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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。
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。
(3)果园铺沙、鹅卵石——比热容
[原理]:增大比热容
[意义]:果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。
(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。
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——(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
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