地球上的大气

地球上的大气知识梳理，包括大气的组成和垂直分层、大气受热过程、大气的运动、常见天气系统、气压带和风带及其对气候的影响等。

地球上的大气

• 大气的组成和垂直分层、大气受热过程
  • 大气的组成和垂直分层
    • 大气的组成
      • 组成及比例
        • 杂质
        • 水汽
        • 干洁空气
          • 其他气体
          • 氮气（21%）
          • 氧气（78%）
      • 大气各成分的作用
        • 干洁空气
          • 主要成分
            • 氮气
              • 地球上生物体的基本元素
            • 氧气
              • 生物维持生命活动所必需的物质
          • 次要成分
            • 二氧化碳
              • 绿色植物进行光合作用的基本原料
              • 吸收地面辐射的能力强，使气温升高
            • 臭氧
              • 吸收紫外线，使大气增温
              • 减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用
        • 水汽
          • 成云致雨的必要条件；影响地面和大气的温度
        • 杂质
          • 作为凝结核，是成云致雨的必要条件
      • 人类活动对大气的影响
        • 排放污染物进入大气，影响大气的成分和含量， 产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响
    • 大气的垂直分层
      • 对流层（0~12km）
        • 气温随高度升高而递减
          • 大气下热上冷，空气上升，对流现象显著，与人类关系最密切
      • 平流层（12~50km）
        • 气温随高度升高而升高
          • 大气平稳，天气晴朗，适合航空飞行
      • 高层大气（50km以上）
        • 气温随高度增加，先降低后升高
          • 存在若干电离层，对无线电通信有重要作用
  • 大气受热过程
    • 能量来源
      • 根本来源：太阳辐射
      • 直接来源：地面辐射
    • 两大环节
      • 地面增温
      • 大气增温
    • 两大作用
      • 大气的削弱作用
      • 大气的保温作用
    • 影响地面获得太阳辐射的主要因素
      • 纬度
        • 影响年平均正午太阳高度
      • 下垫面
        • 影响吸收和反射的太阳辐射比例
      • 气象
        • 影响地面获得的太阳辐射
• 大气的运动
  • 热力环流
    • 形成原因
      • 地面冷热不均
    • 形成过程
      • 地面冷热不均→空气的上升或下沉→同一水平面上气压差异→大气的水平运动
  • 大气的水平运动
    • 形成风的直接原因
      • 水平气压梯度力
    • 影响大气水平运动的作用力
      • 水平气压梯度力
        • 方向：垂直于等压线，指向低压区
        • 大小：由气压梯度决定（等压线疏则小，密则大）
      • 地转偏向力
        • 方向：与风向垂直，北半球向右偏，南半球向左偏
        • 大小：随风速增大而增大，随纬度升高而增大
      • 摩擦力
        • 方向：与风向相反
        • 大小：与下垫面状况有关
    • 风向
      • 高空风与等压线平行
      • 近地面风与等压线斜交
• 常见天气系统
  • 锋与天气
    • 气团
      • 概念
        • 位于对流层下部，在水平方向的一定范围内， 物理属性相对均匀的大团空气
      • 分类
        • 暖气团
          • 比下垫面温度高的气团
        • 冷气团
          • 比下垫面温度低的气团
    • 锋与天气
      • 冷锋
        • 过境前
          • 气温较高，气压较低，天气晴朗
        • 过境时
          • 阴天、下雨、刮风、降温（降水强度大，历时短）
          • 雨区：集中在锋后，范围狭窄
        • 过境后
          • 气温降低，气压升高，天气转晴
      • 暖锋
        • 过境前
          • 气温较低，气压较高，天气晴朗
        • 过境时
          • 多出现连续性降水（降水强度小，历时长）
          • 雨区：在锋前，范围较宽
        • 过境后
          • 气温升高，气压降低，天气转晴
      • 准静止锋
        • 过境时
          • 降水强度小，多连续性降水或雾天气
  • 气旋、反气旋与天气
    • 低气压（气旋）、高气压（反气旋）的比较（以北半球为例）
      • 低气压（气旋）
        • 等压线闭合，中心气压低
        • 水平气流：逆时针方向旋转
        • 垂直气流：辐合上升
        • 常出现阴雨天气
        • 我国典型天气现象：我国夏秋季节影响我国东南沿海的台风
      • 高气压（反气旋）
        • 等压线闭合，中心气压值高
        • 水平气流：顺时针方向旋转
        • 垂直气流：下沉辐散
        • 多为晴朗天气
        • 我国典型天气现象：长江流域七、八月份的伏旱，北方“秋高气爽”的天气
• 气压带和风带及其对气候的影响
  • 气压带和风带的形成与移动
    • 认识大气环流
      • 概念
        • 全球性有规律的大气运动
      • 意义
        • 使热量和水汽得到交换
      • 成因
        • 高、低纬度地区的受热不均和地转偏向力
    • 气压带和风带的分布
      • 三圈环流
        • 低纬环流圈
        • 中纬环流圈
        • 高纬环流圈
      • 气压带和风带
        • 赤道低压带
        • 东北信风带
        • 副热带高压带
        • 中纬西风带
        • 副极地低压带
        • 极地东风带
        • 极地高压带
      • 全球气压带和风带的分布规律
        • 气压带、风带以赤道为中心，南北对称分布
        • 气压带、风带相间分布，高压和低压相间分布
        • 同一半球，信风带与西风带风向相反，与极地东风带风向相同
    • 气压带、风带的季节移动
      • 原因
        • 太阳直射点的南北移动
      • 规律（在北半球，与二分日相比）
        • 气压带和风带的位置大致是夏季偏北，冬季偏南
  • 海陆分布对气压带和风带的影响
    • 北半球气压中心的季节变化
      • 一月气压中心分布状况
        • 一月份，亚欧大陆上气温低，气流冷却收缩下沉，形成的气压中心蒙古-西伯利亚（亚洲）高压切断的副极地低压带
      • 七月气压中心分布状况
        • 七月份，亚欧大陆上气温高，气流上升，形成的气压中心印度（亚洲）低压切断了副热带高压带
      • 北半球气压中心季节变化的根本原因
        • 由于海陆热力性质的差异，大陆增温和冷却的速度快于海洋，原来成带状分布的气压带分被分裂成一个个高、低气压中心
    • 季风环流
      • 东亚季风
        • 一月西北季风，七月东南季风
        • 成因：海陆热力性质差异
      • 南亚季风
        • 一月东北季风，七月西南季风
        • 成因：海陆热力性质差异及气压带、风带的季节性移动
  • 气压带和风带对气候的影响
    • 气压带、风带对气候的影响
      • 气压带对气候的影响
        • 低压带控制
          • 盛行上升气流，水汽易凝结，降水丰富，气候湿润
        • 高压带控制
          • 盛行下沉气流，水汽不易凝结，降水稀少
      • 风带对气候的影响
        • 风向：从低纬度流向高纬度
          • 气温降低→水汽易凝结→降水丰富
        • 从高纬度流向低纬度
          • 气温升高→水汽不易凝结→降水稀少
        • 从海洋吹向陆地
          • 水汽充沛→降水较多
        • 从陆地吹向海洋
          • 水汽稀少→降水较少
      • 气压带和风带的交替控制对气候的影响
        • 对气候的影响
          • 气压带和风带的季节移动→同一地区不同季节受气压带和风带交替控制→气候特点呈现显著的季节差异
        • 案例——地中海气候