高考地理复习 第二单元第三节：大气环境

高考地理复习第三节大气环境“大气垂直分层示意图”大气在垂直方向上分为：对流层→平流层→高层大气，其中，对流层的气温随着海拔的升高而逐渐降低，平流层的气温随着海拔的升高而升高，高层大气的气温变化是先降低后升高。

（1）与人类关系最密切的是哪一层？为什么？与人类关系最密切的是对流层；对流层是贴近地面大气的最底层，整个大气质量的3/4和几乎全部水汽、固体杂质都集中在这一层，人类生活在对流层的底部，因此，该层是大气中最活跃，也是与人类关系最密切的一层。

（2）飞机飞行在哪一层？为什么该层最适合飞机飞行？飞机飞行在平流层，这是因为该层水汽、固体杂质极少，天气晴朗，能见度好，大气平稳，有利于高空飞行。

一、对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的吸收作用大气对太阳辐射的削弱作用表太阳辐射总体波长范围：0.15～4微米紫外光可见光红外光占太阳辐射能的比例7%（包括X射线和γ射线）50% 43%波长（微米）小于0.750.175～0.400.40～0.76 大于0.76经过大气层时发生的情况几乎完全被上层大气吸收绝大部分被臭氧层吸收波长较短的蓝色光等为大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光提问：1、在太阳辐射能中，波长由短到长，主要分为哪几类光？各波段能量分别占太阳辐射能量的多少？各类光的波长范围大约是多少？按波长由短到长分别有紫外光、可见光、红外光。

紫外光占太阳辐射能的比例为7%，波长范围是0.40微米以下。

可见光占太阳辐射能的比例是50%，波长范围是0.40～0.76微米之间。

红外光占太阳辐射能的比例是43%，波长范围是大于0.76微米。

2、这些光线在经过大气时被大气削弱的情况是否相同，为什么？不相同。

紫外光几乎完全被上层大气吸收，绝大部分被臭氧层吸收。

可见光绝大部分能直接到达地面，波长较短的蓝色光等易为大气分子所散射。

对流层中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光。

3、对流层大气对太阳辐射的吸收、反射、散射作用各有什么特点？对流层大气基本上不能直接吸收太阳辐射的能量；对流层大气对太阳辐射的吸收具有选择性；波长较短的蓝色光最易被散射，因此散射也具有选择性，对流层的反射作用不具有选择性。

4、为什么晴朗的天空多呈蔚蓝色？大气对太阳辐射的散射图在太阳辐射的可见光中，波长较短的蓝色光最容易被空气分子所散射，所以晴朗的天空呈现蔚蓝色。

（二）地面辐射和大气辐射物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；物体温度越低，辐射中最强部分的波长就越长。

因此，太阳辐射称为短波辐射，地面辐射称为长波辐射。

近地面大气中的二氧化碳和水，能够强烈吸收地面长波辐射而增温，所以地面是对流层大气的直接热源。

“太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系示意图”我们再来看看大气增温后会出现什么样的情况呢？地面吸收太阳辐射而增温，同时以红外线的形式向外辐射热量。

地面放出的长波辐射绝大部分（75%～95%）被对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收，少部分透过大气返回宇宙空间。

大气吸收了地面的长波辐射使大气增温，大气在增温的同时也向外放出红外线辐射，其中大部分朝向地面，因辐射方向与地面辐射相反，被称为大气逆辐射。

大气逆辐射把热量还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。

（1）深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚？因为晴朗的夜晚大气中的水汽含量少，因而对地面长波辐射的吸收能力就弱，进而导致大气逆辐射弱，对地面的保温作用就弱，所以，容易出现霜冻。

（2）每年秋冬季节我国北方地区的农民常用人造烟幕的办法，使地里的蔬菜免遭冻害，其原理是什么？用人造烟幕，主要是为了增加大气中的烟尘，以增强大气逆辐射作用，使大气的保温作用加强，因而使地里的蔬菜免遭冻害。

（三）影响地面辐射的主要因素：纬度位置和下垫面、气象因素。

“不同太阳高度辐射强度变化示意图”(下图）纬度位置是如何影响太阳辐射的呢？纬度不同的地区，年平均正午太阳高度不同，太阳辐射经过大气的路程长短各异，尤其是太阳光线照射水平地面的角度不同，这是太阳辐射强度由低纬度向两极递减的重要原因。

太阳高度角愈大，等量的太阳辐射经过大气的路径愈短，被大气削弱的愈少。

这样，同样性质的地表，受到太阳辐射的强度就越大，所产生的地面辐射就越强。

“不同性质地面的反射率”不同的下垫面，为什么对太阳辐射的影响不同呢？下垫面不同，其地表性质就不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同，下垫面的热力状况就不一样，所以不同的下垫面，其地面辐射也就出现了差异。

二、全球气压带、风带的分布和移动（一）热力环流形成的原理如图：假设地面上有A、B、C三地，且具有在高空的平直等压面：由下往上依次是1010（百帕）、1005（百帕）、1000（百帕）。

此时，同一水平面气压相等，等压面与地面平行（图1）。

据图讲解，如果我们在A地放一个大火炉，则显然A地近地面受热，处于冷热不均状态，A 地大气膨胀上升到上空积聚起来，上空空气密度增大，那么这里的气压就会高。

为什么我们说密度大，气压就会高呢？其实很明显，在中学物理已学到：P=ρgh，这里为同一高度，ｈ是不变值，因此ρ大，P也大。

那么在A高空由于ρ增大，就形成了相对于同一高度的B、C 两地高空的高气压。

另外在B、C两地放一些大冰块，B、C两地冷却，空气收缩下沉，上层空气密度减小，形成了在同一高空A处相对大密度，B、C两地的小密度（图3）。

也就是形成了B、C两地高空的低气压。

而A地的空气上升后，近地面的空气密度减小，气压比周围地区低，成为低气压；B、C两地则为高气压。

就形成了如图4的等压面。

由于冷热不均引起的空气环流我们称之为热力环流。

“城市热岛图”，引导学生绘图分析。

解释：由于城市中工厂、家庭和机动车辆的热量排放，以及城市建筑物高而密集的原因，使城市和郊区相比，气温偏高，这样城市变成了一个温暖的岛屿——“城市热岛”。

在上海市观测到热岛强度（即城乡温差）为68 ℃（1979年11月13日）。

由于“热岛”的存在，城市中盛行上升气流，而在郊区为下沉气流，这样在城市与郊区之间便形成了小型的热力环流。

（二）大气的水平运动1、同一水平面上单位距离间的气压差叫做水平气压梯度。

2、风向：只要在水平面上存在着气压梯度，就会产生促使大气由高气压区流向低气压区的力，即水平气压梯度力。

气压梯度力，就是促使大气由高压区流向低压区的力，是使大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接原因，其方向是沿垂直于等压线的方向，由高压指向低压。

（三）全球气压带和风带的分布“理想状态下赤道与极地间的热力环流示意图”（北半球部分）赤道地面气温高，空气受热上升，使地面形成低压。

所以，高空的空气由赤道向极地流动，近地面的空气由极地向赤道流动。

这种因不同纬度冷热不均，而使赤道地区形成低气压带，两极地区形成高气压带的影响因素，被称为热力因素。

1.低纬环流和信风带“三圈环流图及低纬环流示意图”看图、问题：一、①低纬环流圈形成的纬度范围；②在赤道和北纬30°的地面气压高低的状况及形成原因；③在北纬30°和赤道的近地面间形成的盛行风向及风带名称；④在赤道和北纬30°的地区是否容易形成降水？回答：①赤道和北纬30°之间。

②赤道地面气温高，空气受热上升，使地面形成赤道低气压带、高空形成高压；北纬30°的地面形成高压的原因是：来自赤道上空向北流的空气受地转偏向力的影响，由南风逐渐右偏成西南风，在北纬30°附近偏转变成自西向东的西风，导致“堆积效应”；北纬30°附近的上空堆积产生下沉气流，形成副热带高气压带。

这种空气“堆积效应”就是气压带形成的动力因素。

③信风带：在近地面，空气则从副热带高气压带流出，向南的一支流向赤道低气压带，逐渐右偏成为东北风，形成东北信风带，同理，在南半球，则形成东南信风带。

东北信风带与东南信风带在赤道附近辐合上升。

这样，在赤道与副热带地区之间形成两个低纬环流圈的同时，又形成了南北半球的两个信风带。

④赤道地区为上升气流，易形成降水，北纬30°地区为下沉气流，不易形成降水。

看图问题二：①中纬环流与高纬环流的纬度范围分别为多少？②中纬环流和高纬环流各自是如何形成的？③在北纬30°～60°和北纬60°～90°的近地面间形成的盛行风向及风带名称是什么？④在北纬60°与北纬90°的地区是否容易形成降水？回答：1：中纬环流形成于北纬30°～60°，高纬环流形成于北纬60°～90°。

2：低纬环流使副热带地区形成副热带高气压带，而在北纬90°，由于气温低，盛行下沉气流，形成了极地高气压带；在两个高气压之间的北纬60°，则形成了副极地低气压带，它的形成与来自副热带高气压带和极地高气压带的两支冷暖不同的气流有关。

由于这两支性质不同的气流在北纬60°附近相遇，暖轻的气流便爬升到冷重的气流之上，形成副极地上升气流。

上升到高空后即向南北分流，其中向低纬方向流动的高空气流，流向副热带高气压带的上空，随后转为下沉气流，这样便在副热带高气压带和副极地低气压带之间形成了一个完整的中纬环流。

而向高纬方向流动的高空气流，在极地地区下沉，于是便在副极地低气压带和极地高气压带之间形成高纬环流。

致使北纬60°附近的近地面气压降低，形成副极地低气压带。

3：在北纬30°～60°盛行从副高吹来的西南风，形成西风带；在60°～90°盛行从极地高气压带吹来的东北风，形成极地东风带。

4：因为在北纬60°有冷暖性质不同的气流相遇，形成锋面，所以容易产生降水。

北纬90°因为盛行下沉气流，因此不容易产生降水。

要求学生熟练画出气压带、风带分布的简图，并记住其名称。

如下图：地球上的风带和气压带（四）全球气压带和风带的移动看教材图P51“风带和气压带移动示意图”，观察思考完成活动P52第1题相关内容：当气压带、风带的分布以赤道为中心南北对称移动时，是什么节气？此时太阳直射点在什么位置？什么季节北半球的气压带、风带向北移动？此时太阳直射点在什么位置？什么季节北半球的气压带、风带向南移动？此时太阳直射点在什么位置？回答：①春季和秋季，直射赤道。

②夏季，直射北回归线。

③冬季，直射南回归线。

结论：由于太阳直射点随季节变化而南北移动，气压带和风带在一年内也做周期性的移动。

就北半球来说，大致是夏季北移，南半球则恰好相反。

问题：如果黄赤交角为0°，还会有气压带、风带的季节移动吗？回答：不会。