地球上的大气.ppt

《地球上的大气.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地球上的大气.ppt（122页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、地球上的大气,孙老师制作,一、大气的组成与作用,1,大气成分的变化,干洁空气中各个组成成分在自然状态下是基本不变的. ,大气中的水汽和固体杂质随时间,地点和气象条件而变化. 一般水汽是夏天大于冬天;低纬大于高纬.固体杂质一般是陆地上大于 海上;城市大于乡村;早晨和夜晚大于午后;冬季比夏季多。,第一部分：大气的组成与垂直分层,2,人类活动对大气成分的影响,二、大气的垂直分层及其特点,依据：温度、密度和运动状况,对流层,平流层,高层大气,上冷下热 高空对流,A,B,C,第二部分：大气受热过程,一,大气的热力作用,1,太阳辐射,太阳辐射是一种电磁波； 太阳辐射由紫外线、可 见光、红外线三部分组成；

2、太阳辐射的能量主要集 中在可见光部分； 太阳辐射是一种短波辐 射。,0,-50,-100,50,100,12,50,紫外线,红外线,可见光,吸收红外线,选择性,（1）、吸收作用：,O3（平流层）,CO2,水汽,吸收紫外线,到达地面的主要是 可见光。,大气直接吸收的 太阳辐射的能量很少。,特点,O3,CO2,水汽,O,对流层,2,大气对太阳辐射的削弱作用,（2）反射作用：,特点：,无选择性,影响因素：,云,越厚 越多,反射越强,夏季，多云的白天， 气温不会 。,太高,（3）散射作用,有时有选择性：,质点小的空气分子,晴朗的天空呈现蔚蓝色,有时无选择性：,质点大的微小尘埃,日出前的黎明、日落后的黄

3、昏、树荫下，天空仍是明亮的及阴天的天空呈现乳白色,特点：,太阳高度: 太阳高度越大,削弱越小,太阳高度越小,削弱越大. 天气状况: 晴天削弱小,阴天削弱强。 地势高低: 海拔越高,大气稀薄,削弱作用弱,太阳辐射强.,(4)、影响削弱作用的因素,太阳辐射,地面辐射,大气上界,水汽,二氧化碳,地面向外辐射能量 称为地面辐射。,地面辐射是红外线 长波辐射。,方向：,向上将热量 传给大气,地面吸收太阳辐射 获得能量。,3、大气对地面的保温作用,(1)、地面辐射,太阳辐射,地面辐射,大气辐射,水汽,二氧化碳,大气上界,对流层大气强烈吸 收地面辐射并保持热量。,地面是对流层大气 的主要直接热源。,大气辐射

4、的,性质：,方向,红外线长波辐射,向上,向下,大气逆辐射,(2)、大气辐射,太阳辐射,地面辐射,大气辐射,影响因素：,云,大气上界,（3）大气逆辐射 大气逆辐射将大部分热量归还给地面。 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,大气对地面的保温作用,地面增温,大气吸收,有利于生物 生存和发展,削弱作用 了 白天的最高气温。,保温作用 了 夜间的最低气温。,降低,提高,昼 夜 温差小,4,削弱作用与保温作用的意义,探究：说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？,二,大气热力作用的数量度量-气温,1,气温的时间变化规律,2，垂直变化规律,随海拔升高而降低【0.6/10

5、0米】,（1）年气温：由赤道向南北两侧递减，南半球等 温线较平直，较密集；撒哈拉沙漠年平均气温最高， 南极大陆最低。,3，世界气温水平分布规律【遵守“高高低低”】,（2）1月份气温： 1月份大陆上等温线向南凸出;海洋上向北凸出； （3）7月份气温： 7月份大陆上等温线向北凸出;海洋上向南凸出;,4,影响气温变化的因素： 纬度因素;大气状况; 下垫面性质:海陆热力差异、洋流、地形、植被、气流状况等。,【案例1】7月份全球最热的地方在撒哈拉沙漠的原因： 7月份太阳直射北半球，白昼较长，太阳高度角大； 受副高控制，气流下沉，降水少，晴天多，光照强； 海岸线平直，离海远，大陆性强，升温快； 植被稀少，

6、沙漠广布，吸热快。,【案例2】1月份全球最冷的地方在西伯利亚的奥伊米亚康的原因： 纬度高，太阳高度角小，白昼短； 受极地寒冷气流控制； 谷地地形，冷空气顺着坡面滑入谷底，大量冷空气在谷底集聚。,【案例3】为什么不论南北半球都是夏季南北温差小，而冬季南 北温差大： 夏季低纬度地区虽然太阳高度角大，但白昼时间短； 冬季低纬度不仅太阳高度角大，而且白昼较长。,【补充】等温线走向的影响因素,（1）纬度：【大致与纬线平行】,（2）海陆位置： 【大致与纬线斜交 (或说与海岸线大致平行)】,（3）地形： 盆地地形： 等温线中间高，四周低； 山地地形： 等温线中间低，四周高； 山脉地形： 由于山脉海拔比两侧高

7、，温度低，等温线向低纬凸； 谷地地形： 由于谷地海拔比两侧低，温度高，等温线向高纬度凸；,（4）海洋上：暖流温度比两侧高，等温线向高纬凸； 寒流温度比两侧低，等温线向低纬凸； 等温线的凸向就是洋流的运动方向。,三，逆温现象,1,概念:一般情况下,对流层中温度上冷下热,但有时候,某些地区,在某种条件下会出现大气温度上暖下冷的反常现象。逆温存在抑制对流运动,使污染物不容易扩散。如伦敦烟雾事件,洛杉叽烟雾事件等。,辐射逆温:在晴朗无云的夜间,由于地面的有 效辐射很强,近地面气温迅速下降,而高处大气 层降温很少,从而出现上暖下冷的逆温现象.这 种逆温在黎明前最强,日出后自下而上消失.,2,产生逆温的四

8、种原因,平流逆温:暖空气水平移动到冷的地面 或大气层上,由于暖空气的下层受到冷地 面或大气层的影响而迅速降温,上层受到 影响较小,降温较慢.从而形成逆温.主要 出现在中纬度沿海地区.,锋面逆温:在锋面上,如果 冷暖空气的温度差异大,由 于暖空气位于锋面之上,而 冷空气位于锋面之下,而产 生的逆温现象.,地形逆温:在盆地和谷地中， 由于山坡散 热快,冷空气循山坡下沉到谷底,谷底原来的 较暖空气被冷空气抬挤上升,而出现的温度 倒置现象.,一,热力环流,1,概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流, 它是大气运动最简单的形式。,2,形成:冷热不均而引起大气上升和下降运动,进而引起大气的水平运动.,第三

9、部分 大气运动,等压面,高,低,A,B,C,A热,B冷,C冷,高,低,低,高,高,低,气流上升,市 区,（1）、城市热岛效应,郊 区,郊 区,热,，热力环流的表现：,（2）海陆风,（3）山谷风,二，等压面图与高压,低压的判定。,1，对高压和低压的理解: 高压和低压是指同一水平面上气压的高低. 准确来 说就是BAA” B”,2，等压面的凸向与气压高低的关系:即上凸的是 高压,下凹的是低压,4，陆地和海洋的等亚面的弯曲状况,3，从等压面上判定气温: 如近地面等压面下凹，高空上凸则近地面气温高， 反之近地面气温低,G,G,D,D,三、大气的水平运动,水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由高压 区

10、流向低压区的力，叫做水平气压梯度力，水平气压 梯度力是大气水平运动的原动力,是形成风的直接原因。,1，水平气压梯度力特点,垂直于等压线,由高压指向低压; 等压线越密集,风力越大； 影响风速的大小和方向。,左,右,南半球偏转方向,北半球偏转方向,初始方向,2、地转偏向力：,北半球向右偏，南半球向左偏; 垂直于空气的运动方向,不影响风速只影响风向; 由低纬向高纬增大。,1008,1010,1006,1004,1002,1000,（百帕),风向,水平地转偏向力,摩擦力,水平气压梯度力,北半球,3、地面摩擦力,与空气运动方向相反； 既影响风速,又影响风向； 摩擦力越大,风向与等压线的夹角就越大；高空由

11、于摩擦力很小，所以风向跟等压线平行,1008,1010,1006,1004,1002,1000,（百帕）,4，高空的大气运动,在水平气压梯度力与地转偏向力共同作用下形成的风风向平行于等压线,北半球,地转偏向力：方向垂直于运动方向，北右南左，大小与风速成正比,5,近地面大气中的风向： 当考虑摩擦力时.地面风向与等压线斜交.摩擦力 越大斜交的角度就越大.,气压梯度力,风向,摩擦力,地转偏向力,四,风向与风力 1,风向-风的来向 表示方法:风向箭头和风向玫瑰图,2,在等压线上确定风向: 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:确定南北半球,然后定偏转方向 第四步

12、:顺着运动方向绘制,在下图中绘出北半球近地面A、B两种气压状况下的大气运动情形,水平气压梯度力,A,B,实际风向,拓展：等压线图的判断,1. 高压脊、低压槽及鞍部的判读,在等压线分布图上，低气压延伸出来的狭长区域，叫低压槽。低压槽中各等压线上弯曲最大处的连线，叫做槽线。高气压延伸出来的狭长区域，叫高压脊。高压脊中各等压线上弯曲最大处的连线，叫做脊线。两个高压之间和两个低压之间的区域叫鞍部。,2. 风向和风力大小的判断 某地风向的判断可先绘出该地气压梯度力的方向(与等压线或等压线切线垂直，由高压指向低压)，再根据该地所处半球判断偏转方向(北半球向右, 南半球向左)即为风向。风力大小可由等压线分布

13、判断，等压线越密集，则气压梯度越大，风力越大。,3. 低压(气旋)和高压(反气旋)系统与天气 (1) 低压(气旋)与天气 气旋即低压，北半球气流呈逆时针方向(南半球呈顺时针方向)由四周向中心流动，中心空气上升，常出现阴雨天气，如我国夏秋季节东南沿海经常出现的台风。此外，西风带多气旋活动。 北半球气旋东部吹偏南风，西部吹偏北风。南半球相反。,南半球,北半球,(2) 高压(反气旋)与天气 反气旋即高压，北半球气流呈顺时针方向(南半球呈逆时针方向)由中心向四周流动，中心空气下沉，天气晴朗。如我国长江流域夏季的伏旱天气，以及北方地区秋季出现的“秋高气爽”的天气。 北半球反气旋东部吹偏北风，西吹偏南风。

14、南半球相反。,北半球,南半球,气旋,反气旋,北 半 球,北 半 球,南 半 球,南 半 球,(3) 锋面气旋 锋面气旋，其锋面一般出现在低压槽部位。冷锋、暖锋的判断方向为：先根据所属半球判断锋面两侧气团的性质(高纬为冷气团，低纬为暖气团)，再根据气旋中气流旋转的方向，即可判断锋面性质。气旋的前方是宽阔的暖锋云系及相伴随的连续性降水天气，气旋后方是比较狭窄的冷锋云系和降水天气。,第四部分 大气环流,一,三圈环流：,1,前提条件和成因 假设:大气是在均匀的地球表面上运动,引起大气运动的因素是高低纬度之间的受热不均和地转偏向力. 结果:地球表面是均匀的,那么摩擦力为零,因此空气只受水平气压梯度力和地

15、转偏向力,在两个力的作用下,最终风向与等压线平行.,2,三圈环流的形成： 包括低纬环流,中纬环流和高纬环流.,南极,北极,-单圈环流,假设地球不自转、地表均一，结果在赤道与极地间存在怎样的热力环流？,（1）只考虑高低纬间热量差异,副热带高压带,2,4,副极地低压带,7,6,1,3,5,8,9,10,（2）既考虑高低纬间热量差异，又考虑地转偏向力，结果形成三圈环流,赤 道 低 压 带,副热带高压带,副热带高压带,副极地低压带,副极地低压带,极地高压带,极地高压带,东,南,信,风,中,纬,西,风,极 地 东 风,3、七个气压带和六个风带,5,气压带,风带与降水量关系,4,气压带与风带的季节移动：

16、北半球夏季北移，冬季南移。,假设地球表面是均匀的情况下,以亚洲地形为例，观察地球表面是否均匀？,冬季：大陆冷却快于海洋,高压,低压,二,海陆分布在大气环流的影响,亚洲高压（蒙古-西伯利亚高压）,阿留申低压,冰岛低压,600附近原为副极地低压带，冬季因陆地气温低，空气收缩下沉，陆地表面形成高气压，切断了副极地低气压带，使低压保留在海洋上。,夏季：大陆增温快于海洋,低压,高压,亚洲低压 （印度低压）,夏威夷高压,亚速尔高压,1,原因:海陆热力差异,2,影响,一 月,副 极 地 低 气 压 带,三、季风环流 1、季风的定义:盛行风向随季节变化作有规律的转换,称为季风,七 月,副 热 带 高 气 压

17、带,2、季风的形成: (1)巨大的海陆热力性质差异是形成季风的重要原因 (2)气压带与风带的季节移动是形成季风的又一原因,长江中下游地区，由于受夏季风的影响，降水丰沛，形成森林景观，植被为亚热带常绿阔叶林， 农业也生机勃勃。,撒哈拉沙漠常年受副热带高压的影响，降水稀少，形成沙漠景观。,A,B,C,D,气压带和风带,高低纬间 受热不均,地转 偏向力,太阳直射点 的南北移动,海陆热力 性质差异,3，东亚和南亚季风特点：,四,副高对我国天气的影响,1,成因:副热带高压脊北跳西进的过程(或夏季风进退),2,时空变化规律 南方:夏季风影响时间长，雨季长,降水多,河流汛期长. 北方:夏季风影响时间短,雨季

18、短,降水少,河流汛期短.,3,副热带高压脊势力异常对我国天气的影响 (1)副高势力强劲:北涝南旱 (2)副高势力弱:南涝北旱.,第五部分 常见的天气系统,一，气团,，概念：在水平方向上温度，湿度等物理性质比较均匀，在垂直方向上各种物理性质也很相似的大团空气,2，分类: 冷气团：气温较低，气压高 暖气团：气温较高，气压低,，对天气的影响：:单一气团控制下，天气晴朗， 性质不同气团交替控制，天气多变,锋面,二: 锋面系统： 冷暖气团的交界面，冷气团在锋下，暖气团在锋上， 天气变化显著.,1, 冷锋,雨区:锋后,冷气团主动移向暖气团,A,B,2,暖锋,雨区:锋前,暖气团主动移向冷气团,市区,冷锋过境

19、前市区的天气？,暖气团控制，气温高、气压低、晴朗,想一想：,市区,冷锋过境时市区的天气？,冷锋控制，阴天、下雨、刮风、降温,想一想：,冷锋过境前市区的天气？,暖气团控制，气温高、气压低、晴朗,市区,冷锋过境后市区的天气？,冷气团控制，气温降低、气压升高、晴朗,想一想：,暖气团控制，气温高、气压低、晴朗,冷锋过境前市区的天气？,冷锋过境时市区的天气？,冷锋控制，阴天、下雨、刮风、降温,冷锋降水多发生在锋后,市区,想一想：,暖锋过境前市区的天气？,冷气团控制，气温低、气压高、晴朗,市区,想一想：,暖锋过境前市区的天气？,暖锋过境时市区的天气？,冷气团控制，气温低、气压高、晴朗,暖锋控制，多为连续性

20、降水。,市区,想一想：,暖锋过境前市区的天气？,暖锋过境时市区的天气？,暖锋过境后市区的天气？,冷气团控制，气温低、气压高、晴朗,暖锋控制，多为连续性降水。,暖气团控制，气温升高、气压降低、晴朗,暖锋降水多发生在锋前,冷锋,暖锋,A,A,1,冷锋,2,暖锋,，准静止锋：当冷暖气团势均力敌,或者遇到地形 阻挡,锋面的移动缓慢,或较长时间内在一个地方摆动, 造成阴雨连绵的天气, 例如我国长江中下游直至日本 南部的梅雨天气和冬半年贵阳多阴雨冷湿天气,北半球,南半球,北半球,南半球,气旋,反气旋,北 半 球,北 半 球,南 半 球,南 半 球,三，气旋(低压)，反气旋(高压)天气系统,1,低压(气旋)

21、系统 (1)气流状况: 垂直方向上:辐合上升; 水平方向上:北逆南顺. (2)天气状况:阴雨天气,气旋,反气旋,北 半 球,北 半 球,南 半 球,南 半 球,三，气旋(低压)，反气旋(高压)天气系统,2,高压(反气旋)系统 (1)气流运动:垂直方向上:辐散下沉;水平方向上:北顺南逆 (2)天气状况:晴朗,四，锋面气旋与天气,反气旋的水平气流呈逆时针（或顺时针）辐散，冷暖气流不能相遇， 故反气旋（或高压脊）在地面附近不能形成锋面 气旋的水平气流呈逆时针（或顺时针）辐合，冷暖气流容易在槽线 处相遇形成锋面，近地面的气旋往往和锋面联系在一起，形成锋面气旋,4、台风与气旋,（1）台风：在西北太平洋上

22、，中心附近最大风力在 12级以上的热带气旋。台风是热带气旋强烈发展的 一种特殊形式。,（2）产生条件： 在洋面上温度超过26以上的热带或副热带海洋上。,五，降水类型,地形雨,第六部分 气候,气候:一个地区多年的平均天气状况 气候要素:气温：季节变化和年日温差 降水：降水季节变化和全年降水量,一,影响气候的因素 1，纬度位置：主导因素 2，下垫面： 海陆位置：海陆热力差异； 地形：迎风坡降水多,背风坡降水少;海拔越高,气温越低. 向阳和背阳破的温度差异； 反射率；反射率越高，气温越低； 洋流：暖流增温增湿；寒流降温减湿 3，大气环流:季风环流和三圈环流 4，人类活动,二，气候类型的分布与特点,三

23、,气候类型的判定方法 1,根据气温和降水分布图判定气候类型,以温定带,以雨定型,2,几种易混的气候类型 (1)热带草原和热带季风 相同点:全年各月气温均较高且具有明显的干湿季 不同点:热带季风降水更多,且变化更剧烈 (2)亚热带季风和温带季风 相同点:夏季高温多雨 不同点:最冷月均温和雨季长短 (3)温带海洋和温带大陆 最冷月均温:温带海洋为0以上;温带大陆为0以下 降水季节分配:温带海洋较均匀,温带大陆集中在夏季,3,气候的非地带性分布及成因,第七部分 大气环境问题,一,全球变暖,1、原因:二氧化碳含量增多: 燃烧矿物燃料; 毁林。,2、危害： 海平面上升； 引起各地降水和干湿状况变化； 水

24、循环紊乱；,3、措施: 提高能源利用率，采用新能源； 减少温室气体排放,加强国际合作； 保护森林,扩大森林面积,二,臭氧空洞与保护,1、原因:人们使用冰箱、空调时释放出的氟氯烃化 合物，通过光化学反应大量消耗臭氧。,2、危害： 危害人体健康； 对生态环境和农林牧渔业造成破坏。,3、措施： 减少并禁止氟氯烃等物质的排放研制新型的制冷系统; 全球合作。,三,酸雨【pH值小于5.6的雨水】,1、形成：燃烧煤、石油、天然气等，向大气中 排放二氧化硫和氧化氮等酸性气体。,2、分布：北欧,北美和我国西南地区.,3,危害： 使河湖水酸化，影响鱼类生长繁殖，乃至死亡； 使土壤酸化，危害森林和农作物生长； 腐蚀

25、建筑物和文物古迹； 危及人体健康。,4,防治： 减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放； 研制煤炭中硫资源的综合开发与利用； 发展洁净煤技术、清洁燃烧技术等。,分布在南 北纬10之 间,常年受 赤道低压控 制,全年高温 多雨,例如:亚马孙流域,刚果盆地,印度尼西亚等.,分布在南北纬 10南北回归 线之间; 处于赤道低气压 带和信风带交替 控制, 干湿季明显交替. 例如:非洲中部, 巴西,澳大利亚 东北部等.,分布在南北回归线至南北纬30之间， 在副热带高压或信风带控制下，常年炎热干燥少雨， 例如:撒哈拉,阿拉伯半岛,澳大利亚西部.,南北纬度3040之间的大陆西岸 夏季受副热带高压控制，干燥少雨； 冬

26、季受西风带控制，温和多雨。 例如:地中海沿岸,南北纬4060大陆的西岸. 终年盛行西风， 各月降水均匀, 全年温和多雨 例如:西欧,分布在南北10南北回归线之间的大陆东岸. 成因：主要是气压带和风带的南北移动。 全年高温,雨季集中. 例如:中南半岛和印度半岛.,分布在南北2535之间的大陆东岸; 成因：主要是海陆热力差异。 特点：夏季高温多雨，冬季低温少雨。 例如:我国秦岭淮河以南地区,分布在南北纬3555之间的大陆东岸 成因:主要是海陆热力差异,冬夏季风交替控制, 冬季寒冷干燥,夏季高温多雨. 例如:我国华北,东北,日本和朝鲜半岛.,分布在南北纬4060大陆的内部， 终年受大陆气团控制， 冬寒夏热,降水较少 例如:亚欧大陆和北美大陆内部.,两极地区以辐合下沉气流为主， 全年降水稀少，冬长严寒,夏短温暖,