冷熱不均引起大氣運(yùn)動(dòng)

1、大氣的受熱過程

大氣的受熱過程主要表現(xiàn)為大氣對太陽輻射的削弱作用和大氣對地面的保溫作用。

（1）大氣對太陽輻射的削弱作用

太陽輻射穿過大氣層到達(dá)地面時(shí)，會(huì)受到大氣的吸收、反射和散射作用。吸收作用和散射作用具有一定的選擇性：水汽和二氧化碳吸收太陽輻射中的紅外線；臭氧吸收紫外線；紫色光和藍(lán)色光最容易被散射。反射沒有選擇性，與云層的厚度、塵埃顆粒大小有關(guān)。大氣對太陽輻射的削弱作用與太陽高度密切相關(guān)。

（2）大氣對地面的保溫作用

1）原理

大氣中的二氧化碳和水汽能吸收地面長波輻射，將熱量保存在大氣層中，并通過大氣逆輻射的形式把熱量返還給地面，這就是大氣對地面的保溫作用。

【例1】

下圖為地球大氣受熱過程示意圖。讀圖完成下列問題。

大氣中____。

A. 臭氧層遭到破壞，會(huì)導(dǎo)致①增加

B. 二氧化碳濃度降低，會(huì)使②減少

C. 可吸入顆粒物增加，會(huì)使③增加

D. 出現(xiàn)霧霾，會(huì)導(dǎo)致④在夜間減少

解：當(dāng)太陽輻射通過大氣層到達(dá)地面的過程中，由于大氣對它有一定的吸收、散射和反射作用，使到達(dá)地面的總輻射有明顯削弱，特別是波長短的輻射能削弱顯著，這種現(xiàn)象稱為大氣削弱作用或衰減作用。

①吸收作用：大氣對太陽輻射的吸收具有選擇性。對流層大氣中的水汽和二氧化碳吸收紅外線，平流層中的臭氧吸收紫外線。大氣對太陽輻射中能量最強(qiáng)的可見光部分吸收很少，絕大部分的太陽輻射能量能夠到達(dá)地面！

②反射作用：大氣中的云層和顆粒較大的塵埃主要對可見光具有反射作用，會(huì)將一部分太陽輻射反射到宇宙中去，這種反射無選擇性。云層越厚，反射作用越強(qiáng)。夏季，多云的白天氣溫不高，就是這個(gè)原因。

③散射作用：空氣分子和微塵把太陽輻射向四面八方散射開來，使一部分太陽輻射不能到達(dá)地面，從而削弱了太陽輻射。大氣對太陽輻射的散射作用具有選擇性。晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色，日出前的黎明、日落后的黃昏以及陰天時(shí)天空仍是明亮的，都是大氣散射的結(jié)果。紅綠燈的顏色選擇也與散射作用有關(guān)。

臭氧層破壞導(dǎo)致到達(dá)地面的紫外線增多，實(shí)際上是削弱了大氣對太陽輻射的吸收，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

二氧化碳減少，對地面長波輻射的吸收減少，故選項(xiàng)B正確；

太陽輻射通過大氣時(shí)遇到空氣中懸浮顆粒就要要發(fā)生散射，使太陽輻射以質(zhì)點(diǎn)為中心向四面八方傳播開來，經(jīng)過散射之后，有一部分太陽輻射就到不了地面，這樣地面吸收的太陽輻射就減少，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

霧霾的出現(xiàn)加強(qiáng)了夜間的大氣逆輻射，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B。

2、熱力環(huán)流

（1）熱力環(huán)流的概念

由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為熱力環(huán)流。它是大氣運(yùn)動(dòng)的一種最簡單形式。

（2）熱力環(huán)流的形成

假設(shè)A、B、C受熱均勻。A、B、C各地上同一高度上氣壓相等，等壓面（空間氣壓相等的各點(diǎn)座組成的面）與等高面重合。無大氣運(yùn)動(dòng)

假設(shè)A地受熱、BC兩地冷卻。A地受熱，近地面空氣膨脹上升，上空空氣密度加大；B、C兩地冷卻，空氣收縮下沉，上空空氣密度減小。于是，A地上空形成高氣壓，等壓面上凸，B、C兩地上空形成低氣壓，等壓面下凹。A地空氣上升后，近地面空氣密度減?。籅、C兩地因有下沉氣流，近地面空氣密度增大。于是，A地近地面形成低氣壓，等壓面下凹；B、C兩地近地面形成高氣壓，等壓面上凸。大氣運(yùn)動(dòng)為垂直運(yùn)動(dòng)。

假設(shè)A地受熱、BC兩地冷卻。高空空氣從氣壓高的A地向氣壓低的B、C兩地?cái)U(kuò)散，近地面的空氣又從B、C兩地流回A地。大氣運(yùn)動(dòng)為水平運(yùn)動(dòng)。

（3）常見的局部熱力循環(huán)

1）海陸風(fēng)

①形成：白天陸地比海洋增溫快，近地面陸地氣壓低于海洋，風(fēng)從海洋吹向陸地，形成海風(fēng)；夜晚陸地比海洋降溫快，近地面陸地氣壓高于海洋，風(fēng)從陸地吹向海洋，形成陸風(fēng)；

②影響：海陸風(fēng)使濱海地區(qū)氣溫日較差減小，降水增多。

2）城市風(fēng)

①形成：由于城市居民生活、工業(yè)和交通工具釋放大量的人為熱，導(dǎo)致城市氣溫高于郊區(qū)，形成“城市熱島”，引起空氣在城市上升，在郊區(qū)下降，近地面風(fēng)由郊區(qū)吹向城市，在城市與郊區(qū)之間形成城市熱島環(huán)流；

②影響：一般將綠化帶布局在氣流下沉處以及下沉距離之內(nèi)，而將衛(wèi)星城或污染較重的工業(yè)布局于下沉距離之外。

3）山谷風(fēng)

①形成：白天山坡比同高度的山谷升溫快，氣流上升，氣壓低，暖空氣沿山坡上升，生成谷風(fēng)；夜晚山坡比同高度的山谷降溫快，氣流下沉，氣壓高，冷空氣沿山坡下滑，形成山風(fēng)；

②影響：在山谷和盆地常因夜間冷的山風(fēng)吹向谷底，使谷底和盆地內(nèi)形成逆溫層，阻礙了空氣的的垂直運(yùn)動(dòng)，易造成大氣污染。

【例2】

拉薩河流域擁有豐富的物質(zhì)文化和非物質(zhì)文化資源，拉薩位于寬闊的拉薩河谷地北側(cè)。下圖為拉薩7月降水量日平均變化圖。完成下面小題。

有關(guān)拉薩7月降水日變化成因的敘述，正確的是____。

A. 夜晚地面降溫迅速，近地面水汽易凝結(jié)成雨

B. 夜晚近地面形成逆溫層，水汽易凝結(jié)成雨

C. 白天盛行下沉氣流，水汽不易凝結(jié)成雨

D. 白天升溫迅速，盛行上升氣流，水汽不易凝結(jié)成雨

解：根據(jù)圖中降水量的特征可以判斷白天降水量小，夜間降水量大。根據(jù)熱力環(huán)流的原理，山谷地帶白天吹谷風(fēng)，山谷氣流上升，中間氣流下沉（夏季白天拉薩河相對陸地氣溫較低，盛行下沉氣流）水汽不易凝結(jié)成雨；夜間吹山風(fēng)，谷地中央氣候上升，（夜間拉薩河相對陸地氣溫較高，盛行上升氣流）水汽容易凝結(jié)成雨。

故選。

3、大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng)

（1）三種作用力及作用特點(diǎn)

風(fēng)（即大氣的水平運(yùn)動(dòng)）是水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力這三種力共同作用的結(jié)果。

1）水平氣壓梯度力

①概念：促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的力；

②對風(fēng)速、風(fēng)向的影響：大氣水平運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力，是形成風(fēng)的直接原因；既影響風(fēng)向（風(fēng)向垂直于等壓線并指向低壓），又影響風(fēng)速（水平氣壓梯度力越大、風(fēng)速越大）；

③風(fēng)向的畫法：垂直于等壓線。

2）地轉(zhuǎn)偏向力

①概念：促使物體水平運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力；

②對風(fēng)速、風(fēng)向的影響：只影響風(fēng)向（使風(fēng)向逐漸偏離水平氣壓梯度力的方向，北半球向右偏，南半球向左偏）；不影響風(fēng)速；

③風(fēng)向的畫法：高空風(fēng)向與等壓線平行。

3）摩擦力

①概念：地面與空氣之間，以及運(yùn)動(dòng)狀況不同的空氣層之間相互作用而產(chǎn)生的阻力；

②對風(fēng)速、風(fēng)向的影響：既影響風(fēng)速（降低風(fēng)速），又影響風(fēng)向。摩擦力越大，風(fēng)速越小；反之，風(fēng)速越大。摩擦力越大，風(fēng)向與等壓線之間的夾角越大；反之，夾角越?。?/p>

③風(fēng)向的畫法：近地面風(fēng)與等壓線斜角。

（2）各種風(fēng)的受力和風(fēng)向

1）理想狀態(tài)的風(fēng)：受一種力作用（水平氣壓梯度力）

風(fēng)向：垂直于等壓線，由高壓指向低壓。

2）高空的風(fēng)：受兩種力作用（水平氣壓梯度力+地轉(zhuǎn)偏向力）

風(fēng)向：當(dāng)水平氣壓梯度力與地球偏向力平衡（即大小相等，方向相反，合力為零）時(shí)，風(fēng)向平行于等壓線。

3）近地面的風(fēng)：受三種力作用（水平氣壓梯度力+地轉(zhuǎn)偏向力+摩擦力）

方向：地轉(zhuǎn)偏向力與摩擦力的合力同水平氣壓梯度力平衡（即大小相等，方向相反，合力為零）時(shí)，風(fēng)向斜穿等壓線。

4）實(shí)際大氣中的風(fēng)：受三種力作用（水平氣壓梯度力+地轉(zhuǎn)偏向力+摩擦力）

風(fēng)向：風(fēng)向與等壓線有一個(gè)夾角。北半球低壓中心呈逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)輻合，高壓中心呈順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)輻散。

【例3】

年月日晚，渤海沿岸發(fā)生了一次較強(qiáng)風(fēng)暴潮。這次風(fēng)暴潮是由低壓系統(tǒng)、向岸風(fēng)共同引起的，海水涌向陸地，給沿岸地區(qū)造成較大損失。讀圖，回答以下問題。

據(jù)圖所示氣壓分布狀況判斷，當(dāng)時(shí)受風(fēng)暴潮影響最嚴(yán)重的地區(qū)是____。

A. 甲

B. 乙

C. 丙

D. 丁

解：根據(jù)圖中的等壓線分布判斷風(fēng)向，圖中甲地吹東北風(fēng)，乙地吹東南風(fēng)，丙、丁地吹偏南風(fēng)，其中乙、丙兩地吹向岸風(fēng)。乙地受低壓系統(tǒng)控制更大。根據(jù)材料已知這次風(fēng)暴潮是由低壓系統(tǒng)、向岸風(fēng)共同引起的，所以乙處受風(fēng)暴潮影響最嚴(yán)重。

故選B。