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新東方在線​熱力環流(1)概念:冷熱不均引起的大氣運動,是大氣運動最簡單的形式(2)形成:冷熱不均(大氣運動的根本原因)→空氣的垂直運動→同一水平面氣壓差異→大...

- 2020年3月14日
- 新東方在線

新東方在線

​熱力環流

(1)概念:

冷熱不均引起的大氣運動,是大氣運動最簡單的形式

(2)形成:

冷熱不均(大氣運動的根本原因)→空氣的垂直運動→同一水平面氣壓差異→大氣水平運動→熱力環流。

(3)理解熱力環流應注意的問題:

①氣壓是指單位面積上所承受的大氣柱的質量,因此在同一地點,氣壓隨高度的增加而減小;

②通常所說的高氣壓、低氣壓是指同一水平高度上氣壓高低狀況。比較氣壓的高低要在同一水平高度上進行比較,垂直方向氣壓下面高於上面。

③等壓面是空間氣壓值相等的各點所組成的面,等壓面突起的地方是高壓區;等壓面下凹的地方是低壓區。地面受熱均勻等壓面一般呈水平狀態,地面受熱不均勻,則往往因其等壓面的上凸或下凹。

④判斷氣壓高低,既要考慮高度因素又要結合等壓面的凹凸狀況。

(4)大氣運動在生活中的運用:

①海陸風:受海陸熱力性質差異影響形成的大氣運動形式。白天,在太陽照射下,陸地升溫快,氣溫高,空氣膨脹上升,近地面氣壓降低(高空氣壓升高),形成「海風」;夜晚情況正好相反,空氣運動形成「陸風」。

②山谷風:白天,因山坡上的空氣強烈增溫,導致暖空氣沿山坡上升,形成谷風。夜間因山坡空氣迅速冷卻,密度增大,因而沿坡下滑,流入谷地,形成山風。

③城市風:由於城市人口集中並不斷增多,工業發達,居民生活、工業生產和交通工具消耗大量的燃料,釋放大量的廢熱,導致城市氣溫高於郊區,形成「城市熱島」。

當大氣環流微弱時,由於城市熱島的存在,引起空氣在城市上升,在郊區下沉,在城市和郊區之間形成了小型的熱力環流,稱為城市風。研究城市風對於搞好城市環境保護有重要意義:污染嚴重的企業應布局在城市風下沉距離以外,綠化帶應布局在城市風下沉距離以內。

(5)大氣的水平運動——風

作用力

概 念

方 向

大氣運動與等壓線的關係

摩擦力

指兩個相互接觸的物體作相對運動時,接觸面之間產生的一種阻礙物體運動的力

與風向相反

在受摩擦力影響的情況下,當地轉偏向力和摩擦力的合力與氣壓梯度力相平衡時,風向斜穿過等壓線,由高壓吹向低壓

地轉

偏向

由地球自轉產生的使水平運動物體發生偏向的力

與風向垂直

在未受摩擦力影響的情況下,當地轉偏向力增大到與氣壓梯度力大小相等、方向相反時,風向與等壓線平行

氣壓梯度力

促使大氣由高壓區流向低壓區的力,是使大氣產生水平運動的原動力,是形成風的直接原因

沿垂直於等壓面的方向,由高壓指向低壓

風向與等壓線垂直,在自轉的地球上不存在

①從熱力環流可以看出,冷熱不均的直接後果之一是使得水平面上產生了氣壓差異,從而促使大氣從氣壓高的地方流向氣壓低的地方。由此可見,水平氣壓梯度力是形成風的直接原因。要認清影響風向的三種力的相互關係。

②不同情況下風向特點:地面風向與等壓線斜交,空中風向與等壓線平行。(北半球右偏,南半球左偏)

熱力環流的性質特點

(1)水平方向相鄰地面熱的地方——垂直氣流上升――低氣壓(氣旋)——陰雨

(2)水平方向相鄰地面冷的地方——垂直氣流下沉――高氣壓(反氣旋)——晴朗

(3)垂直方向的氣溫氣壓分布:隨海拔升高,雖然氣溫降低,但是空氣變稀,氣壓降低。

(4)來自低緯的氣流——暖濕

(5)來自高緯的氣流——冷干

(6)來自海洋的氣流——濕

(7)來自大陸的氣流(離陸風)——干

(8)兩種性質不同的氣流相遇——鋒面——陰雨、風

水平方向氣壓與氣溫

近地面,氣溫高,空氣膨脹上升,地面形成低壓;反之,氣溫低,近地面的空氣收縮下沉,地面形成高壓。

風的形成

大氣的水平運動叫風,水平氣壓梯度力是形成風的直接原因,等壓線愈密風速愈大。

風向

(1)風向-—風的來向;

(2)風向與等壓線關係:

①高空大氣的風向:是氣壓梯度力和地轉偏向力共同作用的結果,風向與等壓線平行;

②近地面的風:受氣壓梯度力、地轉偏向力和磨擦力的共同影響,風向與等壓線之間成一夾角。

(3)根據等壓線的分布確定風向:以右圖為例畫A點的風向及其受力

①確定水平氣壓梯度力的方向:垂直於等壓線並且由高壓指向低壓

②確定地轉偏向力方向:與風向垂直,北半球右偏,南半球左偏

③近地面受磨擦力(方向與風向相反)的影響,風向與等壓線斜交

等壓線圖的判讀

(1)等壓線圖:同一海拔高度上氣壓水平分布情況。

(2)等壓線圖判讀:首先識彆氣壓場的基本形式,其次判斷風力大小和風向;最後分析天氣變化。

(3)判讀規律:

①等壓線的排列和數值:

低壓中心—— (中心為上升氣流);高壓中心—— (中心為下沉氣流);

高壓脊(線)——類似於等高線圖中的山脊(脊線);低壓槽(線)——類似於等高線圖中的山谷(槽線)

②等壓線的疏密程度:(決定風力大小)

等壓線密集——氣壓梯度力大——風力大;等壓線稀疏——氣壓梯度力小——風力小

③在等壓線圖上判定風向(任意點)和天氣形勢:

A.在等壓線圖上,任一地點風向的畫法如下:

第一步在等壓線圖中,按要求畫出過該點的切線並做垂直於切線的虛線,箭頭由高壓指向低壓,但並非一定指向低壓中心,用來表示氣壓梯度力的方向;

第二步確定南、北半球後,面向水平氣壓梯度力方向右或向左偏轉30°~45°角,畫出實線箭頭,即過該點的風向。

以北半球為例如下圖:

.天氣狀況:包括氣溫高低、濕度大小、風向、氣壓等指示。

a.由高緯吹向低緯的風——寒冷乾燥

b.由低緯吹向高緯的風——溫暖濕潤

c.低氣壓過境時,多陰雨天氣;高氣壓控制下,天氣晴朗

北半球冬、夏季節氣壓中心——

海陸分布對大氣環流的影響

(1)海陸分布下氣壓帶、風帶特點:

①南半球基本上呈帶狀分布,因為南半球海洋面積占優勢

②北半球氣壓帶斷裂成塊狀分布,因為北半球陸地面積大,海陸相間分布

A夏季:亞洲大陸上形成亞洲低壓,太平洋上形成夏威夷高壓;

冬季:亞洲大陸上形成亞洲高壓,太平洋上形成阿留申低壓。

(2)季風環流

①.概念:風向在一年內隨季節有規律地向相反或接近相反的方向變化。也是大氣環流的組成部分,亞洲東部的季風環流最為典型。

②.東亞季風最顯著的原因:位於世界最大大陸亞歐大陸,東臨世界最大海洋太平洋,海陸熱力差異最大。

③.東亞季風與南亞季風對比:

東亞季風

南亞季風

季節

冬季

夏季

冬季

夏季

風向

西北風

東南風

東北風

西南風

源地

蒙古、西伯利亞

太平洋

蒙古、西伯利亞

印度洋

成因

海陸熱力差異

海陸熱力差異+氣壓帶、風帶季節移動

性質

寒冷乾燥

溫暖濕潤

溫暖乾燥

高溫高濕

比較

冬季風強於夏季風

夏季風強於冬季風

分布

我國東部、朝鮮半島、日本

印度半島、中南半島、我國西南地區

④季風的影響:季風的共性特點:雨熱同期;降水量季節變化大,易有旱澇災,宜興修水利

⑤東亞的兩種季風氣候及各自分布區(以秦淮一線為界);各自氣候特點

A溫帶季風氣候:秦淮以北季風區;冬乾冷;夏濕熱

B亞熱帶季風氣候:秦淮以南季風區;冬溫和少雨;夏濕熱

C東亞兩種季風氣候的冬夏季風風向相同,成因相同

D注意季風區城市工業布局中大氣污染企業的分布(盛行風的垂直郊外)。

E季風區是世界上水稻種植業主要分布地區

我國的旱澇災害、雨帶的移動與副熱帶高壓的強弱有密切關係。

(1)雨帶的移動:

①春末(5月),雨帶在華南(珠江流域)(華北春旱,東北春汛)

②夏初(6-7月),雨帶移到長江中下游地區 -梅雨(准靜止鋒)

③ 78月,雨帶移到東北和華北,長江中下游 進入「伏旱」(反氣旋)

④ 9月,副高南退,北方雨季結束,南方進入第二個雨季。

(2)雨季:北方雨季開始晚結束早,雨季短;南方雨季開始早結束晚,雨季長

(3)旱澇災害:

①副高北移速度偏快(夏季風強),造成北澇南旱

②副高北移速度偏慢(夏季風弱),造成北旱南澇.

③我國水旱災害發生的根本原因是:夏季風的強弱和進退的早晚。

鋒面天氣系統的特點

(1)概念:兩種性質不同氣團之間的交介面

(2)鋒面的特點:①狹窄傾斜的過渡地帶;②兩側溫度、濕度差別大;③附近伴有雲雨、大風等天氣。

(3)鋒面系統的分類及天氣

分類

概念

過境時天氣

過境後天氣

實 例

冷鋒

冷氣團主動向暖氣團移動

雲層加厚、大風、多雨雪天氣

氣溫濕度降低、氣壓升高、天氣轉晴

北方夏季的暴雨;冬季的寒潮;冬春季節出現的沙塵暴。

暖鋒

暖氣團主動向冷氣團移動

雲層加厚、多連續性降水

氣溫升高、氣壓下降、雨過天晴

我國東部大部分地區降水

准靜止鋒

冷暖氣團勢均力敵或地形阻擋長時間在一個地區擺動

陰雨連綿

雨過天晴

初夏(6月)長江中下游地區的梅雨天氣;冬半年,貴陽多陰雨冷濕天氣。

注意:

①冷鋒過境雨區在鋒後,出現雨雪、降溫天氣。過境後,氣壓升高,氣溫驟降,天氣轉晴;

②暖鋒過境雨區在鋒前,多為連續性降水。過境後,氣溫上升,氣壓下降,天氣轉晴。

低壓(氣旋)、高壓(反氣旋)天氣系統的特點

低壓或氣旋,高壓或反氣旋,分別是對同一個天氣系統的不同描述。低壓、高壓是對天氣系統氣壓狀況的描述,氣旋、反氣旋是對天氣系統氣流狀況的描述。

由於低壓(氣旋)中心氣流上升形成雲雨天氣,而高壓(反氣旋)中心氣流下沉形成晴朗天氣。

(1)低壓(氣旋)系統

氣旋的氣流在水平方向上從四周流向中心,使氣旋中心的空氣在垂直方向上被迫上升。空氣在上升過程中溫度降低,其中所含水汽容易成雲致雨。所以每當氣旋過境時,雲量就會增多,常常出現陰雨天氣。夏秋季節,在我國東南沿海經常出現的颱風,就是熱帶氣旋強烈發展的一種特殊形式。

(2)鋒面氣旋

地面氣旋一般與鋒面聯繫在一起,稱為鋒面氣旋。鋒面氣旋是我國中高緯度地區常見的天氣系統,冬半年在我國東部地區十分常見,除整體自西向東移動外,還應注意比較冷鋒與暖鋒的移動速度。如果冷鋒移速較快,則冷鋒附近形成較窄的雨區,並伴有大風降溫;暖鋒雨區較寬,持續時間也較長。若冷空氣勢力很強,冷鋒便追趕暖鋒,直至暖空氣完全被抬升,我國東部大部分地區被冷氣團占據,氣溫明顯下降,雲和降水逐漸消失,天氣以冷、晴、干為主。

一般氣旋是輻合上升系統,特別是鋒面上氣流上升更為強烈,常常產生雲、雨,甚至有暴雨、雷雨、大風天氣。一個成熟的鋒面氣旋的天氣模式是,氣旋的前方是寬闊的暖鋒雲系及相伴隨的連續性降水天氣,氣旋的後方是比較狹窄的冷鋒雲系的降水天氣,氣旋的中部(兩鋒之間)是暖鋒控制下的晴朗天氣。

(3)高壓(反氣旋)系統

反氣旋的氣流在水平方向上由中心向四外流出後,垂直方向上高層的空氣就自上而下來補充,形成下沉氣流。空氣在下沉過程中溫度升高,其中所含水汽不易凝結。所以反氣旋控制的地區,天氣晴朗。例如,我國北方廣大地區,秋季經常在高壓系統的控制下,出現「秋高氣爽」的好天氣。

(4)存在鋒面的低壓系統,主要活動在中高緯度,多見於溫帶地區,人們習慣稱之為鋒面氣旋。在我國北方中高緯度地區,一般氣旋和鋒面聯繫在一起。是我國常見的天氣系統。

(5)低壓系統(氣旋)、高壓系統(反氣旋)及其影響下的天氣比較

氣 旋

反氣旋

氣壓狀況

氣壓中心低、四周高

氣壓中心高,四周低

氣壓梯度力方向

從四周垂直指向中心

從中心垂直指向四周

氣流流向

北半球

逆時針方向中心輻合上升

順時針方向四周輻散下沉

南北球

順時針方向中心輻合上升

逆時針方向四周輻散下沉

天氣狀況

多雲雨天氣

多晴朗、乾燥天氣

我國典型的天氣

夏秋季節東南沿海地區經常出現的颱風天氣

長江流域七、八月份的伏旱,冬季暴發的寒潮天氣

影響氣候形成因子

太陽輻射、大氣環流、下墊面、人類活動等。

判斷氣候類型的步驟

判斷南北半球→判斷熱量帶→判斷雨型。

(1)熱帶的四種氣候類型:各月均溫在10℃(或15℃-有分亞熱帶沙漠劃分時)以上,降水不同,氣候類型差異較大:

①熱帶雨林氣候:常年受赤道低壓影響,終年高溫多雨。

②熱帶沙漠氣候:常年受副高或來自陸地的信風影響,終年高溫少雨。

③熱帶季風氣候:受海陸熱力性質差異和氣壓帶風帶移動影響形成。主要分布在南亞地區,冬季盛行東北風,為旱季,夏季刮西南季風,69月為雨季。

④熱帶草原氣候:受赤道低壓和信風交替控制。赤道低壓移來時,是濕季,信風移來時為旱季,農業活動在雨季播種,旱季收割。

總的來說:熱帶季風比熱帶草原雨量多

重點區別:熱帶季風氣候與熱帶草原氣候:①前者年雨量1500-2000mm而後者 750-100mm;②前者的雨季是突變的,而後者的雨季是漸變的;③前者月降水量超過3個月,而後者的月降水量不超過3個月。

(2)亞熱帶氣候類型:冬季最冷月均溫在0-10℃,全球只有兩種氣候類型:

①地中海氣候:除南極洲外,其它各洲都有分布,在南北緯30º—40º大陸的西岸,受西風帶和副熱帶高壓帶交替控制,冬季溫和多雨,夏季炎熱乾燥。

②亞熱帶季風氣候:分布在南北緯25º35º大陸東岸,受海陸熱力性質差異影響形成。冬季偏北風低溫少雨,夏季—偏南風高溫多雨。

預熱不同期:重點區別:亞熱帶季風氣候是雨熱同期而地中海氣候雨熱不同期。

(3)溫帶與亞寒帶、寒帶氣候類型:除溫帶海洋性氣候外,冬季最冷月均溫在0℃以下。

①溫帶海洋性氣候:最冷月均溫在0-10℃之間,分布在南北緯40º60º大陸西岸(地中海氣候高緯一側),終年受西風控制,終年溫和多雨

②溫帶季風氣候:分布在北緯35º55º大陸東岸(亞熱帶季風的高緯一側),受海陸熱力性質差異影響形成。冬季受冬季風影響,寒冷乾燥;夏季受夏季風影響,高溫多雨。

③溫帶大陸性氣候:全年受大陸性氣團控制,日較差大、年較差大,降水稀少,降水主要在夏季。

④針葉林氣候:最熱月均溫在10-20℃之間,分布在北緯50°~70°N,受極地大陸(海洋)氣團控制,冬寒長夏短暖。

⑤苔原氣候:最熱月均溫在0-10℃之間,分布北半球極地附近臨海,極地氣團控制,全年嚴寒。

⑥冰原氣候:最熱月均溫在0℃以下,分布在南北半球極地附近內陸,極地氣團控制,全年酷寒。

有無降雨的區別。重點區別:溫帶季風氣候與溫帶大陸性氣候:前者有明顯雨季(2-3個月),後者沒有。

(4)注意區別下列氣候:

①「熱草」與「熱季」:「熱季」年降水量>1500 mm,月降水也多於「熱草」;

②「亞季」與「溫季」:「亞季」最冷月>0℃,「溫季」 最冷月<0℃,只能在1月。

③「溫季」與「溫大」:用月降水量區別,「溫季」有2個月降水量>100mm。

④「溫海」與「地中海」:「溫海」最冷月>0℃,最熱月<20℃,降水分配較均勻,冬雨較多。

⑤ 南半球的地中海氣候與北半球的「亞季」:降水柱狀圖特點相似(七月多雨),氣溫曲線不同。

影響氣候的主要因素

⑴太陽輻射:是形成氣候的最基本因素。

⑵下墊面:是大氣的直接熱源和水源。地面狀況不同直接影響大氣中的水熱狀況,表現在:

①海洋與陸地:大陸性氣候氣溫的日較差、年較差大,氣溫最高月在7月,最低氣溫在1月。年降水量少,且比較集中。

海洋性氣候日較差、年較差小,最熱月在8月、最冷月在2月,年降水量較多,分配較均勻。

②地形:A對氣溫的影響:海拔越高,氣溫越低。∴山地比附近平原溫度低,溫度變化小(日較差)。

B對降水的影響:迎風坡,降水多,背風坡,降水少。∴山脈往往是氣候的分界線。

③植被:裸地和植被覆蓋地不同。

④洋流:暖流增溫增濕、寒流降溫減濕。

⑶大氣環流——具有雙重性質:

①大氣環流促進高低緯度間、海陸之間發生熱量交換和水分交換,調整全球熱量和水汽的分布,顯著影響各地氣候。大氣環流通過氣壓帶和風帶以及季風環流導致各地的降水時空分布,與緯度因素(太陽輻射因素)共同形成了各種氣候類型(水熱組全類型)。

②大氣環流本身也是一種氣候現象。

⑷人類活動:

①改變大氣成分和水汽含量(如CO2等增多,溫度升高),向大氣釋放熱量(如熱島效應)。

②改變地表物理特性和生物特性(興修水庫、植樹造林)影響氣候:

A良性的:a.修水庫,使庫區附近的大氣濕度、雲量和降水量有所增加,緩和氣溫的日變化和年變化,調節氣候。b,人工造林,使風速減小,氣溫降低,濕度增大;防風固沙,保持水土。

B惡性的:①圍湖造田、排干沼澤,使生態平衡破壞,氣候惡化;②濫伐森林、濫墾草原,導致塵暴盛行,水土流失,水旱災害增多,氣候惡化。③氣候變暖、臭氧層空洞、酸雨。

降水的類型

(1)對流雨:特點:強度大、歷時短,範圍小,常伴有暴風、雷雨。典型分布地:赤道地區,我國夏季午後。實例:東南亞的對流雨。

(2)地形雨:特點:迎風坡,降水強度較大,降水豐 富。例子喜馬拉雅山南坡的印度東北部的乞拉朋齊,是西南季風的迎風坡,年降水量可達10000毫米;

北側的背風地區,年降水量在500毫米以下。我國的雨極:是台灣的火燒寮,位於台灣東北部的山地,主要是地形雨。背風坡典型區:大分水嶺西側;南美安第斯山東側;台灣山脈西側的台灣海峽。

(3)鋒面雨:特點:強度小、歷時長、範圍大鋒面雨是我國主要的降水類型。實例:我國夏季主要的降水類型,

(4)颱風雨:特點:強度很大,多為暴雨,且伴有狂風、雷電。典型分布地區:夏秋季,我國東南沿海地區。

降水的時間變化

(1)全年多雨型:「熱雨」——2000毫米;「溫海」——700~1000毫米。

(2)冬季多雨型:地中海氣候——300~1000毫米。

(3)夏季多雨型:「熱草﹤1500mm;「熱季」﹥1500mm;「亞季」—1000mm,「溫季」—500~1000mm,「溫大」300mm。

(4)全年少雨型:「熱沙」——﹤200毫米;「苔原、冰原氣候」——﹤250毫米。

世界降水量的分布

⑴赤道多雨帶:年降水量2000毫米左右,分布在赤道及兩側,全球降水最多地帶,對流雨為主;因為氣溫高,海面廣,形成赤道低氣壓帶,以上升氣流為主。

⑵副熱帶少雨帶:年降水量500毫米以下,分布在副熱帶大陸西岸和內陸(也可說在南北回歸線附近的大陸西岸和內陸);因為受副熱帶高氣壓帶空氣,以下沉氣流為主,所以降水少,加上氣溫高,使其蒸發旺盛,因而蒸發量大於降水量,形成乾旱、半乾旱區的沙漠地區。此地帶的大陸東岸,受夏季風、颱風等影響,降水豐富。

⑶溫帶多雨帶:年降水量500─1000毫米,降水較多,以鋒面雨、氣旋雨為主;分布於南北緯40°60°,大陸西岸受西風帶控制,東岸受夏季風影響,降水較多。

⑷極地少雨帶:年降水量300毫米以下,受極地高氣壓帶控制,下沉氣流,降水少。可以說是地球絕對降水量最少的地方,但因氣溫低,蒸發量小於降水量,所以仍是濕潤地帶。

主要的氣象災害

是指因暴雨洪澇、乾旱、颱風、寒潮、大風沙塵、大(濃)霧、高溫低溫等因素直接造成的災害。

颱風

暴雨澇災

旱災

寒潮

發生的時間

夏秋季節

春夏秋

秋末、冬季、初春

發源地

熱帶洋面或副熱帶洋面

蒙古、西伯利亞

影響地區

我國東部沿海地區

除西部一些沙漠地區外的全國範圍

除西部一些沙漠地區外的全國範圍

除青藏、雲貴、海南外的廣大地區

天氣變化

強風、特大暴雨、風暴潮

暴雨、大暴雨或特大暴雨

長時期無降水或降水異常偏少

大風、雨雪、凍雨

颱風災害防禦措施:加強颱風監測,及時發布颱風預報或警報,及時組織大家做好抗颱風工作。

暴雨澇災防禦措施:利用氣象衛星對暴雨、洪水進行監測,提高預報正確率,減輕洪澇災害損失。

工程措施:修築堤壩、整治河道;修建水庫;修建分洪區(或滯洪、蓄洪區等)。非工程措施:洪泛區的土地管理;建立洪水預警系統;擬定居民的應急撤離計劃和對策;實行防洪保險等。

旱災防禦措施:①實行農林牧相結合的農業結構,改善乾旱區的生態環境;②種植耐旱作物;③開展農田水利基本建設,營造防護林,改進耕作制度等。

寒潮防禦措施:提前發布準確的寒潮消息或警報,提醒有關部門做好防寒準備。

主要的大氣環境問題

全球變暖(溫室效應CO2)、臭氧層破壞(氟氯烴消耗臭氧)、酸雨(SO2、氮氧化物)

溫室效應

(1)大量燃燒礦物燃料——大氣中CO2增加——大氣逆輻射增強

(2)濫砍濫伐森林——光合作用減弱——CO2相對增多——大氣逆輻射增強

(3)大氣逆輻射增強——溫室效應——氣溫升高——全球熱量帶分布發生變化——經濟結構發生調整(農業經濟結構調整,中緯受損,高緯受益,使適宜種植業生產地域縮小,糧食減產。)

(4)極地冰山融化,沿海地區海海平面上升,沿海地區地下水水質變壞。

綠化的環境效益

(1)通過光合作用保持大氣中O2和CO2的平衡,凈化空氣;

(2)綠化植物和防護林可以調節氣候、涵養水源、保持水土、防風固沙;

(3)城市綠地的作用是吸菸除塵、過濾空氣、減輕污染、降低噪音、美化環境。

THE END