
下雨的都在冷气团一侧（冷锋叫锋后，暖锋叫锋前）
（1）冷锋与天气：
冷气团主动移向暖气团的锋面（特殊的叫寒潮）
天气变化：
过境时常出现阴天、刮风、下雨、降温等（出现较大的风，带来雨、雪天气等）；过境后，气压升高，气温和湿度骤降，天气转睛。
（2）暖锋与天气：
暖气团主动移向冷气团的锋面
天气变化：
过境时，多产生连续性的降水；过境后，气温上升，气压下降，天气转晴
3影响我国天气的主要是冷锋。
夏季的暴雨，冬季的寒潮都是冷锋天气
4低压（也叫气旋）和高压（也叫反气旋）
（1）气旋：
中心气流上升，易形成阴雨天气
水平气流在北半球逆时针辐合（右手四指紧握表示水平气流辐合，大姆指向上表示垂直气流上升），水平气流在南半球顺时针（左手）
（2）反气旋：
中心气流下沉，天气晴朗。
（如长江流域的伏旱天气、秋高气爽的天气）
水平气流在北半球顺时针辐散（右手四指微握张开表示水平气流辐散，大姆指向下表示中心气流下沉）水平气流在南半球逆时针辐散（左手）
5锋面气旋：
气旋是低压，低压系统在实际大气中常会出现沿中心向一定方向延伸出的低压槽（就象我们用的塑料圆脸盆现被挤扁了），在低压槽上形成了锋面系统。
锋面与气旋是一个整体（高压系统是没有的）
注意：
在南北半球的低压系统中，学会根据气旋中空气辐合运动的方向，判断相对来说冷气团主动的是冷锋，暖气团主动的是暖锋。
2．6气候的形成和变化
1.气候要素：
气温、降水（描述一个地方的气候要用这两个要素的平均值或统计量）
2.气候形成因子（形成不同气候类型的原因）
（1）太阳辐射——最基本的原因，形成不同气候类型的气温差异
（2）下垫面——大气直接的热源和水源（海洋性气候和大陆性气候的差异、平原和山地气候的差异）
举例：
海洋性气候的年较差较小，山地气候比附近的平原地区年较差较小
（3）大气环流——双重性质，一方面调整全球热量和水分的分布，另一方面大气环流本身也是一种气候现象。
举例：
亚热带有两种气候类型：
地中海气候、亚热带季风气候，其纬度位置相当，但是大气环流不同，气候特征不同。
（4）人类活动对气候的影响越来越大（改变大气成分和水汽含量、向大气中排放热量、改变地表的物理特性和生物学特性）
小结：
气候的基本特征是上述气候因子长期相互作用形成的
2.气候类型（记住气温和降水特征：
各月均温变化、年变化，各月降水的变化和年变化）
热带的四种气候类型：
各月均温在20度以上，降水不同，气候类型差异较大
（1）热带雨林气候（常年受赤道低压影响，终年高温多雨）
（2）热带沙漠气候（常年受副高或来自陆地的信风影响，终年高温少雨）
（3）热带季风气候（南亚地区，冬季受蒙古——西伯利亚高压影响盛行东北风，为干季，夏季刮西南季风，为雨季6----9月）
（4）热带草原气候（该气候类型的位置在赤道低压带与信风带之间，受随太阳直射点的移动影响，赤道低压移来时，是湿季，多雨，信风移来时为旱季，少雨，农业活动在雨季播种，旱季收割）
亚热带气候类型：
冬季最冷月均温在0度以上，夏季最热月均温在20度以上，全球只有两种气候类型：
（1）地中海气候：
除南极洲外，其他各洲都有分布，在南北纬30º——40º大陆的西岸，位置在西风带和副高之间，冬季西风移来时，西风从海洋来，温和多雨，夏季副高移来时，副高盛行下沉气流，炎热干燥
（2）亚热带季风气候（亚洲以外的地方，由于海陆热力性质差异没有亚欧大陆与太平洋之间大，叫亚热带季风性湿润气候）：
冬季受蒙古——西伯利亚高压影响，盛行偏北风，低温少雨，夏季受来自海洋的夏季风影响，高温多雨。
温带气候类型：
除海洋性气候外，冬季最冷月均温以0℃以下，夏季最热月均温在20℃以上。
温带海洋性气候、温带大陆性气候、温带季风气候
（1）温带海洋性气候：
分布在南北纬40º----60º大陆西岸（地中海气候高纬一侧），终年受西风控制，终年温和多雨
（2）温带季风气候：
分布在亚热带季风的高纬一侧，受冬季风影响，寒冷干燥，受夏季风影响，高温多雨（其冬季比亚热带气候要低）
（3）温带大陆性气候：
全年受大陆性气团控制，日较差大、年较差大，降水稀少，降水主要在夏季。
极地气候：
全年均温在0℃以下。
盛行下沉气流，降水稀少，由于蒸发更少，是湿润地区
3.气候的变化：
二十多亿年以来，地球气候冷暖干湿相互交替，变化周期不一，19世纪末以来，世界气温出现明显的波动上升现象
2．7气候资源
1.气候资源的特点：
可再生的资源，利用太阳辐射、热量、降水、风
不同于其他资源的特点：
普遍存在性、数值特征、变化中的资源，有较大的变率。
2.气候资源的开发利用
（1）气候资源与农业：
随着农业科技的发展，人们广泛采用间作、套种方式、塑料大棚、温室等农业措施，生态农业、立体农业等，都是合理而充分地利用气候资源，挖掘农业气候资源潜力，建成高产、优质、高效农业。
（2）气候资源与建筑：
为了保证居住区街道两侧所有建筑物都有较好的日照条件，街道与子午线（经线）成30º---60º夹角；
风与城市规划，在常年盛行一种主导风向的地区，居住区在盛行风的上风方向，有大气污染的大局在盛行风的下风方向；在季风区，有大气污染的工厂布局在与季风风向垂直的效外；风向变化大的地区，有大气污染的工厂布局成最小风频的上风方向（这种风刮的次数最少）
（3）气候资源与交通：
公路、铁路的设计，应特别注意沿线的暴雨及其激发的泥石流、大风等出现的强度和频率，以及冻土、积雪的深度等。
桥涵孔径大小、路基高低等都考虑到当地的暴雨强度。
航空机场的选址，宜选择低云、雾和暴雨出现频率较少、风速较小的地方。
潮湿低洼处易出现雾，城市、工业区易出现烟幕，因此机场宜设在距离城市较远、地势较高的地方。
（4）气候资源与交通：
吉林市松花江沿岸的雾凇，哈尔滨冬季的冰雕艺术
2．8 气象灾害及其防御
1.主要气象灾害：
台风、暴雨、洪涝、干旱、寒潮等
2.台风：
（1）中国受台风影响的时期，夏秋季节，地区在东部沿海地区
（2）台风和飓风都是热带气旋中最强的一级，因所在的海域不同名称各异，西北太平洋上热带气旋中心附近最大风力在12级或以上的称为台风，印度洋和大西洋上热带气旋中心附近最大风力在12级或以上的称为飓风。
（3）台风的源地：
热带或副热带海面温度在26℃以上的广阔洋面上，是一种强烈发展的热带气旋（中心气压很低），在北半球逆时针辐合的大旋涡，在南半球是顺时针辐合的在旋涡。
（4）西北太平洋是全球台风发生频率最高、强度最大的海域。
我国是世界上受台风影响最大的国家之一。
（5）台风灾害：
主要是强风、特大暴雨和风暴潮
（6）加强台风的监测和预报，是减轻台风灾害的重要措施。
主要手段是气象卫星
3.暴雨洪涝
（1）在我国，暴雨和特大暴雨主要发生在南方和东部地区
（2）形成暴雨的主要条件：
源源不断的水汽供应，强烈的上升运动，形成降水的天气系统持续时间较长
（3）亚洲是每年全球洪水发生最多的地区
（4）利用气象卫星对暴雨、洪水进行监测，对防御洪水有巨大作用
（5）防洪措施：
工程措施——修筑堤坝、整治河道、修建水库、修建分洪区等，非工程措施——洪泛区土地管理、建洪水预报警系统、拟定居民的应急撤离计划和对策，实行防洪保险等
4.干旱：
长期无降水或降水异常偏少而造成空气干燥、土壤缺水等。
（1）干旱是一个突出的世界性问题——影响最为广泛的气象灾害
（2）防御干旱的措施：
因地制宜实行农林牧相结合的农业结构、选择耐旱作物、开展农田水利基本建设、营造防护林、改进耕作制度、发展节水农业
5.寒潮：
由强冷空气迅速侵入造成大范围的剧烈降温，并伴有大风、雨雪、冻害等现象。
（冷锋天气）
（1）寒潮是我国冬半年主要的气象灾害
（2）在我国的秋季和春季的寒潮对农作物危害最大（冬季的作物一般耐冻）
（3）目前，对寒潮仍无有效的防御方法，提前发布准确的寒潮消息或警报，可减少损失。
2．9大气环境保护
1.全球性的大气环境问题：
全球变暖、臭氧层破坏和酸雨
2.全球变暖
（1）原因：
一方面，人类大量使用煤、石油和天然气等化石燃料排放大量的二氧化碳气体，强烈吸收地面的长波辐射使大气增温，另一方面，毁林，特别是热带雨林的破坏，使森林吸收的二氧化碳减少。
（2）影响：
引起海平面上升（海水膨胀和极冰融化造成的），引起世界各地区降水和干湿状况变化，进而导致世界各国经济结构的变化
举例：
中纬度温带地区会因变暖后蒸发强烈而变得干旱，现代农业发达地区将会退化成草原（负面的），高纬度地区因变暖而降水增加，变得适宜温带作物生长。
（3）措施：
提高能源利用率，采用新能源，减少二氧化碳的排放，同是加强国际合作。
3.臭氧层的破坏与保护
（1）南极地区最为严重，出现了“南极臭氧洞”（当地春季9—11月）
（2）氟氯烃
（3）危害：
一方面直接危害人体健康，另一方面对生态环境和农林牧渔业造成破坏
（4）措施：
国际合作
4.酸雨危害与防治（ph值小于5。
6的雨水称为酸雨），
（1）我国酸雨因为是以煤为主要能源，以硫酸型酸雨
（2）我国酸雨的分布：
东南部，全国的40%，南方还出现ph小于4。
5的重酸雨区
（3）影响：
河湖水酸化，影响鱼类生长繁殖，仍至大量死亡，使土壤酸化，危害森林和农作物，腐蚀建筑物和文物古迹，并危及人体健康。
（4）措施：
最根本的途径是减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放。
为此要研究硫资源的综
1海洋水水量占全球总水量的96。
53%
2海洋不仅是地球的库，还是大气中水汽和陆地水的主要来源。
3地球表面是大气的主要的直接的热源，而海
-
洋占地球表面的71%，因此可以说，海洋是大气的主要热源（也是水源）
4海岸：
是陆地和海洋间的过渡地带。
从滨海平原到大陆架之间的广阔区域，是陆地和海洋相互作用最强烈的地区。
5海水运动是塑造海岸地形的重要因素。
6目前，全球50%以上的人口，生活在距离海岸60千米的范围内。
7海水温度
（1）海水热量收入：
主要是太阳辐射的热量
（2）海水热量支出：
主要是海水蒸发所消耗的热量
（3）一年中，世界海洋热量的收支基本上是平衡的：
从北半球图上看，赤道至30ºN之间是收入大于支出，30ºN附近收支平衡，从30ºN至极地是支出大于收入。
同一海区：
夏季收入大于支出，冬季支出大于收入
（4）全球海洋表层水温的分布规律：
由低纬（赤道）附近向两极递减
注意：
此规律在图上的曲线只有一个高峰，据此可判断南、北半球
同一海区夏季高于冬季
同纬度地区（一定要注意些前题）暖流水温高，寒流水温低
（5）海水温度随深度变化规律：
从海洋表面至1000米深，水温迅速下降，1000米以下的深层海水，经常保持低温状态。
注意：
据不同地点的水温垂直分布图，从表面温度可以判断各点间的纬度高低。
8海水的盐度：
（1）氯化纳（咸）、氯化镁（苦）
（2）世界大洋平均盐度3。
5%；最高海区在：
红海，原因位于副热带，是热带沙漠气候，蒸发量大于降水量，且陆地上几乎无径流注入；最低海区在：
波罗的海，原因是主要是温带海洋性气候，降水量大于蒸发量，且陆地上有大量径注入，稀释作用明显。
（3）影响盐度高低的因素：
在外海或大洋：
主要是降水和蒸发
在近岸地区：
主要是河川径流（亚马孙河口盐度很低，中国长江口夏季盐度低于冬季）
在同纬度地区：
暖流流经
升级会员 