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2．高空大氣中的風向

　　 高空大氣中的風向，是水平氣壓梯度力和地轉偏向力共同作用的結果，風向與等壓線平行。

1．大氣水平運動受到的作用力

風是這三種作用力共同作用的結果：

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

(提問)大氣運動的能量來源是什么？

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

(提問)大氣運動有哪些類型？

--垂直運動和水平運動。

(講述)認識大氣運動，我們從最簡單的形式(熱力環流)入手。

　　　　　　　　　 (1)近地面有A、B、C三點，溫度相同，處于同一個等

　　　　　　　　　　　 壓面上。

　　　　　　　　　 (2)A地受熱，近地面空氣受熱后膨脹上升，越來越多

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兩地擴散，近地面的空氣又從B、C兩地流回A地。

　　 于是就形成了兩個熱力環流圈。這就是熱力環流形成的過程。

(總結)熱力環流的形成過程：

　 冷熱不均　　　　 空氣垂直運動　　　　　 同一水平氣壓差異

　　　　　　　　　 水平運動

(講述)熱力環流是一種最簡單的大氣運動形式，海陸熱力性質不同、山谷山坡冷熱不均及人類活動都有可能導致熱力環流的形成。

海陸風

山谷風

城市風

2．全球熱量平衡與人類生存發展的關系

(1)全球每年平均氣溫比較穩定，有利于人類的生存與活動。

(2)人類活動使大氣中的二氧化碳濃度不斷增高，可能導致全球變暖。

1．全球的熱量平衡

　　 就整個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

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

(提問)太陽輻射與地面輻射有什么區別？

--人們發現，物體的溫度越高，輻射的波長就越短，反之則越長。所以相對于太陽短波輻射來說，地面為長波輻射。

(講述)對流層大氣中的水汽和二氧化碳，吸收長波輻射的能力很強，所以除了一小部分長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，所以說地面是對流層大氣主要的直接熱源。

　　 大氣在吸收了長波輻射，溫度升高以后，也會向外釋放出長波輻射。這一長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。通過這一逆輻射，熱量又被還給了地面。所以，這一過程對地面起到了保溫作用。

　　　　 太　　　　　　　　　 地　　　　　　　 大

　　　　　 陽　　　　　　　　 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。(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。

(一)削弱作用

削弱形式	選擇性	大氣成分	易被削弱輻射	形成的常見自然現象
吸收作用	平流層大氣中的臭氧吸收紫外線；對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	無選擇性特征	云層 較大塵埃	太陽輻射	多云的白天氣溫不太高
散射作用	空氣分子或微小塵埃發生散射時具有選擇性(顆粒較大的塵埃散射時無選擇性)	空氣分子 微小塵埃	可見光中的藍、紫色光	(1)晴朗的天空蔚藍色，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．太陽輻射光譜

(提問)太陽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)太陽輻射的主要波長范圍怎樣？

--0.15--4um

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

--可見光區：　 0.4um－0.76um，50%

　　 紫外線區：　 <0.4um, 　　 7%

紅外線區：　 >0.76um,　　 43%

2．　 大氣的熱力作用

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

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

　　 地球大氣從地面向上可延伸到數千千米高空，根據溫度、密度和大氣運動狀況，可將其劃分為對流層、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	空氣運動	天氣現象	與人類關系
規律	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，能反射無線電波，對無線電通信有重要作用
平流層	自對流層頂至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紫外線而增溫	平流運動為主	天氣晴朗	①臭氧大量吸收紫外線，為人類生存環境的天然屏障；②大氣穩定，利于高空飛行
對流層	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	地面是對流層大氣的主要的直接熱源，離地面越高，氣溫越低	對流運動顯著	復雜多變	人類生活在對流層底部，與人類關系最密切

3．人類活動對大氣成分的影響

　　 由于人類活動造成的大氣污染，已導致大氣成分比例的變化，并造成了全球性的大氣環境問題。

(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。