大气受热过程和大气运动思维导图
《大气受热过程和大气运动思维导图》
一、大气受热过程
1. 太阳辐射
- 概念： 太阳以电磁波形式向外辐射能量。
- 特征：
- 短波辐射： 以可见光为主。
- 能量巨大： 地球能量的主要来源。
- 影响因素：
- 太阳高度角： 影响单位面积接收太阳辐射量。
- 纬度： 低纬度太阳高度角大，辐射强；高纬度反之。
- 天气： 晴朗天气辐射强，阴雨天气辐射弱。
- 地形： 坡向、海拔等影响辐射量。
- 大气透明度： 大气污染物等降低透明度，减弱辐射。
- 作用： 地球大气、地表能量的主要来源，驱动大气运动和水循环。
2. 地面辐射
- 概念： 地面吸收太阳辐射后，以长波形式向外辐射能量。
- 特征：
- 长波辐射： 以红外线为主。
- 昼夜变化： 白天地面辐射强，夜晚地面辐射弱。
- 影响因素：
- 地面温度： 温度越高，辐射越强。
- 地表性质： 不同地表吸收太阳辐射能力不同，影响地面温度，进而影响地面辐射。
- 湿度： 干燥地区升温快，降温也快，辐射变化大；湿润地区反之。
3. 大气辐射
- 概念： 大气吸收地面辐射后，又向外辐射能量。
- 类型：
- 大气逆辐射： 大气向地面辐射的能量，补偿地面辐射损失，起保温作用。
- 大气散失辐射： 大气向宇宙空间辐射的能量。
- 影响因素：
- 大气成分： CO2、水汽等温室气体吸收长波辐射能力强，增强大气逆辐射。
- 云量： 云量越多，大气逆辐射越强。
- 作用：
- 保温作用： 大气逆辐射使近地面气温高于无大气情况下的理论值。
- 温室效应： 温室气体增多，增强大气逆辐射，导致全球气候变暖。
4. 热力环流
- 概念： 由于地面冷热不均引起的大气运动。
- 过程：
- 地面冷热不均： 导致气压差异。
- 气压差异： 引起空气水平运动。
- 空气上升/下沉： 形成垂直气流。
- 类型：
- 海陆风： 海陆热力性质差异引起。
- 山谷风： 山谷坡地热力性质差异引起。
- 城市风： 城市与郊区热力性质差异引起。
- 影响： 调节近地面气温，影响局部地区天气。
二、大气运动
1. 水平气压梯度力
- 概念： 单位距离间的气压差引起的力，指向低气压。
- 作用： 产生大气运动的根本原因。
- 影响因素：
2. 地转偏向力
- 概念： 地球自转引起的对运动物体方向的偏转力。
- 方向：
- 大小：
- 速度： 速度越大，偏转力越大。
- 纬度： 纬度越高，偏转力越大（赤道为0）。
- 作用： 改变大气运动方向，形成全球性的气压带和风带。
3. 摩擦力
- 概念： 地面或物体对空气运动的阻碍作用。
- 方向： 与大气运动方向相反。
- 大小：
- 地表粗糙度： 地表越粗糙，摩擦力越大。
- 风速： 风速越大，摩擦力越大。
- 作用： 降低风速，改变近地面大气运动方向。
4. 风
- 概念： 空气的水平运动。
- 成因： 水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力等共同作用的结果。
- 要素：
- 风向： 指风的来向，常用八个方位表示。
- 风速： 指单位时间内空气移动的距离。
- 风力： 指风的强度，常用蒲福风力等级表示。
- 类型：
- 季风： 冬夏季风。
- 信风： 东北信风、东南信风。
- 西风： 中纬度盛行西风。
- 作用： 影响气候、洋流、污染物扩散等。
5. 全球性大气环流
- 形成： 太阳辐射在不同纬度的差异导致的热力差异，加上地球自转的影响。
- 气压带和风带：
- 赤道低气压带： 受热上升，多降水。
- 副热带高气压带： 下沉气流，干燥少雨。
- 副极地低气压带： 冷暖气流交汇，多锋面雨。
- 极地高气压带： 寒冷下沉气流，干燥。
- 东北信风： 由副热带高气压带吹向赤道低气压带。
- 东南信风： 由副热带高气压带吹向赤道低气压带。
- 西风带： 由副热带高气压带吹向副极地低气压带。
- 极地东风： 由极地高气压带吹向副极地低气压带。
- 意义： 调节全球热量和水汽的分布，影响全球气候。
6. 局地环流
- 海陆风： 白天陆地升温快，气压低，吹海风；夜晚陆地降温快，气压高，吹陆风。
- 山谷风： 白天山坡升温快，气压低，吹谷风；夜晚山坡降温快，气压高，吹山风。
- 城市风： 城市中心气温高于郊区，形成城市风。
- 影响： 影响局部地区的气温、湿度和天气。
三、大气受热过程与大气运动的联系
- 大气受热过程是大气运动的能量来源，太阳辐射提供能量，地面辐射和大气辐射调控能量分配。
- 大气运动是大气受热过程的结果，能量差异导致气压差异，驱动大气运动，进而调节能量分布。
- 两者相互影响，相互制约，共同塑造了地球的气候和环境。
- 人类活动改变大气成分和地表性质，会影响大气受热过程，进而改变大气运动，导致气候变化。例如，温室气体排放导致全球气候变暖，进而影响全球大气环流，导致极端天气事件增多。
