2．高空大氣中的風(fēng)向

　　 高空大氣中的風(fēng)向，是水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用的結(jié)果，風(fēng)向與等壓線平行。

1．大氣水平運(yùn)動(dòng)受到的作用力

風(fēng)是這三種作用力共同作用的結(jié)果：

(講述)宇宙中一切物質(zhì)都處于不斷的運(yùn)動(dòng)之中，地球上的大氣同樣也在不斷的運(yùn)動(dòng)。

(提問)大氣運(yùn)動(dòng)的能量來(lái)源是什么？

--太陽(yáng)輻射。由于各緯度獲得太陽(yáng)輻射能量多少不均，造成高低緯度間的溫度的差異，從而引起大氣運(yùn)動(dòng)。

(提問)大氣運(yùn)動(dòng)有哪些類型？

--垂直運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)。

(講述)認(rèn)識(shí)大氣運(yùn)動(dòng)，我們從最簡(jiǎn)單的形式(熱力環(huán)流)入手。

　　　　　　　　　 (1)近地面有A、B、C三點(diǎn)，溫度相同，處于同一個(gè)等

　　　　　　　　　　　 壓面上。

　　　　　　　　　 (2)A地受熱，近地面空氣受熱后膨脹上升，越來(lái)越多

的堆積在A地上空，于是A地上空的空氣密度就變大，形成高氣壓。而B、C兩地則相反，它們受熱少，空氣冷卻收縮下沉，結(jié)果B、C兩地上空的空氣密度減小，形成低氣壓。

　　　　　　　　　　　 　 等壓面的變化：A地高空為G，B、C兩地高空為D,使得等壓面向上彎曲。A地近地面為D，B、C兩地為G，使得等壓面向下彎曲。

　　　　　　　　　 (3)高空空氣就從氣壓高的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。

　　 于是就形成了兩個(gè)熱力環(huán)流圈。這就是熱力環(huán)流形成的過(guò)程。

(總結(jié))熱力環(huán)流的形成過(guò)程：

　 冷熱不均　　　　 空氣垂直運(yùn)動(dòng)　　　　　 同一水平氣壓差異

　　　　　　　　　 水平運(yùn)動(dòng)

(講述)熱力環(huán)流是一種最簡(jiǎn)單的大氣運(yùn)動(dòng)形式，海陸熱力性質(zhì)不同、山谷山坡冷熱不均及人類活動(dòng)都有可能導(dǎo)致熱力環(huán)流的形成。

海陸風(fēng)

山谷風(fēng)

城市風(fēng)

2．全球熱量平衡與人類生存發(fā)展的關(guān)系

(1)全球每年平均氣溫比較穩(wěn)定，有利于人類的生存與活動(dòng)。

(2)人類活動(dòng)使大氣中的二氧化碳濃度不斷增高，可能導(dǎo)致全球變暖。

1．全球的熱量平衡

　　 就整個(gè)地球多年平均狀況看，地球(地面和大氣)收入的熱量與支出的熱量是相等的，即熱量收支平衡。

(二)大氣的溫室效應(yīng)

　　 由于大氣對(duì)太陽(yáng)輻射有削弱作用，使得到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射只有到達(dá)大氣上界總量的47%，這47%的太陽(yáng)輻射將被地面吸收，但是地面吸收了這些太陽(yáng)輻射后，又要對(duì)外進(jìn)行輻射，我們將地面產(chǎn)生的輻射稱為地面輻射。

(提問)太陽(yáng)輻射與地面輻射有什么區(qū)別？

--人們發(fā)現(xiàn)，物體的溫度越高，輻射的波長(zhǎng)就越短，反之則越長(zhǎng)。所以相對(duì)于太陽(yáng)短波輻射來(lái)說(shuō)，地面為長(zhǎng)波輻射。

(講述)對(duì)流層大氣中的水汽和二氧化碳，吸收長(zhǎng)波輻射的能力很強(qiáng)，所以除了一小部分長(zhǎng)波輻射可以射到宇宙空間外，絕大部分大氣吸收了，大氣因此增溫，所以說(shuō)地面是對(duì)流層大氣主要的直接熱源。

　　 大氣在吸收了長(zhǎng)波輻射，溫度升高以后，也會(huì)向外釋放出長(zhǎng)波輻射。這一長(zhǎng)波輻射的方向與剛才的地面輻射相反，所以就被稱為大氣逆輻射。通過(guò)這一逆輻射，熱量又被還給了地面。所以，這一過(guò)程對(duì)地面起到了保溫作用。

　　　　 太　　　　　　　　　 地　　　　　　　 大

　　　　　 陽(yáng)　　　　　　　　 面　　　　　　　　 氣

　　　　　 輻　　　　　　 輻　　　　　　　　　　 逆

　　　　　　 射　　　　　 射　　　　　　　　　　　　 輻

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 射

我們把大氣的這種作用，稱為大氣的保溫效應(yīng)。(大氣層的這一作用與我們建造的溫室中那層玻璃的作用類似)，所以也叫做大氣的溫室效應(yīng)。

(一)削弱作用

削弱形式	選擇性	大氣成分	易被削弱輻射	形成的常見自然現(xiàn)象
吸收作用	平流層大氣中的臭氧吸收紫外線；對(duì)流層大氣中的水汽和二氧化碳吸收紅外線	臭氧 水汽 二氧化碳	紫外線輻射 　 紅外線輻射
反射作用	無(wú)選擇性特征	云層 較大塵埃	太陽(yáng)輻射	多云的白天氣溫不太高
散射作用	空氣分子或微小塵埃發(fā)生散射時(shí)具有選擇性(顆粒較大的塵埃散射時(shí)無(wú)選擇性)	空氣分子 微小塵埃	可見光中的藍(lán)、紫色光	(1)晴朗的天空蔚藍(lán)色，陰沉的天空灰白色 (2)日出天已亮，日落天不黑

1.(提問)為什么晴朗的天空呈蔚藍(lán)色，而陰天則是灰白色？

3．　 為什么日出前的黎明和日落后的黃昏，天空是明亮的？

4．　 為什么在夏天，多云的白天比晴天氣溫低？

1．太陽(yáng)輻射光譜

(提問)太陽(yáng)輻射光譜中包括哪些電磁波？

--電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等。

(提問)太陽(yáng)輻射的主要波長(zhǎng)范圍怎樣？

--0.15--4um

(提問)可見光區(qū)、紫外線區(qū)、紅外線區(qū)的波長(zhǎng)范圍分別是多少？其輻射能量占太陽(yáng)輻射總量的百分比是多少？

--可見光區(qū)：　 0.4um－0.76um，50%

　　 紫外線區(qū)：　 <0.4um, 　　 7%

紅外線區(qū)：　 >0.76um,　　 43%

2．　 大氣的熱力作用

--假設(shè)到達(dá)大氣上界(2000-3000KM)的太陽(yáng)輻射為100%的話，那么最后到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射卻不到大氣的一半(約47%)，另外53%的太陽(yáng)輻射到哪里去了？

--這就是由于地球大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用。投射到地球上的太陽(yáng)輻射要穿過(guò)厚厚的大氣層，才能到達(dá)地球表面，由于大氣對(duì)太陽(yáng)輻射具有吸收、反射、散射作用，從而削弱了到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射。

　　 地球大氣從地面向上可延伸到數(shù)千千米高空，根據(jù)溫度、密度和大氣運(yùn)動(dòng)狀況，可將其劃分為對(duì)流層、平流層和高層大氣。各層基本情況如下：

大氣分層	高度	氣溫垂直變化	空氣運(yùn)動(dòng)	天氣現(xiàn)象	與人類關(guān)系
規(guī)律	原因
高層大氣	自平流層頂以上到大氣上界2000－3000千米					80－500千米高空有若干電離層，能反射無(wú)線電波，對(duì)無(wú)線電通信有重要作用
平流層	自對(duì)流層頂至50－55千米	下層隨高度變化很小，30千米以上氣溫隨高度增加而迅速上升	該氣溫基本上不受地面影響，而靠臭氧大量吸收太陽(yáng)紫外線而增溫	平流運(yùn)動(dòng)為主	天氣晴朗	①臭氧大量吸收紫外線，為人類生存環(huán)境的天然屏障；②大氣穩(wěn)定，利于高空飛行
對(duì)流層	低緯17－18千米，10－12千米，高緯8－9千米	氣溫隨高度增加而遞減	地面是對(duì)流層大氣的主要的直接熱源，離地面越高，氣溫越低	對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著	復(fù)雜多變	人類生活在對(duì)流層底部，與人類關(guān)系最密切

3．人類活動(dòng)對(duì)大氣成分的影響

　　 由于人類活動(dòng)造成的大氣污染，已導(dǎo)致大氣成分比例的變化，并造成了全球性的大氣環(huán)境問題。

(1)　　　 燃燒礦物燃料，使得大氣中二氧化碳含量增加

(2)　　　 廣泛使用電冰箱、冰柜，使得大氣中的氟氯烴化合物含量增加。