第六章风的地质作用

（2）平流层 stratosphere
高度：从平流层顶到80－90km。 气温：气温随高度增加而下降，故又称冷层，到中间层的顶温度 降到-80℃。 大气运动：对流运动。 存在电离层（D），反射无线电波
（3）中间层
mesophere
特征：气温随高度增加迅速 下降； 垂直运动（上流）强烈。
特征：气温随高度增高普遍上升；空气处于高度电离状态
exosphere
特征：空气极其稀薄，地球引力小；大气圈与星际 物质的过渡带
大气圈层与人类活动
大气圈层
自然现象和人类气变化的发源地。
◇ 飞行员通常喜欢在平流层中飞行，可以避开下 面的湍流 ◇ 平流层顶有臭氧层，可吸收大部分有害的太阳 辐射
◇ 保护地球不受流星体的撞击
地球上的气 压带和风带
由于大气环 流的结果， 在全球近地 面大气中形 成了相对稳 定的7个气压 带和6个风带
二、气候带
所谓的天气是指各种气象要素和天气现象的短时间综合 状况；而气候则是指一个地区多年平均天气状况的综合.
一个地区的气候通常用气温、降水量、风和湿度等要素来表示的 ，而影响一个地区的气候的因子很多，如太阳辐射、大气环流、地 面性质等。
(这种现象就好像在运动着的 物体上施加了一个使其运动 方向发生改变的力一样，这 种假想的力一般称为科里奥 利力，对于运动的大气来说 则称为地转偏向力。地转偏 向力只改变大气运动方向而 不改变速度 )
在地球上，相对于地球运动的物体会受到
另外一种惯性力的作用。这种惯性力，以
首先研究它的法国数学家科里奥利的名字
1. 吹扬（蚀）作用 (deflation)
1.恒定组分
是指在地球表面上任何地方(主要是约90 km以下的低层大气 )其 组成几乎是可以看成不变的成分。主要由氮（78.09%）.氧（ 20.94%）.氩（0.93%）组成，共占大气总体积的99.96％
2.可变组分
二氧化碳、臭氧和水蒸气,随季节、气象、和人类活动的影响而发生 变化。
3.不定组分指大气中可有可无的成分，如尘埃、硫化氢、硫氧化物 、氮氧化物、煤烟、金属粉尘等等。这部分物质在大气中含量变化 非常大，它们一是来源自然界，二是来自人类生产、生活活动。
世界气候分成若干个气候带的。 热带气候带 位于南、北回归线之间 温带气候带 可分为北温带气候带和南温带气候带，但气候特点 相似。 寒带气候带 位于极圈以北（北半球）或以南（南半球）的地域
全球的热量带： 地球上的热量分布与太阳辐射的分布规律基本相 一致，大致与纬线相平行。由低纬到高纬热量由 高到低呈带状分布，形成全球的热量带。热量带 划分如下： ⑴赤道带：南北纬10°之间； ⑵热带：纬度10°~ 25°之间； ⑶副热带：纬度25°~ 35°之间； ⑷ 温带：纬度35°~ 55°之间； ⑸副寒带：纬度55°~ 60°之间；无极昼 ⑹寒带：纬度60°~ 75°之间；有极昼 ⑺极地：纬度75°~ 90°之间；极点半年为昼，
命名，叫做科里奥利力，它的数学表达式 为：F=2mvωsinα 如图1所示，F科的方向可用右手螺旋法则 确定。当右手四指由v沿α角（为v与ω两向 量间的夹角，取小于180°的 一个）转向ω的方向弯曲时，挠起的拇指 所指方向就是F科的方向。F科在数值上等 于2mvωsinα，即与运动物体的质量、速 度和α角的正弦成正比。由于科里奥利力 垂直于物体的运动方向，所以它只改变物
高度：从对流层顶到55km。 无天气现象。 质量：几乎占大气圈质量的20％。 气温：从下向上是升温的，到平流层的顶温度升到-3℃-17℃。 大气运动：水平运动。 成分：几乎不含水蒸气、尘埃，存在数层臭氧层,能吸收紫外线，
因而是生物的保护伞
特征：气温分布受地面影响小； 垂直对流运动很小； 大气透明度高。
（1）对流层 troposphere
主要特征是： ① 温 度随高度增加而降低， 平均升高1km温度 降低6℃（大气降温 率）； ② 空气具有 强烈的对流运动，垂 直对流运动强；③ 气象要素水平分布不 均匀，天气现象复杂； ④ 受人类活动影响 最显著，污染严重； ⑤ 占大气圈总质量 的70%—75%。
红外区
太阳辐射是地球表面最主要的能量来源
太阳辐射经过大气时，平流层中的臭氧能强烈地吸收 波长较短地紫外线；对流层中的水汽和二氧化碳等主 要吸收红外线；能量最多的可见光却很少被大气吸收。 来自太阳的辐射能 大气和云吸收19%；大气和地面的反射、散射34%；
地面吸收47%。
二、大气的运动和天气
（一）大气运动的动力
第一节 大气圈的成分、结构特点
大气圈（atmosphere）是因地球引力而聚集在 地表周围的气体圈层。是地球最外部的一个圈 层。
大气圈存在的主要证据或现象: （ 1）蓝色的天空； （2）白云； （3）风； （4）流星
光的散射:光束通过不均匀媒质时，部分光束将
偏离原来方向而分散传播，从侧向也可以看到光 的现象，叫做光的散射.晴朗的天空所以呈浅蓝色， 完全是大气散射太阳光的结果。
大气运动的产生及形式取决于气压的作用。
1. 气压：是指单位面积上所承受的空气柱的重量。
单位：帕斯卡
低压
（Pa）
（1Pa=1N/m2）
气压梯度:单位距离内的气压变化值
1 .大气运动的动力
1 真正造成大气水平运动的动力是水平梯度力。
2 运动的大气还会受到地转偏向力等的作用。
地转偏向力是由于地球自转和地球的球面效应所引起的 低纬度向高纬度运动的大气，使风向东偏。高纬度向低纬 度运动的大气，使风向西偏。
从世界范围来看，龙卷主要发生在中纬度（20°～50°）地区。 美国是龙卷出现最多的国家，平均每年出现500次左右；澳大利亚 、日本次之。我国主要出现在华南、华东一带。
江苏发生“水龙卷风” 湖水卷起近千米高
2004 年 07 月 16 日 下 午 四 点 半 ， 阳 澄湖上空形成乌云，而后水面“砰” 的一声，下面水开始旋转，逐渐形成 水柱冲上天。 “水龙卷”发生时形成 了直径约30米的水柱，将湖面的一些杂 物和竹子一同卷起，而水柱边向上盘 旋，边向东南方向缓慢移动，场面甚 是壮观。持续了近20分钟 。
体的运动方向，不影响物体运动速度的大 小。
地转偏向力 示意图
2.大气环流
大气环流是指大范围的大气运动状态。表现为不同时间 尺度和空间尺度的大气周而复始的运动特点。
（1）一是在各半球形成三个沿经向的环流圈， 即低纬环流圈、中纬环流圈、高纬环流圈。
（2）二是在各半球形成三个沿纬向的风向带， 即信风带、盛行西风带、极地东风带。
风化作用是指在地表或近地表的条件下，由于气温、 大气、水及生物等因素的影响，使地壳或岩石圈的 矿物、岩石在原地发生分解和破坏的过程。
剥蚀作用就是指各种运动的介质在其运动过程中， 使地表岩石产生破坏并将其产物剥离原地的作用。
自然界中的风化、剥蚀产物被运动介质从一个地 方转移到另一个地方的过程称为搬运作用。
臭氧——O3，由三个氧原子组成，是天然大气的微量组分， 平均含量为0.1—0.01ppm，大部分集中在10~30km的平流 层， 对流层臭氧仅占10%。如果在零摄氏度下，沿垂直方向将大 气 中的臭氧全部压缩到一个大气压，其厚度大约只有3毫米，相 当于两个5分钱硬币叠在一起那么厚。臭氧在地球大气中的化 学起非常重要的作用，通过吸收太阳辐射维护地球的能量平衡 和生态平衡。
（1）蓝色的天空(瑞利散射)
这是由于大气中 的一些非常细小 物质成分，如气 体、粉尘等，它 们的直径较阳光 的波长小得多， 因此，蓝色的散 射量较之于其他 任何一种颜色能 更多地被选择散 射。这种散射称 瑞利散射。
（1）蓝色的天空 (瑞利散射)2
（2）白云（迈耶散射）
如果形成散射的粒子的形状是球形的，而且并不比阳光的波长小 ，所有的波长都是平均地被散射的，这种散射称迈耶散射。因此， 云是白色的。
二、大 气圈的
结构
自地面向上 依次分为:
对流层、 平流层、 中间层、 暖层、 散逸层
大气圈的下界通常是指地表，但在地面 以下的松散堆积物及一些孔隙度较大的 岩石中也含有少量空气，其深度一般小 于3km。
大气圈的上界无明确的界限，一般认为 在2000-3000km的高空向行星尘埃的密 度过渡。
厚度：平均11－13km，赤道17－18km，两极8－9km。 质量：约占大气圈质量的75％。 气温：从下向上是降温的,大气降温率是6℃/km,对流层顶约-83 ℃ . 成分：含水蒸气、尘埃。气象现象：风、霜、雨、雪、雹、雾等。
半年为夜。
圣彼得堡纬度：北纬59°55' 经度：
中国国土范围广大，包括的寒温带多，地形复杂多样， 气候类型也就多了。东西跨经度60多度，两地时差在 4小时以上。跨纬度50度左右。中国是世界上跨度最大 的国家。中国最北端黑龙江漠河位于北纬53.5°，能够 看得到白夜和极光；最南端南沙群岛的曾母暗沙位于 北纬3°58′，属于热带。中国气候的复杂多样，首先 是季风气候特别显著。中国东南部接近海洋，气候湿润， 降水多，温差小；西北部远离海洋，气候干燥，降水少， 温差大。中国是世界上季风气候范围最广大的国家。其 次是气候的地域十分显著。中国自南而北划分为6个温度 带：赤道带.热带.亚热带.暖温带.温带.寒温带。再其次， 中国地形复杂多样。山脉众多，东西地势差别很大，对气 候也有很大影响。
飓风“Andrew”
Andrew飓风是现代最大的飓风之一，于1992年8月25日20:20以时 速200km/h从大西洋猛扫向佛罗里达(美国)
（二）龙卷风
龙卷是积雨云中伸展出来的漏斗状的涡旋云柱，龙卷伸 展到地面时引起强烈的旋风，称为龙卷风。
龙卷有时悬挂在空中，有时延伸到地面。出现在陆地上 的，称陆龙卷；出现在海面上的，称海龙卷。
被运动介质搬运的物质到达适宜的场所后，由于条 件发生改变而发生沉淀、堆积的过程，称为沉积作用。
第二节 风的地质作用