第二单元 地球上的大气

[知识要点]

一、大气的组成和垂直分层

1、大气在地理环境中的作用

　（1）大气是地球的保护层，使地球表面的热量变化不至于过剧烈，并使地表少受外来天体的撞击。
　（2）大气是天气变化的物质基础，同时大气对水的循环、地表形态等都起着重大影响。
　（3）大气是生物和人类生存的物质基础，地球上一切生物的生命活动都离不开大气。

2、大气的组成及其作用

3、大气的垂直分层（见下面的图表）

二、大气的热状况

1、太阳辐射

　（1）太阳辐射的概念：太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量，称为太阳辐射。它是地球上最主要的能量源泉。
　（2）太阳辐射波长：太阳辐射的主要波长范围是0.15--4微米，包括红外线（大于0.76微米）、紫外线（小于0.4微米）和可见光（0.4-0.76微米）三部分。太阳辐射能主要集中在波长较短的可见光部分，因此太阳辐射又称为短波辐射。
　（3）太阳辐射强度：1平方厘米的表面上，在1分钟内获得的太阳辐射能量叫太阳辐射强度。太阳高度角是影响太阳辐射强度的最主要因素。

2、大气的热力作用（见下面的图）

（1）大气对太阳辐射的削弱作用
　①吸收：臭氧吸收波长较短的太阳紫外线；水汽、二氧化碳吸收波长较长的太阳红外线
　②反射：云层和尘埃对太阳辐射进行反射。云层愈厚，云量愈多时，反射作用愈强
　③散射：以空气中的分子、尘埃、云滴等质点为中心向四面八方散射开来。散射改变了太阳辐射的方向，使一部分太阳辐射不能到达地面。
（2）大气对地面的保温作用
　①大气吸收太阳短波辐射能力很差，使大部分太阳辐射能透过大气射到地面。
　②大气吸收地面长波辐射的能力很强，从而能把地面放出的热量保存在大气中。
　③大气辐射除一部分射向宇宙空间外，大部分向下射回地面，称为大气逆辐射，这在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量。

3、气温的时空分布

（1）气温的时间分布
　①气温的日变化

②气温的年变化

（2）气温的水平分布

　　①一般情况下气温从低纬向两极递减，这是因为太阳辐射能量因纬度而异的缘故。由于气温的分布还与大气运动、地面状况等因素密切相关，因此，等温线并不完全与纬线平行。
　　②南半球的等温线比北半球平直，这是因为南半球的海洋比北半球广阔得多，而海洋表面的物理性质比较均一的缘故。
　　③北半球1月份大陆上的等温线向南（低纬）凸出，海洋上则向北（高纬）凸出，7月份正好相反。这表明在同一纬度上，冬季大陆比海洋冷，夏季大陆比海洋热。
　　④7月份世界上最热的地方出现在北纬20°--30°的沙漠地区，撒哈拉沙漠是全球的炎热中心。1月份西伯利亚形成北半球的寒冷中心；世界极端最低气温出现在冰雪覆盖的南极洲大陆上。

三、大气的运动

1、冷热不均引起的大气运动

　　①大气运动的状况：大气运动包括垂直运动和水平运动，前者叫对流，后者叫风。
　　②大气运动的能量：来源于太阳辐射能。
　　③大气运动的根本原因：由于太阳辐射对各纬度加热的不均匀，造成高低纬间的冷热差异，这是引起大气运动的根本原因。
　　④大气运动的直接原因：冷热不均引起空气上升和下沉的垂直运动，空气的上升或下沉导致了同一水平面上气压的差异，气压差异又是形成空气水平运动的直接原因。

2、大气的水平运动的三种力（见下图）

（1）水平气压梯度力：同一水平面上气压差而产生的一种力，如果没有其他外力的影响，风向应垂直于等压线，从高压指向低压。

（2）地转偏向力：由地球自转而产生的一种力，北半球向右偏，南半球向左偏。受其影响使风逐渐偏离了气压梯度力的方向，在没有摩擦力的情况下，风可以一直偏转到风向平行于等压线为止。

（3）摩擦力：实际大气中，特别是近地面的风，由于受摩擦力的影响，风向与等压线并不完全平行，而是有个角度。

3、大气运动的形成

（1）气旋和反气旋--最常见的运动形式

（2）大气环流--全球性有规律的大气运动

　　①意义：具有全球性的有规律的大气运动，通常称为大气环流。大气环流输送热量和水汽，从而使高低纬度之间，海陆之间的热量和水汽得到交换，调整了全球热量和水汽的分布；
　　②气压带和风带：不计海陆分布和地形的影响，引起大气环流的因素是高低纬之间受热不均和地转偏向力，从而在地球表面形成了沿纬向带状分布的气压带和风带。

③海陆分布对大气环流的影响：由于海陆之间热力性质的差异，使气压带和风带受到破坏，形成冬夏海陆气压活动中心，进而形成了季风环流（如下图）。

气压活动中心

季风环流

四、大气降水

1、降水的形成：大气中含有一定数量的水汽和凝结核，它们是形成降水的物质基础。空气中的水汽含量增加或运行过程中气温下降，促使水汽达到饱和状态，形成降水。

2、降水的分类

3、降水量的变化

（1）季节变化：降水量在一年内的变化或分配状况，称为降水量的季节变化。世界上有的地方在一年内各月降水量相差不大，分配比较均匀，例如赤道地区、西欧等地属于这种情况；有的地方降水量在一年内分配不均，例如我国东部广大地区夏季多雨，冬季少雨，而地中海地区则夏季干燥少雨，冬季多雨。
(2)年际变化：降水量在各年间的变化状况，称为降水量的年际变化。在海洋性气候地区降水量年际变化不大，而在季风气候地区大些，内陆干旱地区变化最大。

4、降水量的地理分布：世界降水量的分布受纬度、海陆分布、大气环流和地形等因素的制约。从纬度分布看，全球可分为赤道多雨带、温带多雨带和副热带少雨带、极地少雨带。

五、天气和气候

1、天气和影响天气的主要因素：天气是指一个地区短时期内大气的冷暖、干湿、风雨、阴晴等物理状况。它是由影响大气物理状况短期变化的因素造成的。气团和锋面的活动是影响天气的主要因素。

（1）气团：

（2）锋面：

①锋的概念：锋是锋面与锋线的统称。锋面是两种性质不同的气团相遇所形成的交界面。锋线是锋面和地面相交的线。

②锋是特征：锋面是一个狭窄而倾斜的过渡地带；锋的两侧是一个温度和湿度差异很大的地带，锋面附近天气变化剧烈，常伴有云、雨、大风等天气现象。

③锋面与天气：

2、气候和形成气候的因素：

气候是指一个地区多年的天气特征。它是由影响大气物理状态的长期变化的因素造成的。一个地区的气候是由太阳辐射、大气环流和地面状况等自然因素综合作用形成的，人类活动对气候也有一定的影响。
（1）太阳辐射：太阳辐射随纬度的变化而变化，造成高低纬度热量的差异，是气候形成的最基本素。
（2）大气环流：大气环流促进了高低纬、海陆之间热量与水汽的交换，在不同的气压带、风带控制下，气候不同。
（3）地面状况：地面是对流层中热量与水汽的主要来源，直接影响大气中的水热状况，主要表面有：①地面性质不同，对太阳辐射的反射率不同，地表获得太阳热量不同；②海陆分布不同，海陆热容量与传热方式不同，造成相同纬度上的水热状况不同；③地表形态不同，对气流影响的程度不同，造成水热状况不同；④洋流性质不同，热能的输送和交换也不同，暖流对流经沿岸地区有增温加湿作用，寒流对流经沿岸地区有降温减湿作用。

3、人类活动与气候的关系：

（1）气候对人类活动的影响主要表现在：①对农业生产的影响；②对水利建设的影响；③对城市建设的影响；④对交通工程建设的影响；⑤对人类健康的影响；⑥对形成自然灾害的影响。
（2）人类活动对气候的影响主要表现在：①改变地面状况，进而影响局部地区气候。如人工造林、修建水库和灌溉工程，可以引起地面热量和水汽发生变化，使局部地区降水有所增加，气温的变化缓和。如果任意砍伐森林，则可能使气候恶化。②人类的生产活动、生活活动排放出的二氧化碳会引起温室作用、热岛效应，使全球气温升高；排放出的氯氟化合物，会破坏臭氧层；排放出发尘埃会削弱太阳辐射导致气温降低。③在人口密度大，工业集中的城市，气温比郊区高，风速比郊区小，上升气流显著，雾和低云增多。

4、世界气候类型