在线测试
高考解析
课外拓展
课件下载



  
地球的圈层结构 冷热不均引起的大气运动

一、知识结构

(一)地球的圈层结构

(二)冷热不均引起的大气运动

二、重难点内容讲解

(一)地球的圈层结构

1、内部圈层划分依据——对地震波的研究

地震波特点:

  ①、纵波(P波):传播速度较快,可通过固、液、气传播

    横波(S波):传播速度较慢,只通过固体传播

  ②、传播速度随所通过物质的性质而变化,物质密度越大,传播速度越快


地震波的传播速度与地球内部圈层的划分

  根据地震波在地球内部的传播情况的研究,人们将地球内部划分为几个圈层结构。

  从地球内部震波曲线图上分析P、S波的波速变化情况,由波速的突然变化引入不连续面的存在和地球内部圈层的划分。

  依据同一物质中P波速较S波快,区分出P、S波。通过分析P、S波速变化情况,发现地面下两个明显的不连续面——莫霍面(平均地下33Km),古登堡界面(地下平均2900Km)

2、地球内部圈层

3、地球外部圈层


地球外部圈层示意图

  外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等(如图所示),这些圈层之间相互联系、相互制约,形成人类赖以生存和发展的自然环境。

  大气圈包围着地球,是由气体和悬浮物组成的复杂系统,它的主要成分是氮和氧。它是地球自然环境的重要组成部分。

  水圈是由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。它包括地表水、地下水、大气水、生物水等。水圈的水处于不间断的循环运动之中。

  生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。它是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果。

(二)冷热不均引起的大气运动

1、大气的受热过程


地面辐射使大气增温

  ①地球大气最重要的能量来源是太阳辐射能。

  ②投射到地球上的太阳辐射能,要穿过厚厚的大气,才能到达地球表面。太阳辐射能在传播过程中,部分被大气吸收或反射,大部分到达地面,并被地面反射和吸收。地面吸收太阳辐射能而增温,同时又以长波辐射的形式把热量传递给大气。这种辐射热交换是大气增温的最重要方式。

  ③近地面大气主要、直接的热源是地面。从大气的受热过程来看,地球大气对太阳短波辐射吸收得较少,大部分太阳辐射能够透过大气射到地面;而大气对地面长波辐射吸收得却比较多,地面辐射放出的绝大部分热量能够被大气截留下来。

  ④物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之则越长。由于地球表面的温度比太阳低得多,所以地面辐射的波长比太阳辐射长得多。相对于太阳短波辐射来说,地面辐射为长波辐射。

  ⑤大气在增温的同时,也向外辐射热量。大气辐射的方向既有向上的,也有向下的。大气辐射中向下的部分,因为与地面辐射方向相反,称为大气逆辐射。

2、热力环流

  由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。


热力环流的形成

(1)若A、B、C三地(如a图)受热均匀,则

  ①三地气温相同;

  ②三地气压相同;

  ③三地气压随高度递减的规律相同;

  ④三地上空同一水平面上各点的气压相等,等压面为互相平行的水平面。

(2)若A地受热(如b、c图),则

  ①A地气温较高,B、C两地气温较低;

  ②A地空气受热膨胀上升,B、C两地空气相对冷却下沉,引起空气的垂直运动;

  ③A地近地面空气膨胀上升,密度减小,气压降低,B、C两地近地面空气相对冷却下沉,密度增大,气压升高,三地近地面处同一水平面上的气压A地较小,B、C两地较大,迫使空气从B、C流向A,导致空气水平运动,此时三地近地面的等压面不再是水平面,在气压较低的A处,等压面往下移,在气压较高的B、C处,等压面往上移;

  ④A地上空一定高度A′处,因上升的空气聚积密度增大,气压比同一水平面上周围地区高,B′、C′处因空气下沉后密度减小,气压比同一水平面上的周围地区低,空气就从气压较高的A′处流向气压较低的B′、C′处,形成热力环流。

  由于同一水平面上的A′、B′、C′点三地气压不再相等,等压面也不再是水平面,在A′处往上移,在B′、C′处往下移,就形成了弯曲的等压面。

  空间气压值相等各点所组成的面,称为等压面。等压面凸起的地方是高压区,等压面下凹的地方是低压区。

3、海陆风

  白天,陆地增温快,海上增温慢,陆地气压比海洋低;夜间,陆地降温快,海上降温慢,陆地气压比海洋高。风从高压吹向低压。所以,一日之内,白天风从海洋吹向陆地,夜间风从陆地吹向海洋。白天来自海洋的风比较凉爽,对滨海地区能起到降温作用,夜晚来自陆地的风比较温热干燥,对滨海地区能够起到增温作用。海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小。

4、大气的水平运动——风

(1)水平气压梯度力(形成风的直接原因)

  气压梯度:单位距离间的气压差。

  水平气压梯度力:促使大气由高气压区流向低气压区的力。

  方向:垂直于等压线,由高压指向低压;

  大小:与气压梯度成正比;

(2)水平地转偏向力(只改变风向,不改变风速)

  方向:北半球右偏、南半球左偏;

  判定:

  (北半球)背风而立,高压在右,低压在左。

  (南半球)背风而立,高压在左,低压在右。

(3)摩擦力(既改变风向,又改变风速)

  方向:与运动方向相反

  可以减小风速

(4)高空大气中的风向,是气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果,风向与等压线平行。在这个形成过程中,地转偏向力只改变风的风向,不能改变风的速度。

(5)近地面的大气层里平直等压线的情况下,当水平气压梯度力与地转偏向力和摩擦力两种力的合力达到平衡时,形成斜穿等压线吹的风。


在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向(北半球)

- 返回 -