地球上的大气

高中地理必修一第三章思维导图：地球上的大气。

地球上的大气

• 大气的组成与垂直分层
  • 大气的组成
    • 氧，氮，二氧化碳，臭氧，水汽，固体杂质，
  • 大气的垂直分层
    • 对流层
      • 气温随高度的增加而递减。
    • 平流层
      • 气流以平行运动为主，有利于高空飞行。
    • 高层大气
      • 存在电离层能反射无线电波。
• 冷热不均引起大气运动
  • 大气受热过程
    • 射向地球的太阳辐射一部分被大气吸收或反射，大部分到达地面，并被地面反射和吸收。
    • 地面吸收太阳辐射而增温，以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。
    • 接受地面辐射的近地面大气在增温的同时也向外辐射热量，绝大部分用以大气逆辐射的形式射向地，面对地面起保温作用。
  • 大气对太阳辐射的削弱作用
    • 吸收作用
      • 具有选择性，臭氧吸收紫外线，二氧化碳和水汽吸收红外线。
    • 反射作用
      • 没有选择性，与云层厚度有关。云层和尘埃可以反射一部分太阳辐射，因而夏天白天多云时气温不会太高。
    • 散射作用
      • 波长越短的光越容易被散射。
  • 大气对大地的保温作用
    • 太阳暖大地
      • 太阳辐射到达地面，地面吸收后增温。太阳是地面的直接热源。
    • 大地暖大气
      • 地面增温后产生地面辐射，大气吸收后增温，地面是低层大气主要的直接热源。
    • 大气还大地
      • 大气增温后产生大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，他将大部分热量还给大地，通过大气逆辐射把热量还给地面。
  • 热力环流
    • 由于地面冷热不均形成的空气环流，它是大气运动最简单的形式。
    • 根本原因
      • 太阳辐射能的纬度分布不均，造成高低纬度间的温度差异。
    • 热力环流的形成
      • 地面冷热不均——气流的垂直运动（上升或下沉）——近地面和高空分别在同一水平面上存在气压差异——大气水平运动——高空热力环流形成
  • 常见的热力环流
    • 城市风
      • 由于城市的热岛效应，城市温度比郊区高而形成的高空大气由城市流向郊区，近地面大气由郊区流向城市的环流。
    • 海陆风
      • 由于海陆热力性质差异，海陆间发生温差变化，形成昼夜变化的白天的海风和夜晚的陆风。
    • 子主题
      • 由于山坡增温快，降温快，山坡温度与山谷温度出现差异，且白天和黑夜的差别正好相反，形成了夜晚大气由山坡流向谷地的山峰，白天大气由山谷流向山坡的古风。
  • 影响风的作用力
    • 水平气压梯度力
      • 促使大气由高压区流向低压区形成风，既影响风速又影响风向
    • 地转偏向力
      • 促使风向偏离水平气压梯度力的方向，只影响风向，不影响风速。
    • 摩擦力
      • 对风有阻碍作用，可减小风速，既影响风速，又影响风向。
  • 风向的确定
    • 理论风
      • 风向垂直于等压线，由高压指向低压，影响因素为水平气压梯度力。
    • 高空的风
      • 风向平行于等压线，北半球右偏，南半球左偏。影响因素为水平气压梯度力与地转偏向于。
    • 近地面风
      • 风向斜穿等压线。北半球偏右南半球偏左，影响因素为水平气压梯度力，地转偏向力与摩擦力。
• 气压带和风带
  • 大气环流
    • 全球性的有规律的大气运动统称为大气环流。平常所说的大气环流主要指三圈环流和季风环流。
  • 三圈环流
    • 影响因素
      • 假设地球表面是均匀的引起的大气运动的因素是高低纬之间的受热不均和地转偏向力
    • 成因
      • 低纬环流（赤道到南北纬30°）和高纬环流（南北纬60°到南北纬90°）都是热力因素形成的环流属于热力环流。
      • 中纬环流（南北纬30°到南北纬60°）是动力因素形成的环流属于动力环流
  • 全球气压带和风带
  • 气压带，风带的季节移动
    • 成因
      • 由于太阳直射点随季节变化而南北移动，导致气压带和风带在一年内也作周期性的季节移动。
    • 规律
      • 大致是下半年北移。冬半年南移，移动幅度大致是五度到十度的纬度
  • 海陆分布对气压带风带的影响
    • 北半球
      • 由于海陆热力性质的差异，北半球夏季陆地上形成低气压，切断了副热带高气压带，冬季则形成高气压，切断了副极地低气压带，使呈带状分布的气压带分别被分裂成一个个高低气压中心。
    • 南半球
      • 由于海洋面积占绝对优势，气压带风带基本上呈带状分布。
  • 北半球冬，夏气压中心
    • 冬季
      • 副热带高气压带被切断形成大西洋上的亚速尔高压中心。亚欧大陆上的亚洲低压中心，太平洋上的夏威夷高压中心。
    • 夏季
      • 副极地低气压带被切断，形成大西洋上的冰岛低压中心，亚欧大陆上的亚洲高压中心，太平洋上的阿留申低压中心。
  • 季风环流
    • 大范围地区的盛行风随季节变化而有显著改变的现象称为季风形成季风的主要原因是海陆热力性质的差异，同时在部分地区也会受气压带，风带季节移动的影响，季风环流以亚洲东部最为典型。
  • 气压带，风带对气候的影响
    • 单一气压带控制下的气候类型，如热带雨林气候，终年受赤道低气压带的控制。
    • 单一风带控制下的气候类型，如温带海洋性气候，终年受西风带的控制。
    • 在气压带和风带交替控制下的气候类型，如地中海气候，夏季受副热带高气压带控制，冬季受西风带控制。
  • 影响气候的主要因素
    • 太阳辐射
      • 大气运动的最根本能源是形成气候的最基本因素。
    • 大气环流
      • 促进高低纬度之间，海陆之间的热量，水分的调整和分布影响各地气候，其本身也是一种气候现象。
    • 下垫面
      • 大气的直接热源和水源，不同性质的下垫面直接影响大气的水热状况
    • 人类活动
      • 改变大气成分和水汽含量，造成地面性质，影响局部气候。
• 常见天气系统
  • 气团
    • 水平方向上温度，湿度等物理性质分布比较均一的大范围空气叫做气团，通常将其分为暖气团和冷气团。
  • 锋
    • 冷暖两种性质不同的气团在移动过程中相遇时出现的倾斜交界面叫做锋面，锋面与地面相交的线叫做锋线，一般把锋面和锋线统称为锋。
    • 特点
      • 锋面是一个狭窄倾斜的过渡地带，两侧温度，湿度，气压等都有明显的差异。附近伴有云雨，大风等天气。
    • 类型
      • 在锋面移动过程中，根据冷暖气团所占主次地位不同，可将锋分为冷锋，暖锋，准静止锋等类型。
  • 冷锋和暖锋
  • 准静止锋
    • 准静止锋是冷暖气团势力相当是封面来回摆动的锋多形成连续性降雨天气。我国长江中下游地区初夏持续一月左右的梅雨天气和贵阳冬雨是由准静止锋造成的。
  • 低压气旋与高压反气旋
    • 子主题
  • 锋面气旋
    • 近地面气旋一般与锋面联系在一起，称为锋面气旋
    • 特点
      • 气旋的前方是宽阔的能锋云系及相伴随的连续性降雨天气，气旋的后方是比较狭窄的冷锋云系和降雨天气。气旋的中部是暖气团控制下的晴朗干燥天气。
    • 锋面气旋一般活动在中高纬度地区的春季多见于温带地区。
• 全球气候变化
  • 全球气候变化
    • 全球气候变化是长期大气状态发生变化的一种反应，主要表现为不同时期尺度的冷暖和干湿变化。近百年来全球气候变化的显著特点是气温升高。
  • 全球变暖的原因
    • 自然原因
      • 厄尔尼诺现象，太阳活动
    • 人为原因
      • 毁林，使植物吸收二氧化碳的量减少，燃烧矿物燃料排放大量二氧化碳，使大气中的二氧化碳含量增多。
  • 全球变暖的影响
    • 海水膨胀及冰高山冰雪融化导致海平面上升。改变海岸线海拔较低的沿海地区被淹没。
    • 全球气候变暖，北半球变暖，温度带北移，有利于农作物生长，高纬度地区受益。中纬度谷物带的变暖及作物水分缺失，粮食生产潜力降低，中纬度地区受损。世界粮食生产总体下降。
    • 对水循环和水资源的影响
      • 全球气候变暖会影响整个水循环过程，可能是蒸发加大，改变区域降水量和降水分布格局，增加降水极端异常事件的发生，导致洪涝，干旱灾害的频次和强度加强，促使地表径流发生变化。
      • 随着径流减少，蒸发增强，全球气候变暖将加剧水资源的不稳定性与供求矛盾。
  • 气候变化的适应对策
    • 控制温室气体的排放
      • 改变能源消费结构，控制化石燃料使用量，提高能源利用率，采用新能源等。
    • 增加温室气体的吸收
      • 主要有植树造林和采用固碳技术
    • 采取适应气候变化的措施
      • 主要有培养新的农作物品种，调整农业生产结构，规划和建设防止海岸侵蚀的工程。