大气运动( 二 )


大气运动

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受力分析2.地转偏向力 。空气在转动的地球表面按水平气压梯度力方向运动的同时,会受到地球自转偏向力的影响 。全球各纬度带的地转偏向力数值大小不等,赤道上的地转偏向力为零,极地的地转偏向力最大,其他纬度的地转偏向力介于两者之间 。地转偏向力的方向在北半球指向物体运动的右方,在南半球指向物体运动的左方 。地转偏向力只在空气相对于地表有运动时才产生,并且只改变空气运动的方向(风向),而不改变空气的运动速率(风速) 。3.摩擦力 。大气运动中受到的摩擦力一般分为内摩擦力和外摩擦力 。内摩擦力是在速度不同或方向不同的相互接触的两个空气层之间产生的一种相互牵制的力,它主要通过湍流交换作用使气流速度发生改变,也称湍流摩擦力,其数值很小,往往不予考虑 。外摩擦力是空气贴近下垫面运动时,下垫面对空气运动的阻力 。它的方向与空气运动方向相反 。一般海洋上摩擦力小,陆地上摩擦力大,所以海上风大,陆上风小 。摩擦力可减小空气运动的速度,并引起地转偏向力相应减小 。摩擦力对运动空气的影响以近地面最为显着,随着高度的增加而逐渐减小,到1km—2km高度以上,摩擦力的影响已小到可忽略不计 。因此,把此高度以下称为摩擦层,以上称为自由大气 。全球性大气环流1.由赤道地区热空气上升、极地地区冷空气下沉,可以知道低纬和高纬环流是热力原因形成的环流,中纬环流是动力因素形成的动力环流,所以赤道低气压带、极地高气压带是热力原因形成的,副热带高气压带和副极地低气压带为动力原因形成的 。在学习中我们要善于根据热力环流原理,理解七个气压带和风带的形成原因和相关的气候现象 。例如赤道地区终年高温,气流受热作上升运动,南北移后近地面空气密度减小形成低压,形成赤道低气压带,受其控制的地区,多对流雨,降水丰富 。又如在赤道低气压带与副热带高气压带之间,由于存在气压差异,水平气压梯度力由副热带高气压带指向赤道低气压带,又由于地转偏向力的影响,往北半球的低纬地区吹就形成了东北信风,往南半球的低纬地区吹就形成了东南信风 。由于信风由高纬(温度低的地区)流向低纬(温度高的地区),一般情况下降水稀少,但如果信风来自海洋,且有地形的抬升,也可能形成丰富的降水,如马达加斯加岛的东部地区、澳大利亚大陆的东北部沿海地区、巴西东南沿海地区等 。2.由于地球的公转运动,引起太阳直射点随季节而南北移动,导致气压带和风带在一年内也随太阳直射点作周期性的季节移动 。气压带和风带在一年内有规律的南北移动,常使一些地区在不同季节出现完全不同的气候,如地中海气候地区和热带草原气候地区 。3.海陆分布使气压带和风带的分布变得複杂化 。由于海陆热力性质的差异,使纬向分布的气压带被分裂为块状,形成一个个高、低气压中心 。北半球1月份副极地低气压带被陆地上冷高压切断,如图甲所示,副极地低气压带仅保留在海洋上,在海洋上形成阿留申低压,亚欧大陆形成亚洲高压;7月份副热带高气压带被陆地上热低压切断,如图乙所示,副热带高气压带仅保留在海洋上,在海洋上形成夏威夷高压,亚欧大陆形成亚洲低压 。4.亚洲东部季风环流最为典型 。海陆热力性质的差异,导致冬夏间海陆气压中心的季节变化,从而形成季风环流 。如下图就是不同季节海洋和陆地之间的季风环流(虚线箭头表示高空的大气运动方向) 。南亚季风的成因除海陆热力性质差异外,还有气压带、风带的季节移动,即南半球的东南信风夏季随着赤道低气压带北移而向北越过赤道,在地转偏向力的影响下,形成西南季风 。冬夏季风势力的强弱主要取决于水平气压梯度力的大小 。相关知识点一:大气的组成和垂直分层1)低层大气的组成:乾洁空气(氮—生物体的基本成分、氧—生物维持生命活动的基本物质、二氧化碳—光合作用的基本原料、臭氧—吸收太阳紫外线“地球生命的保护伞”)、水汽和固体杂质(成云致雨的必要条件)2):大气的垂直分层高度 温度 大气运动 对人类活动的影响高层大气 2000-3000千米 电离层反射无线电波平流层 50-55千米 随高度的增加而上升 平流运动 臭氧吸收紫外线升温;有利于高空飞行对流层 低纬:17-18千米,中纬:10-12千米,高纬:8-9千米 随高度增加而递减 对流运动 天气现象複杂多变,与人类关係最密切 。二:大气热力作用(1)对太阳辐射的削弱作用吸收作用:具有选择性,水汽和二氧化碳吸收红外线,臭氧吸收紫外线,对于可见光部分吸收比较少反射作用:无选择性,云层越厚,反射作用越强,在夏季多云的白天,气温不是很高散射作用:具有选择性,对于波长较短的篮紫光易被散射,所以晴朗的天空呈蔚蓝色(2)对地面的保温效应①大气吸收地面的长波辐射,截留热量而增温,由于大气对于太阳短波辐射的吸收能力比较差,但是对于地面长波辐射吸收作用强,所以地面辐射大部分都是被大气吸收②大气逆辐射是大气辐射的一种,方向朝向地面,对地面热量进行补偿,起保温作用 。三:大气的热力状况大气的热力作用1)热力环流:由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动的一种最简单的形式 。2)大气的水平运动—--风影响因素:等压线越密集的地方,则风力越大在单一水平气压梯度力作用下:风向垂直等压线,指向低压风向 在水平气压梯度力和地转偏向力作用下:风向与等压线平行 在三个力作用下:风向与等压线成一夹角,始终由高压指向低压方向.四;大气环境保护(1)全球变暖原因:二氧化碳的增多而使气温升高二氧化碳增多的原因:①大量燃烧矿物燃料,②毁林危害:①海平面上升,淹没陆地②改变各地降水状况和乾湿状况,导致世界各国经济结构的变化保护措施:①提高能源的利用技术和能源利用效益,採用新能源②努力加强国际合作(2)臭氧层的破坏与保护原因:除了自然原因以外,主要是人类使用製冷设备排放的氟氯烃危害:①危害人体健康,②对生态环境和农林牧渔业造成破坏保护措施:减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧物质的排放,加强国际合作(3)酸雨概念:人们一般把PH值小于5.6的雨水称为酸雨成因:燃烧矿物排放的大量二氧化硫和氮氧化物等酸性气体危害:河湖水酸化,土壤酸化,危害森林和农作物生长,腐蚀建筑和文物古蹟等防治措施:防治酸雨最根本的措施是减少人为硫氧化合物和氮氧化合物的排放,我国已经採取了发展洁净煤技术、清洁燃烧技术等措施来控制酸雨意义风就是指大气的水平运动 。通过大气的运动,进行热量和水汽的输送,产生多种天气变化 。能量大气运动的能量来源于太阳辐射,同时由于地球的形状,造成各纬度获得的太阳辐射能多少不均,造成高低纬度间温度的差异,这是引起大气运动的根本原因 。而水平气压梯度力则是引起大气运动的直接原因 。