大气环流、大气的水平运动
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第一章1.气象学:研究大气圈中大气现象和过程,探讨其演变规律,并直接或间接用之于指导生产实践为人类服务的科学。
2.大气圈:在地球引力作用下聚集在地球周围的气体圈层。
3.气候学:研究气候形成、分布和变化的科学。
4.天气:某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态(如气温、湿度、压强等)和大气现象(如风、云、雾、降水等)的综合。
天气过程是大气中的短期过程。
5.气候:在是太阳辐射、大气环流、下垫面和人类活动在长时间相互作用下,某一时段内大量天气过程的综合。
6.气候系统:一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的,能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。
7.温室效应:一些温室气体对太阳辐射吸收甚少,强烈吸收地面辐射,同时又向周围空气和地面放射长波辐射而使空气和地面增温的效应。
8.气溶胶粒子:悬浮着的多种固体微粒和液体微粒的统称。
9.液体微粒:指悬浮于大气中的水滴和冰晶等水汽凝结物。
10.气压:大气的压强。
静止大气中任意高度上的气压值等于其单位面积上所承受的大气柱的重量。
11.标准大气压:温度为0℃、纬度为45°的海平面气压值。
12.大气湿度:表示大气中水汽量多少的物理量。
13.大气压力:大气中各种气体压力的总和。
14.水汽压:大气中的水汽所产生的那部分压力。
15.饱和空气:在温度一定情况下,单位体积空气中的水汽含量有一定限度,如果水汽含量达到此限度,空气就呈饱和状态,这时的空气,称饱和空气。
16.饱和水汽压:饱和空气的水汽压。
超过这个限度,水汽就要开始凝结。
17.相对湿度:空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值。
18.饱和差:在一定温度下,饱和水汽压与实际空气中水汽压之差。
19.比湿:在一团湿空气中,水汽的质量与该团空气总质量(水汽质量加上干空气质量)的比值。
20.水汽混合比:一团湿空气中,水汽质量与干空气质量的比值。
21.露点:在空气中水汽含量不变,气压一定,使空气冷却达到饱和时的温度。
大气科学概论知识梳理大气科学是研究地球大气系统的科学,它包括大气物理学、大气化学、大气动力学、气象学等多个学科。
以下是对大气科学的基础知识进行梳理。
1.大气的组成:大气主要由氮气(78%)和氧气(21%)组成,还包括少量的水蒸气、二氧化碳等气体。
其中,水蒸气是大气中最重要的温室气体之一2.大气的结构:大气可以分为四个不同的层次。
从地球表面向上分别为对流层(0-12公里)、平流层(12-50公里)、中间层(50-80公里)和外层层(80公里以上)。
3.大气的运动:大气的运动包括垂直运动和水平运动。
大气通过对流和平流两种方式进行垂直运动,水平运动则是由气压梯度力和科氏力驱动的。
4.大气的循环:大气循环是指大气中能量和物质的不断交换和运动。
其中,全球性的大气循环有海洋环流和大气环流两部分构成,这些循环起到了全球温度和气候的调节作用。
5.大气的辐射:大气与地面和太阳之间发生的辐射交换是大气科学中一个重要的研究内容。
大气光学是研究大气层对可见光和红外辐射的吸收、散射和透射特性的学科。
6.大气的热力学:大气的热力学是研究大气中能量和热量传递的学科。
其中,气候系统的热力学过程对了解气候变化和天气预报非常重要。
7.大气的化学:大气中的化学反应对于大气质量和气候变化具有重要影响。
例如,大气中的臭氧层对于过滤太阳紫外线的作用至关重要。
8.大气中的云和降水:云是大气中由水蒸气凝结而成的水滴或冰晶的集中表现,降水是指水滴或冰晶从云中下降到地面的现象。
云和降水对于气候和水循环有重要影响。
9.大气的天气:天气是大气瞬时状态的表示,主要包括温度、湿度、风向和风速等要素。
气象学是研究天气现象及其变化规律的学科。
10.大气的气候:气候是大气长期统计性质的表示,反映了一定地区一段时间内的天气变化情况。
气候学是研究气候现象及其变化规律的学科。
以上就是对大气科学基础知识的梳理,这些知识对于理解大气的构成、运动、循环以及与地球其他系统的相互作用至关重要。
大气的运动概念大气的运动是指大气中的气流、气体的扩散和沉降等运动过程。
大气运动的形成是由于气体的各种物理性质,如温度、压力、密度、湿度等的不均匀分布引起的。
大气运动的研究对天气预报、气候变化等具有重要意义。
大气运动可以分成水平运动和垂直运动两种。
水平运动主要包括风和风系统的形成,而垂直运动包括对流、气团上升和下沉等。
以下将分别对这些大气运动进行详细介绍。
风是大气中最常见的一种水平运动形式。
它是由于大气中不同地区压力的差异引起的。
根据从高压区到低压区的气流方向不同,可以将风分为西风和东风。
在赤道附近,由于热带地区的热量辐射较多,造成高温和低气压,形成了季风。
而在靠近极地的地区,由于冷空气的下沉和北极冷锋的影响,形成了极地东风。
风系统是大气中具有一定空间范围和时间持续的大尺度风的集合体。
风系统主要包括气旋和反气旋。
气旋是指大气中呈低压中心的特殊风系统,其周围的气流呈逆时针旋转;反气旋则是指呈高压中心的风系统,其周围的气流呈顺时针旋转。
气旋和反气旋的形成与地球自转和地形条件密切相关。
对流是一种主要的垂直运动形式。
由于地表气温的差异,空气会因密度差异而产生上升的运动,这种现象称为对流。
对流通常伴随着云的形成,如积云、浓积云、雷暴云等。
对流对于降水的形成有着重要的影响,也是一种常见的天气现象。
气团的上升和下沉是大气中的另一种垂直运动形式。
气团是指具有一定温度、湿度等物理特性的气体集合体。
当气团与周围环境气体的温度和湿度有差异时,会发生上升或下沉的运动。
气团上升时,由于气体膨胀,温度下降,水汽凝结,形成云和降水。
气团下沉时,由于气体压缩,温度上升,水汽蒸发,云消散。
气团的上升和下沉对大气能量的传递和分布起着重要的作用。
总结起来,大气的运动包括水平运动和垂直运动。
水平运动主要表现为风和风系统的形成,垂直运动主要包括对流、气团上升和下沉。
这些大气运动的形成与气体的物理性质不均匀分布有关,对于天气预报、气候变化和大气环流等具有重要的影响。
高中地理大气运动的知识点大气运动是指不同地区,不同高度之间的大气进行热量,动量,水分的互相交换;不同性质的空气得以相互交流,并以此形成各种天气现象和天气变化的总称。
下面小编给大家分享一些高中地理大气运动的知识,希望能够帮助大家,欢迎阅读!高中地理大气运动的知识11、对流层的特点:①随高度增加气温降低;②大气对流运动(12km)显著;③天气复杂多变。
2、平流层的特点:①随高度增加温度升高;②大气平稳,以水准运动为主,有利於高空飞行。
3、大气的热力过程:太阳辐射--地面增温--地面辐射--大气增温--大气(逆)辐射--大气保温4、大气对太阳辐射的削弱作用:吸收、反射、散射。
5、太阳辐射(光照)与天气、地势关系:晴朗的天气、地势高空气稀薄,光照越强;我国太阳能的分布青藏高原最高,四川盆地最低。
6、大气的保温效应:强烈吸收地面长波辐射,并通过大气逆辐射把热量还给地面。
7、气温与天气:白天多云,气温不高(云层反射作用强);夜晚多云,气温较高(大气逆辐射强)。
8、气温的垂直分布:对流层气温随高度的增加而递减9、气温的水准分布:①纬度分布:纬度越高,气温越低,我国热量最丰富的地区:海南岛②海陆分布:夏季陆地>海洋,冬季海洋>陆地;③气温高的地方,等温线向高纬凸出,反之,气温低的地方,等温线向低纬凸出。
10、气温年较差:①影响因素:海陆热力性质;地表植被水分状况;云雨多少。
②变化规律:内陆>沿海,大陆性气候>海洋性气候,裸地>草地>林地>湖泊,晴天>阴天。
高中地理大气运动的知识21、热力环流的性质特点(1)水准方向相邻地面热的地方——垂直气流上升――低气压(气旋)——阴雨(2)水准方向相邻地面冷的地方——垂直气流下沉――高气压(反气旋)——晴朗(3)垂直方向的气温气压分布:随海拔升高,虽然气温降低,但是空气变稀,气压降低。
(4)来自低纬的气流——暖湿 (5)来自高纬的气流——冷干(6)来自海洋的气流——湿 (7)来自大陆的气流(离陆风)——干(8)两种性质不同的气流相遇——锋面——阴雨、风2、水准方向气压与气温:近地面,气温高,空气膨胀上升,地面形成低压;反之,气温低,近地面的空气收缩下沉,地面形成高压。
冷热不均引起大气运动三、大气的水平运动一、大气的受热过程 1.大气的热源⎩⎪⎨⎪⎧是地球大气最重要的能量来源 是近地面大气主要、直接的热源(1)由于大气密度随高度增加而降低,不同高度的大气所承担的空气柱高度不同,导致在垂直方向上随着高度增加气压降低。
即PA>PC,PB>PD. (2)因地面冷热不均,导致同一水平面上出现气压差异,进而等压面发生弯曲,同一水平面上,等压面上凸者气压高,下凹者气压低,即PC>PD,PB>PA。
(3)同一垂直方向上,近地面和高空的气压区类型相反,即近地面为高压,高空则为低压。
2.应用(1)判断气压高低:如上图中比较同一地点不同高度气压值和同一水平面上不同点的气压值可得:PB>PA>PC>PD。
(2)判断下垫面的性质①判断陆地与海洋(湖泊)夏季:等压面下凹者为陆地,上凸者为海洋(湖泊)。
冬季:等压面下凹者为海洋(湖泊),上凸者为陆地。
②判断裸地与绿地裸地同陆地,绿地同海洋。
③判断城区与郊区等压面下凹者为城区,上凸者为郊区。
(3)判断近地面天气状况和气温日较差等压面下凹者,多阴雨天气,日较差较小,如A地;等压面上凸者,多晴朗天气,日较差较大,如B地。
2.某高一学生实验小组,在模拟验证某地理原理时,采用下列做法:在一个标有尺度的六面都封闭的透明玻璃柜内,分别放置一个电炉(有导线连到柜外)和一大碗冰块在底部两侧。
在玻璃柜顶面中部的内壁贴一张下垂的纸片a,在玻璃柜底面中部的内壁贴一张竖立的纸片b(如图)。
电炉通电一段时间后,根据纸片a、b的偏动情况,可以验证该原理。
据此回答(1)~(2)题。
(1)该实验要验证的地理原理是()A.天气系统B.锋面系统C.热力环流D.温室效应(2)电炉通电一段时间后,纸片a、b的偏动情况是()A.纸片a、b都向左偏B.纸片a向左偏,纸片b向右偏C.纸片a、b都向右偏D.纸片a向右偏,纸片b向左偏解析:玻璃柜内一侧放电炉,使气温升高,另一侧放冰块,使气温降低。
大气运动的规律(知识讲解)大气运动的规律考纲解读考点提示大气运动的基本形式;大气的水平运动。
复习建议气压的分布规律;理解热力环流的成因、大气水平运动的成因及特点。
知识清单一、热力环流1.形成热力环流的根本原因是太阳辐射能的________分布不均,造成高低纬度之间的温度差异。
2.热力环流的形成:地面________不均→空气垂直运动→同一水平面上________差异→大气的水平运动。
二、大气的水平运动——风1.形成风的直接原因是________,即促使大气由高气压区流向________的力,其垂直于________。
2.大气水平运动的作用力中地转偏向力始终与风向________,只影响________不改变气压与温度:等压面是空间气压值相等的各点所组成的面,地面受热均匀等压面一般呈水平状态,地面受热不均匀,则往往引起等压面的上凸或下凹。
一般规律是:地面温度高→空气上升→形成低压→等压面下凹;地面温度低→空气下沉→形成高压→等压面上凸。
因此等压面上凸的地方是高压区,等压面下凹的地方是低压区,即“凸高凹低”。
【典型例题】读下图,1至4点按气压由高到低排序:_____解析:本题考察的是气压值高低的比较,弯曲的等压面是2019米高空气压值的分布情况,我们知道垂直方向上,气压随高度的增加而减小,所以1>3,,4>2,根据等压面判断判断,3的气压高于4点的气压,因此得出结论1>3>4>2。
答案:1>3>4>2等压线图的判读1、根据气压高低状况(1)判断气温:相邻地区,尤其是同纬度地区,气压高的地方一般气温低,气压低的地方一般气温高。
(2)判断气流垂直运动:一般情况下,气压高的地方气流下沉,气压低的地方气流上升。
2、根据气压分布状况(1)判断天气:低压区或低压槽盛行上升气流,多阴雨天气;高压区或高压脊盛行下沉气流,多晴朗天气。
(2)判断海陆分布:夏季,副热带地区,大陆内部有低压中心;冬季,副极地地区,大陆内部有高压中心。
气象学中的大气环流模型气象学是对大气现象的研究,其中大气环流是最重要的研究方向之一。
大气环流模型是气象学中的一种工具,可以用来描述大气环流的运动规律和特征,以及预测天气和气候变化。
本文将简要介绍大气环流模型的基本概念、方法和应用。
一、基本概念大气环流是指在地球大气层中由太阳辐射加热和地球自行旋转等因素所致的空气运动,它是全球性的、循环性的、整体性的。
大气环流包括垂直环流和水平环流。
垂直环流是指大气向上或向下的运动规律,水平环流则是指大气的水平运动规律。
大气环流模型是根据物理学和数学原理所建立的数学模型。
其基本原理是根据大气物理、动力学等因素,建立一系列方程式来描述大气环流的运动规律和特征。
大气环流模型的基本方程式包括连续性方程、动量方程、热力学方程等,其中最常用的是纳维-斯托克斯方程式,它描述了大气在三维空间中的速度、压力和密度的变化。
二、方法大气环流模型的建立需要考虑大量的因素,包括地球自转、地形高低、海洋分布、季节变化等。
因此,大气环流模型是一个复杂的数学模型,需要用计算机进行运算。
针对不同的问题和应用,大气环流模型可以分为全球模式、区域模式、数值天气预报模型等。
全球模式是对全球气候的模拟和预测,它需要将整个地球都划分成一个又一个的网格,然后根据模型的方程式进行计算,从而预测出未来数天、数周或数月的气候变化。
而区域模式则是以某一个特定的地区为研究对象,模拟该地区的气候变化。
数值天气预报模型则是对气象要素进行预测,如温度、湿度、气压、风向等。
三、应用大气环流模型在气象学和气象预测方面具有非常重要的应用价值。
它不仅可以用来预测天气和气候变化,还可以用来研究大气环流的动力学、水平和垂直分布、上升和下沉机制等。
大气环流模型还可以用来解释一些气象现象的形成和演变规律,如台风、气旋和厄尔尼诺现象等。
总之,大气环流模型是气象学中一个重要的工具,它可以用来描述和预测大气环流的运动规律和特征,以及研究气象现象的成因和演变。
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学习目标:
理解热力环流的形成原理和大气运动的根本原因
理解水平气压梯度力、地转偏向力、地面摩擦力对大气水平运动的影响
教学重点:热力环流的形成原理、大气的水平运动 教学过程
知识梳理
一:热力环流
1.大气运动的两种形式: 和 。
2.热力环流的物理原理就是“热胀冷缩’’受热较多的地方A 空气膨胀 ,近地面空气密度变 ,近地面气压也就变 了 ;受热较少的地方B 空气收缩 ,近地面空气密度变 ,近地面气压也就变 了。
因此,在同一水平面上出现了气压差异,气流因此从高压向低压运动,产生大气的水平运动,形成了一个完整的热力环流过程。
3.总结热力环流的形成过程:
不均→大气 运动→同一水平面产生 差异→大气 运动(即 )
4.大气运动的根本原因是太阳辐射的 分布不均,造成地表的温度差异。
二:大气的水平运动-——风
1.什么是水平气压梯度?单位距离的气压差
2.什么是水平气压梯度力?
3. 是使大气产生水平运动的原动力,是形成风的直接原因。
4. 水平气压梯度力的方向 , 。
5.因地球自转,空气运动后地转偏向力随即产生,并与风向 。
地转偏向力南 北 。
6.摩擦力的方向与风向 。
7.高空的风,受 和 的作用,最终风向与等压线 。
8.近地面的风,受 力 力和 的共同影响。
风向与等压线之间成一 。
2
合作学习:绘制热力环流图并画出近地面与高空的等压面
讨论探究:
1、 在上述热力环流中,A 处近地面为低气压,高空为高气压。
是否近地面的气压比高空低?
2、近地面气压状况与高空气压状况有何关系?
3、等压面弯曲有何规律
4、近地面的气压与气温有何关系?
合作学习:
完成48页课后活动题并绘制城郊之间的热力环流图,
讨论探究 如何缓解城市热岛效应
合作学习:
1.绘制在水平气压梯度力的作用下大气运动的方向和大小。
5000米
近地面 A 受热
B 冷却
C 冷却
3 2.绘出受水平气压梯度力和地转偏向力作用的高空的风向图
3.在近地面,大气运动还要受摩擦力的影响,绘出受三个力作用的近地面风向
拓展探究;根据热力环流的原理思考:海洋与陆地在白天和黑夜风向一样吗?那么,冬季风从海洋吹向陆地还是陆地吹向海洋?夏季呢?为什么?
课堂总结:
课后反思:
4
1.观察图2—12,想在图中布局化工厂,应选在哪个位置最好( )
2.引起大气运动的根本原因是( )
A.高、低纬度间的热量差异
B.地转偏向力
C.同一水平面上的气压差异
D.水平气压梯度力
3、下图为南半球等压线分布示意图(图1),风向正确的是:
4.读“冷热不均引起的大气运动示意图”(图2—15),回答:
图2—15
(1)图中方框内是低压还是高压,用“高”或“低”填在图中。
(2)从空气的垂直运动来看:热的地区空气,冷的地区空气。
(3)从水平方向看:空气从气压流向气压。
(4)乙图的空气环流是因引起的,因此称环流。