第六章风的地质作用

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. 吹扬（蚀）作用 (deflation)
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。
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
（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
thermosphere
（4）暖层 高度：从中间层顶到800km。 气温：从下向上迅速升温，到300km高空，温度 达1000℃。氧、氮被分解成电离状态，又称电离层.存在多层的电 离层（E、F、G）,也称电离层.
（5）散逸层
高度：从暖层顶到外层空间的高空2000-3000km。物质多以原子 、离子状态存在。地球引力作用弱，是地球物质向宇宙空间扩散的 部位。亦称外逸层。
第六章 风的地质作用
地球的外部圈层可分为大气圈、水圈 和生物圈，它们各自形成一个围绕地 表自行封闭的圈层体系。
风的地质作用是指气流对地表物质的动 力作用过程和产物。主要表现在破坏地表 岩石，使之破裂、粉碎、磨蚀，并把地表 的松散物质搬运到其他地方沉积下来，形 成特殊的地貌景观。风的这些作用统称风 成作用。
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，
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。
龙卷风的特点是持续时间短、活动范围小（直径从几十米到几百 米）、中心气压极低、风速快（100～200 m/s）。龙卷风具有极大 的破坏力，能把人、畜、物卷入至空中带到它处。一般认为龙卷风 的形成与积雨云中强烈升降气流有关。
1956年9月 24日在厦门登陆的龙卷台风，从长江口出海时，在嘉 兴和上海出现了龙卷，把黄浦江边一只11万kg重的油桶吹到空中 近 17 m高，掷到 100多m以外的地方。
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。
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。
(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
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。
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。
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。
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。
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）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%。
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
自然现象和人类活动
对流层 平流层 中间层
◇ 是地球上各种天气变化的发源地。
◇ 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
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 。
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。
（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。
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
暖层
◇ 该层也叫电离层，无线电短波之所以能传输到 很远的地方， 就是由于电离层能将它反射回地面
散逸层 ◇ 地球卫星的轨道就在这一层
大气的热状况
1.大气的受热过程
炽热的太阳以电磁波的形式源源不断地向宇宙空间放射 能量称太阳辐射。 太阳辐射主要集中在波长较短的可见光部分，故太阳辐射 又称短波辐射。
可见光区
（3）风
有风就说明有物质的存在，因为风是由于大气不同部 位的压力差别造成的。如果在真空中就不会有风了。
（4）流星
（4）流星2
流星就是陨石穿过大气层时，由于其速 度太快，与大气摩擦产生热使陨石燃烧 起来。否则我们的地球也与月球一样 “ 千疮百孔”
一、大气的组成
大气圈的总质量约5×1018kg，其中绝大部分分布在大气圈的下层。
被运动介质搬运的物质到达适宜的场所后，由于条 件发生Fra Baidu bibliotek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
(一)风的剥蚀作用 风蚀作用( aeolian erosion)----风沿地表前进 时，由于风力或携带碎屑物对地表的岩石 和松散沉积物的吹毁或磨损作用，称风蚀
作用。
• 包括吹扬（蚀）和磨蚀两种方式。