Author name: englandduck123

地面受热不均，导致空气上升和下沉，进而使同一水平面上的气压产生了差异。单位距离间的气压差称为气压梯度。只要水平面上存在气压梯度，就产生了促使大气由高压区流向低压区的力，这个力称为水平气压梯度力。在水平气压梯度力的作用下，大气从高压区向低压区作水平运动，这就形成了风。可见，水平气压梯度力是形成风的直接原因。 水平气压梯度力的方向垂直于等压线，由高压指向低压。等压线是同一高度上气压相等的点的连线。如果没有其他外力的作用，风向应该与水平气压梯度力的方向一致，即风向也垂直于等压线（图2.14）。 但是，风一旦形成，马上就会受到地转偏向力①的作用，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向。在北半球，风向向右偏转；在南半球，风向向左偏转。在不受摩擦力作用的情况下，风向最终与等压线平行（图2.15）。地转偏向力只改变风向，不改变风速。 在近地面，风还会受到摩擦力的作用。摩擦力是指地面和空气之间，以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力。摩擦力对风有阻碍作用，可以减小风速。在近地面，风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下，风向与等压线斜交（图2.16）。 脚注：①由于地球自转，在地球上作水平运动的物体，其运动方向会发生偏转。导致物体水平运动方向发生偏转的力称为地转偏向力。 下载PDF

白天，陆地增温快，海洋增温慢；夜晚，陆地降温快，海洋降温慢。海陆风就是海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流。根据大气热力环流的原理，完成下列任务。 1. 在图2.13 a上，按如下步骤完成白天海陆间的大气热力环流模式图。 （1）标出海洋和陆地温度的高低。  （2）根据海陆温度的高低，画出海洋与海洋上空、陆地与陆地上空气流垂直运动的方向。  （3）根据气流垂直运动的方向，标出海洋、陆地表面气压的高低，再标出海洋、陆地上空气压的高低。  （4）画出陆地和海洋之间的大气水平运动的方向，完成热力环流模式图。 2. 在图2.13 b上，按1的步骤完成夜晚海陆间的大气热力环流模式图。 3. 分析夏季大气热力环流对滨海地区气温的调节作用。 下载PDF

城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。此外，城市中心区人口密集，产业发达，汽车数量多，人们生活、生产向大气释放的废热较多。所以，在静风或微风时，城市中心区气温一般比周围的郊区高，因此把城市中心区称为“热岛”。 中心区与郊区之间的温度差异，导致空气在中心区上升，在郊区下沉；高空气流由中心区流向郊区，近地面气流由郊区流向中心区。于是，中心区与郊区之间形成热力环流，这种热力环流称为“城市热岛环流”（图2.12）。城市规划时，一般把污染风险较大的工业企业布局在城市热岛环流的范围之外，避免这些工业企业排出的大气污染物，随城市热岛环流从近地面流向城市中心区。 下载PDF

大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动实现的。大气运动有垂直运动和水平运动之分。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉，大气的水平运动即是风。 由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式，形成过程如图2.11所示。 当地面受热均匀时，空气没有相对上升和相对下沉运动（图2.11a）。 当A地接受热量多，B、C两地接受热量少时，A地近地面空气膨胀上升，到上空聚积，使上空空气密度增大，形成高气压； B、C两地空气收缩下沉，上空空气密度减小，形成低气压（图2.11b）。于是空气从气压高的A地上空向气压低的B、C两地上空扩散。 在近地面，A地空气上升向外流出后，空气密度减小，形成低气压；B、C两地因有下沉气流，空气密度增大，形成高气压。这样近地面的空气从B、C两地流回A地，以补充A地上升的空气，从而形成了热力环流（图2.11c）。大气热力环流是一种常见的自然现象。在一定条件下，地表的冷、热差异会产生大气热力环流。台湾海峡两岸风向的日变化，反映了海陆间大气热力环流的日变化。 思考：气温、气压、气流三者之间有什么关系？ 脚注：①等压面是空间中气压相等的各点所组成的面。 下载PDF

地球有大气，而月球没有大气。地球和月球表面的辐射过程如图2.10所示。 1. 观察图2.10，找出地球比月球多了哪些辐射途径。 2. 说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。 3. 说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。 下载PDF

对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强。因此，地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气，到达宇宙空间外，绝大部分（75%—95%）被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。大气在吸收地面长波辐射后会增温。大气在增温的同时，也向外辐射长波辐射。大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射方向相反，故称大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面，这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。天空有云，特别是浓密的低云时，大气逆辐射更强。 下载PDF

大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。 投射到地球上的太阳辐射，要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。太阳辐射在传播过程中，小部分被大气吸收或反射，大部分到达地球表面。 到达地球表面的太阳辐射，被地面吸收和反射。地面因吸收太阳辐射而增温，同时又以长波辐射①的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后，又以对流、传导等方式层层向上传递能量（图2.9）。 从大气的受热过程看，大气对太阳短波辐射吸收较少，太阳短波辐射能够透过大气到达地面；大气对地面长波辐射吸收较多，绝大部分地面长波辐射被大气截留。所以，地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源，对流层大气的热量主要也是来源于此。 脚注：①由实验得知，物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之则波长越长。由于地球表面的温度比太阳低得多，地面辐射的波长也就比太阳辐射的要长。相对而言，太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射。 下载PDF

清代黄叔璥在《台海使槎录》（图2.8）中，记述了台湾海峡两岸的风向差异：“内地之风，早西晚东，惟台地早东风，午西风……四时皆然。”这里的“内地”指福建，“台地”指台湾。 为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢？这里的风是怎样形成的？ 下载PDF

很多人到了海拔较高的地区都会因缺氧而出现高山（高原）反应，症状是头痛、头晕、恶心、呼吸困难、心跳加快等。大多数人在海拔2000米以下没有反应或者反应不明显，到了海拔3000米或者4000米以上，高山反应逐步显现出来。这是因为随着高度的增加，空气变得越来越稀薄，氧气的含量也越来越少。如何应对高山反应呢？ 1.在进入高山、高原之前，应进行严格的身体检查，如发现心、肺、脑、肝、肾的疾病，有严重贫血或严重高血压，则不能盲目进入。健康人进入高山、高原地区，最好也要循序渐进，在海拔2000多米的地方适当停留，以逐渐适应缺氧环境。 2.初入高山、高原者应减少体力活动，严禁剧烈运动。登山的速度不宜太快，最好步调平稳，使运动量与呼吸相协调。 3.在高海拔地区，应注意保暖，防止感冒。感冒患者最好不要进入高海拔地区，否则易引起肺气肿等疾病。 4.初入高原，应严禁饮酒，尽量不要泡热水澡。 下载PDF

根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，大气层可分为对流层、平流层和高层大气。 对流层是贴近地面的大气最低层，它约占整个大气质量的3/4，集中了几乎全部的水汽与固体杂质。对流层的气温随高度增加而降低，该层空气对流运动显著。风、云、雨、雾、雪等天气现象，大都发生在这一层，因此对流层与人类生活、生产的关系最为密切。对流层厚度因纬度和季节而变化，低纬度地区大于高纬度地区，夏季大于冬季。对流层厚度一般为8～16千米，平均12千米左右。 平流层位于对流层之上，其顶部距离地面大约50千米，厚度约40千米。平流层大气中的臭氧吸收紫外线而增温，故平流层的气温随高度升高而升高，呈现出下冷上暖的特征。平流层中大气对流很弱，以水平运动为主。 平流层中20～40千米的高度，臭氧含量较高，称为臭氧层。臭氧层能够吸收对人类和动植物有伤害的紫外线，故被誉为“地球生命的保护伞”。平流层中水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少，能见度高，气流稳定，并且很少有飞鸟出现，是航空的理想空域。高层大气空气密度很小。在80～500千米的高空有若干电离层，空气处于高度电离状态，能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用。太阳活动强烈或出现雷电现象时，会扰动电离层结构，影响地面 无线电传播，导致通信质量下降，甚至会出现通信中断的现象。 下载PDF