专题：大气环境总结复习归纳

1专题：大气环境总结复习归纳一、大气的组成和垂直分层1.大气（低层大气）的组成：（1）大气成分及作用：氮：含量最多（78%）是生物体的基本成分干洁氧：含量第二（21%）是人类和一切生物维持生命活动必需的物质空气二氧化碳：光合作用的基本原料，对地面有保温作用组成臭氧：大量吸收紫外线——地球生命保护伞；少量紫外线有杀菌作用水汽成云致雨的必要条件——雨后的空气是清新的。固体杂质（2）大气各成分含量分析：①干洁空气中各种气体所占比例基本上不变，但人类活动影响改变二氧化碳——矿物燃料燃烧、毁林——“温室效应”二氧化硫、氮氧化物——矿物燃料燃烧、交通——“酸雨”碳氢化合物和氮氧化合物——汽车尾气——“光化学烟雾”氟氯烃——致冷剂的使用而排放，工业革命后才从无到有——破坏臭氧层，产生臭氧层空洞②水汽随时间、地点和气象条件而变化。水汽主要集中在大气底层，夏季大于冬季，低纬大于高纬，海上大于陆上。森林、水库水汽的相变产生一系列天气现象，并伴随热量的吸收和释放，直接影响地面和大气温度；水汽吸收或放出长波辐射，有“温室效应”，并反射太阳辐射。③固体杂质多集中于大气底层，随地区、时间和天气条件而变。陆上大于海上，早晨和夜晚大于午后，冬季大于夏季。人类活动中：矿物燃料燃烧、工矿建筑、交通；森林有吸烟滞尘作用；城市大于乡村——雾和低云比郊区多——“湿岛效应”。固体杂质对太阳辐射有反射、散射等削弱作用，并影响大气质量。2.垂直分层①依据：温度、密度和大气运动状况在垂直方向上的差异大气热状况决定大气垂直运动状况②各层的特点及原因：层次特点原因对流层①气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.6℃②对流动动显著（对流层厚度：低纬17~18、中纬10~12、高纬8~9千米）③天气现象复杂多变热量绝大部分来自地面上冷下热，差异大，对流强水汽杂质多、对流运动显著平流层起初气温变化小，30千米以上气温迅速上升大气以水平运动为主臭氧吸收紫外线上热下冷2大气平稳天气晴朗有利高空飞行水汽杂质少、水平运动高层大气底部温度垂直递减，上部垂直递增底部对流运动，上部平流运动存在若干电离层（80~500千米），能反射无线电波，对无线电通信有重要作用氧原子吸收紫外线太阳紫外线和宇宙射线作用③大气热状况差异——即大气温度随高度变化曲线：④对流层厚度分析：大气热状况大气对流运动强弱不同纬度对流层厚度差异⑤臭氧层分析A、形成：大致在地面以上10千米以上，臭氧含量随高度增加而增加，在20千米—30千米处臭氧含量最大，然后逐渐减少，大致在60千米以上，臭氧含量极少了。B、臭氧的时空分布：纬度分布——臭氧总量的极少值出现在赤道附近，极大值出现在南北纬60°左右。时间分布——当地春季出现极大值，秋季出现极少值；夜间大于白天。C、臭氧层被破坏：南极出现臭氧层空洞北极臭氧层变薄青藏高原臭氧层变薄速度加快3.、逆温与大气污染①对流层辐射逆温机制：晴朗无云或少云的夜晚大气逆辐射减弱，对地面保温作用减少，而地面辐射很强帖近地地面的气层随之降温当地面进一步冷却，逆温层逐渐向上扩展，厚度加大日出前（黎明时）达最强，即逆温层厚度最大日出后，太阳辐射逐渐加强地面迅速增温，逆温层自下而上逐渐变薄，最后消失。②地形逆温机制：在盆地或谷地中，山坡散热快，冷空气沿斜坡向下在盆地或谷地中聚积，较暖的空气被抬升，形成地形逆温。③产生后果：逆温的存在对大气和大气污染的扩散有相当大的影响：它阻碍空气垂直运动，妨碍烟尘、对流层平流层高层大气-80ºC-50ºC-10ºC20ºC温度/ºC20ºC20ºC20ºC20ºC5012高度/Km3污染物、水汽凝结物的扩散，有利于雾的形成，并使能见度变坏，使大气污染更为严重。二、大气的热力状况1、大气热量来源太阳辐射是大气热量的根本来源地面辐射是大气热量的直接来源2、大气的热力作用（1）大气对太阳辐射的削弱作用：反射作用最强，吸收作用最弱①吸收：有选择性。平流层中的臭氧与高层大气层的氧原子吸收紫外线，水汽、二氧化碳吸收波长较长的红外线，大气直接吸收太阳辐射很少②反射：无选择性，云层和较大颗粒，其中云的反射作用最为显著。卫星云图上白色越浓，云层越厚，反射太阳光最多。地面性质与反射：新雪最强。③散射：有选择性。空气分子和微小尘埃，蓝、紫色光最容易被散射，所以晴朗天空呈现蔚蓝色。天空呈灰白色是因为太阳光被较多尘埃和雾粒散射的缘故。④削弱作用与太阳高度：太阳高度大的地区太阳辐射经过大气路程短，削弱得少。⑤效果：太阳辐射由低纬向两极递减（2）大气对地面的保温效应①温度高低与波长长短关系：温度高，辐射最强部分波长短。太阳辐射波长小于地面辐射和大气辐射。太阳辐射为短波辐射，地面辐射与大气辐射为长波辐射。②大气对地面的保温作用：大气中水汽和二氧化碳强烈吸收地面长波辐射保持热量；大气以逆辐射的形式把能量返还地面，补偿地面损失的热量。③作用：提高夜间最低气温，降低白天最高气温，提高地表平均气温，减少气温日较差。实例：1、多云的夜晚，气温变化小。（大气逆辐射强）2、在晚秋或寒冬，霜冻多出现在晴朗的夜晚（大气逆辐射弱）3、人造烟幕能起到防御霜冻的作用。（增强大气逆辐射）4、月球的昼夜温差很大。（没有大气逆辐射，没有保温作用）3、气温（1）影响气温高低的因素：太阳辐射是根本原因——分析纬度位置、太阳高度大气自身条件（天气、大气透明度、大气物质多少）——主要分析大气对太阳辐射消弱作用的大小和对地面保温作用的强弱地面状况（海陆差异、洋流、地形）——影响太阳辐射的吸收，地面辐射和大气逆辐射人类活动——①改变大气成分，如CO2的大量排放，导致全球变暖；排放消耗臭氧层物质，使得到达地面的紫外线增多；烟尘则削弱太阳辐射②改变下垫面，植树－森林降低气温的大陆度，提高湿度，建造大型水库起到的作用相似③释放人为废热，如城市热岛的形成。（2）气温的日变化和年变化①分析思路：时间差异主要考虑太阳辐射与地面辐射、大气辐射的时间差异；不同下垫面的变化幅度差异主要分析吸热（白昼、夏季）和放热（夜晚、冬季）快慢。②日变化：大陆上最低气温出现在日出前后，最高气温出现在午后2时左右（地方时14：00左右）；海洋上最低气温出现在日出后，最高气温出现在地方时15：00左右。4气温日较差：一天中气温的变化幅度。一般规律：大陆性气候海洋性气候；凹地（山谷）高地（山峰）；低纬度高纬度；晴天阴天。③年变化：注意：回归线之间赤道附近地区为双波型：最高为4、10月，最低为7，1月。大陆性气候海洋性气候；高纬度低纬度；地面性质太阳辐射最强月气温最高月太阳辐射最弱月气温最低月年较差大陆6月（12月）7月（1月）12月（6月）1月（7月）大海洋6月（12月）8月（2月）12月（6月）2月（8月）小（3）气温的空间变化①垂直变化：大气垂直分层中气温随高度的变化规律——对流层地势每升高1000米，气温下降6℃地表以下——常温层以下，每1000米增加3℃海洋中海水——1000米以内水温递减的变化较大；1000米以下水温变化较小；3000米以下水温变化微弱，几乎为定值（约2℃——4℃）②世界气温的水平分布：从低纬度向高纬度逐渐降低同纬度的陆地与海洋气温存在差异世界上最热的地方在20°N——30°N的沙漠地区，最冷的地方在南极大陆，北半球的寒冷中心在西伯利亚③中国的气温分布：A、冬季南、北温差大，越往北，温度越低——北方纬度高，太阳高度比南方小，且白昼时间短，获得的太阳辐射少；北方靠近冬季风源地，加剧了寒冷；南方地区受到层层山岭的阻拦，冬季风影响小一些。最冷的地方是漠河，最热的是南沙群岛。一月份00C等温线在秦岭---淮河线附近，为亚热带和暖温带的分界线。B、夏季南北普遍高温——北方太阳高度虽比南方低一些，但白昼时间长，获得的太阳辐射量与南方相差不大。且南方阴雨天气比北方多，太阳辐射削弱较多。最冷的是青藏高原，最热是吐鲁番盆地。（4）等温线分析——即等温线的“五读”：①读值——读极值：A、方法同等高线：点——“大小小大”与“大大小小”；线——与相邻等温线相等。B、注意温度高低与其它知识结合：“大大”——夏季陆地、盆地地形、城市、冬季水面等；“小小”——冬季陆地、山地地形、夏季水面、森林绿地等C、注意影响气温高低的因素分析：纬度因素——太阳辐射（太阳高度）；大气本身条件——大气物质多少、大气透明度、天气状况；下垫面性质——下垫面物质组成（对太阳辐射的反射率不同）、海陆差异、地形、洋流、水域、森林；人类活动——植树造林、修水库、城市等。D、等温线数值：气温无论一月，还是七月，都是由低纬向两极递减。数值自南向北递增——北半球；数值自北向南递增——南半球。②读疏密5等温线密集——气温差异（温差）大；等温线稀疏——气温差异（温差）小。海拔较高、坡度较大的山地与高原边缘等温线密集；平原、高原内部等温线稀疏；同一区域冬季等温线密集，夏季等温线稀疏。③读走向等温线大体沿东西（纬线）方向延伸，数值在南北方向变化：太阳辐射是主要影响因素，气温由低纬向高纬递减。等温线大体与海岸线平行：海陆分布或洋流是主要影响因素等温线大体与等高线（或与山脉走向）平行：受地形因素影响④读弯曲等温线平直——下垫面性质单一。(如南半球40°---60°处的等温线较平直，说明海洋面积大，性质均一。)等温线弯曲——“高高低低”法：等温线向高纬突出，表明气温比同纬高；等温线向低纬突出，表明气温比同纬低。影响因素比同纬度地区气温等温线弯曲状况影响因素比同纬度地区气温等温线弯曲状况大陆夏季气温高向高纬凸出大陆冬季气温低向低纬凸出海洋冬季气温高向高纬凸出海洋夏季气温低向低纬凸出地势较低气温高向高纬凸出地势较高气温低向低纬凸出暖流经过气温高向高纬凸出寒流经过气温低向低纬凸出总结：等温线弯曲分布规律——高高、低低规律⑤读极值——读闭合状况局部温暖中心或低温中心（5）.气温垂直递减率的计算方法与应用：原理：a.一般情况：气温随着海拔的升高而逐渐降低。海拔每升高1OO米，气温降低O.6oc（垂直递减率）。b异常情况下：在对流层某一范围内，气温会随海拔的升高而升高，称为逆温现象。产生的原因主要有三：○1辐射：经常发生在晴朗无云的夜间，由于近地面气温迅速下降，而高处气温层降温较少。○2平流：暖空气水平移动到冷地面或气层之上，其下层受冷地面或气层的影响而迅速降温，上层受影响较少，降温较慢。○3空气下沉：常发生在山地。山坡上的冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度倒置现象，所以又称为地形逆温。危害：逆温的存在阻碍空气垂直运动，妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，有利于雾的形成并使能见度变坏，使大气污染更为严重。方法：（1）垂直递减率的算法：垂直方向上某两点的温差/两点间的相对高度（2）是否出现逆温的判断：a其一高度的t实t理；b.某一高度范围内气温随海拔的升高而升高。（6）.气温日较差和年较差大小的判断及原因分析：原理：一般情况下：气温日较差高纬度气温日较差以低纬小；中纬线气温日变化夏季高于冬季；大陆气温日较差比同纬度海洋大；阴天比晴天小；河谷、盆地内气温日较差比同纬线平地大。气温年较差纬度越高，年较差越大；大陆上的年较差比海洋大。年较差最小在赤道带海洋上。方法：判断气温日较差和年较差大小主要根据上述原理。分析原因则从其所处纬度位置、海6陆位置、天气状况去分析最高和最低温度大小的原因。（7）.气温水平分布图的判读方法及原因分析：原理：气温水平分布的一般规律：a气温从低纬向高纬递减。应用：可根据气温的南、北分布判断南、北半球。北半球：气温北低南高。b.冬季太阳辐射的纬度差异比夏季大。北半球一月份等温线密集，南、北温差大。七月份稀疏，南北温差小。c.受海陆、地形、洋流的影响，等温线并不完全与纬线平行，而是发生一定的弯曲或形成高、低气温中。（符合“高低规律”和“闭合曲线规律”）“高低规律”含义：等值线向其高值凸出的地方，则比其切线两侧的值更低。等值线向其低值凸出的地方，则比其切线两侧的值更高。“闭合曲线规律”含义:在两条等值线之间出现闭合曲线，则闭合曲线上的值为其相邻值之一，闭合曲线内的值则大于