高中大气运动思维导图
《高中大气运动思维导图》
I. 大气运动的本质与驱动力
A. 大气运动的本质
- 流体运动: 大气是一种可压缩的流体，其运动遵循流体力学的基本规律。
- 连续性方程：描述质量守恒。
- 动量方程（纳维-斯托克斯方程的简化形式）：描述力的作用与加速度的关系。
- 能量方程：描述能量守恒。
- 三维性: 大气运动发生在三维空间，包括水平运动和垂直运动。
- 多尺度性: 大气运动包含多种时间尺度和空间尺度的现象。
- 微观尺度：湍流。
- 中尺度：雷暴、海陆风。
- 天气尺度：锋面、气旋、反气旋。
- 气候尺度：季风、厄尔尼诺。
B. 大气运动的驱动力
- 太阳辐射: 根本驱动力。
- 纬度差异造成受热不均。
- 地表性质差异造成受热不均。
- 地球自转: 科里奥利力，影响大气运动的方向。
- 北半球右偏，南半球左偏。
- 赤道地区科里奥利力为零，极地地区最大。
- 大气压强梯度力: 直接驱动力，气压差越大，力越大，风速越大。
- 摩擦力: 阻碍大气运动，近地面影响显著。
- 地表粗糙度影响摩擦力大小。
- 降低风速，改变风向（使风向与等压线之间的夹角减小）。
- 重力: 主要影响垂直运动，稳定情况下抑制垂直运动。
- 地形: 地形对气流的阻挡、抬升和引导作用。
II. 大气环流
A. 全球大气环流
- 单圈环流（理论模型）： 热力直接环流，仅考虑太阳辐射和气压梯度力。
- 三圈环流（理想模型）： 在单圈环流基础上考虑地球自转（科里奥利力）。
- 赤道低气压带：上升气流。
- 副热带高气压带：下沉气流。
- 副极地低气压带：气旋活动频繁。
- 极地高气压带：冷空气下沉。
- 信风带：东北信风（北半球），东南信风（南半球）。
- 西风带：盛行西风。
- 极地东风带：盛行极地东风。
- 实际环流： 受海陆分布、地形等因素影响，环流形势更加复杂。
- 季风环流：海陆热力性质差异导致冬夏季风转换。
- 副热带高压脊的移动：影响降水分布。
- 海陆风：白天海风，夜晚陆风。
B. 区域大气环流
- 季风: 冬夏季风，受海陆热力性质差异影响。
- 亚洲季风：东亚季风、南亚季风。
- 非洲季风。
- 澳大利亚季风。
- 海陆风: 白天海风，夜晚陆风，局地环流。
- 山谷风: 白天谷风，夜晚山风，局地环流。
- 焚风: 气流越过山脉下沉，温度升高，湿度降低。
III. 天气系统
A. 气旋与反气旋
- 气旋: 低气压中心，气流辐合上升。
- 北半球逆时针旋转，南半球顺时针旋转。
- 天气多阴雨。
- 热带气旋（台风、飓风）：能量来源于海洋。
- 温带气旋：锋面气旋，能量来源于冷暖空气的温度差。
- 反气旋: 高气压中心，气流辐散下沉。
- 北半球顺时针旋转，南半球逆时针旋转。
- 天气晴朗。
- 大陆性反气旋：冬季寒冷干燥。
- 海洋性反气旋：夏季高温高湿。
B. 锋面
- 冷锋: 冷气团主动入侵暖气团。
- 锋面坡度陡峭，天气变化剧烈。
- 降水集中，强度大。
- 锋后气温下降。
- 暖锋: 暖气团缓慢爬升冷气团。
- 锋面坡度平缓，天气变化较缓。
- 降水持续时间长，强度较小。
- 锋后气温升高。
- 准静止锋: 冷暖气团势均力敌，锋面位置移动缓慢。
C. 其他天气系统
- 雷暴: 强对流天气，伴有闪电、雷鸣、暴雨、冰雹等。
- 龙卷风: 强烈的旋转气流，破坏力极大。
- 寒潮: 强冷空气南下，造成剧烈降温和降水。
- 梅雨: 东亚地区夏季持续阴雨天气。
IV. 大气运动的应用与影响
A. 气候的形成与分布
- 大气环流的影响: 控制全球气候的基本格局。
- 季风的影响: 影响降水季节分配。
- 气旋和反气旋的影响: 影响天气变化。
B. 灾害性天气预报
- 气象卫星: 监测大气运动，提供气象数据。
- 数值天气预报: 利用计算机模拟大气运动，预测未来天气。
- 雷达: 监测降水，预警雷暴等强对流天气。
C. 人类活动对大气运动的影响
- 温室气体排放: 导致全球气候变暖，改变大气环流。
- 城市热岛效应: 改变局地大气环流。
- 土地利用变化: 影响地表反照率和蒸散发，改变大气环流。
D. 航行
- 顺风/逆风 对速度，耗油的影响
- 飞行安全 避开雷雨、冰雹等恶劣天气.
