《大气的运动思维导图选修一》

中心主题：大气运动

一级分支：大气运动的驱动力

• 太阳辐射：

  • 定义：太阳以电磁波的形式向外辐射能量的过程。
  • 影响：
    • 直接加热地表：导致地表温度差异。
    • 间接加热大气：地表长波辐射加热近地面大气。
    • 产生气压差异：温度高气压低，温度低气压高。
  • 分布：
    • 纬度差异：低纬度地区太阳辐射强，高纬度地区太阳辐射弱。
    • 季节差异：夏半年太阳直射点靠近，太阳辐射强；冬半年太阳直射点远离，太阳辐射弱。
  • 补充：太阳辐射是大气运动最根本的能量来源。

• 地表性质：

  • 定义：地球表面不同区域的物理化学特性，如陆地、海洋、植被等。
  • 影响：
    • 比热容差异：海洋比热容大，升温慢降温慢；陆地比热容小，升温快降温快。
    • 反射率差异：冰雪反射率高，吸收太阳辐射少；森林反射率低，吸收太阳辐射多。
    • 蒸发能力差异：海洋蒸发能力强，大气湿度大；陆地蒸发能力弱，大气湿度小。
  • 补充：地表性质直接影响近地面大气的温度、湿度和气压，从而影响大气运动。

• 大气内部差异：

  • 定义：大气内部不同区域的温度、湿度、密度等差异。
  • 形成：
    • 太阳辐射不均：导致大气各处温度不同。
    • 地表性质差异：影响大气近地层的温度和湿度。
    • 大气环流：不同纬度、不同地区的空气交换。
  • 影响：
    • 气压梯度力：驱动空气从高气压区流向低气压区。
    • 热力环流：上升气流冷却凝结，下沉气流增温干燥。
    • 锋面系统：冷暖气团相遇形成锋面，引发降水等天气现象。

一级分支：大气环流

• 全球环流：

  • 概念：全球范围内的大规模大气运动，具有明显的规律性。
  • 成因：太阳辐射不均、地转偏向力、海陆分布等。
  • 组成：
    • 信风带：南北纬30度之间，受地转偏向力影响，形成东北信风和东南信风。
    • 西风带：南北纬30-60度之间，受地转偏向力影响，形成盛行西风。
    • 极地东风带：南北极地附近，受极地高气压控制，形成极地东风。
    • 赤道低气压带：赤道附近，太阳辐射强，上升气流旺盛，形成低气压带。
    • 副热带高气压带：南北纬30度附近，下沉气流控制，形成高气压带。
    • 副极地低气压带：南北纬60度附近，冷暖气流交汇，形成低气压带。
  • 影响：
    • 全球气候分布：控制各地的降水、温度等。
    • 洋流分布：驱动洋流运动。
    • 天气系统：影响锋面、气旋等天气系统的发展。

• 季风环流：

  • 概念：因季节变化而改变风向的大规模大气运动。
  • 成因：海陆热力性质差异。
  • 类型：
    • 东亚季风：冬季风来自西伯利亚高压，夏季风来自太平洋。
    • 南亚季风：冬季风来自亚洲内陆，夏季风来自印度洋。
  • 影响：
    • 降水分布：夏季风带来降水，冬季风带来干旱。
    • 农业生产：影响农作物的种植和生长。
    • 水资源分配：影响河流的径流量和水资源的分配。

• 局地环流：

  • 概念：发生在局部地区的大气运动。
  • 类型：
    • 海陆风：白天陆地升温快，气压低，海风吹向陆地；夜晚陆地降温快，气压高，陆风吹向海洋。
    • 山谷风：白天山坡升温快，气压低，谷风吹向山坡；夜晚山坡降温快，气压高，山风吹向山谷。
    • 焚风：气流越过山脉，在背风坡下沉增温形成的干热风。
  • 影响：
    • 局地气候：影响沿海地区、山区等地的气温和湿度。
    • 空气污染：影响污染物的扩散和浓度。
    • 生态环境：影响植物的生长和动物的活动。

一级分支：常见天气系统

• 锋面系统：

  • 概念：冷暖气团相遇形成的界面。
  • 类型：
    • 冷锋：冷气团主动向暖气团推进。
    • 暖锋：暖气团主动向冷气团推进。
    • 准静止锋：冷暖气团势力相当，锋面移动缓慢。
  • 天气：
    • 冷锋：常伴有降温、大风、降水等天气。
    • 暖锋：常伴有连续性降水和气温升高。

• 气旋与反气旋：

  • 概念：
    • 气旋：中心气压低于四周，空气作螺旋状上升运动。
    • 反气旋：中心气压高于四周，空气作螺旋状下沉运动。
  • 分布：
    • 温带气旋：主要发生在温带地区，影响范围广，强度大。
    • 热带气旋：发生在热带海洋上，能量巨大，破坏性强。
  • 天气：
    • 气旋：常伴有阴雨、大风等天气。
    • 反气旋：常伴有晴朗、干燥等天气。

一级分支：大气运动与人类活动

• 气候变化：

  • 原因：
    • 自然原因：太阳活动、火山爆发、地球轨道变化等。
    • 人为原因：温室气体排放、森林砍伐、土地利用变化等。
  • 影响：
    • 海平面上升：淹没沿海地区。
    • 极端天气事件增加：如干旱、洪涝、高温等。
    • 生态系统变化：影响生物多样性。
  • 应对：
    • 减少温室气体排放：发展清洁能源，提高能源效率。
    • 植树造林：增加碳汇。
    • 适应气候变化：建设防护堤坝，发展抗旱作物。

• 空气污染：

  • 来源：
    • 工业排放：燃烧化石燃料，排放污染物。
    • 交通运输：汽车尾气排放。
    • 生活污染：燃煤取暖，垃圾焚烧。
  • 危害：
    • 损害人体健康：引发呼吸道疾病、心血管疾病等。
    • 破坏生态环境：造成酸雨、光化学烟雾等。
    • 影响能见度：造成雾霾天气。
  • 防治：
    • 控制污染源：淘汰落后产能，使用清洁能源。
    • 加强监管：严格执行环保法规。
    • 改善城市交通：发展公共交通，限制汽车使用。

• 天气预报与农业生产：

  • 重要性：
    • 指导农业生产：根据天气预报安排播种、灌溉、施肥等。
    • 预防自然灾害：及时采取措施应对干旱、洪涝、霜冻等。
    • 提高产量和质量：优化农业生产，提高农产品质量。
  • 技术手段：
    • 气象卫星：获取大气数据。
    • 雷达：监测降水。
    • 数值预报：利用计算机模拟大气运动。
  • 挑战：
    • 提高预报精度：特别是短期和临近预报。
    • 加强灾害预警：及时发布灾害预警信息。
    • 普及气象知识：提高农民防灾减灾意识。