大氣環(huán)境-高一地理

大氣環(huán)境

高度(km)

溫度(℃)

“大氣垂直分層示意圖”

大氣在垂直方向上分為：對流層f平流層f高層大氣，其中，對流層的氣溫隨著海拔的升高

而逐漸降低，平流層的氣溫隨著海拔的升高而升高，高層大氣的氣溫變化是先降低后升高。

(1)與人類關系最密切的是哪一層？為什么？

與人類關系最密切的是對流層；對流層是貼近地面大氣的最底層，整個大氣質(zhì)量的3/4和幾

乎全部水汽、固體雜質(zhì)都集中在這一層，人類生活在對流層的底部，因此，該層是大氣中最

活躍，也是與人類關系最密切的一層。

(2)飛機飛行在哪?層？為什么該層最適合飛機飛行？

飛機飛行在平流層，這是因為該層水汽、固體雜質(zhì)極少，天氣晴朗，能見度好，大氣平穩(wěn)，

有利于高空飛行。

一、對流層大氣的受熱過程

(-)大氣對太陽輻射的吸收作用

人氣對太陽輻射的削弱作用表

太陽輻總體波長范圍：0.15?4微米

射紫外光可見光紅外光

占太陽7%(包括X射線和丫

輻射能射線)50%43%

的比例

波長(微小于0.175?

0.40-0.76大于0.76

米)0.750.40

波長較短的藍色光等為大氣分子對流層大氣中的二

經(jīng)過大幾乎完

絕大部分所散射，水汽、云和浮塵等可阻氧化碳、水汽、云

氣層時全被上

被臭氧層擋、反射和吸收一部分可見光，和浮塵，可直接吸

發(fā)生的層大氣

吸收絕大部分可見光能夠直接到達地收相當數(shù)量的紅外

情況吸收

面光

提問：

1、在太陽輻射能中，波長由短到長，主要分為哪幾類光？各波段能量分別占太陽輻射能量

的多少？各類光的波長范圍大約是多少？

按波長由短到長分別有紫外光、可見光、紅外光。紫外光占太陽輻射能的比例為7%,波長

范圍是0.40微米以下?？梢姽庹继栞椛淠艿谋壤?0%,波長范圍是0.40?0.76微米之

間。紅外光占太陽輻射能的比例是43%,波長范圍是大于0.76微米。

2、這些光線在經(jīng)過大氣時被大氣削弱的情況是否相同，為什么？

不相同。紫外光幾乎完全被上層大氣吸收，絕大部分被臭氧層吸收。可見光絕大部分能直接

到達地面，波長較短的藍色光等易為大氣分子所散射。對流層中的二氧化碳、水汽、云和浮

塵，可直接吸收相當數(shù)量的紅外光。

3、對流層大氣對太陽輻射的吸收、反射、散射作用各有什么特點？

對流層大氣基本上不能直接吸收太陽輻射的能量；對流層大氣對太陽輻射的吸收具有選擇

性；波長較短的藍色光最易被散射，因此散射也具有選擇性，對流層的反射作用不具有選擇

性。

4,為什么晴朗的天空多呈蔚藍色？

大氣對太陽輻射的散射圖

在太陽輻射的可見光中，波長較短的藍色光最容易被空氣分子所散射，所以晴朗的天空呈現(xiàn)

蔚藍色。

（二）地面輻射和大氣輻射

物體的溫度越高，輻射中最強部分的波長越短；物體溫度越低，輻射中最強部分的波長就越

長。因此，太陽輻射稱為短波輻射，地面輻射稱為長波輻射。

近地面大氣中的二氧化碳和水，能夠強烈吸收地面長波輻射而增溫，所以地面是對流層大氣

的直接熱源。

“太陽輻射、地面輻射和大氣輻射的關系示意圖”

太

陽

輻

大氣和地面的反射射

101!

?

我們再來看看大氣增溫后會出現(xiàn)什么樣的情況呢？

地面吸收太陽輻射而增溫，同時以紅外線的形式向外輻射熱量?地面放出的長波輻射絕大部

分（75%?95%）被對流層大氣中的水汽和二氧化碳吸收，少部分透過大氣返回宇宙空間。大

氣吸收了地面的長波輻射使大氣增溫，大氣在增溫的同時也向外放出紅外線輻射，其中大部

分朝向地面，因輻射方向與地面輻射相反，被稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射把熱量還給地面,

在一定程度上補償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用。

（1）深秋至第二年早春季節(jié)，霜凍為什么多出現(xiàn)在晴朗的夜晚？

因為晴朗的夜晚大氣中的水汽含量少，因而對地面長波輻射的吸收能力就弱，進而導致大氣

逆輻射弱，對地面的保溫作用就弱，所以，容易出現(xiàn)霜凍。

（2）每年秋冬季節(jié)我國北方地區(qū)的農(nóng)民常用人造煙幕的辦法，使地里的蔬菜免遭凍害，其

原理是什么？

用人造煙幕，主要是為了增加大氣中的煙塵，以增強大氣逆輻射作用，使大氣的保溫作用加

強，因而使地里的蔬菜免遭凍害。

（三）影響地面輻射的主要因素：緯度位置和下墊面、氣象因素。

“不同太陽高度輻射強度變化示意圖”（下圖）

緯度位置是如何影響太陽輻射的呢？

緯度不同的地區(qū)，年平均正午太陽高度不同，太陽輻射經(jīng)過大氣的路程長短各異，尤其是太

陽光線照射水平地面的角度不同，這是太陽輻射強度由低緯度向兩極遞減的重要原因。太陽

高度角愈大，等量的太陽輻射經(jīng)過大氣的路徑愈短，被大氣削弱的愈少。這樣，同樣性質(zhì)的

地表，受到太陽輻射的強度就越大，所產(chǎn)生的地面輻射就越強。

“不同性質(zhì)地面的反射率”

不同的下墊面，為什么對太陽輻射的影響不同呢？

下墊面不同，其地表性質(zhì)就不同，吸收和反射的太陽輻射比例也不同，下墊面的熱力狀況就

不一樣，所以不同的下墊面，其地面輻射也就出現(xiàn)了差異。

二、全球氣壓帶、風帶的分布和移動

（-）熱力環(huán)流形成的原理

如圖：假設地面上有A、B、C三地，且具有在高空的平直等壓面：FlH下往上依次是1010（百

帕、1005（百帕）、1000（百帕）。此時，同一水平面氣壓相等,等壓面與地面平行（圖Do

據(jù)圖講解，如果我們在A地放一個大火爐，則顯然A地近地面受熱，處于冷熱不均狀態(tài)，A

地大氣膨脹上升到上空積聚起來，上空空氣密度增大，那么這里的氣壓就會高。為什么我們

說密度大，氣壓就會高呢？其實很明顯，在中學物理已學到：P=Pgh,這里為同一高度，h

是不變值，因此P大，P也大。那么在A高空由于P增大，就形成了相對于同一高度的B、C

兩地高空的高氣壓。

另外在B、C兩地放一些大冰塊，B、C兩地冷卻，空氣收縮下沉，上層空氣密度減小，形成

了在同一高空A處相對大密度，B、C兩地的小密度（圖3）。也就是形成了B、C兩地高空的

低氣壓。

而A地的空氣上升后，近地面的空氣密度減小，氣壓比周圍地區(qū)低，成為低氣壓；B、C兩

地則為高氣壓。就形成了如圖4的等壓面。

由于冷熱不均引起的空氣環(huán)流我們稱之為熱力環(huán)流。

小廿天小|根本空氣垂,同一水平面宜埠空氣水

太陽輻射T冷熱不均扇直運動氣壓差異前平運動

熱力環(huán)流大氣運動最簡單形式

“城市熱島圖”，引導學生繪圖分析。

解釋：由于城市中工廠、家庭和機動車輛的熱量排放，以及城市建筑物高而密集的原因,

使城市和郊區(qū)相比，氣溫偏高，這樣城市變成了一個溫暖的島嶼——“城市熱島”。在上海

市觀測到熱島強度（即城鄉(xiāng)溫差）為68℃（1979年11月13日）。由于“熱島”的存在,

城市中盛行上升氣流，而在郊區(qū)為下沉氣流，這樣在城市與郊區(qū)之間便形成了小型的熱力環(huán)

流。

（二）大氣的水平運動

1、同一水平面上單位距離間的氣壓差叫做水平氣壓梯度O

t上

TH口

T

*f

Ji

只要在水平面上存在著氣壓梯度，就會產(chǎn)生促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的力，即水平

氣壓梯度力。

氣壓梯度力，就是促使大氣由高壓區(qū)流向低壓區(qū)的力，是使大氣產(chǎn)生水平運動的原動力，是

形成風的直接原因，其方向是沿垂直于等壓線的方向，由高壓指向低壓。

（三）全球氣壓帶和風帶的分布

“理想狀態(tài)下赤道與極地間的熱力環(huán)流示意圖”（北半球部分）

赤道地面氣溫高，空氣受熱上升，使地面形成低壓。所以，高空的空氣由赤道向極地流動,

近地面的空氣由極地向赤道流動。

這種因不同緯度冷熱不均,而使赤道地區(qū)形成低氣壓帶，兩極地區(qū)形成高氣壓帶的影響因素,

被稱為熱力因素。

1.低緯環(huán)流和信風帶

“三圈環(huán)流圖及低緯環(huán)流示意圖”

北緯30°上空偏轉

成西風，氣流無

法北上在此堆枳IIJ極地冷，空

我縮下沉

氣IL^G

極地高樂帶

流

余空北上氣流堆

右偏成西南丹枳

.卜

副極地低壓帶

沉

北緯30'施

近地面氣流右

偏成東北-

4帝

赤道受熱.空氣電脹1：赤道熱.空氣膨脹h升|

升.近地面形成低IE

看圖、問題：一、

①低緯環(huán)流圈形成的緯度范圍；

②在赤道和北緯30°的地面氣壓高低的狀況及形成原因；

③在北緯30°和赤道的近地面間形成的盛行風向及風帶名稱；

④在赤道和北緯30°的地區(qū)是否容易形成降水？

回答：

①赤道和北緯30°之間。

②赤道地面氣溫高，空氣受熱上升，使地面形成赤道低氣壓帶、高空形成高壓；北緯30°

的地面形成高壓的原因是：來自赤道上空向北流的空氣受地轉偏向力的影響，由南風逐漸右

偏成西南風，在北緯30°附近偏轉變成自西向東的西風，導致“堆積效應”；北緯30°附近

的上空堆積產(chǎn)生下沉氣流，形成副熱帶高氣壓帶。這種空氣“堆積效應”就是氣壓帶形成的

動力因素。

③信風帶：在近地面，空氣則從副熱帶高氣壓帶流出，向南的一支流向赤道低氣壓帶，逐漸

右偏成為東北風，形成東北信風帶，同理，在南半球，則形成東南信風帶。東北信風帶與東

南信風帶在赤道附近輻合上升。這樣，在赤道與副熱帶地區(qū)之間形成兩個低緯環(huán)流圈的同時，

又形成了南北半球的兩個信風帶。

④赤道地區(qū)為上升氣流，易形成降水，北緯30。地區(qū)為下沉氣流，不易形成降水。

看圖問題二：

①中緯環(huán)流與高緯環(huán)流的緯度范圍分別為多少？

②中緯環(huán)流和高緯環(huán)流各自是如何形成的？

③在北緯30°?60°和北緯60°?90°的近地面間形成的盛行風向及風帶名稱是什么？

④在北緯60°與北緯90°的地區(qū)是否容易形成降水？

回答：

1：中緯環(huán)流形成于北緯30°?60°,高緯環(huán)流形成于北緯60°?90°。

2：低緯環(huán)流使副熱帶地區(qū)形成副熱帶高氣壓帶，而在北緯90°,由于氣溫低，盛行下沉氣

流，形成了極地高氣壓帶；在兩個高氣壓之間的北緯60°,則形成了副極地低氣壓帶，它

的形成與來自副熱帶高氣壓帶和極地高氣壓帶的兩支冷暖不同的氣流有關。由于這兩支性質(zhì)

不同的氣流在北緯60°附近相遇，暖輕的氣流便爬升到冷重的氣流之上，形成副極地上升

氣流。上升到高空后即向南北分流，其中向低緯方向流動的高空氣流，流向副熱帶高氣壓帶

的上空，隨后轉為下沉氣流，這樣便在副熱帶高氣壓帶和副極地低氣壓帶之間形成了一個完

整的中緯環(huán)流。而向高緯方向流動的高空氣流，在極地地區(qū)下沉，于是便在副極地低氣壓帶

和極地高氣壓帶之間形成高緯環(huán)流。致使北緯60°附近的近地面氣壓降低，形成副極地低

氣壓帶。

3：在北緯30°?60°盛行從副高吹來的西南風，形成西風帶；在60°?90°盛行從極地高

氣壓帶吹來的東北風，形成極地東風帶。

4：因為在北緯60°有冷暖性質(zhì)不同的氣流相遇，形成鋒面，所以容易產(chǎn)生降水。北緯90。

因為盛行下沉氣流，因此不容易產(chǎn)生降水。

要求學生熟練畫出氣壓帶、風帶分布的簡圖，并記住其名稱。如下圖：

90"極地高氣壓帶

尹劇極地油氣壓帶、

/片才中緯中風

34副熱而島氣壓帶,

/J7低緯倍嬴

0。上赤遒低氣壓帶

\低低位風帶

3/副熱帶高氣壓帶-

\、、中緯西風帶二7

64__副極地低氣壓帶

7^極地東風散

90°極地高氣壓帶

地球上的風帶和氣壓帶

（四）全球氣壓帶和風帶的移動

看教材圖P5I“風帶和氣壓帶移動示意圖”，觀察思考完成活動P5Z第1題相關內(nèi)容:

當氣壓帶、風帶的分布以赤道為中心南北對稱移動時.，是什么節(jié)氣？此時太陽直射點在什么

位置？

什么季節(jié)北半球的氣壓帶、風帶向北移動？此時太陽直射點在什么位置？

什么季節(jié)北半球的氣壓帶、風帶向南移動？此時太陽直射點在什么位置？

回答：

①春季和秋季，直射赤道。②夏季，直射北回歸線。③冬季，直射南回歸線。

結論：由于太陽直射點隨季節(jié)變化而南北移動，氣壓帶和風帶在一年內(nèi)也做周期性的移動。

就北半球來說，大致是夏季北移，南半球則恰好相反。

問題：如果黃赤交角為0°,還會有氣壓帶、風帶的季節(jié)移動嗎？

回答：不會。因為如果黃赤交角為0°,太陽直射點就一直在赤道上，太陽直射點沒有了南

北向的季節(jié)移動，氣壓帶和風帶就沒有了季節(jié)移動。

三、氣壓帶和風帶對氣候的影響

氣壓帶、風帶對全球氣候的影響表

氣壓帶分布成因氣流運動對氣候的影響

赤道低氣壓帶0°附近熱力因素上升濕熱

副熱帶高氣壓南北緯30°附

動力因素下沉干熱

帶近

副極地低氣壓南北緯60。附

動力因素上升溫濕

帶近

南北緯90°附

極地高氣壓帶熱力因素下沉冷干

近

風向

對氣候的影

分布北半南半

響

球球

低緯信風東北東南

赤道低氣壓帶與副熱帶高氣壓帶之間干燥

帶風風

中緯信風副熱帶高氣壓帶和副極地低氣壓帶之西南西北

濕潤

帶間風風

極地東風東北東南

副極地低氣壓帶和極地高氣壓帶之間冷干

帶風風

(-)氣壓帶、風帶季節(jié)移動與大氣活動中心

夏季冬季

原因

氣溫氣壓氣溫氣壓

陸地高低低宜曰

海陸熱力性質(zhì)差異

海洋低高高低

亞洲大陸太平洋大西洋

7

亞洲低壓夏威夷高壓亞速爾高壓

月

1

.亞洲高壓阿留申低壓冰島低壓

月

(二)氣壓帶、風帶季節(jié)移動與季風環(huán)流

看圖問題：

①何為季風？甲乙兩幅哪幅是1月？哪幅為7月？

②為什么東亞地區(qū)的季風最典型？

③為什么東亞.形成的是東南季風而南亞形成的是西南季風？

亞洲冬、夏季季風示意

回答：

1季風概念：盛行風向隨季節(jié)有規(guī)律變化的風叫做季風。圖中甲圖為1月份，乙圖為7月份。

2東亞位于世界最大的亞歐大陸東部，面臨世界最大的太平洋，海陸的氣溫對比和季節(jié)變化

都比其他任何地區(qū)顯著，所以季風現(xiàn)象最突出。

3由于海陸熱力性質(zhì)差異，冬季亞洲大陸氣溫低形成亞洲高壓，太平洋北部形成阿留申低壓，

東亞盛行來自內(nèi)蒙古一西伯利亞高壓前緣的偏北風，低溫干燥，風力強勁；夏季亞洲大陸氣

溫高形成亞洲低壓，太平洋形成夏威夷高壓，東亞盛行來自太平洋副熱帶高壓西北部的偏南

風，高溫、濕潤和多雨。這就是東亞的季風。

問題：

海陸熱力性質(zhì)差異是形成季風的重要原因，是否是唯一原因呢？

回答：不是。氣壓帶、風帶位置季節(jié)移動，也是形成季風的重要因素。南亞地區(qū)夏季吹西

南季風的原因是氣壓帶、風帶的季節(jié)移動。夏季，太陽直射點向北移動到北半球，南半球的

東南信風越過赤道，在地轉偏向力的影響下，成為西南季風。

問題：南亞地區(qū)夏季的西南季風有何特點？會帶來什么后果？

回答：南亞地區(qū)夏季的西南季風來自赤道海洋，空氣濕熱，造成南亞夏季高溫多雨。西南季

風有的年份強，有的年份弱，進退有快有慢，西南季風的強弱、進退會影響南亞地區(qū)的天氣

和氣候，容易造成嚴重的旱澇災害。

東亞季風和南亞季風的比較表:

北冰洋

項分布地區(qū)

苔原氣候

60°60我國東部、日本

東大

7溫帶海洋和朝鮮半島等

季性氣候溫帶大陸性氣候

太地

40°小風氣候\

西

地中海氣候35平亞洲印度半島

亞熱帶\

南30°

副熱帶、，告風氣候和我國西南等

季洋熱帶沙漠氣候

地區(qū)

20°20°洋

熱帶草原氣候

(熱帶季風候

10°T710

赤道ft

刈底區(qū)帶）工熱帶雨林氣候

0

0°印度洋

氣候類型大氣環(huán)流狀況降水特征

熱帶雨林氣候常年受赤道低壓帶控制

溫帶海洋性氣位于溫帶大陸西海岸，常年受西風帶影年雨型

候響

位于亞熱帶大陸西海岸，夏季受副熱帶

地中海氣候冬雨型

高壓控制，冬季受西風帶影響

夏季受赤道低氣壓帶影響，冬季受副熱

熱帶草原氣候

帶高氣壓帶控制

夏雨型

熱帶、亞熱帶、夏季盛行來自海洋的偏南風，冬季盛行

溫帶季風氣候來自大陸內(nèi)部的偏北風

常年受副熱帶高氣壓帶或信風帶控制，

熱帶沙漠氣候少雨型

降水稀少

四、天氣系統(tǒng):

鋒面、低壓、高壓等天氣系統(tǒng)的特點

1、鋒系統(tǒng)

冷鋒暖鋒準靜止鋒

冷氣團主動向暖暖氣團主動向冷冷暖氣團勢力相

概念氣團方向移動的氣團方向移動的當，使鋒面來回

鋒鋒擺動的鋒

暖氣

團被迫抬升徐徐爬升緩緩上滑

上升

鋒前暖氣團在前,冷冷氣團在前,暖

鋒后氣團在后氣團在后

雨區(qū)延伸到鋒后很大

以鋒后為主鋒前

位置范圍

天氣

圖

?

云/

簡圖*

q-ZT-M_L>HE

雨區(qū)騏

圖y

過境單一暖氣團控單一冷氣團控單一氣團控制，

刖制，溫暖晴朗制，低溫晴朗天氣晴朗

暖氣團被冷氣團暖氣團沿冷氣團

過境抬升，常出現(xiàn)陰徐徐抬升，常出常出現(xiàn)連續(xù)性降

時雨、下雪、刮風、現(xiàn)連續(xù)性云雨天水天氣

降溫等天氣氣

氣壓升高，氣溫氣壓下降，氣溫

過境單一氣團控制，

和濕度下降，天和濕度升高，天

后天氣晴朗

氣晴朗氣晴朗

我國大多數(shù)降水華南“清明時節(jié)

天天氣，北方夏季雨紛紛”

名

實的暴雨，冬春季江淮地區(qū)的梅雨

例一場春雨一場暖

節(jié)的大風、沙暴、季節(jié)

寒潮，一場秋雨貴陽冬半年“天

一場寒無三日晴”

2、低壓（氣旋）和高壓（反氣旋）系統(tǒng)

氣旋、反氣旋是對天氣系統(tǒng)氣流狀況的描述，低壓、高壓是對天氣系

氣流（氣中心氣流及統(tǒng)氣

氣流的水平運動方向?qū)嵗?/p>

壓）狀況天氣狀況

北半球按逆時針方

氣旋中心氣流上

向、南半球按順時針

（低壓中升臺風

方向由四周向中心輻

心）多陰雨天氣

入口

伏旱

?”

北半球反氣旋南半球冬

天

北半球按順時針方氣

反氣旋中心氣流下

寒

向、南半球按逆時針潮

（高壓中沉

方

北

秋

方向由中心向四周輻“

心）多晴朗天氣

氣

高

爽

散”

3、鋒面氣旋

第四節(jié)水循環(huán)和洋流

【水循環(huán)的過程和主要環(huán)節(jié)】

海陸間大循環(huán)（使陸地水不斷得到補充，水資源的得以再生，是最重

要的循環(huán)）、海上內(nèi)循環(huán)（水循環(huán)的水量最大，對于全球的熱量輸送

有重要意義）、陸上內(nèi)循環(huán)（數(shù)量少，但對干旱地區(qū)非常重要）

主要環(huán)節(jié)有：蒸發(fā)、降水、水汽輸送、地表徑流、下滲、地下徑流、

植物蒸騰等。

臺風登陸屬水汽輸送環(huán)節(jié)，江河入海屬地表徑流環(huán)節(jié)，跨流域調(diào)水是

人類改變了地表徑流。外流河參與了海陸間循環(huán)，內(nèi)流河（如塔里木

河）只參與了陸上內(nèi)循環(huán)。

【自然界水循環(huán)的地理意義】

①維持全球水的動態(tài)平衡②水資源不斷更新③使各圈層間、海陸間實

現(xiàn)物質(zhì)轉移和能量交換④影響全球氣候，塑造地表形態(tài)

1、水循環(huán)

2、我國不同地區(qū)河流的補給類型

處給特黎響因

徑流的季節(jié)變化補點

給

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