气温--大气受热过程(附带气温的描述和影响因素)
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气温—大气受热过程
一、大气分层
名称对流层平流层高层大气
高度0—12km12—50km50km以上
气流状况上升和下沉平流
现象天气现象飞机航天器
1、两个来源
地球大气受热能量的根本来源:太阳辐射。
近地面大气主要、直接的热源:地面辐射。
2、两大过程
地面增温:大部分太阳辐射能够透过大气射到地面,
使地面增温。
大气增温:地面被加热,并以长波辐射的形式向大
气传递热量。
3、两大作用
削弱作用:大气层中的水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用。
保温作用:C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。
特别提醒:任何物体温度最高时,其辐射最强。就某一地区而言,地方时12点时,太阳辐射最强;地方时13点时,地面温度最高,地面辐射最强;地方时14点时,大气温度最高,大气辐射(包括大气逆辐射)最强。
三、大气受热过程原理的应用
1、大气保温作用原理的应用
(1)温室气体大量排放带来全球气温升高
温室气体(CO₂、甲烷等)→排放增多→吸收地面辐射增多→气温升高→全球变暖
(2)分析农业实践中的一些现象:
①采用塑料大棚发展反季节农业,利用玻璃温室育苗等。塑料薄膜、玻璃能使太阳短波辐射透射进入棚内或室内,而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃把热量传递出去,从而使热量保留在塑料大棚和玻璃温室内。
②人造烟雾、浇水防冻。秋冬季节,我国北方常用人造烟雾来增强大气逆辐射,使地里的农作物免遭冻害。浇水可增加空气湿度,增强大气逆辐射;水汽凝结释放热量;水的比热容大,浇水可减小地表温度下降的速度和变化幅度,减轻冻害。
③果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。
2、利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡
(1)高海拔地区
地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富
(2)内陆地区(如我国西北地区)
气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→大气的削弱作用弱→太阳能丰富
(3)湿润内陆盆地(如四川盆地)
3、昼夜温差大小的分析
主要从大气的削弱作用和保温作用去分析。
(1)地势高低,地势越高,大气越稀薄,那么大气的保温作用和削弱作用都弱,同时光照时间更长,白天气温更高,昼夜温差大。
(2)天气状况,晴朗的天气,云层较薄,大气的保温作用和削弱作用都弱,昼夜温差大。
(3)下垫面的性质差异不同,会造成比热容的大小不同。地面是大气的直接热源,比热容大的地方,地面增温速度和降温速度慢,昼夜温差小;比热容小的地方,地面的增温速度和降温速度都快,昼夜温差大。
(4)海陆位置。靠海近,温差小,深居内陆,温差大
(5)地形因素:山风倒灌(河谷、高大山脉的地方)、盆地保温。
四、逆温现象
1、逆温现象的表现
一般情况下,气温随海拔升高而降低,大约每升高1 000米,气温下降6℃,但有时会出现气温随海拔升高而上升的现象,即出现了逆温现象(如下图所示B、C之间)。
2、逆温现象的影响
注:雾的成因
(1)充足的水汽:气温高,蒸发强,水汽充足;暖流流经,增温增湿,带来充足的水汽。
(2)寒冷的下垫面:寒流流经降温使水汽易凝结成雾。地面气温低,使水汽凝结成雾。
(3)风小:地形闭塞,风小或者无风;逆温,气流稳定,无风;副热带高气压带控制,下沉气流,风力较弱。
3、逆温的分类
(1)辐射逆温:因地面强烈辐射而形成的逆温称为辐射逆温。在晴朗无风或微风的夜晚,地面因辐射冷却而降温,与地面接近的气层冷却降温最强烈,而上层的空气冷却降温缓慢,因此使低层大气产生逆温现象。辐射逆温一般日出后,逆温就逐渐消失了。大陆上常年出现,冬季最强。
辐射逆温的形成及消失过程如下:
(2)平流逆温:由于暖空气流到冷的地面上而形成的逆温称为平流逆温。当暖空气流到冷的地面上时,
暖空气与冷地面之间不断进行热量交换。暖空气下层受冷地面影响最大,气温降低最强烈,上层降温缓慢,从而形成逆温。平流逆温的强度,主要决定于暖空气与冷地面之间的温差。温差愈大,逆温愈强。
(3)锋面逆温:锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带,暖气团位于锋面之上,冷气团在下。在冷暖气团之间的过渡带上,便形成逆温。出现在锋面附近。
(4)地形逆温:多发生在山谷或盆地。夜晚山坡上降温快,冷空气沿斜坡流入低谷和盆地,使原来的较暖的空气受挤抬升,出现的温度倒置现象。出现在山谷或盆地,如下图所示:
五、气温
1、气温特征的描述
(1)气温的高低:①年均温;②最冷月出现的时间和均温;③最热月出现的时间和均温;④冷热状况
(2)气温变化的大小,根据变化时间尺度我们分为:①气温日较差(昼夜温差);②气温年较差;③气温的年际差。
注:如果是某一区域的等温线图,那么则描述:①最高值和最低值出现的地方和数值;②总的气温高低(平均而言);③等温线弯曲状况或者延伸状况(东南西北延伸、向南弯曲等)。一般最后都会要求分析延伸状况或者弯曲状况的原因。东西延伸,主要是纬度因素;与海岸线平行,主要是海陆位置因素;在内陆弯曲,
则考虑地形等因素。
2、影响气温高低的因素
总的来说,气温的影响因素有纬度高低、天气状况、地形、海陆热力性质差异、洋流、人类活动等。
(1)纬度
低纬度,太阳高度角大,受到的太阳辐射多,气温较高,温度从低纬向高纬递减,等温线大致与纬线平行。
(2)大气环流
大气运动,要看这个地方吹来的风是从哪里来的,高纬度吹来的风寒冷,低纬度吹来的风温暖。这个基本上要结合到盛行风和一些天气系统来分析,比如冷锋和暖锋等。
(3)天气状况
晴天多,云层稀薄,大气的削弱作用弱,气温高;阴雨天,云层较厚,大气的削弱作用强,气温较低。
(4)地形因素
A、海拔越高,气温越低,每上升100米气温下降0.6度;受地形影响,同一个纬度地区,海拔高的地方气温更低,比如四川盆地和青藏高原,夏天南川城里和金佛山。
B、阳坡和阴坡的问题
C、焚风效应:背风坡的下沉风,干燥,温度高
(5)海陆热力性质差异
地面是大气的直接热源,由于比热容的不同,不同的下垫面气温的升降速度也是不一样的。陆地升温比海洋快,降温也比海洋快;荒漠升温比森林快,降温也比森林快。
注:7月海洋上的等温线向南凸,1月海洋上的等温线向北凸;陆地反之。(等温线的凸向与南北半球无关,只和月份有关)
(6)洋流
暖流增温增湿,气候温暖湿润;寒流减温减湿,气候寒冷干燥。
(7)人类活动
改变下垫面性质,如植树造林、破坏植被、修建水库;排放二氧化碳等温室气体,热岛效应等。
(8)地面对太阳辐射的反射
高纬度地区,冬季地面冰雪覆盖,地面冰雪对太阳辐射的反射率高,加剧了寒冷。
3、影响气温变化的因素
***气温的时间变化:近地面气温取决于地面储热量的多少,落后于太阳高度的日变化与年变化。