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1、第一节第一节 冷热不均引起大气运动冷热不均引起大气运动大气的受热过程大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换，太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源。投射到地球上的太阳辐射能，在穿过大气的过程中，部分被大气吸收或反射。大部分到达地面，并被地面反射或吸收（47%被地面吸收）。地面吸收太阳辐射能而增温，同时又以长波辐射的形式把热量传给大气。这种辐射热交换是大气增温的最重要方式，因此说地面是近地面大气主要、直接的热源。了解：大气是如何受热的了解：大气是如何受热的 大气上界大气上界地地 面面太太阳阳辐辐射射地地面面吸吸收收大气吸收大气吸收地面增温地面增温地地面面辐辐射射大气大气吸收吸收射向宇宙空射向宇宙空
2、 间间射向宇宙空射向宇宙空 间间大大气气辐辐射射射向地面射向地面、地面辐射使大气增温、地面辐射使大气增温 （大气的受热）（大气的受热）“太阳暖大地太阳暖大地”“大地暖大气大地暖大气”“大气还大地大气还大地”大大气气增增温温动画演示动画演示小结：小结：大气的受热过程大气的热量来源大气的热量来源-太阳辐射太阳辐射地面地面是近地面大气主要、直接的热源。是近地面大气主要、直接的热源。大气的热力作用：大气的热力作用：削弱作用和保温作用削弱作用和保温作用太太阳阳地地面面大大气气宇宇宙宙空空间间太阳辐射太阳辐射削弱作用削弱作用地面辐射地面辐射大气逆辐射大气逆辐射 少量少量大气辐射大气辐射保温作用保温作用少量
3、的地面辐射少量的地面辐射热力环流热力环流 大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动实现的。大气运动的能量化，都是通过大气运动实现的。大气运动的能量来源于太阳辐射。来源于太阳辐射。根本原因根本原因：太阳辐射能的：太阳辐射能的纬度分布不均纬度分布不均，造成高，造成高低纬度间的温度差异低纬度间的温度差异定义定义 ：由于地面的冷热不均而引起的空气环流，：由于地面的冷热不均而引起的空气环流，称为热力环流。它是称为热力环流。它是大气运动的最简单形式大气运动的最简单形式。热力环流的形成B A C等等压压面面冷却冷却冷却冷却受热受热高气压高气压低气压低气
4、压低气压低气压受受 热热 均均 匀匀热力环流的形成演示高气压高气压低气压低气压低气压低气压冷却冷却冷却冷却受热受热B A C高气压高气压高气压高气压低气压低气压高气压高气压低气压低气压低气压低气压B A C高气压高气压高气压高气压低气压低气压大气的大气的垂直运动垂直运动同一水平面同一水平面气压差异气压差异大气的大气的水平运动水平运动根本根本原因原因直接直接原因原因地面冷地面冷热不均热不均形成过程形成过程冷热不均冷热不均是导致大气运动的是导致大气运动的根本原根本原因因热力环流引起的大气运动总是热力环流引起的大气运动总是先垂先垂直直后水平后水平冷热不均冷热不均-大气垂直（上升或下降）大气垂直（上升
5、或下降）运动运动-同一水平面上产生气压差同一水平面上产生气压差异异-大气水平差异大气水平差异-形成热力环形成热力环流流理解理解气压：任何表面的单位面积上空分子运动产生气压：任何表面的单位面积上空分子运动产生的压力。通常用所测高度以上单位截面积所承的压力。通常用所测高度以上单位截面积所承受大气柱的重量表示。受大气柱的重量表示。P=mg/s同一地点同一地点，高度越高，气压越小高度越高，气压越小等压面：空间气压相等的各点组成的面，等压面：空间气压相等的各点组成的面，同一同一高度高度，各地气压不相等，等压面的空间不是平，各地气压不相等，等压面的空间不是平面，而是像地形一样的起伏不平。同一等压面面，而是
6、像地形一样的起伏不平。同一等压面上不管是水平的还是起伏的，各点气压值均相上不管是水平的还是起伏的，各点气压值均相等等气压高低判读气压高低判读l无论低空还是高空，无论低空还是高空，高压处高压处等压面都向等压面都向上凸起上凸起，低压处低压处等压面向等压面向下凹陷下凹陷PBCAPA=PPBPAPCPABAC受热受热冷却冷却冷却冷却近地面近地面受热受热，气流垂直，气流垂直上升上升，近地面形成，近地面形成低压低压,a近地面近地面冷却冷却，气流收缩，气流收缩下沉下沉，近地面形成，近地面形成高压高压b.c水平气流由水平气流由高压区高压区流向流向低压区低压区ca ba 高高同一地点同一地点（不同高度）（不同高
7、度）高度升高高度升高，气压降低气压降低.（等（等压面比较）压面比较）近地面近地面，气压的高低，气压的高低与高空相反与高空相反同一高度同一高度，气温高气温高，气压低气压低。气温低气温低，气压高气压高（各点气压比较各点气压比较）标出各点气压状况标出各点气压状况，画出热力环流方向，画出热力环流方向DCABP1P2P3P1P2P3P1P2P3DCAB甲甲乙乙低低热力环流的对应关系热力环流的对应关系冷冷垂直气流下沉垂直气流下沉近地面高压近地面高压近地近地面等压面上凸面等压面上凸近地面水平气流辐散近地面水平气流辐散多晴朗天气多晴朗天气热热垂直气流上升垂直气流上升近地面低压近地面低压近地近地面等压面下凹面等
8、压面下凹近地面水平气流辐合近地面水平气流辐合多阴雨天气多阴雨天气白天陆地白天陆地温度高温度高，气，气体体上升上升，陆地，陆地低压低压。白天海洋白天海洋温度低温度低，气，气体体下沉下沉，海洋，海洋高压高压风从风从海洋海洋吹向吹向陆地陆地吹海风吹海风海洋海洋陆地陆地高高低低陆地：增温快陆地：增温快(热热)海风海风陆地陆地海洋海洋陆地：降温快陆地：降温快(冷冷)高高低低陆风陆风夜晚陆地夜晚陆地温度底温度底，气，气体体下沉下沉，陆地为，陆地为高压高压夜晚海洋夜晚海洋温度高温度高，气，气体体上升上升，海洋，海洋低压低压风从风从陆地陆地吹向吹向海洋海洋陆风陆风海陆风海陆风白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对滨
9、白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对滨海能够起到降温的作用；夜晚来自陆地海能够起到降温的作用；夜晚来自陆地的风比较温热干燥。对滨海地区能够起的风比较温热干燥。对滨海地区能够起到增温的作用。到增温的作用。海陆风共同作用的结果是使滨海地区的海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小气温日较差较小谷风谷风白天，山坡接受太阳光白天，山坡接受太阳光热较多，空气增温较多；热较多，空气增温较多；而山谷上空，同高度上的而山谷上空，同高度上的空气因离地较远，增温较空气因离地较远，增温较少。于是山坡上的暖空气少。于是山坡上的暖空气不断上升，并在上层从山不断上升，并在上层从山坡流向谷地，谷底的空气坡流向谷地，谷底
10、的空气则沿山坡向山顶补充，这则沿山坡向山顶补充，这样便在山坡与山谷之间形样便在山坡与山谷之间形成一个热力环流。下层风成一个热力环流。下层风由谷底吹向山坡，称为谷由谷底吹向山坡，称为谷风。风。山风到了夜间，山坡上的空到了夜间，山坡上的空气受山坡辐射冷却影响，气受山坡辐射冷却影响，空气降温较多；而谷地空气降温较多；而谷地上空，同高度的空气因上空，同高度的空气因离地面较远，降温较少。离地面较远，降温较少。于是山坡上的冷空气因于是山坡上的冷空气因密度大，顺山坡流入谷密度大，顺山坡流入谷地，谷底的空气因汇合地，谷底的空气因汇合而上升，并从上面向山而上升，并从上面向山顶上空流去，形成与白顶上空流去，形成与
11、白天相反的热力环流。下天相反的热力环流。下层风由山坡吹向谷地，层风由山坡吹向谷地，称为山风称为山风 城市与郊区间的热力环流城市与郊区间的热力环流城市热岛效应城市热岛效应：指城市中的气温明显高于外围郊区：指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。在近地面气温图上，郊区气温变化很小，的现象。在近地面气温图上，郊区气温变化很小，而城市则是一个高温区，就像突出海面的岛屿，由而城市则是一个高温区，就像突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表的高温的城市区域，这种现象就称于这种岛屿代表的高温的城市区域，这种现象就称为为(城市工业、居民、交通等释放大量的人为热）城市工业、居民、交通等释放大量的人为热）城市风环流城市风环
12、流：现代大、中城市中，因为工业生产和：现代大、中城市中，因为工业生产和居民生活燃烧释放出大量热量、大气污染物集中以居民生活燃烧释放出大量热量、大气污染物集中以及城市建筑材料和结构的特点等原因，造成城乡间及城市建筑材料和结构的特点等原因，造成城乡间的热岛环流，使得风从周围乡村吹向城市的热岛环流，使得风从周围乡村吹向城市。市区市区郊区郊区郊区郊区城市和郊区之间的热力环流103010201010（hPa）同一水平面上，单位距离间的气压差，叫气压梯度AB 大气的水平运动大气的水平运动气压梯度103010201010（hPa）方向：垂直于等压线，由高压指向低压AB风向风向水平气压梯度力水平气压梯度力思考
13、：思考：我们已经知道，在高空，大气的运动会受到气压差的影响，逐渐由高压流向低压，但实际上，还有其他力影响大气的运动吗？有，是地转偏向力。有，是地转偏向力。地转偏向力是由于地球自转，从而促使水平运动物体方向发生偏离的力。它在北半球向右，南半球向左。地转偏向力地转偏向力南南半球向半球向左左偏转偏转北北半球向半球向右右偏转偏转010101008100610041002（hPa）气压梯度力气压梯度力风向风向地转偏向力地转偏向力地转偏向力方向：垂直风向北半球高空中的风向（hPa）1000100510101015气压梯度力气压梯度力风向风向地转偏向力地转偏向力摩擦力摩擦力摩擦力方向：与风向相反北半球近地面的风向摩擦力对近地面风的影响气压梯度力气压梯度力（高）（高）（低）（低）（北半球）（北半球）风向风向摩擦力摩擦力地转偏向力地转偏向力（1）气压梯度力：风向垂直等压线，由高压指向低压（2）气压梯度力+地转偏向力 风向平行于等压线（3）气压梯度力+地转偏向力 +摩擦力 风向斜穿等压线风向：风向：斜穿等压线（低空风）斜穿等压线（低空风）小结小结 太太阳阳辐辐射射冷冷热热不不均均 根本根本原因原因空气空气垂直垂直运动运动同一水同一水平面气平面气压差异压差异直接直接原因原因空气空气水平水平运动运动热力环流热力环流大气运动最简单形势大气运动最简单形势谢谢收看谢谢收看!