导图社区 大气的受热过程和大气运动
这是一篇关于大气的受热过程和大气运动的思维导图,课程标准、四大气热力环流、一大气的受热过程、二大气对地面的保温作用、五大气的水平运动等。
编辑于2021-09-27 11:13:47初中数学二次函数全攻略:掌握核心技巧,轻松解题!内容涵盖平面直角坐标系与函数基础、二次函数平移规律、解析式确定方法(顶点式/交点式/一般式)及实际应用。重点解析图像性质、对称轴公式(x=-b/2a)、顶点坐标求法,以及通过自变量取值判断a±b c符号的诀窍。教你三种比较函数值大小的方法,并强调建立坐标系实现数形结合的关键作用融合三角函数、相似三角形等几何知识,通过最值分析解决利润优化等实际问题。
初中数学反比例函数精讲:掌握核心,轻松解题!本文系统梳理反比例函数要点:从坐标系基础到k的几何意义(k决定面积),详解待定系数法求解析式的三步操作设式、代点、算k。重点分析双曲线特性:图象对称性(y=±x为对称轴)、象限分布规律(k>0在一三象限,k<0在二四象限),以及跨象限比较坐标的技巧。特别强调坐标法在几何问题中的高效应用,通过典型例题揭示如何利用图象特征快速求解函数解析式。
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2.2 大气的受热过程
课程标准
运用示意图等,说明大气受热过程,并解释相关现象
基础知识
物体温度越高,辐射中能量最强部分的波长越短,反之越长。
太阳辐射是短波辐射
辐射能力最强
可见光
地面辐射是长波辐射
红外线
大气中的臭氧主要吸收波长较短的紫外线
大气中的水汽和二氧化碳主要吸收波长较长的红外线
一大气的受热过程
三辐射 两热源 两过程 两作用
能量来源
地球大气最重要的能量来源
太阳辐射
近地面大气主要的、直接的热源(对流层大气的主要直接热源)
大气的削弱作用
大气散射
大气反射
削弱最强
大气吸收
受热过程
太阳暖大地
太阳短波辐射
小部分被大气吸收(臭氧,水汽和二氧化碳)或反射(云层),大部分达到地球表面,被地面吸收和反射→地面增温
太阳辐射中的可见光被吸收得很少
大地暖大气
地面长波辐射
大气(水汽、二氧化碳等)对地面长波辐射吸收较多,绝大部分(75-95%)地面长波辐射被大气截留
极少部分穿过大气
热量传递给近地面大气
大气增温
地面辐射不是地面反射的太阳辐射
二大气对地面的保温作用
大气还大地
地面长波辐射使大气增温
大气辐射
大气辐射一小部分向上射向宇宙空间
大部分向下射向地面,其方向与地面辐射方向相反
大气逆辐射
补偿地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用
天空有云,特别是浓密的低云时,大气逆辐射更强
水汽、二氧化碳的作用
吸收地面长波辐射能力强,使大气增温
大气的削弱作用和保温作用
取决于
云量
天气
晴朗天气,云层薄
气候
西北地区:气候干旱,降水少
地势
青藏高原:地势高,空气稀薄
三小知识
在晴朗的天空,特别是雨过天晴时,天空为什么呈现蔚蓝色?
蓝紫色光被选择性散射的结果
有云的白天气温会低些
云层具有反射作用
昼夜温差不大
直射、斜射与太阳辐射强度的关系
斜射的越厉害,穿过大气的路径就越长,被削弱的就越多,因此太阳辐射越弱(高纬度气温低于低纬度)
为什么一天当中的最高气温不是12点?
12点太阳辐射达到最大值,地面辐射增温至最大值需要时间,大气增温至最大值也需要时间
常考点
大气受热过程的应用
昼夜温差
原因
地势
地势高,大气稀薄
天气
天气晴朗,能见度好
白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱
昼夜温差大
高原和山地太阳辐射强,昼夜温差大;平原和盆地太阳辐射弱,昼夜温差小
下垫面
热容量大
温度升降幅度小,温差小
热容量小
温度升降幅度大,温差大
沿海(滨海)地区昼夜温差小,内陆地区昼夜温差大
案例分析
陆地与海洋
陆地比热容量小,白天和夏季增温快,夜晚和冬季降温快,海洋则相反
阴天与晴天
阴天,多云。白天,大气对太阳辐射的削弱作用强,气温较晴天低;夜晚,大气逆辐射强,气温较晴天高。
低纬和高纬
中纬度地区气温年较差较大
中纬度地区四季变化明显,低纬地区终年高温
年较差最小的地区出现在赤道附近的海洋上
较大的地区
举例
青藏高原和西北地区
沙漠地区
原因
西北地区气候干旱,降水少、云层少
白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面太阳辐射多,气温高
夜晚大气逆辐射弱,对地面保温作用弱,气温低
藏族服饰的原因
西藏地区昼夜温差大
较小的地区
举例
四川盆地
降水多,云层多的地区
全球气候变暖
原理
温室气体大量排放→大气吸收地面辐射增多→大气逆辐射增强,保温作用增强→气温升高,全球变暖
案例
温室大棚
温室大棚的原理与大气保温效果相似,但是原理不同
材料
玻璃、塑料薄膜等透光性能好的材料
利于太阳短波辐射进入
不利于地面长波辐射的逸出
保温作用
阻碍了地面长波辐射的散出
阻隔了室内空气与室外冷空气的热交换
门口和内部的植物长势不一样
内部长势好于门口
门口甜度好于内部
昼夜温差大
霜冻
出现时间
出现在深秋或早春晴朗的夜晚
原因
季节气温低
秋冬或早春季节气温较低
保温作用弱
晴天晚上云少,大气逆辐射弱,保温效应差,当温度低到0°C以下时,就会出现霜冻
防霜冻措施
通过燃烧(潮湿的)秸秆,产生的烟雾可以增加近地面大气中的二氧化碳和水汽含量,从而增强大气逆辐射,对农作物起到保温作用。
地膜覆盖
仅从大气的受热过程,说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显?
地球
白天,大气削弱了到达地面的太阳辐射,气温不会太高
夜间,地面辐射绝大部分热量又被大气逆辐射还给地面,使气温不致降得过低
月球
白天,由于没有大气对太阳辐射的削弱作用,月面温度升得很高,气温很高
夜间由于没有大气的保温效应,月球表面辐射强烈,月面温度骤降,气温很低
青藏高原光照强但气温低
分析方法
从地形,气候,保温作用和削弱作用三个方面分析
海拔高,空气稀薄,大气的削弱作用弱,保温作用也弱
增加果蔬的有机质或糖分的积累,提高品质
原理:昼夜温差大
有机质或糖分积累的原理
白天植物进行光合作用,合成碳水化合物(糖类)
大气削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,光合作用强,合成糖类多
夜晚植物进行呼吸作用,分解碳水化合物
大气保温作用弱,呼吸作用弱,分解的糖类少
削弱作用和保温作用弱
地区
干旱、半干旱地区
海拔高的地区
沙地
沙地西瓜
天气晴朗的日数多,云层薄
人工措施
铺设鹅卵石
防止土壤水分蒸发
增大昼夜温差,利于果蔬糖分的积累
五大气的水平运动——风
形成风的直接原因
水平气压梯度力
概念
由同一水平面的气压梯度产生的促使大气由高压区流向低压区的力
气压梯度
水平方向上单位距离间的气压差
风的相关要素
风向
风吹过来的方向
风速
风移动的速度
用风力表示,1-12级
三个力及特点
气压梯度力
特点
力的方向
与等压线垂直,由高压指向低压
对风向和风速影响情况
既改变风速,也改变风向
形成风的原动力(直接原因)
等压线越密,水平气压梯度力越大,风速越大
大小与等压线的疏密成正相关
等压线弯曲,风向改变
地转偏向力
概念
由于地球自转,在地球上作水平运动的物体,其运动方向会发生偏转。
导致物体水平运动方向发生偏转的力称为地转偏向力
风一旦形成,马上就会受到地转偏向力影响
特点
力的方向
北半球向右偏,南半球向左偏
垂直于空气的运动方向(风向)
风速越大,地转偏向力越大
对风向和风速影响情况
只改变风向,不改变速度
赤道无地转偏向力,由低纬向高纬增大
大小与纬度高低成正相关
摩擦力
概念
地面(下垫面)和空气之间,以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力
特点
力的方向
与空气运动方向相反
对风速和风向影响情况
既改变风的方向,也改变风的速度
对风有阻碍作用,可以减小风速
大小取决于地表的粗糙程度
高空大气运动时的摩擦力很小,可以忽略
为何荒漠地区的风速比林地大?
营造防护林带,增大摩擦力,减小风速
风向
高空的风
与等压线平行
由于地转偏向力总是与物体运动的方向垂直。当地转偏向力与水平气压梯度力相平衡时,物体保持原来的运动状态。
影响因素
水平气压梯度力
地转偏向力
近地面的风
与等压线斜交
风向与等压线有一夹角
由于地面有摩擦力,摩擦力的方向与物体运动的方向相反
近地面的风都是偏风向
如果风是从后背吹过来的,那么右后方为高压区,左前方为低压区
影响因素
气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
风力大小的因素的判定
气压梯度力大小
同幅等压图
等压线密集,气压梯度力大,风力大
不同等压图
水平气压梯度=两点气压差/(两点图上距离)÷比例尺
温差大,水平气压梯度力大,风力大
距风源地远近
距离风源地近,风力大
西北地区距离冬季风源地近,冬季风力大
摩擦力大小
平原、高原地面平坦开阔,阻挡作用弱,风力大
如内蒙古高原
风从陆地吹向海面或湖面摩擦力变小,风力变大
植被多少
植被茂密,阻力大,风力大
植被稀疏,阻力小,风力大
地形因素
地形(河谷、山谷)延伸方向与盛行方向基本一致,受狭管效应影响,风力大
四大气热力环流
大气运动分类
垂直运动
气流上升
气流下沉
水平运动
风
概念
由于地面冷热不均而形成的空气环流
大气运动最简单的形式
热力环流的形成过程
太阳辐射分布不均→地面冷热不均→大气的垂直运动→同一水平面气压差异→大气的水平运动
大气运动的能量来源
太阳辐射
最根本,最主要
在不同地区分布不均匀
知识点汇总
空气受热受冷
空气受热
膨胀上升,高空密度增大,形成高气压
空气受冷
收缩下沉,高空密度减小,形成低气压
冷空气下沉,暖空气上升
举例:空调和暖气安装部位
气压
相关因素
高度
海拔越高,气压越低
温度
温度高近地面气压低,高空气压高;温度低近地面气压高,高空气压低
大小比较
垂直方向上,近地面气压高于高空气压
水平方向上,高压>低压
高压、低压是针对同一水平面而言的
气流不一定由高气压流向低气压。
同一水平面上,气流从高气压到低气压
动力学原因
在垂直方向上,气流有可能由低气压流向高气压区
热力学原因
气压变高等压面向高空凸, 气压变低等压面向近地面凹
凸高凹低
气温
大小比较
垂直方向上,近地面气温高于高空
水平方向上
热空气上升的低空>冷空气下沉的低空
热空气上升的高空>冷空气下沉的高空
基础知识
等压面
大气中气压值相等的点所构成的面
同一等压面上各点气压值相等
等压线
气压相等点的连线被称为等压线
等压线是等值线的一种
同一等压线上 的点气压相等
等压线发生弯曲,风向发生改变
等压线的疏密程度反映了气压梯度的大小
等压线越密,气压梯度越大,风力大
举例
原理
近地面空气受热或冷却→大气的垂直运动→同一水平面上的气压差异→大气的水平运动→地区间的大气热力环流
海陆风(湖陆风)
海陆风对海滨地区的气温有调节作用
白天来自海洋的风比较凉爽湿润,对海滨地区能够起到降温的作用;夜晚来自陆地的风比较温热干燥,对海滨地区能够起到增温的作用。海陆风共同作用的结果是使海滨地区的气温日较差较小。
白天
陆地增温快,海洋增温慢
海风
夜晚
陆地降温快,海洋降温慢
陆风
海陆热力性质差异
考点
湖泊面积
变大
海(湖)陆热力性质差异变大,湖陆风减大
变小
海(湖)陆热力性质差异变小,湖陆风减小
根据陆地和海洋(湖泊)一天温度变化特征推测陆地或海洋(湖泊)
陆地
白天升温快,温度高
夜晚陆地降温快,温度低,昼夜温差大
海洋(湖泊)
白天升温慢,温度低
夜晚陆地降温慢,温度高,昼夜温差小
城市热岛
城市城市废热
城市人类活动密集,生产、生活释放热量多;
建筑高大密集,通风性差,不易散热
下垫面硬化多,绿化少,吸热快导致城市气温高于郊区,空气受热上升,易成云致雨。
热空气上升的过程中遇冷,容易降雨,城市降雨多
风从郊区吹向市区
对城市有污染的工程布局在哪里?
热力环流圈以外地区
郊区气温低于城市
逆温层
郊区比城市厚
沙漠绿洲风
白天
绿洲风
夜晚
沙漠风
山谷风
白天
谷风
夜晚
山风
巴山夜雨
山谷空气上升,遇冷降雨
山风气温低,在山谷容易形成逆温
小知识
海拔越高的坡面,相对高差越大,山谷风才越明显
若两侧山坡高度相同,则不会出现明显山风/谷风(相互抵消)
谷风主要表现在中午强盛,山风主要表现在日出前后(热力差最大时)