第二单元大气复习提纲.docx
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第二单元大气复习提纲
第二单元大气复习提纲
§2.1大气的组成和垂直分层
知识点一大气的组成
◆1、低层大气和干洁空气的组成
干洁空气:
氮、氧、氩、二氧化碳、臭氧等
低层大气水汽
固体杂质
◆2、大气各组成成分对生命活动和地理环境的影响
气体成分
体积分数(%)
质量分数(%)
作用
干
洁
空
气
氮
78.08
75.52
地球上生物体的基本成分
氧
20.94
23.15
人类和一切生物维持生命活动所必需的物质
氩
0.93
1.28
二氧化碳
0.03(变动)
0.05
1绿色植物进行光合作用的基本原料
②对地面起保温作用
臭氧
(变动)
能大量吸收太阳紫外线,保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害
水汽
很少且因时因地而异
1水的相变产生了云雨雾雪等天气变化
2便随着热量的吸收和释放,直接影响地面和大气的温度
杂质
很少且因时因地而异
作为凝结核,是成云致雨的必要条件
◆3、人类活动对大气成分的影响
控制途径
危害
大气问题的产生
人类活动
燃烧矿物燃料、毁林
广泛使用冰箱、冰柜
大气中二氧化碳含量增多
大气中氟氯烃含量增多
大气中臭氧含量减少
大
气
污
染
危害人体健康
影响生存环境
影响社会经济
控制有害气体排放
说明:
人类活动引起的大气成分改变是缓慢的,但已对人类社会产生重大的影响。
人类活动排入大气中的污染物不受国界限制,其造成的危害是全球性的。
知识点二、大气的垂直分布
◆1、大气垂直分层的依据:
大气温度、密度和大气的运动状况。
其中气温的垂直分布是划分大气各层的主要依据,也是大气各层最基本的特征。
◆2、大气的垂直分层基本情况
分层
高度(千米)
特点
与人类活动的关系
对流层
因纬度而异:
低纬17~18
中纬10~12
高纬8~9
1气温随高度的升高而递减;
2对流运动显著;
3天气现象复杂多变
关系密切
平流层
对流层顶至
50~55
1底层变化不大,30千米以上气温随高度增高
2平流运动为主
3在22~27千米处形成臭氧层
1使地球生物免受过多紫外线侵害
2无天气变化,有利于飞机的高空飞行
高层大气
自平流层顶以上至大气上界2000~3000千米
密度很小,气压很低,其中电离层(80~500千米)能反射无线电波
使人们能够听到很远地方的无线电波
◆3、各层大气气温变化的原因
对流层:
地面是大气的主要热源,离地越远,气温越低。
平流层:
气温与地面基本无关,太阳辐射是其热源(臭氧吸紫外线增温)
◆4、逆温现象:
在对流层,气温一般是随高度的增加而降低,但在一定条件下,也会出现气温随高度增加而上升的现象,称为逆温现象。
逆温现象抑制空气垂直运动,不利于污染物扩散,易产生大气污染事件。
逆温现象的产生有多种原因,其中以辐射逆温为主,即:
地面因强烈辐射而冷却降温,使得与之相邻的大气层温度也强烈下降,其速度超过了上部的空气降温速度而造成的。
最有利于辐射逆温形成的条件是平静而晴朗的夜晚(有云和风都能减弱逆温)。
一般清晨逆温层达到最厚,日出后地面温度上升,逆温层近地面处首先破坏,自下而上逐渐变薄,最后完全消失。
此外,还有地形逆温。
如在盆地与谷地中,由于山坡散热快,冷空气沿斜坡下沉,在盆地或谷地聚集,较暖的空气被抬升,形成地形逆温。
洛杉矶便是这样,一年中有200多天的逆温现象。
§2.2大气的热力状况
知识点一◆1、太阳辐射的波长范围及其辐射能量占太阳辐射总能量的百分比
按波长分类
波长范围(微米)
所占百分比(%)
紫外区
<0.4
7
可见光区
0.4~0.76
50
红外区
>0.76
43
◆2、长波辐射和短波辐射
由实验得知:
物体温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之越长。
太阳表面的温度高达6000K,其辐射能主要集中在波长较短的可见光部分,所以太阳辐射又称为短波辐射。
而大气辐射、地面辐射,由于其温度较低,所以辐射能主要集中在波长较长的红外区,被称为长波辐射。
知识点二大气的热力作用
◆1、大气对太阳辐射的削弱作用
削弱形式
选择性特征
参与作用的大气成分
易被削弱的辐射
形成的常见自然现象
吸收作用
有选择性
臭氧(平流层)
紫外线辐射、红外线辐射
水汽、二氧化碳(对流层)
反射作用
无选择性
云层、较大尘埃
太阳辐射
多云的白天气温不会太高
散射作用
空气分子或微小尘埃发生散射时具有选择性(颗粒较大的尘埃发生散射时无选择性)
空气分子、微小尘埃
可见光中的蓝、紫色光
①晴朗的天空呈蔚蓝色,阴沉的天空呈灰白色
②日出前的黎明天已亮,日落后的黄昏天不黑
◆2、影响大气削弱作用的因素(影响太阳辐射强度大小的因素)
影响因素
影响方式
太阳高度
太阳高度角越大—穿越大气的路程越短—被大气削弱的越少—到达地面的太阳辐射越多
太阳高度角越小—穿越大气的路程越长—被大气削弱的越多—到达地面的太阳辐射越少
大气透明度
海拔
海拔越高,大气厚度越薄,太阳辐射穿过大气的路程越短,被削弱的越少,到达地面的就越多;反之越少
天气状况
云量越少,云层越薄,被大气削弱的太阳辐射越少,到达地面的就越多;反之则越少
◆3、大气的温室效应
保温过程
具体过程
热量来源
太阳暖大地
太阳辐射到达地面,地面吸收后增温
太阳是地面的直接热源
大地暖大气
地面增温后产生地面长波辐射,大气吸收后增温
地面是大气的直接热源
大气还大地
大气增温后形成大气辐射,其中方向向下的部分称为大气逆辐射,它将大部分热量还给地面
通过大气逆辐射把热量还给地面
◆4、大气热力作用的意义
(1)减小了气温日较差
(2)是地球表面平均气温提高了33℃(由-18℃到15℃)且变化不大,形成适合人类生存的温度环境。
知识点三全球的热量平衡
◆1、全球的热量平衡
就整个地球多年的平均状况来看,地球(地面和大气)收入的热量和支出的热量是相等的,即热量收支平衡。
◆2、全球热量平衡的意义
全球平均气温比较稳定,有利于人类的生存与活动。
◆3、人类活动对全球热量平衡的影响
全球热量平衡是相对的动态平衡。
目前由于人类活动,使大气中的二氧化碳浓度不断升高,可能使全球热量收支失去平衡,导致全球气候变暖,进而引起一系列生态变化,出现一系列生态问题,并影响全球的经济结构。
问答题
◆1、为什么对流层大气增温的直接热源是地面,而不是来自大气对太阳辐射的吸收过程?
答:
对流层中的水汽和二氧化碳,主要吸收太阳辐射中波长比较长的红外线,而对太阳辐射中能量最强的可见光却吸收得很少。
而地面辐射主要是红外线长波辐射。
◆2、你能解释“红灯停”的科学依据么?
答:
红光波长较长,难被散射,穿透力强,以红灯为停止的信号灯更为醒目。
◆3、为什么一般情况下,一天之内早晨气温往往低于正午?
答:
正午时太阳高度大,单位面积获得的太阳辐射能量多;太阳辐射经过的大气路程短,被大气削弱少。
◆4、为什么地面辐射和大气辐射是短波辐射?
答:
地面及大气温度比太阳低得多,故地面和大气辐射的波长比太阳辐射长得多,其能量主要集中在红外线部分。
◆5、大气辐射和大气逆辐射有什么关系?
答:
大气逆辐射是指向地面的大气辐射部分,大气辐射还包括射向宇宙空间的部分。
◆6、云层有什么样的热力作用?
答:
云层对太阳辐射有强烈的反射作用,同时也通过大气逆辐射对地面保温。
大气逆辐射是大气辐射的一部分,全天之中都存在。
而且白天气温高,大气逆辐射更强。
只是白天由于太阳辐射的影响,考虑问题时主要侧重于云层对太阳辐射的削弱作用。
在夜晚,由于没有太阳辐射,近地面气温主要受大气逆辐射强弱的影响,所以主要考虑云层对地面的保温作用。
◆7、为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚温暖?
答:
天空有云,特别是有浓密的低云时,大气逆辐射作用更强,所以多云的夜晚比晴朗的夜晚温暖。
§2.3大气的运动
知识点一热力环流
◆1、概念:
由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流。
它是大气运动的一种最简单的形式。
◆2、形成
◆3、热力环流中气压分布特点和等压面的弯曲规律
①有关概念:
气压是指单位面积上所承受的大气柱的重量。
等压面是空间气压值相等的各点所组成的面。
在同一海拔,等压面凸起的地方是高压区,等压面下凹的地方是低压区。
②热力环流中气压分布特点和等压面的弯曲规律:
:
a.近地面是低压的地方其高空一定为高压;而近地面是高压的地方其高空一定为低压,如图A与D。
因此高空的等压面与地面的等压面的凹凸方向正好相反。
b.在同一水平面上,气压高的地方等压面上凸(如图中D),气压低的地方等压面下凹(如图中A)。
c.在垂直方向上,气压的值永远是近地面大于高空,如A处>D处。
A处的气压与同一水平面比是“低”,D处的气压与同一水平面比是“高”。
所以气压的高低应该是在同一水平面上进行比较。
垂直方向上永远是“下高上低”。
◆4、热力环流的表现形式
①城市风:
高空:
城市吹向郊区
近地面:
郊区吹向城市
②海陆风
白天:
海洋吹向陆地——海风
夜晚:
陆地吹向海洋——陆风
③山谷风
白天:
山谷吹向山峰——谷风
夜晚:
山峰吹向山谷——山风
知识点二大气的水平运动——风
1、大气水平运动受到的作用力
风是这三种作用力共同作用的结果
2、高空中大气的风向
高空大气的风向,是水平气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果(摩擦力很小,可以忽略),风向与等压线平行。
北半球背风而立,高压在右侧,低压在左侧(如下图)。
3、近地面大气的风向
近地面大气的风向,是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用的结果,风向与等压线之间成一夹角。
北半球背风而立,高压在右后方,低压在左前方。
4、一般摩擦力的影响可达离地面1500米左右的高度。
在这个范围内,越往高空,风向与等压线之间的夹角将如何变化?
(越往高空夹角越小。
)风速如何变化?
(越往高空风速越大。
)
在相同的气压条件下,陆面上的风与海面上的风有何不同?
(陆面上的风与等压线间的夹角大,风速小;海面上的风与等压线间的夹角小,风速大。
)
5、实际大气中的风向
在实际的海平面等压线分布图上,等压线是弯曲的,形成一个个低压和高压中心。
在气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下,低气压和高气压的气流运动状况。
如表所示: