【正文】 為 90176。 ，從這里開始向兩側(cè)降低；在晨昏線上， 7 / 102 太陽高度為 0176。 ，正午太陽高度可用公式計(jì)算，如果出現(xiàn)負(fù)值說明在地平線以下（此處太陽還沒有升起來）。 太陽高度、晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化列表如下： 日 期 3月 21日和 9月 23日 6月 22日 12月 22日 太陽直射點(diǎn)的位置 直射在赤道上 直射在北回歸線上 直射 在南回歸線上 正午太陽高度的變化 由赤道向南北兩側(cè)降低 由北回歸線向南北兩側(cè)降低 由南回歸線向南北兩側(cè)降低 晝夜長(zhǎng)短的變化 全球各地晝夜平分 北半球晝長(zhǎng)夜短，北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝；南半球相反 北半球晝短夜長(zhǎng)，北極圈以內(nèi)出現(xiàn)極晝；南半球相反 節(jié)氣 北半球春分日（ 3月21日） 北半球秋分日（ 9月23日） 北半球夏至日 北半球冬至日 第二單元 地球上的大氣 [知識(shí)要點(diǎn) ] 一、大氣的組成和垂直分層 大氣在地理環(huán)境中的作用 （ 1）大氣是地球的保護(hù)層，使地球表面的熱量變化不至于過劇烈，并使地表少受外 來天體的撞擊。 （ 2）大氣是天氣變化的物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)大氣對(duì)水的循環(huán)、地表形態(tài)等都起著重大影響。 （ 3）大氣是生物和人類生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，地球上一切生物的生命活動(dòng)都離不開大氣。 大氣的組成及其作用 成 分 含 量 作 用 干潔 空氣 氮 （ N2） 約占 78% 地球上生物體的基本成分 8 / 102 氧 （ O2） 約占 21% 一切生物維持生命必需的物質(zhì) 二氧化碳 （ CO2） 很少 植物光合作用的重要原料，對(duì)地面有保溫作用 臭氧 （ O3） 很少 大量吸收太陽紫外線輻射，保護(hù)地面生物免受紫外線傷害。 水 汽 很少 成云致雨的必要條件，也能吸收地面輻射，起保溫作用。 固體雜質(zhì) 很少 作為凝結(jié)核，促成水汽凝結(jié) 大氣的垂直分層（見下面的圖表） 層次 高度 特點(diǎn) 形成原因 對(duì)流層 ① 低緯 1718千米 ② 中緯 1012千米 ③ 高緯度 89千米 ① 氣溫隨高度的增加而遞減，平均氣溫每上升 100米，氣溫降低 ℃ ② 空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著 ③ 天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變 ① 對(duì)流層大氣的熱量直接來自地面，因此離地面愈高的大氣，受熱愈少，氣溫愈低 ② 對(duì)流層上部冷下部熱，有利于空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng) 平流層 從對(duì)流層頂?shù)?055 千米高度的范 圍 ① 氣溫起初不隨高度變化或變化很小，到 30 千米以上，氣溫隨高度增加迅速上升 ② 上部熱，下部冷，大氣穩(wěn)定，不易形成對(duì)流，大多以水平運(yùn)動(dòng)為主。水汽含量極少，能見度好，天氣晴朗，對(duì)高空飛行有利 平流層氣溫基本上不受地面的影響，到 30 千米以上，平流層中的臭氧層中的臭氧能大量吸收太陽紫外線而使氣溫升高 中間層 從平流層頂?shù)?5 千米高度的范圍 ① 氣溫隨高度增加而迅速降低 ② 上部冷、下部暖，空氣的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)相當(dāng)強(qiáng)烈，又稱高空對(duì)流層 因?yàn)檫@一層幾乎沒有臭氧吸收太陽紫外線的緣故 電 從中間層頂?shù)?① 氣溫隨高度增加上升很快 該層中的大氣物質(zhì)（主要是氧原子） 9 / 102 離層 800 千米高度的范 圍 ② 大氣處于高度電離狀態(tài) 吸收了所有波長(zhǎng)小于 微米的太陽紫外線的緣故 散逸層 電離層頂以上的大氣 一些高速度運(yùn)動(dòng)的空氣質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)常散逸到星際空間去，是地球大氣向星際空間過渡的層次 受地球引力場(chǎng)的束縛很弱 二、大氣的熱狀況 太陽輻射 （ 1）太陽輻射的概念：太陽源源不斷地以電磁波的形式向宇宙空間放射能量，稱為太陽輻射。它是地球上最主要的能量源泉。 （ 2）太陽輻射波長(zhǎng)：太陽輻射的主要波長(zhǎng)范 圍是 微米，包括紅外線（大于 微米）、紫外線（小于 ）和可見光（ ）三部分。太陽輻射能主要集中在波長(zhǎng)較短的可見光部分，因此太陽輻射又稱為短波輻射。 （ 3）太陽輻射強(qiáng)度： 1 平方厘米的表面上，在 1 分鐘內(nèi)獲得的太陽輻射能量叫太陽輻射強(qiáng)度。太陽高度角是影響太陽輻射強(qiáng)度的最主要因素。 大氣的熱力作用（見下面的圖） （ 1）大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用 ① 吸收：臭氧吸收波長(zhǎng)較短的太陽紫外線；水汽、二氧化碳吸收波長(zhǎng)較長(zhǎng)的太陽紅外線 ② 反射：云層和塵埃對(duì)太陽輻射進(jìn)行反射。 云層愈厚，云量愈多時(shí)，反射作用愈強(qiáng) ③ 散射：以空氣中的分子、塵埃、云滴等質(zhì)點(diǎn)為中心向四面八方散射開來。散射改變了太陽輻射的方向，使一部分太陽輻射不能到達(dá)地面。 （ 2）大氣對(duì)地面的保溫作用 ① 大氣吸收太陽短波輻射能力很差，使大部分太陽輻射能透過大氣射到地面。 ② 大氣吸收地面長(zhǎng)波輻射的能力很強(qiáng)，從而能把地面放出的熱量保存在大氣中。 ③ 大氣輻射除一部分射向宇宙空間外，大部分向下射回地面，稱為大氣逆輻射，這在一定程度上補(bǔ)償了地面輻射損失的熱量。 氣溫的時(shí)空分布 （ 1）氣溫的時(shí)間分布 ① 氣溫的日變化 10 / 102 時(shí) 間 日出 → 正午 正午 →14 時(shí)左右 14時(shí)左右 → 日出前后 太陽輻射強(qiáng)度 不斷增強(qiáng) 開始減弱 繼續(xù)減弱 地面儲(chǔ)存熱量 不斷增多 增多 → 盈余 → 虧損 繼續(xù)虧損 地面溫度 不斷增強(qiáng) 升高 →13 時(shí)達(dá)最大值 → 降低 不斷降低 地面輻射 不斷增強(qiáng) 繼續(xù)增強(qiáng)至 13時(shí)達(dá)最大值 → 減弱 不斷減弱 氣溫 不斷上升 繼續(xù)上升至 14時(shí)達(dá)最高值 不斷下降，日出前后達(dá)到最低值 ② 氣溫的年變化 太陽輻射最強(qiáng)月份 氣溫最高值月份 太陽輻射最弱月份 氣溫最低值月份 形成原因 大陸 6月（北半球） 12月（南半球） 7月（北半球） 1月 （南半球） 12月（北半球） 6月（南半球） 1月（北半球） 7月（南半球） 地面儲(chǔ)存熱量 海洋 6月（北半球） 12月（南半球） 8月（北半球） 2月（南半球） 12月（北半球） 6月（南半球） 2月（北半球） 8月（南半球） 海洋熱容量大，受熱和放熱都比陸地慢 （ 2）氣溫的水平分布 ① 一般情況下氣溫從低緯向兩極遞減，這是因?yàn)樘栞椛淠芰恳蚓暥榷惖木壒?。由于氣溫的分布還與大氣運(yùn)動(dòng)、地面狀況等因素密切相關(guān)，因此，等溫線并不完全與緯線平行。 ② 南半球的等溫線比北半球平直，這是因?yàn)槟习肭虻暮Ｑ蟊缺卑肭驈V闊得多 ，而海洋表面的物理性質(zhì)比較均一的緣故。 ③ 北半球 1月份大陸上的等溫線向南（低緯）凸出，海洋上則向北（高緯）凸出， 7月份正好相反。這表明在同一緯度上，冬季大陸比海洋冷，夏季大陸比海洋熱。 ④ 7月份世界上最熱的地方出現(xiàn)在北緯 20176。 30176。 的沙漠地區(qū)，撒哈拉沙漠是全球的炎熱中心。 1月份西伯利亞形成北半球的寒冷中心；世界極端最低氣溫出現(xiàn)在冰雪覆蓋的南極洲大陸上。 三、大氣的運(yùn)動(dòng) 冷熱不均引起的大氣運(yùn)動(dòng) ① 大氣運(yùn)動(dòng)的狀況：大氣運(yùn)動(dòng)包括垂直運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)，前者叫對(duì)流，后者叫風(fēng)。 ② 大氣運(yùn)動(dòng)的能量： 來源于太陽輻射能。 ③ 大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因：由于太陽輻射對(duì)各緯度加熱的不均勻，造成高低緯間的冷熱差異，這是引起大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因。 11 / 102 ④ 大氣運(yùn)動(dòng)的直接原因：冷熱不均引起空氣上升和下沉的垂直運(yùn)動(dòng)，空氣的上升或下沉導(dǎo)致了同一水平面上氣壓的差異，氣壓差異又是形成空氣水平運(yùn)動(dòng)的直接原因。 大氣的水平運(yùn)動(dòng)的三種力（見下圖） （ 1）水平氣壓梯度力：同一水平面上氣壓差而產(chǎn)生的一種力，如果沒有其他外力的影響，風(fēng)向應(yīng)垂直于等壓線，從高壓指向低壓。 （ 2）地轉(zhuǎn)偏向力：由地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的一種力，北半球向右偏，南半球向左偏 。受其影響使風(fēng)逐漸偏離了氣壓梯度力的方向，在沒有摩擦力的情況下，風(fēng)可以一直偏轉(zhuǎn)到風(fēng)向平行于等壓線為止。 （ 3）摩擦力：實(shí)際大氣中，特別是近地面的風(fēng)，由于受摩擦力的影響，風(fēng)向與等壓線并不完全平行，而是有個(gè)角度。 大氣運(yùn)動(dòng)的形成 （ 1）氣旋和反氣旋 最常見的運(yùn)動(dòng)形式 氣旋 反氣旋 概念 等壓線閉合，中心氣壓低于四周氣壓的區(qū)域，叫低氣壓。在低氣壓區(qū)出現(xiàn)的大型空氣旋渦叫氣旋。 等壓線閉合，中心氣壓高于四周氣壓的區(qū)域，叫高氣壓。在高氣壓區(qū)出現(xiàn)的大型空氣旋渦叫反氣旋。 形成 在氣壓梯度力的作用下，低氣 壓的氣流由四周向中心流動(dòng)，受地轉(zhuǎn)偏向力的影響，在北半球向右偏轉(zhuǎn)成按逆時(shí)針方向流動(dòng)的大旋渦，在南半球形成順時(shí)針方向流動(dòng)的大旋渦。中心的氣流被迫上升運(yùn)動(dòng)。 在氣壓梯度力的作用下，高氣壓的氣流由中心向四周流動(dòng)，受地轉(zhuǎn)偏向力的影響，在北半球向右偏轉(zhuǎn)按順時(shí)針方向流動(dòng)的大旋渦，在南半球形成逆時(shí)針方向流動(dòng)的大旋渦。紅心形成下沉氣流。 天氣狀況 中心空氣在上升過程中容易成云致雨，因此氣旋過境時(shí)，常出現(xiàn)陰雨天氣。夏秋季節(jié)我國(guó)東南沿海的臺(tái)風(fēng)就是熱帶氣旋強(qiáng)烈發(fā)展的特殊形式。 中心空氣在下沉過程中，由于氣溫升高，水汽逐漸蒸發(fā)，不 容易成云致雨，天氣晴朗，夏季炎熱干燥，冬季寒冷干燥。我國(guó)長(zhǎng)江流域的伏旱，就是在副熱帶高氣壓反氣旋控制下形成的。 12 / 102 （ 2）大氣環(huán)流 全球性有規(guī)律的大氣運(yùn)動(dòng) ① 意義：具有全球性的有規(guī)律的大氣運(yùn)動(dòng)，通常稱為大氣環(huán)流。大氣環(huán)流輸送熱量和水汽，從而使高低緯度之間，海陸之間的熱量和水汽得到交換，調(diào)整了全球熱量和水汽的分布； ② 氣壓帶和風(fēng)帶：不計(jì)海陸分布和地形的影響，引起大氣環(huán)流的因素是高低緯之間受熱不均和地轉(zhuǎn)偏向力，從而在地球表面形成了沿緯向帶狀分布的氣壓帶和風(fēng)帶。 環(huán)流圈 氣壓帶或風(fēng)帶 范圍 形成 對(duì)氣候的 影響 低緯環(huán)流 中緯環(huán)流 赤道低氣壓帶（赤道無風(fēng)帶） 南北緯 5176。 之間 接受太陽輻射最多，氣溫很高，近地面空氣層受熱膨脹，氣流上升，氣壓下降。 上升氣流為主，全年高溫多雨 信風(fēng)帶 副熱帶高壓帶與赤道低壓帶之間 從副熱帶高氣壓帶吹向赤道低氣壓帶的定向風(fēng)，受地轉(zhuǎn)偏向力的作用，北半球形成東北信風(fēng)，南半球形成東南信風(fēng) 一般少雨，但大陸東岸風(fēng)從海上吹來，降水較多 副熱帶高氣壓帶（回歸高氣壓帶） 南北緯 30176。 附近 氣流在高空堆積下沉，使低空空氣密度增大，氣壓升高 下沉氣流為主，降水少，氣候干燥 中緯環(huán)流 高緯環(huán)流 西風(fēng)帶 南 北 緯40176。 60176。 從副熱帶高氣壓帶吹向副極地低氣壓帶的風(fēng)，在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下偏轉(zhuǎn)為偏西風(fēng) 大陸西岸，風(fēng)從海上吹來，降水豐富，向內(nèi)陸逐漸減少 副極地低氣壓帶 南北緯 60176。 附近 西風(fēng)氣流與極地東風(fēng)相遇，互相推動(dòng)上升，近地面形成相對(duì)的低氣壓帶。 氣旋活動(dòng)頻繁，多陰雨天氣 極地東風(fēng)帶 極地高氣壓帶與副極地低氣壓帶之間 從極地高氣壓帶吹向副極地低氣壓帶的風(fēng)，在地轉(zhuǎn)偏向力作用下，偏轉(zhuǎn)為東風(fēng) 嚴(yán)寒，少雨烈風(fēng) 極地高氣壓帶 南、北極附近 接受太陽輻射量很少，氣溫很低，空氣冷重下 沉、氣壓高 氣候嚴(yán)寒，降水稀少。 ③ 海陸分布對(duì)大氣環(huán)流的影響：由于海陸之間熱力性質(zhì)的差異，使氣壓帶和風(fēng)帶受到破壞，形成冬夏海陸 13 / 102 氣壓活動(dòng)中心，進(jìn)而形成了季風(fēng)環(huán)流（如下圖）。 氣壓活動(dòng)中心 北半球 月份 形成原因 氣壓中心 大陸 海洋 7月 副熱帶高壓帶被大陸熱低壓切斷 印度低壓 夏威夷和亞速爾高壓 1月 副極地低壓帶被大陸冷高壓切斷 亞洲高壓 阿留申和冰島低壓 南半