第二章
地球上的大气
第一节
大气圈的组成与大气的垂直分层
（1）大气圈的组成及作用
大气成分
作用
干
洁
空
气
N2
是地球上生物体的基本元素，地球生物体内蛋白质的重要组成部分
O2
人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
CO2
绿色植物进行光合作用的原料；调节地表温度，吸收地面辐射能力强
O3
能吸收太阳紫外线，使大气增温，对地球生物起保护作用
水汽
产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，伴随热量的吸收和释放，影响地面和大气温度
固体杂质
作为凝结核，是成云致雨的必要条件
（2）大气的垂直分层
根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，将大气层自下而上分为对流层、平流层和高层大气。
分层
气温垂直变化
大气运动状况
与人类的关系
对流层
随高度增加而降低
对流运动显著
天气现象复杂多变，与人类关系最密切
平流层
随高度增加而增加
水平运动为主
有利于高空飞行，臭氧层有保护作用
高层大气
随高度增加先降低后增加
—
80～500
km有若干电离层，对无线电通信有重要作用
第二节
大气受热过程和大气运动
一、大气的受热过程
1、能量来源
①根本来源：A太阳辐射。
②大气主要、直接来源：B地面辐射，地面辐射是低层大气的直接热源。
2、大气的受热过程
过程
具体经过
热量来源
过程一：
太阳暖大地
太阳辐射经大气削弱作用后到达地面，地面吸收后增温
太阳辐射是地面的直接热源
过程二：
大地暖大气
地面增温后形成地面辐射，大气吸收后增温
地面是近地面大气主要的直接热源
过程三：
大气还大地
大气增温后形成大气辐射，其中，向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量返还给地面
通过大气逆辐射把热量还给地面
3、大气的两大作用
①大气的削弱作用：大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的反射、吸收和散射作用。白天一般侧重考虑大气对太阳辐射的削弱作用，②大气的保温作用：C大气逆辐射将部分热量还给地面，从而对地面起到保温作用。夜晚一般侧重考虑大气对地面的保温作用(即大气逆辐射)。
影响大气逆辐射的主要因素：云量多少、空气洁净度、空气湿度。一般地，云量越多、空气越浑浊、湿度越大，大气逆辐射越强。
4、大气削弱作用原理应用：分析某地区太阳能的多少
(1)高海拔地区(如青藏高原地区)
→→→
(2)内陆地区(如我国西北地区)
总结：一般海拔高、空气稀薄、晴天多、大气洁净的地区，太阳辐射强，太阳能资源丰富，如青藏高原、西北地区。
(3)湿润内陆盆地(如四川盆地)
二、热力环流
1、热力环流的形成原因：地面冷热不均。
2、热力环流的形成过程
地面冷热不均→空气的上升或下沉→同一水平面上的气压差异→大气的水平运动。具体如下图所示：
等压面弯曲规律：
（1）同一等压面上各点气压值相同
（2）同一垂直方向，越向高空气压越低
（3）同一水平面，等压面凸起为高压，下凹为低压（凸高凹低）
（4）近地面温、压相反，热区低压，冷区高压；近地面与高空气压相反
3、常见热力环流
(1)海陆风
①成因分析——海陆热力性质差异是前提是关键（海洋比热容大，陆地比热容小）。
海陆风的形成：白天陆地比海洋增温快，近地面陆地气压低于海洋，风从海洋吹向陆地，形成海风；夜晚陆地比海洋降温快，近地面陆地气压高于海洋，风从陆地吹向海洋，形成陆风。
②影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。
(2)山谷风
①成因分析——山坡的热力变化是关键。
山谷风的形成：白天，山坡比同高度的山谷升温快，气流上升，气压低，暖空气沿山坡上升，形成谷风；夜晚，山坡比同高度的山谷降温快，气流下沉，气压高，冷空气沿山坡下滑，形成山风。
②影响与应用：山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。所以，山谷地区不宜布局有污染的工业。
(3)城市热岛环流
①成因分析——“城市热岛”的形成是突破口。
城市热岛的形成：由于城市居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热，导致市区气温高于郊区。
热岛环流的形成：空气在市区上升，在郊区下沉，近地面风向为由郊区吹向市区。
②影响与应用：一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置在下沉距离以外。
三、大气水平运动——风
（1）影响风的三种力
方向
大小
对风的影响
风速
风向
水平气压
梯度力
始终与等压线垂直，由高压指向低压
等压线越密集，水平气压梯度力越大
水平气压梯度力越大，风速越大
垂直于等压线，由高压指向低压
地转
偏向力
始终与风向垂直
大小随纬度增加而增加，赤道上为零
不影响风速的大小
北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏转
摩擦力
始终与风向相反
大小与下垫面性质有关。下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大，反之越小
使风速减小
与其他两力共同作用，使风向斜穿等压线
（2）风的受力状况与风向
高空风
近地面风
图示
(北半球)
受力
F1(水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响
F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响
风向
与等压线平行
与等压线斜交
（3）.等压线图上风向的判断
l
等压线图上任一地点风向的画法
第一步：在等压线图中，按要求画出过该点且垂直于等压线的虚线箭头(由高压指向低压，但并非一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。
第二步：确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°～45°角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图所示(北半球)：
l
判断风力大小
同一等压线图上，等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小。
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