《行星地球》——宇宙中的地球 整章知識(shí)框架
宇宙中的地球——知識(shí)框架
一、地球在宇宙中的位置 天體概念:天體是指宇宙間物質(zhì)的存在形式。 ①天體類型 恒星:由熾熱氣體組成,自身能發(fā)光發(fā)熱的球狀或類似球狀的天體 星云:由氣體和塵埃組成的呈云霧狀外表的天體 行星:在橢圓形軌道上環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的、近似球形的天體。自身不能發(fā)光。 衛(wèi)星:環(huán)繞行星運(yùn)行的、質(zhì)量很小的一種天體。月球是地球的惟一的一顆衛(wèi)星。 流星體:行星際空間的塵粒和固體小塊。沿同一軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行的大群流星體,稱為流星群,闖入地球大氣層的流星體,因同大氣摩擦而產(chǎn)生的光跡,劃過(guò)長(zhǎng)空,好像從空中的某一點(diǎn)向外散射開(kāi),這種現(xiàn)象叫做流星體。 彗星:在扁長(zhǎng)軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)行的一種質(zhì)量較小的天體,呈云霧狀。 此外,還有其它的星際物質(zhì)。其中,恒星和星云是兩種最基本的天體 ②天體系統(tǒng)的層次 任何天體在宇宙中都有自己的位置,各天體之間相互吸引相互繞轉(zhuǎn),形成天體系統(tǒng)。各級(jí)天體系統(tǒng)的組成如下:
地月系:月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)形成地月系。地球是中心天體,月球是地球的惟一的天然衛(wèi)星。 太陽(yáng)系:太陽(yáng)、地球和其他行星及其衛(wèi)星、小行星、彗星、流星體、星際物質(zhì)構(gòu)成太陽(yáng)系。 銀河系:太陽(yáng)系和其他恒星系構(gòu)成銀河系。在銀河系以外,還有大約10億個(gè)同其相類似的天體系統(tǒng),人稱河外星系。 總星系:銀河系和現(xiàn)階段所能觀測(cè)到的河外星系,統(tǒng)稱為總星系。 天體系統(tǒng)共分為四個(gè)等級(jí),按照從低級(jí)到高給的順序依次為:行星系——恒星系——星系——總星系 二、地球是太陽(yáng)系中一顆普通行星
太陽(yáng)系中距太陽(yáng)由近及遠(yuǎn)的八大行星分別是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 ① 大行星的運(yùn)動(dòng)特征:同向性、共面性、近圓性 ②八大行星的結(jié)構(gòu)特征 劃分依據(jù):距日距離、質(zhì)量、體積 分類:類地行星(水金地火)、巨行星(木土)、遠(yuǎn)日行星(天海) 三、地球是一顆特殊的行星 表現(xiàn):地球上存在生命 原因:A、日地距離適中——地球表面有適于生命過(guò)程發(fā)生和發(fā)展的溫度條件 B、質(zhì)量和體積適中——地球引力可以使大量的氣體聚集在地球的周圍,形成包圍地球的大氣層 C、地球上有液態(tài)水——地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)動(dòng),從而原始海洋的形成。 地球是太陽(yáng)系中目前已知的惟一一顆適合生物生存和繁衍的行星,究其原因,除其所處的位置及自身?xiàng)l件外,還和它所處的宇宙環(huán)境的很大的關(guān)系。在太陽(yáng)系中,大小行星繞日公轉(zhuǎn)方向一致,而且繞日公轉(zhuǎn)軌道幾乎在同一個(gè)平面上,大小行星各行其道,互不干擾,使地球處于一種比較安全的宇宙環(huán)境之中。 知識(shí)擴(kuò)展: 地球是一顆既普通又特殊的行星,地球是太陽(yáng)系中的一顆普通行星,是指在太陽(yáng)系八顆行星中,地球的質(zhì)量、體積、平均密度和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),與其他行星相比,尤其與類地行星相比,并沒(méi)有什么特別的地方。具體表現(xiàn)為: (1)都是本身不發(fā)光、不透明的近似球狀的天體。 (2)運(yùn)動(dòng)特征方面具有同向性、共面性、近圓性等特征。
(3)在質(zhì)量、體積、密度、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期、平均密度等結(jié)構(gòu)特征方面與其相鄰的行星相似。 地球的特殊性在于地球是太陽(yáng)系中唯一存在生命的天 體。地球具備生物生存和繁衍的條件,這與其外部環(huán)境和自身?xiàng)l件有密切關(guān)系,具體如下: 地球存在生命的外部條件
地球存在生命的自身?xiàng)l件 自身?xiàng)l件主要指合適的溫度條件、大氣條件和液態(tài)水的存在。如下表所示:
用簡(jiǎn)圖表示如下: 二、地球是太陽(yáng)系中一顆普通行星
太陽(yáng)系中距太陽(yáng)由近及遠(yuǎn)的八大行星分別是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 ① 大行星的運(yùn)動(dòng)特征:同向性、共面性、近圓性 ②八大行星的結(jié)構(gòu)特征 劃分依據(jù):距日距離、質(zhì)量、體積 分類:類地行星(水金地火)、巨行星(木土)、遠(yuǎn)日行星(天海) 三、地球是一顆特殊的行星 表現(xiàn):地球上存在生命 原因:A、日地距離適中——地球表面有適于生命過(guò)程發(fā)生和發(fā)展的溫度條件 B、質(zhì)量和體積適中——地球引力可以使大量的氣體聚集在地球的周圍,形成包圍地球的大氣層 C、地球上有液態(tài)水——地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)動(dòng),從而原始海洋的形成。 地球是太陽(yáng)系中目前已知的惟一一顆適合生物生存和繁衍的行星,究其原因,除其所處的位置及自身?xiàng)l件外,還和它所處的宇宙環(huán)境的很大的關(guān)系。在太陽(yáng)系中,大小行星繞日公轉(zhuǎn)方向一致,而且繞日公轉(zhuǎn)軌道幾乎在同一個(gè)平面上,大小行星各行其道,互不干擾,使地球處于一種比較安全的宇宙環(huán)境之中。 知識(shí)擴(kuò)展: 地球是一顆既普通又特殊的行星,地球是太陽(yáng)系中的一顆普通行星,是指在太陽(yáng)系八顆行星中,地球的質(zhì)量、體積、平均密度和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),與其他行星相比,尤其與類地行星相比,并沒(méi)有什么特別的地方。具體表現(xiàn)為: (1)都是本身不發(fā)光、不透明的近似球狀的天體。 (2)運(yùn)動(dòng)特征方面具有同向性、共面性、近圓性等特征。
(3)在質(zhì)量、體積、密度、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期、平均密度等結(jié)構(gòu)特征方面與其相鄰的行星相似。 地球的特殊性在于地球是太陽(yáng)系中唯一存在生命的天 體。地球具備生物生存和繁衍的條件,這與其外部環(huán)境和自身?xiàng)l件有密切關(guān)系,具體如下: 地球存在生命的外部條件
地球存在生命的自身?xiàng)l件 自身?xiàng)l件主要指合適的溫度條件、大氣條件和液態(tài)水的存在。如下表所示:
用簡(jiǎn)圖表示如下: 太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響 太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響很大。當(dāng)太陽(yáng)黑子和耀斑增多時(shí),其發(fā)射的電磁波進(jìn)入地球大氣層、甚至到達(dá)地球表面,給地球帶來(lái)多方面的影響,現(xiàn)總結(jié)如下: (1)電磁波擾亂大氣層→干擾無(wú)線電短波 通信,甚至使其中斷。 (2)高能帶電粒子流擾亂磁場(chǎng)→羅盤(pán)指針劇烈顫動(dòng),不能正確指示方向,產(chǎn)生“磁暴”。 (3)高能帶電粒子與兩極高空大氣碰撞→出現(xiàn)極光。 (4)影響自然災(zāi)害的發(fā)生→地震、水旱災(zāi)害等。 知識(shí)擴(kuò)展 在宇宙中太陽(yáng)只是一顆普通的恒星,但對(duì)于地球來(lái)說(shuō)卻是非常重要的恒星。太陽(yáng)是一個(gè)巨大的熾熱氣體球,主要成分是氫和氦,其表面溫度達(dá)6000K。太陽(yáng)源源不斷地以電磁波的形式向四周放射能量,即太陽(yáng)輻射。 太陽(yáng)輻射對(duì)地球的影響主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面: 1)太陽(yáng)輻射對(duì)地理環(huán)境的形成和變化的影響
2)太陽(yáng)輻射對(duì)人類生產(chǎn)和生活的影響
太陽(yáng)輻射的分布規(guī)律及影響因素 到達(dá)大氣上界的太陽(yáng)輻射和到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射是不相同的。具體分析如下圖所示:
結(jié)合圖示可以得出:①到達(dá)大氣上界的太陽(yáng)輻射的分布規(guī)律為由低緯向高緯遞減;影響太陽(yáng)輻射的主要因素是緯度。②到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射除受緯度的影響外,還受大氣狀況、季節(jié)、地面狀況等的影響。 知識(shí)擴(kuò)展
東亞季風(fēng)和南亞季風(fēng)比較 世界主要?dú)夂蝾愋头植?/strong> 熱帶地區(qū)的主要?dú)夂蝾愋陀校?/em> (1)熱帶雨林氣候,也稱赤道雨林氣候。位于各洲的赤道兩側(cè),向南、北延伸5°~10°左右,如南美洲的亞馬孫平原,非洲的剛果盆地和幾內(nèi)亞灣沿岸,亞洲東南部的一些群島等。這些地區(qū)位于赤道低壓帶,氣流以上升運(yùn)動(dòng)為主,水汽凝結(jié)致雨的機(jī)會(huì)多,全年多雨,無(wú)干季,年降水量在2000毫米以上,最少雨月降水量也超過(guò)60毫米,且多雷陣雨;各月平均氣溫為25°-28℃,全年長(zhǎng)夏,無(wú)季節(jié)變化,年較差一般小于3℃,而平均日較差可達(dá)6°-12℃。在這種終年高溫多雨的氣候條件下,植物可以常年生長(zhǎng),樹(shù)種繁多,植被茂密成層。 (2)熱帶干濕季氣候,也稱熱帶草原氣候。主要分布在赤道多雨氣候區(qū)的兩側(cè),即南、北緯5°-15°左右(有的伸達(dá)25°)的中美、南美和非洲。其主要特點(diǎn),首先是由于赤道低壓帶和信風(fēng)帶的南北移動(dòng)、交替影響,一年之中干、濕季分明。當(dāng)受赤道低壓帶控制時(shí),盛行赤道海洋氣團(tuán),且有輻合上升氣流,形成濕季,潮濕多雨,遍地生長(zhǎng)著稠密的高草和灌木,并雜有稀疏的喬木,即稀樹(shù)草原景觀。當(dāng)受信風(fēng)影響時(shí),盛行熱帶大陸氣團(tuán),干燥少雨,形成干季,土壤干裂,草叢枯黃,樹(shù)木落葉。與赤道多雨氣候相比,一年至少有1-2個(gè)月的干季。其次是全年氣溫都較高,具有低緯度高溫的特色,最冷月平均溫度在16°-18℃以上。最熱月出現(xiàn)在干季之后、雨季之前,因此,本區(qū)氣候一般年分干、熱、雨三個(gè)季節(jié)。氣溫年較差稍大于赤道多雨氣候區(qū)。 (3)熱帶干旱與半干旱氣候,也稱熱帶荒漠氣候。主要分布于熱帶干濕季氣候區(qū)以外,大致在南、北緯15°-30°之間,以非洲北部、西南亞和澳大利亞中西部分布最廣。熱帶干旱氣候區(qū)常年處在副熱帶高氣壓和信風(fēng)的控制下,盛行熱帶大陸氣團(tuán),氣流下沉,所以炎熱、干燥成了這種氣候的主要特征;氣溫高,有世界“熱極”之稱。降水極少,年降雨量不足200毫米,且變率很大,甚至多年無(wú)雨,加以日照強(qiáng)烈,蒸發(fā)旺盛,更加劇了氣候的干燥性。熱帶半干旱氣候,分布于熱帶干旱氣候區(qū)的外緣,其主要特征:一是有一短暫的雨季,年降水量可增至500毫米;二是向高緯一側(cè)的氣溫不如向低緯一側(cè)的高。 (4)熱帶季風(fēng)氣候。主要分布在我國(guó)臺(tái)灣南部、雷州半島、海南島,以及中南半島、印度半島的大部分地區(qū)、菲律賓群島;此外,在澳大利亞大陸北部沿海地帶也有分布。這里全年氣溫皆高,年平均氣溫在20℃以上,最冷月一般在18℃以上。年降水量大,集中在夏季,這是由于夏季在赤道海洋氣團(tuán)控制下,多對(duì)流雨,再加上熱帶氣旋過(guò)境帶來(lái)大量降水,因此造成比熱帶干濕季氣候更多的夏雨;在一些迎風(fēng)海岸,因地形作用,夏季降水甚至超過(guò)赤道多雨氣候區(qū)。年降水量一般在1500-2000毫米以上。本區(qū)熱帶季風(fēng)發(fā)達(dá),有明顯的干濕季,即在北半球冬吹東北風(fēng),形成干季;夏吹來(lái)自印度洋的西南風(fēng)(南半球?yàn)槲鞅憋L(fēng)),富含水汽,降水集中,形成溫季。 (5)熱帶海洋性氣候(基本上是熱帶雨林和熱帶草原氣候)。出現(xiàn)在南、北緯10°-25°信風(fēng)帶大陸東岸及熱帶海洋中的若干島嶼上。如中美洲的加勒比海沿岸、西印度群島、南美洲巴西高原東側(cè)沿海的狹長(zhǎng)地帶、非洲馬達(dá)加斯加島的東岸、太平洋中的夏威夷群島和澳大利亞昆士蘭沿海地帶。這些地區(qū)常年受來(lái)自熱帶海洋的信風(fēng)影響,終年盛行熱帶海洋氣團(tuán),氣候具有海洋性。氣溫年、日較差都小,但最冷月平均氣溫比赤道稍低,年較差比赤道多雨氣候稍大,年降水量一般在2000毫米以上,季節(jié)分配比較均勻。 溫帶是冷暖氣流相互角逐的地區(qū),氣溫、降水的季節(jié)變化和非周期變化都很顯著。尤其是北半球溫帶地區(qū)的大陸面積寬廣,地形復(fù)雜,氣候類型更多。 (1)溫帶海洋性氣候。位于大陸西岸,南、北緯40°-60°地區(qū)。終年處在西風(fēng)帶,深受海洋氣團(tuán)影響,沿岸又有暖流經(jīng)過(guò),冬無(wú)嚴(yán)寒,夏無(wú)酷暑,最冷月平均氣溫在0℃以上,最熱月在22℃以下,氣溫年、日較差都小。全年都有降水,秋冬較多,年降水量在1000毫米以上,在山地迎風(fēng)坡可達(dá)2000-3000毫米以上。這種氣候在西歐最為典型,分布面積最大,在南、北美大陸西岸相應(yīng)的緯度地帶以及大洋洲的塔斯馬尼亞島和新西蘭等地也有分布。 (2)亞熱帶夏干氣候,也稱地中海式氣候。位于副熱帶緯度的大陸西岸,約在緯度30°-40°之間,包括地中海沿岸、美國(guó)加里福尼亞州沿海、南美智利中部沿海、南非的南端和澳大利亞的南端。它是處在熱帶半干旱氣候與溫帶海洋性氣候之間的過(guò)渡地帶。這些地區(qū)受氣壓帶季節(jié)位移影響顯著,夏季受副熱帶高氣壓控制,氣流下沉,因而除大陸西部沿海受寒流影響外,夏溫十分炎熱,下沉氣流不利興云致雨,所以氣候干燥;冬季受西風(fēng)影響,溫和濕潤(rùn)。全年雨量適中,年降水量在300-1000毫米之間,主要集中在冬季。 (3)溫帶季風(fēng)氣候。出現(xiàn)在北緯35°-55°左右的亞歐大陸東岸,包括我國(guó)華北和東北、朝鮮的大部、日本的北部以及蘇聯(lián)遠(yuǎn)東地區(qū)的一部分。冬季這里受來(lái)自高緯內(nèi)陸偏北風(fēng)的影響,盛行極地大陸氣團(tuán),寒冷干燥;夏季受極地海洋氣團(tuán)或變性熱帶海洋氣團(tuán)影響,盛行東和東南風(fēng),暖熱多雨,雨熱同季。年降水量1000毫米左右,約有三分之二集中于夏季。全年四季分明,天氣多變,隨著緯度的增高,冬、夏氣溫變幅相應(yīng)增大,而降水逐漸減少。 (4)亞熱帶季風(fēng)氣候。出現(xiàn)在北緯25°-35°亞熱帶大陸東岸,它是熱帶海洋氣團(tuán)和極地大陸氣團(tuán)交替控制和互相角逐交綏的地帶。主要分布在我國(guó)東部秦嶺淮河以南、熱帶季風(fēng)氣候型以北的地帶,以及日本南部和朝鮮半島南部等地。這里冬季溫暖,最冷月平均氣溫在0℃以上;夏季炎熱,最熱月平均氣溫大于22℃,氣溫的季節(jié)變化顯著,四季分明。年降水量一般在1000-1500毫米,夏季較多,但無(wú)明顯干季。同溫帶季風(fēng)氣候相比,季節(jié)變化基本相似,只是冬溫較高,年降水量增多。 (5)溫帶大陸性濕潤(rùn)氣候。分布在北緯35°-55°之間的北美大陸東部(西經(jīng)100°以東)和亞歐大陸溫帶海洋性氣候區(qū)的東側(cè)。這種氣候在氣溫、降水的變化上同溫帶季風(fēng)氣候有些類似,但風(fēng)向和風(fēng)力的季節(jié)變化不像溫帶季風(fēng)氣候那樣明顯。冬季由于氣旋活動(dòng)影響,降水稍多;夏季有對(duì)流雨,但夏雨集中程度不像溫帶季風(fēng)氣候那樣顯著。天氣的非周期性變化也很大。 (6)亞熱帶濕潤(rùn)氣候。分布在北美大陸東部北緯25°-35°的大西洋沿岸和墨西哥灣沿岸地帶,南美洲的阿根廷、烏拉圭和巴西南部,非洲的東南沿海和澳大利亞的東岸等地區(qū)。從緯度位置和海陸位置來(lái)看,它們和東亞的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)是相似的,但由于所處的大陸面積較小,海陸熱力差異不像東亞那樣突出,因此沒(méi)有形成季風(fēng)氣候。這里的氣候特點(diǎn)近似亞熱帶季風(fēng)氣候,而不同之處在于冬夏溫差較小,降水季節(jié)分配比較均勻。 (7)溫帶和亞熱帶大陸性干旱與半干旱氣候。這種氣候在北半球占有廣大面積,主要分布在北緯35°-50°的亞洲和北美大陸的中心部分。這里深居內(nèi)陸或沿海有高山屏峙受不到海風(fēng)影響,終年為極地大陸氣團(tuán)和熱帶大陸氣團(tuán)交互控制下,冬寒夏熱,氣溫年、日較差都大,降水量少,呈現(xiàn)大陸性氣候特征。由于所處緯度的不同,兩種氣候型在氣溫上也有差異,亞熱帶大陸性干旱半干旱氣候,氣溫顯著高于溫帶大陸性干旱與半干旱氣候,冬季月平均氣溫一般在0℃以上。此外,在南美大陸的阿根廷中南部因處于西風(fēng)帶的雨影地區(qū),來(lái)自太平洋的氣流越過(guò)安第斯山脈后下沉而絕熱增溫,加之沿海有寒流經(jīng)過(guò),空氣穩(wěn)定,所以全年干旱少雨,亦呈現(xiàn)溫帶大陸性干旱半干旱氣候特征。上述地區(qū)由于干旱程度不同,自然植被有明顯差異。干旱地區(qū)年降水量一般在250毫米以下,植物很少,呈現(xiàn)荒漠景色;在干旱區(qū)外圍,年降水量在250-500毫米之間,為半干旱地區(qū)。 (8)亞寒帶大陸性氣候,也稱亞寒帶針葉林氣候。這種氣候出現(xiàn)在北緯50°-65°之間,呈帶狀分布,橫貫北美和亞歐大陸。具體來(lái)說(shuō),在北美從阿拉斯加經(jīng)加拿大到拉布拉多和紐芬蘭的大部分;在亞歐大陸西起斯堪的納維亞半島(南部除外),經(jīng)芬蘭和蘇聯(lián)西部(南界在列寧格勒—高爾基城—斯維爾德洛夫斯克一線)至蘇聯(lián)東部(除南部以外)。北部以最熱月10℃等溫線為界。這一帶的氣候主要受極地海洋氣團(tuán)和極地大陸氣團(tuán)的影響,并為極地大陸氣團(tuán)的源地。在冬季,北極氣團(tuán)侵入機(jī)會(huì)很多;在暖季,熱帶大陸氣團(tuán)有時(shí)也能伸入。該類氣候的主要特征是:冬季漫長(zhǎng)而嚴(yán)寒,每年有 5-7個(gè)月平均氣溫0℃以下,并經(jīng)常出現(xiàn)-50℃的嚴(yán)寒天氣;夏季短暫而溫暖,月平均氣溫在10℃以上,高者可達(dá)18°-20℃,氣溫年較差特別大;年降水量一般為300-600毫米,以夏雨為主。因蒸發(fā)微弱,相對(duì)濕度很高。 寒帶氣候的特點(diǎn) (1)極地長(zhǎng)寒氣候苔原氣候。分布在北美大陸和亞歐大陸的北部邊緣(南以最熱月10℃等溫線與亞寒帶大陸性氣候相接)、格陵蘭島沿海的一部分及北冰洋中的若干島嶼;在南半球則分布在馬爾維納斯群島、南設(shè)得蘭群島和南奧克尼群島等地。其特征是:全年皆冬,一年中只有1-4個(gè)月月平均氣溫在0°-10℃之間,冬季酷寒而漫長(zhǎng);年降水量約200-300毫米,以雪為主;地面有永凍層,只有地衣、苔蘚等低等植物。 (2)極地冰原氣候。分布在極地及其附近地區(qū),包括格陵蘭、北冰洋的若干島嶼和南極大陸的冰原高原。這里是冰洋氣團(tuán)和南極氣團(tuán)的發(fā)源地,整個(gè)冬季處于永夜?fàn)顟B(tài),夏半年雖是永晝,但陽(yáng)光斜射,所得熱量微弱,因而氣候全年嚴(yán)寒,各月溫度都在0℃以下;南極大陸的年平均氣溫為-25℃,是世界上最寒冷的大陸,1967年挪威人曾測(cè)得-94.5℃的絕對(duì)最低氣溫,可堪稱為世界“寒極”。地面多被巨厚冰雪覆蓋,又多凜冽風(fēng)暴,植物難以生長(zhǎng)。
《地球上的大氣》—— 氣壓帶和風(fēng)帶 二、北半球冬、夏季氣壓中心 成因:由于海陸熱力性質(zhì)差異,大陸增溫和冷卻的速度快于海洋。 氣壓分布:北半球,7月,副熱帶高氣壓帶被大陸上的熱低壓切斷,使高壓僅保留在海洋上;1月,副極地低氣壓帶被大陸上的冷高壓切斷,使低壓僅保留在海洋上;南半球:呈帶狀分布。
南北半球的氣壓帶分布特點(diǎn) 影響中國(guó)的氣壓:冬季蒙古-西伯利亞高壓對(duì)我國(guó)影響顯著;夏季西太平洋副熱帶高壓對(duì)我國(guó)影響很大。 東亞季風(fēng):成因:海陸熱力性質(zhì)差異;風(fēng)向:冬季盛行西北風(fēng)、夏季盛行東南風(fēng);性質(zhì):冬季風(fēng)寒冷干燥、夏季風(fēng)溫暖濕潤(rùn)。
東亞季風(fēng)和南亞季風(fēng)成因的差異 附注:北半球因陸地面積大,且海陸相間分布,陸地和海洋的熱力差異對(duì)氣壓分布的影響顯著:夏季陸地氣溫高于海洋,熱低壓強(qiáng)盛,切斷了副熱帶高氣壓帶,使其成塊狀保留在海洋上;冬季陸地氣溫低于海洋,陸上形成冷高壓,切斷了副極地低氣壓帶,也使其成塊狀保留在海洋上。這樣理想狀態(tài)下的氣壓帶狀分布變成冬、夏季交替變化的氣壓中心,進(jìn)而導(dǎo)致大氣環(huán)流的變化。 三、氣壓帶和風(fēng)帶對(duì)氣候的影響 大氣環(huán)流作用:使高低緯度之間、海陸之間的熱量和水分得到交換;是各地天氣變化和氣候形成的重要因素。 影響氣候的形成:不同氣壓帶和風(fēng)帶控制下的地區(qū),會(huì)形成不同的氣候類型; 注:氣壓帶和風(fēng)帶是氣候形成的一個(gè)重要因素,但不是唯一因素;一個(gè)地方氣候的形成是太陽(yáng)輻射、大氣環(huán)流、海路分布、地形、洋流等因素綜合影響的結(jié)果。 部分氣候類型下的環(huán)流形式(詳見(jiàn)教材P39 圖2.16世界氣候類型的分布) 熱帶雨林氣候:終年受赤道低氣壓帶控制; 溫帶海洋性氣候:終年受西風(fēng)控制; 地中海氣候:受副熱帶高氣壓帶和西風(fēng)帶交替控制。
《地球上的大氣》——常見(jiàn)天氣系統(tǒng)
一、鋒與天氣
鋒的形成 氣團(tuán):水平方向上溫度、濕度等物理性質(zhì)分布比較均一的大范圍空氣,可以分為冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán)兩類。具體區(qū)別如下: (1)根據(jù)冷暖氣團(tuán)的概念區(qū)分。氣團(tuán)溫度比它所經(jīng)過(guò)地區(qū)氣溫高(或低)的,就是暖氣團(tuán)(或冷氣團(tuán))。 (2)根據(jù)源地的緯度高低和氣溫高低區(qū)分。形成和來(lái)源于較高緯度的氣團(tuán)一般是冷氣團(tuán),反之則是暖氣團(tuán)。 (3)根據(jù)氣團(tuán)形成以后的移動(dòng)方向區(qū)分。自較低緯度地區(qū)移向較高緯度地區(qū)的氣團(tuán),是暖氣團(tuán);反之則是冷氣團(tuán)。因此,在北半球,自南向北移動(dòng)的氣團(tuán)是暖氣團(tuán),自北向南移動(dòng)的氣團(tuán)是冷氣團(tuán);南半球則反之。 鋒面:當(dāng)性質(zhì)不同的兩個(gè)氣團(tuán)(暖氣團(tuán)、冷氣團(tuán)),在移動(dòng)過(guò)程中相遇時(shí),它們之間就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)狹窄傾斜的交界面,叫做鋒面。 鋒線:鋒面與地面相交而成的線,叫做鋒線。 鋒:一般把鋒面和鋒線統(tǒng)稱為鋒 即鋒的形成:當(dāng)冷暖兩種性質(zhì)不同的氣團(tuán)在移動(dòng)過(guò)程中相遇時(shí),不同性質(zhì)氣團(tuán)之間形成的過(guò)渡層,叫做鋒。它是由一系列要素構(gòu)成的,如下表所示:
冷鋒:冷氣團(tuán)主動(dòng)向暖氣團(tuán)方向移動(dòng)的鋒,移動(dòng)速度比較快,常帶來(lái)大風(fēng)、雨雪、降溫天氣。 暖鋒:暖氣團(tuán)主動(dòng)向冷氣團(tuán)方向移動(dòng)的鋒,移動(dòng)速度比較慢,可形成連續(xù)性降水或霧。 準(zhǔn)靜止鋒:冷暖氣團(tuán)勢(shì)力相當(dāng),使鋒面來(lái)回?cái)[動(dòng)的鋒,常形成持續(xù)的陰雨天氣。 鋒面的三大特征 ①鋒面有坡度:鋒面在空間向冷區(qū)傾斜,具有一定坡度。 ②氣象要素有突變:氣團(tuán)內(nèi)部的溫、濕、壓等氣象要素的差異很小,而鋒兩側(cè)的氣象要素的差異很大。 ③鋒面附近天氣變化劇烈:由于鋒面有坡度,冷暖空氣交綏,暖空氣可沿坡上升或被迫抬升,且暖空氣中含有較多的水汽,因而,空氣絕熱上升,水汽凝結(jié),易形成云雨天氣。知識(shí)擴(kuò)展 1、鋒面雨帶位置的確定
關(guān)鍵是理解好“鋒前”和“鋒后”中的“前”和“后”的含義。前、后既是相對(duì)于鋒面移動(dòng)的方向而言,也是相對(duì)于鋒線(鋒面與地面的交線)而言。 2、冷鋒與暖鋒的判斷 (1)看符號(hào)
利用符號(hào)還可以確定鋒面運(yùn)動(dòng)方向:符號(hào)所指方向?yàn)殇h面前進(jìn)的方向。 (2)看冷氣團(tuán)運(yùn)動(dòng)方向
若冷氣團(tuán)的運(yùn)動(dòng)只有向暖氣團(tuán)一個(gè)方向,說(shuō)明冷氣團(tuán)勢(shì)力強(qiáng),應(yīng)為冷鋒;若冷氣團(tuán)遇到暖氣團(tuán)時(shí)有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),則說(shuō)明暖氣團(tuán)勢(shì)力強(qiáng),為暖鋒。 (3)看鋒面坡度
冷氣團(tuán)運(yùn)動(dòng)速度快,冷氣團(tuán)勢(shì)力強(qiáng)大時(shí),形成的冷鋒鋒面坡度較大;而暖氣團(tuán)運(yùn)動(dòng)速度慢,暖氣團(tuán)勢(shì)力強(qiáng)大時(shí),形成的暖鋒鋒面坡度較小。 (4)看雨區(qū)范圍及位置
不論冷鋒還是暖鋒,降水都主要在冷氣團(tuán)控制范圍內(nèi)。 (5)看過(guò)境前后氣壓、氣溫變化 《地球上的大氣》—— 氣壓帶和風(fēng)帶的形成 一、氣壓帶和風(fēng)帶的形成 大氣環(huán)流 (1)概念:全球性的有規(guī)律的大氣運(yùn)動(dòng),它反映了大氣運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)時(shí)期的平均狀態(tài)。 (2)成因:太陽(yáng)輻射的緯度差異,造成高低緯度間的熱量差異,驅(qū)使大氣不斷地運(yùn)動(dòng)、輸送和交換熱量。 三圈環(huán)流的形成和氣壓帶、風(fēng)帶的分布(以北半球?yàn)槔缦聢D)
(1)三圈環(huán)流 成因:高低緯度間的受熱不均和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用的結(jié)果。 組成:a低緯環(huán)流、b中緯環(huán)流、c高緯環(huán)流。 (2)氣壓帶、風(fēng)帶的分布 氣壓帶:A赤道低氣壓帶、B副熱帶高氣壓帶、C副極地低氣壓帶、D極地高氣壓帶。 風(fēng)帶:E東北信風(fēng),風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng);F盛行西風(fēng)帶,風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng);G極地東風(fēng)帶,風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)
三圈環(huán)流圖及低緯環(huán)流示意圖 ①低緯環(huán)流形成于赤道和北緯30°之間;中緯環(huán)流形成于北緯30°~60°;高緯環(huán)流形成于北緯60°~90° ②赤道地面氣溫高,空氣受熱上升,使地面形成赤道低氣壓帶、高空形成高壓;北緯30°的地面形成高壓的原因是:來(lái)自赤道上空向北流的空氣受地轉(zhuǎn)偏向力的影響,由南風(fēng)逐漸右偏成西南風(fēng),在北緯30°附近偏轉(zhuǎn)變成自西向東的西風(fēng),導(dǎo)致“堆積效應(yīng)”;北緯30°附近的上空堆積產(chǎn)生下沉氣流,形成副熱帶高氣壓帶。 而在北緯90°,由于氣溫低,盛行下沉氣流,形成了極地高氣壓帶;在兩個(gè)高氣壓之間的北緯60°,則形成了副極地低氣壓帶,它的形成與來(lái)自副熱帶高氣壓帶和極地高氣壓帶的兩支冷暖不同的氣流有關(guān)。由于這兩支性質(zhì)不同的氣流在北緯60°附近相遇,暖輕的氣流便爬升到冷重的氣流之上,形成副極地上升氣流。上升到高空后即向南北分流,其中向低緯方向流動(dòng)的高空氣流,流向副熱帶高氣壓帶的上空,隨后轉(zhuǎn)為下沉氣流,這樣便在副熱帶高氣壓帶和副極地低氣壓帶之間形成了一個(gè)完整的中緯環(huán)流。 而向高緯方向流動(dòng)的高空氣流,在極地地區(qū)下沉,于是便在副極地低氣壓帶和極地高氣壓帶之間形成高緯環(huán)流。致使北緯60°附近的近地面氣壓降低,形成副極地低氣壓帶。 ③在近地面,空氣則從副熱帶高氣壓帶流出,向南的一支流向赤道低氣壓帶,逐漸右偏成為東北風(fēng),形成東北信風(fēng)帶,同理,在南半球,則形成東南信風(fēng)帶。東北信風(fēng)帶與東南信風(fēng)帶在赤道附近輻合上升。這樣,在赤道與副熱帶地區(qū)之間形成兩個(gè)低緯環(huán)流圈的同時(shí),又形成了南北半球的兩個(gè)信風(fēng)帶。在北緯30°~60°盛行從副高吹來(lái)的西南風(fēng),形成西風(fēng)帶;在60°~90°盛行從極地高氣壓帶吹來(lái)的東北風(fēng),形成極地東風(fēng)帶。 ④赤道地區(qū)為上升氣流,易形成降水,北緯30°地區(qū)為下沉氣流,不易形成降水。因?yàn)樵诒本?0°有冷暖性質(zhì)不同的氣流相遇,形成鋒面,所以容易產(chǎn)生降水。北緯90°因?yàn)槭⑿邢鲁翚饬鳎虼瞬蝗菀桩a(chǎn)生降水。
地球上的風(fēng)帶和氣壓帶分布 氣壓帶、風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng) (1)原因:太陽(yáng)直射點(diǎn)隨季節(jié)變化而南北移動(dòng)。 (2)移動(dòng)規(guī)律:就北半球而言,與二分日相比,氣壓帶和風(fēng)帶的位置大致夏季偏北,冬季偏南。 知識(shí)擴(kuò)展 1.氣壓帶、風(fēng)帶的形成與分布(以北半球?yàn)槔?/strong> 影響因素:①太陽(yáng)輻射引起的高、低緯度之間的冷熱差異,是大氣環(huán)流產(chǎn)生的根本原因。②水平氣壓梯度力是大氣水平運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的直接原因和原動(dòng)力,加上地轉(zhuǎn)偏向力的存在,促成了“三圈環(huán)流”的形成。 全球氣壓帶風(fēng)帶的形成與分布可以分為四步來(lái)看: 第一步:地球球面均一,地球不自轉(zhuǎn)——單圈閉合環(huán)流,是在單一的水平氣壓梯度力的作用下形成的。如下圖所示:
第二步:地球球面均一,地球自轉(zhuǎn)——三圈環(huán)流,是在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏力的共同作用下形成的,如下圖所示:
第三步:氣壓帶與風(fēng)帶的緯度分布,如下圖所示:
注:上述風(fēng)均是在水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力共同作用下形成的。 第四步:地球球面均一,地球運(yùn)動(dòng)——?dú)鈮簬?、風(fēng)帶隨季節(jié)有規(guī)律的移動(dòng),如下圖所示:
附注:(1)由于地面冷熱不均,近地面形成的低、高氣壓,稱為熱力型氣壓。如赤道低氣壓帶和極地高氣壓帶。 (2)由于氣流運(yùn)動(dòng)造成的氣壓稱為動(dòng)力型氣壓。在近地面氣流輻合上升、氣壓降低,如副極地低氣壓帶;氣流輻散下沉 、氣壓升高,如副熱帶高氣壓帶。 2.全球氣壓帶和風(fēng)帶的移動(dòng)
氣壓帶、風(fēng)帶的形成和分布,是以太陽(yáng)直射赤道為前提的。實(shí)際上,在地球公轉(zhuǎn)的過(guò)程中,太陽(yáng)直射點(diǎn)每年都在有規(guī)律地南北移動(dòng),由此產(chǎn)生了氣壓帶和風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng)現(xiàn)象。在北半球,與二分日相比,氣壓帶和風(fēng)帶的位置大致夏季偏北,冬季偏南。若黃赤交角變?yōu)?°,則太陽(yáng)始終直射在赤道上,氣壓帶和風(fēng)帶不移動(dòng)。
氣壓帶的分布及其特征對(duì)比
風(fēng)帶的分布及其特征對(duì)比 《地球上的大氣》——冷熱不均引起大氣運(yùn)動(dòng) 《地球上的大氣》知識(shí)框架
本節(jié)知識(shí)框架
一 、大氣的受熱過(guò)程
大氣的受熱過(guò)程示意圖 大氣的熱源:太陽(yáng)輻射能是地球大氣最重要的能量來(lái)源;地面是近地面大氣主要、直接的熱源。 實(shí)質(zhì):大氣受熱過(guò)程,實(shí)際上是太陽(yáng)輻射、地面輻射和大氣輻射之間相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程 意義:大氣的受熱過(guò)程影響著大氣的熱狀況,溫度分布和變化,制約著大氣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的影響:太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣層時(shí),部分被大氣吸收胡鵬反射,大部分到達(dá)地面,并被地面發(fā)射和吸收。 大氣保溫作用: 地面增溫:地面吸收太陽(yáng)輻射能而增溫 大氣增溫:近地面大氣吸收地面輻射而增溫 大氣保溫效應(yīng):大氣逆輻射將大部分熱量返還地面 二、熱力環(huán)流 大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因:高低緯度間的溫度差異。 熱力環(huán)流:由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流。 熱力環(huán)流的形成:
(1)受熱→氣流上升→近地面氣壓低→高空氣壓高。 (2)冷卻→氣流下沉→近地面氣壓高→高空氣壓低。 (3)水平運(yùn)動(dòng):氣壓高的地方流向氣壓低的地方。 三、大氣的水平運(yùn)動(dòng) 大氣運(yùn)動(dòng)的基本原理:地面受熱不均,導(dǎo)致空氣上升和下沉運(yùn)動(dòng),進(jìn)而使同一水平面上產(chǎn)生了氣壓差異,產(chǎn)生了水平氣壓梯度力,從而引起空氣的水平運(yùn)動(dòng),形成風(fēng)。 大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng) 同一水平面上單位距離間的氣壓差叫做水平氣壓梯度。 只要在水平面上存在著氣壓梯度,就會(huì)產(chǎn)生促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的力,即水平氣壓梯度力 (1)水平氣壓梯度力:形成風(fēng)的直接原因,方向垂直于等壓線,由高壓區(qū)指向低壓區(qū)。 (2)地轉(zhuǎn)偏向力:方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直,北半球向右偏,南半球向左偏,赤道上不偏轉(zhuǎn)。 (3)摩擦力:方向與風(fēng)向相反,高空可忽略不計(jì)。 風(fēng)向:高空大氣主要受地轉(zhuǎn)偏向力和水平氣壓梯度力的影響,風(fēng)向與等壓線平行。近地面的大氣受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和地面摩擦力三個(gè)力的作用,近地面大氣的風(fēng)向與等壓線有一個(gè)夾角。 知識(shí)擴(kuò)展 1.圖示法理解大氣受熱過(guò)程及其對(duì)地面的保溫作用
由圖可知,大氣的受熱和保溫過(guò)程可以概括為三個(gè)階段: (1)“太陽(yáng)暖大地”:太陽(yáng)輻射能是地球最主要的能量來(lái)源。太陽(yáng)輻 射在穿過(guò)大氣層時(shí),大氣對(duì)太陽(yáng)輻射起削弱作用,小部分能量被吸收(臭氧和氧原子吸收大部分波長(zhǎng)較短的紫外線,水汽和二氧化碳吸收一部分波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線)和反射(云層和大顆粒塵埃反射作用較強(qiáng)),大部分透過(guò)大氣射到地面,地面因吸收太陽(yáng)輻射能而增溫。 (2)“大地暖大氣”:地面增溫的同時(shí)向外輻射熱量。相對(duì)于太陽(yáng)短波輻射,地面輻射是長(zhǎng)波輻射,除少數(shù)透過(guò)大氣返回宇宙空間外,絕大部分被近地面大氣中的水汽和二氧化碳吸收,使大氣增溫。 (3)“大氣還大地”:大氣在增溫的同時(shí),也向外輻射熱量,既向上輻射,也向下輻射,其中大部分射向地面,稱為大氣逆輻射,大氣逆輻射把熱量還給地面,在一定程度上補(bǔ)償了 地面輻射損失的熱量,對(duì)地面起到了保溫作用。 2.太陽(yáng)輻射、地面輻射與大氣輻射之間的相互關(guān)系
3.熱力環(huán)流的形成過(guò)程 熱力環(huán)流是由于近地面冷熱不均而形成的一種環(huán)流形式,結(jié)合等壓面示意圖對(duì)其形成過(guò)程分析如下:
可簡(jiǎn)單歸納為:近地面冷熱不均→氣流的垂直運(yùn)動(dòng)(上升或下沉)→近地面和高空在水平面上氣壓差異→大氣的水平運(yùn)動(dòng)→形成高低空熱力環(huán)流。 幾種常見(jiàn)的熱力環(huán)流 (1)海陸風(fēng)(因?yàn)榘滋鞙囟汝懙馗摺獰嵩础⒑Q蟮汀湓创岛oL(fēng),夜晚溫度海洋高——熱源、陸地低——冷源吹陸風(fēng))
海陸熱力性質(zhì)差異,海洋熱容量大,陸地?zé)崛萘啃?,因此,海洋升溫降溫較慢,陸地升溫降溫較快。白天,陸地受熱升溫快,海洋受熱升溫慢,從而產(chǎn)生了冷熱差異,近地面風(fēng)由海洋吹向陸地;夜晚,陸地降溫較快,海洋降溫較慢,從而產(chǎn)生了冷熱差異,近地面風(fēng)由陸地吹向海洋。 (2)山谷風(fēng)(白天吹谷風(fēng)——山谷吹向山頂、夜晚吹山風(fēng)——山頂吹向山谷)
白天山頂最先接觸太陽(yáng)照射,山頂大氣受熱上升,山谷的氣流就要補(bǔ)充山頂虧空的大氣,風(fēng)從山谷吹向山坡,形成谷風(fēng)。相反,夜晚山頂氣溫降溫快,山谷的大氣上升,山頂大氣補(bǔ)充山谷,風(fēng)從山坡吹響山谷,形成山風(fēng)。 (3)城市風(fēng)(從郊區(qū)吹向城市)
城市中心溫度比郊區(qū)高,空氣做上升運(yùn)動(dòng),在高空流向郊區(qū),然后下沉,并又從地面流向城市中心.這就是城市風(fēng)的形成. 4.大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng) 形成風(fēng)的直接原因——水平氣壓梯度力 水平氣壓梯度力有三個(gè)特點(diǎn):一是由高壓指向低壓;二是垂直于等壓線;三是其大小與水平氣壓梯度(單位距離間的氣壓差)成正比。 風(fēng)的形成主要受三個(gè)力的作用,它們分別是水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力。它們對(duì)風(fēng)向、風(fēng)速各具有不同的影響,結(jié)合圖示具體分析如下:
(1)水平氣壓梯度力與風(fēng)速、風(fēng)向 水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因,在它的影響下水平面上風(fēng)由高壓區(qū)流向低壓區(qū),風(fēng)向垂直于等壓線;一般來(lái)說(shuō),單位距離間水平氣壓梯度越大,則水平氣壓梯度力越大,風(fēng)速往往越快。 (2)地轉(zhuǎn)偏向力與風(fēng)向 地轉(zhuǎn)偏向力促使物體水平運(yùn)動(dòng)方向 產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),它作用于風(fēng),只是使風(fēng)向發(fā)生改變,不影響風(fēng)速。地轉(zhuǎn)偏向力始終與風(fēng)向垂直,在北半球促使風(fēng)向右偏,在南半球促使風(fēng)向左偏。在赤道上,不偏轉(zhuǎn)。如圖所示:
在水平氣壓梯度力與地轉(zhuǎn)偏向力共同作用下形成西風(fēng)(北半球) 只有水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力時(shí),二力平衡后,風(fēng)向與等壓線平行。實(shí)際大氣中,在高空摩擦力忽略不計(jì),最終風(fēng)向平行于等壓線。 (3)摩擦力與風(fēng)速
摩擦力的方向始終與風(fēng)向相反,作用在一條直線上,使風(fēng)速降低。當(dāng)三力共同發(fā)揮作用時(shí),風(fēng)向與等壓線有一個(gè)夾角。 《行星地球》——地球的圈層結(jié)構(gòu) 知識(shí)框架
一、地球的內(nèi)部圈層 地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)的研究:由于地球內(nèi)部的知識(shí)主要來(lái)自對(duì)地震波的研究。 當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),地下巖石受到強(qiáng)烈沖擊,產(chǎn)生彈性震動(dòng),并以波的形式向四周傳播,這種彈性波叫地震波。地震波有縱波(P波)和橫波(S波)之分??v波傳播速度較快,可以通過(guò)固體、液體和氣體傳播;橫波的傳播速度較慢,只能通過(guò)固體傳播。
地震波傳播速度與地球內(nèi)部圈層的劃分 以莫霍界面和古登堡界面為界,可以將地球內(nèi)部劃分為地殼、地幔和地核三個(gè)圈層
(1)由于地震波在不同的介質(zhì)中傳播的速度不同,地震波在經(jīng)過(guò)不同介質(zhì)的界面時(shí)就會(huì)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象,科學(xué)家正是利用了地震波的上述性質(zhì),通過(guò)對(duì)地震波的精確測(cè)量,“透視”了地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。 (2)從地球內(nèi)部地震波曲線圖上可以看出,地震波在一定深度發(fā)生突然變化,這種速度發(fā)生突然變化的面,叫做不連續(xù)面。 (3)地球內(nèi)部有兩個(gè)不連續(xù)面。一個(gè)在地面下平均33千米處(指大陸部分),在這個(gè)不連續(xù)面以下,縱波和橫波傳播速度都明顯增加。這個(gè)不連續(xù)面是奧地利地震學(xué)家莫霍洛維奇首先發(fā)現(xiàn)的,所以叫莫霍面。另一個(gè)在地下2900千米深處,縱波傳播速度突然下降,橫波則完全消失。這個(gè)不連續(xù)面是德國(guó)地震學(xué)家古登堡最早研究的,所以叫古登堡面。 (4)用莫霍面和古登堡面為界面,把地球內(nèi)部劃分為地殼、地幔和地核三個(gè)圈層。所以地球的內(nèi)部圈層是依據(jù)地震波傳播的突然變化的兩個(gè)不連續(xù)面(莫霍面和古登堡面)來(lái)劃分的。
地球內(nèi)部圈層各層的特點(diǎn) 二、地球的外部圈層
地球外部圈層的結(jié)構(gòu) 各外部圈層的概況比較 地球的外部圈層包括大氣圈、水圈、生物圈等,這些圈層之間相互聯(lián)系、相互制約,形成人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。各外部圈層的概況、特點(diǎn)見(jiàn)下表: 《行星地球》——地球自轉(zhuǎn)的地理意義 一、晝夜交替和時(shí)差 1.晝夜交替 產(chǎn)生的原因:由于地球是一個(gè)既不發(fā)光、也不透明的球體,在地球自轉(zhuǎn)的過(guò)程中,任何時(shí)刻陽(yáng)光只能照亮地球的一半。 被太陽(yáng)光照亮的半球——向著太陽(yáng)的半球——白天;未被太陽(yáng)光照亮的半球——背著太陽(yáng)的半球——黑夜。從而可以看出,晝夜形成的根本原因——地球是一個(gè)不透明的球體。 周期是1個(gè)太陽(yáng)日。晝夜交替影響著人類的起居作息,太陽(yáng)日也被用來(lái)作為基本的時(shí)間單位。 2.晨昏線(圈) 概念:晝半球與夜半球的分界線(圈)。 意義:緯線上晝弧與夜弧的分界線。 3.地方時(shí) 成因:地球自西向東自轉(zhuǎn),同一緯度地區(qū)東邊的地點(diǎn)比西邊的地點(diǎn)時(shí)間早。 規(guī)律:經(jīng)度每隔15°地方時(shí)相差1小時(shí);經(jīng)度每隔1°,地方時(shí)相差4分鐘。 4.時(shí)區(qū)和區(qū)時(shí) 時(shí)區(qū)劃分:全球共可劃分24個(gè)時(shí)區(qū),每個(gè)時(shí)區(qū)跨經(jīng)度15°。 區(qū)時(shí):每個(gè)時(shí)區(qū)中央經(jīng)線的地方時(shí)作為本區(qū)的區(qū)時(shí)。 北京時(shí)間:東八區(qū)的區(qū)時(shí)(120°E的地方時(shí);北京所在時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí))。 區(qū)時(shí)的換算:相鄰兩個(gè)時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)相差1小時(shí)。 5.國(guó)際日界線 為避免日期的紊亂,規(guī)定原則上以180°經(jīng)線作為國(guó)際日界線。其意義:“今天”和“昨天”的分界線。 二、沿地表水平運(yùn)動(dòng)物體的偏移 產(chǎn)生原因:地球自轉(zhuǎn) 偏移規(guī)律:北半球向右偏轉(zhuǎn),南半球向左偏移,赤道上沒(méi)有偏轉(zhuǎn)。 表現(xiàn):在氣流和水流的水平運(yùn)動(dòng)中表現(xiàn)最為明顯。 知識(shí)擴(kuò)展 見(jiàn)教材P16圖1.19晝半球和夜半球 “晝夜現(xiàn)象”與“晝夜交替”有什么區(qū)別? “晝夜現(xiàn) 象”和“晝夜交替”產(chǎn)生的原因不同。地球是一個(gè)不發(fā)光、不透明的球體,使得在同一時(shí)間里,地球只能被太陽(yáng)照亮一半,即產(chǎn)生了晝夜現(xiàn)象。由于地球的自轉(zhuǎn),產(chǎn)生了晝夜交替?!皶円宫F(xiàn)象”是靜態(tài)現(xiàn)象,“晝夜交替”是動(dòng)態(tài)現(xiàn)象。 晨昏線的特點(diǎn)、判定及應(yīng)用 晨昏線的六個(gè)特點(diǎn): 1、平分地球的一個(gè)大圓; 2、晨昏線所在的平面與太陽(yáng)光線垂直,地球球面上的晨昏線與太陽(yáng)光線垂直相切; 3、晨昏線平分赤道; 4、晨昏線與經(jīng)線的夾角變化范圍為0°-23°26′,當(dāng)春分、秋分日時(shí)與經(jīng)線圈重合,當(dāng)二至日時(shí)晨昏線與經(jīng)線夾角為23°26′; 5、晨昏線與緯線圈的夾角變化范圍為66°34′-90°,只有在二至日才與極圈相切; 6、晨昏線由東向西以15°/小時(shí)的速度移動(dòng)。 晨昏線的判斷 不同的圖形中,晨昏線的表現(xiàn)不一,但都可以巧用概念來(lái)判斷。晨線:順著地球自轉(zhuǎn)的方向,由夜半球進(jìn)入晝半球的分界線?;杈€:順著地球自轉(zhuǎn)的方向,由晝半球進(jìn)入夜半球的分界線。 側(cè)視圖
地球側(cè)視圖是最常見(jiàn)的一種日照?qǐng)D,一般北極在上、南極在下,地球自西向東自轉(zhuǎn)。赤道為一條居中直線,居中的一條經(jīng)線也為直線,其余各條經(jīng)線為弧線。晨昏線為直線,與太陽(yáng)光垂直,并平分赤道。二分日時(shí),晨昏線起止于南北兩極,全球晝夜平分(晨昏線將任意一條緯線平分為晝弧、夜弧);二至日時(shí),晨昏線起止于南北極圈的各一端,除赤道上晝夜平分外,其他各條緯線晝弧和夜弧都不相等。上圖為北半球夏至日,AB為晨昏線。 極地投影俯視圖
上圖中心為極點(diǎn),若地球呈逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),中心為北極;若地球呈順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),中心為南極。二分日時(shí),晨昏線為直線,與太陽(yáng)光線垂直,且通過(guò)極點(diǎn)。二至日時(shí)晨昏線為弧線,且與極圈相切(上圖所示為南半球冬至日時(shí)北極投影俯視圖,ab為昏線,bc為晨線。) 立體和變式圖
這類圖像一般首先確定地球的自傳方向,再根據(jù)晨昏線的概念來(lái)判斷晨昏線。 晨昏線的應(yīng)用 (1)確定地球的自轉(zhuǎn)方向
如圖已知AB為昏線,BC為晨線,則地球呈逆時(shí)針?lè)较蜃赞D(zhuǎn),中心為北極點(diǎn);若AB為晨線,BC為昏線,則地球呈順時(shí)針?lè)较蜃赞D(zhuǎn),中心為南極點(diǎn)。 (2)確定地方時(shí)
主要有四個(gè)隱含時(shí)間,如圖AC為晨線,晨線與赤道交點(diǎn)A所在經(jīng)線AS地方時(shí)為6時(shí),BC為昏線,昏線與赤道交點(diǎn)所在經(jīng)線SB地方時(shí)為18時(shí);晝半球的中央經(jīng)線SE地方時(shí)為12時(shí);夜半球的中央經(jīng)線SF地方時(shí)為0時(shí)。 (3)確定日期 晨昏線經(jīng)過(guò)南北兩極,與某一經(jīng)線圈重合,與所有緯線圈垂直相交,可判定這一天為3月21日或9月23日。 晨昏線與南北極圈相切,北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,可判定這一天為6月22日。 晨昏線與南北極圈相切,北極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象,可判定這一天為12月22日。 地方時(shí)差 1. 北京時(shí)間是指北京所在的東八區(qū)的區(qū)時(shí),不是北京所在的116°E的地方時(shí)。 地方時(shí)和區(qū)時(shí)的區(qū)別與聯(lián)系如下表所示:
2.時(shí)間的計(jì)算 (1)地方時(shí)的判斷與計(jì)算 ①依據(jù):同一時(shí)刻地球不同經(jīng)度有不同的地方時(shí),經(jīng)度每相隔15°,地方時(shí)相差1小時(shí);經(jīng)度每隔1°,地方時(shí)相差4分鐘。 ②計(jì)算步驟: 第一步:求兩地區(qū)的經(jīng)度差。 第二步:經(jīng)度差和時(shí)間的換算,求時(shí)間差。 第三步:求地方時(shí)。 所求地方時(shí)=已知地方時(shí)±時(shí)差(若所求地在已知地的東側(cè)用“+”,西側(cè)用“-”)。 (2)區(qū)時(shí)的判斷與計(jì)算 第一步:如果已知該地經(jīng)度,求時(shí)區(qū)數(shù); 該地時(shí)區(qū)=(該地經(jīng)度+7.5°)÷15°(余數(shù)舍去)或該地所在時(shí)區(qū)數(shù) =該地經(jīng)度÷15°(余數(shù)處理:若小于7.5則直接舍去;若大于7.5,則在結(jié)果上加上一個(gè)時(shí)區(qū)),方向不變。 第二步:求時(shí)差,即求時(shí)間間隔,每相隔一個(gè)時(shí)區(qū),時(shí)間相差一小時(shí)。 第三步:求區(qū)時(shí) 所求區(qū)時(shí)=已知區(qū)時(shí)±時(shí)區(qū)差×1小時(shí) 附注:①“+、-”號(hào)的選取同地方時(shí)的運(yùn)算。②若求出時(shí)間大于24小時(shí),則減24小時(shí),日期加一天;若所求時(shí)間為負(fù)值,則加上 24小時(shí),日期減一天。 3.國(guó)際日界線與自然日界線的區(qū)別與聯(lián)系 由于地球自轉(zhuǎn),地球各地時(shí)刻依次推進(jìn),日期也隨之變更。為了避免日期混亂,國(guó)際上人為規(guī)定原則上以180°經(jīng)線為國(guó)際日期變更線,也稱為國(guó)際日界線。時(shí)間自然推進(jìn)中0:00(或24:00)所在經(jīng)線也是兩個(gè)日期的分界線,其區(qū)別與聯(lián)系如下表所示:
國(guó)際日界線日期范圍 若地球上新一天開(kāi)始于零時(shí)經(jīng)線與180°經(jīng)線重合時(shí),之后隨零時(shí)經(jīng)線西移,“今天”的范圍逐漸擴(kuò)大,“昨天”的范圍逐漸縮小。零時(shí)經(jīng)線和國(guó)際日期變更線(180°經(jīng)線)把全球分為兩個(gè)日期區(qū),如圖所示:
判斷地表水平運(yùn)動(dòng)物體偏向的規(guī)律時(shí),可采用“左右手法則”,具體方法如下:北半球用右手,南半球用左手,手心向上,四指指向物體初始運(yùn)動(dòng)方向,大拇指指向即為物體水平運(yùn)動(dòng)的偏向。如下圖所示
《行星地球》——地球公轉(zhuǎn)的地理意義 一、晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度的變化 太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng),使地球表面接受到的太陽(yáng)輻射能量,因時(shí)因地而變化。這種變化可以用晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度的變化來(lái)描述。 晝夜長(zhǎng)短反映了日照時(shí)間的長(zhǎng)短;正午太陽(yáng)高度是一日之內(nèi)最大的太陽(yáng)高度,反映了太陽(yáng)輻射的強(qiáng)弱。 晝夜長(zhǎng)短的變化(以北半球?yàn)槭纠?/strong>
注:由于南北緯66°34′是極晝、極夜出現(xiàn)的范圍,所以南北緯66°34′稱為南北極圈。 正午太陽(yáng)高度的變化 (1)空間(緯度)變化規(guī)律:由太陽(yáng)直射點(diǎn)向南、北兩側(cè)遞減。 (2)時(shí)間(季節(jié))變化規(guī)律(以北半球?yàn)槭纠?/strong>
二、四季更替和五帶 四季更替:全球同緯度地區(qū)(除赤道外)太陽(yáng)輻射在一年中呈現(xiàn)有規(guī)律的變化,形成四季。 劃分依據(jù)——晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度的變化,即夏季為一年內(nèi)白晝最長(zhǎng)、太陽(yáng)最高的季節(jié);冬季為一年內(nèi)白晝最短、太陽(yáng)最低的季節(jié);春秋二季為冬夏的過(guò)渡季節(jié)。
四季劃分(以北半球?yàn)槔?/strong> 五帶:全球不同緯度地區(qū),太陽(yáng)輻射從低緯度向高緯度呈有規(guī)律的遞減,據(jù)此劃分為五帶。 劃分依據(jù)——太陽(yáng)輻射從低緯度向高緯度遞減。
五帶的劃分 注:晝夜現(xiàn)象、晝夜更替與晝夜長(zhǎng)短的區(qū)別 (1)晝夜現(xiàn)象與地球?yàn)椴煌该髑蝮w有關(guān),晝夜更替的主要原因是地球自轉(zhuǎn);晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度變化的主要原因是地球公轉(zhuǎn),它們都是地球運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。(2)全球各地晝夜長(zhǎng)短的變化幅度赤道地區(qū)最小,緯度越高,變化越大,極圈內(nèi)有極晝、極夜現(xiàn)象。 知識(shí)拓展: 晝夜長(zhǎng)短的變化
晨昏線把所經(jīng)過(guò)的緯線圈分割成晝弧和夜弧。同一緯線圈 上,若晝弧長(zhǎng)于夜弧,則晝長(zhǎng)夜短,反之晝短夜長(zhǎng);赤道上全年晝夜等長(zhǎng)。 晝夜長(zhǎng)短變化與太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)的關(guān)系 (1)太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的半球(該半球?yàn)橄陌肽辏?,晝長(zhǎng)夜短,緯度越高,白晝?cè)介L(zhǎng);另一半球(冬半年)晝短夜長(zhǎng),緯度越高,白晝?cè)蕉獭?/strong> (2)太陽(yáng)直射點(diǎn)向南移動(dòng)時(shí),北半球晝漸短,夜?jié)u長(zhǎng),南半球晝漸長(zhǎng),夜?jié)u短;太陽(yáng)直射點(diǎn)向北移動(dòng)時(shí),情況相反。 (3)直射點(diǎn)的緯度越高,地球上各地晝夜相差越大,出現(xiàn)極晝極夜的范圍越大。太陽(yáng)直射北回歸線時(shí),北半球各地晝最長(zhǎng),夜最短,北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,而南半球則晝最短,夜最長(zhǎng),南極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。太陽(yáng)直射南回歸線時(shí)則相反。 (4)赤道上全年晝夜 等長(zhǎng),春秋分日全球晝夜等長(zhǎng)。 (5)太陽(yáng)直射的緯線或地區(qū)白晝不一定最長(zhǎng)。 緯度變化規(guī)律:夏半后,從低緯到高緯晝?cè)絹?lái)越長(zhǎng),夜越來(lái)越短,至極點(diǎn)周圍出現(xiàn)極晝現(xiàn)象;冬半年,從低緯到高緯晝?cè)絹?lái)越短,夜越來(lái)越長(zhǎng),至極點(diǎn)周圍出現(xiàn)極夜現(xiàn)象 季節(jié)變化規(guī)律:夏半年,晝長(zhǎng)大于夜長(zhǎng),北半球在夏至日那天晝最長(zhǎng),夜最短;冬半年,晝長(zhǎng)小于夜長(zhǎng),北半球在冬至日那天晝最短,夜最長(zhǎng);南半球則相反 北半球夏至日時(shí)各地的晝長(zhǎng)=冬至日時(shí)該地的夜長(zhǎng),如:6.22時(shí)40°N的晝長(zhǎng)=12.22時(shí)的夜長(zhǎng)=14時(shí)51分; 同理,北半球冬至日時(shí)各地的晝長(zhǎng)=夏至日時(shí)該地的夜長(zhǎng),如:12.22時(shí)40°的晝長(zhǎng)=6.22時(shí)的夜長(zhǎng)=9時(shí)09分 同一天,南北緯緯度相同的地方,晝長(zhǎng)相加=24小時(shí),或某地的晝長(zhǎng)等于另一半球同緯度的夜長(zhǎng),如:6.22時(shí)20°N的晝長(zhǎng)+20°S的夜長(zhǎng)=24小時(shí)或20°N的晝長(zhǎng)=20°S的夜長(zhǎng)=13時(shí)13分 在某地,與夏至日(或冬至日)相差多少天,夏至日(或冬至日)前的這一天和夏至日(或冬至日)后的這一天晝夜長(zhǎng)短大致相等、日出日落時(shí)間、正午太陽(yáng)高度角也大致相等。如:在摩爾曼斯克,4月21日與夏至相差約兩個(gè)月,則夏至后的兩個(gè)月8月23日,那么4月21日與8月23日這兩天的日出日落時(shí)間、晝夜長(zhǎng)短、正午太陽(yáng)高度都大致相等。這兩天約2點(diǎn)日出,22點(diǎn)日落,晝長(zhǎng)20小時(shí),夜長(zhǎng)2小時(shí)。同理,在某地,與春分(或秋分)相差多少天,春分(或秋分)前多少天與春分(或秋分)后多少天的晝夜長(zhǎng)短、日出日落時(shí)間、正午太陽(yáng)高度大致相等。 極晝、極夜的緯度分布規(guī)律:極晝、極夜的起始緯度=90°-太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度。緯度越高,極晝、極夜的天數(shù)最多。南北極點(diǎn)除兩分外,要么是極晝,要么是極夜。如:某日,太陽(yáng)直射在10°N,則從70°N開(kāi)始出現(xiàn)極晝,從70°S開(kāi)始出現(xiàn)極夜。 正午太陽(yáng)高度為0°的地方,出現(xiàn)極夜現(xiàn)象(春秋分除外);午夜太陽(yáng)高度為0°的地方,出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。如:夏至,66°34′S的正午太陽(yáng)高度為0°,則從66°34′S開(kāi)始出現(xiàn)極夜現(xiàn)象;某日,80°S的午夜太陽(yáng)高度為0°,則從80°S至90°S出現(xiàn)極晝現(xiàn)象 晝長(zhǎng)=(12-日出時(shí)間)×2=(日落時(shí)間-12)×2 晝長(zhǎng)=日落時(shí)間-日出時(shí)間 晝長(zhǎng)=24-夜長(zhǎng) 晝長(zhǎng)=晝弧÷15 太陽(yáng)高度和正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律
太陽(yáng)高度的變化規(guī)律:由直射點(diǎn)(此時(shí)太陽(yáng)高度為90°)向四周呈同心圓狀遞減,至晨昏線上為0度。 (1)圖中圓心O點(diǎn)為直射點(diǎn),左側(cè)弧CAD為晨線,右側(cè)弧CBD為昏線,且左側(cè)晨線的中點(diǎn)A點(diǎn)必在赤道上,地方時(shí)6時(shí),右側(cè)昏線的中點(diǎn)B點(diǎn)也必在赤道上,地方時(shí)18時(shí),OC或OD(視直射點(diǎn)O在哪個(gè)半球而定)地方時(shí)為12時(shí) ①若此時(shí)為兩分,則A、O、B三點(diǎn)的連線為同一緯線,即赤道;C點(diǎn)為北極點(diǎn),D點(diǎn)為南極點(diǎn) ②若此時(shí)非兩分,則A、O、B三點(diǎn)不在同一緯線上 a、若O點(diǎn)在北半球,則沿OC線北極點(diǎn)在C點(diǎn)以南,圖中沒(méi)有南極點(diǎn),且C點(diǎn)所在經(jīng)線與OD所在經(jīng)線可組成一個(gè)經(jīng)線圈 b、若O點(diǎn)在南半球,則沿OD線南極點(diǎn)在D點(diǎn)以北,圖中沒(méi)有北極點(diǎn),且D點(diǎn)所在經(jīng)線與OC所在經(jīng)線也可組成一個(gè)經(jīng)線圈 (2)沿著COD線,太陽(yáng)高度與O點(diǎn)相差多少度,緯度就相差多少度 如,E點(diǎn)與O點(diǎn)相差30°,則兩分時(shí),E點(diǎn)為30°S 夏至?xí)r,E點(diǎn)為30°-23°26′=6°34′S 冬至?xí)r,E點(diǎn)為30°+23°26′=53°26′S 正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律 緯度變化規(guī)律:同一時(shí)刻,由直射緯線向南北兩側(cè)遞減;如:北半球夏至日時(shí),正午太陽(yáng)高度由23°26′N向南北兩側(cè)遞減 季節(jié)變化規(guī)律:夏半年正午太陽(yáng)高度大于冬半年,夏至(北半球)時(shí),北回歸線以及北回歸線以北的地區(qū)正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中的最大值,南半球則達(dá)到最小值;冬半年正午太陽(yáng)高度小于夏半年,冬至(北半球)時(shí),南回歸線以及以南的地區(qū)正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中的最大值,北半球則達(dá)到最小值 極點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度=直射點(diǎn)的緯度,如:某日太陽(yáng)直射20°N,則90°N的正午太陽(yáng)高度=20° 當(dāng)極點(diǎn)出現(xiàn)極晝時(shí),在同一天,極點(diǎn)的太陽(yáng)高度終日不變;如,6.22時(shí),北極點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度為23°26′,午夜的太陽(yáng)高度也時(shí)23°26′,這一天,極點(diǎn)太陽(yáng)高度終日不變,再如,某日太陽(yáng)直射20°N,,則北極點(diǎn)在這一天的太陽(yáng)高度始終為20° 某緯度出現(xiàn)極晝時(shí),該地午夜的太陽(yáng)高度=該地的正午太陽(yáng)高度-(90°-當(dāng)?shù)鼐暥?×2 =直射點(diǎn)的緯度-(90°-當(dāng)?shù)鼐暥? =極點(diǎn)的太陽(yáng)高度-(90°-當(dāng)?shù)鼐暥? 如,6.22時(shí),70°N的午夜太陽(yáng)高度=43°26′-(90°-70°)×2=3°26′或=23°26′-(90°-70°)=3°26′ 再如,某日太陽(yáng)直射10°,則85°B的午夜太陽(yáng)高度=15°-(90°-85°)×2 =5°或=10°-(90°-85°)=5° 日出日落時(shí)間分布規(guī)律 緯度變化規(guī)律:夏半年,從低緯到高緯,日出時(shí)間越來(lái)越早,日落時(shí)間越來(lái)越晚;冬半年,從低緯到高緯,日出時(shí)間越來(lái)越晚,日落時(shí)間越來(lái)越早 季節(jié)變化規(guī)律:夏半年,日出時(shí)間先逐日提早后逐日變晚,但都是6:00前日出;日落時(shí)間先逐日變晚后逐日提早,但都是18:00后日落;冬半年,日出時(shí)間先逐日變晚后逐日提早,但都是6:00后日出;日落時(shí)間先逐提早后逐日變晚,但都是18:00前日落 北半球夏至日時(shí)某地的日出時(shí)間=12-冬至日時(shí)該地的日出時(shí)間,如:6.22時(shí)20°N是5時(shí)23分30秒日出,則12.22時(shí)該地的日出時(shí)間=12-5:23′30″=6:36′30″ 北半球夏至日時(shí)某地的日落時(shí)間=36-冬至日時(shí)該地的日落時(shí)間,如:6.22時(shí)60°N是21:14′30″日落,則12.22時(shí)該地的日落時(shí)間=36-21:14′30″=14:45′30″ 某日某地的日出時(shí)間+日落時(shí)間=24小時(shí) 某日某地的日出時(shí)間=該日夜長(zhǎng)的一半 日出時(shí)間=12-晝長(zhǎng)÷2,日落時(shí)間=12+晝長(zhǎng)÷2 赤道總是6:00日出,18:00日落 直射點(diǎn)的地理坐標(biāo)判定 直射緯線的判定:(1)晨線(或昏線)與過(guò)晨線(或昏線)和赤道的交點(diǎn)的那條經(jīng)線交角為多少度,則直射緯度就是多少度; (2)與開(kāi)始出現(xiàn)極晝(或極夜)現(xiàn)象的緯度互余; (3)與正午太陽(yáng)高度或午夜太陽(yáng)高度為0°的緯度互余; 直射經(jīng)線的判定:(1)地方時(shí)為12的經(jīng)線;(2)過(guò)切點(diǎn)的那條經(jīng)線,大部是晝;(3)與0時(shí)經(jīng)線正相對(duì)的那條經(jīng)線;(4)晝半球的中央經(jīng)線或平分晝半球的經(jīng)線;(5)俯視圖上,與太陽(yáng)光線平行或重合的那條經(jīng)線 季節(jié)的判定 1、從春分日到秋分日為北半球的夏半年,從秋分日到次年春分日為北半球的冬半年 2、只要直射點(diǎn)在北半球,則北半球進(jìn)入夏半年;只要直射點(diǎn)在南半球,則北半球進(jìn)入冬半年 3、地球公轉(zhuǎn)速度較快慢,則為北半球的夏半年;地球公轉(zhuǎn)速度較快,則為北半球的冬半年 4、在北半球晨線隨緯度的增大而西偏,或昏線隨緯度的增大而東偏,則為北半球的夏半年;在北半球晨線隨緯度的增大而東偏,或昏線隨緯度的增大而西偏,為北半球的冬半年 5、在北半球(或南半球)日出東北方,日落西北方,則為北半球的夏半年;在北半球日出東南方,日落西南方,則為北半球的冬半年。 二、 氣旋、反氣旋與天氣 低壓或氣旋,高壓或反氣旋,分別是對(duì)同一個(gè)天氣系統(tǒng)的不同描述。低壓與高壓,是針對(duì)氣壓分布狀況而言的;氣旋與反氣旋,是針對(duì)氣流狀況而言的。 基本氣壓場(chǎng) 高氣壓:中心氣壓高于四周氣壓。從高氣壓延伸出來(lái)的狹長(zhǎng)區(qū)域?yàn)楦邏杭埂?/strong> 低氣壓:中心氣壓低于四周氣壓。從低氣壓延伸出來(lái)的狹長(zhǎng)區(qū)域?yàn)榈蛪翰邸?/strong> 低壓或氣旋、高壓或反氣旋與天氣 氣旋:中心氣壓低、四周氣壓高的大氣水平渦旋。中心氣流上升,多陰雨天氣。近地面水平氣流,北半球逆時(shí)針?lè)较蜉椇?,南半球順時(shí)針?lè)较蜉椇?高空氣流輻散。 反氣旋:中心氣壓高、四周氣壓低的大氣水平渦旋。中心氣流下沉,天氣晴朗。近地面水平氣流,北半球順時(shí)針向輻散,南半球逆時(shí)針?lè)较蜉椛?高空氣流輻合。 知識(shí)擴(kuò)展 1、南北半球的鋒面氣旋
(1)無(wú)論是南半球還是北半球,氣旋左側(cè)總為冷鋒,右側(cè)總為暖鋒。 (2)反氣旋的水平氣流呈逆時(shí)針或順時(shí)針輻散,冷暖氣流不能相遇,因此反氣旋不能形成鋒面系統(tǒng)。 附注:(1)在水平氣壓場(chǎng)中,鋒面一般形成于低壓中心(氣旋)周圍,而不會(huì)形成于高壓中心(反氣旋)周圍,是因?yàn)榈蛪褐行闹車鷼饬魇窍蛑行妮椇?,冷氣團(tuán)可以在低壓槽線處長(zhǎng)時(shí)間停留相遇,形成鋒面。反氣旋在地面不能形成鋒面,這是因?yàn)榉礆庑乃綒饬鞒誓鏁r(shí)針(或順時(shí)針)輻散,冷暖氣團(tuán)不能相遇。(2)一般來(lái)說(shuō),無(wú)論北半球還是南半球,氣旋中心東側(cè)的低壓槽處形成暖鋒,西側(cè)的低壓槽處形成冷鋒,只不過(guò)南北半球冷鋒和暖鋒的鋒前、鋒后相反而已。 2、運(yùn)用“左右手定則”判斷氣旋與反氣旋
(1)北半球氣旋、反氣旋用右手表示:右手半握,大拇指向上,表示氣旋中心氣流上升,其他四指表示氣流呈逆時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng);大拇指向下,表示反氣旋中心氣流下沉,其他四指表示氣流呈順時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng)。北半球氣旋西側(cè)為偏北風(fēng),東側(cè)為偏南風(fēng),反氣旋相反。 (2)南半球氣旋、反氣旋用左手表示:左手半握,大拇指向上,表示氣旋中心氣流上升,其他四指表示氣流呈順時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng);大拇指向下,表示反氣旋中心氣流下沉,其他四指表示氣流呈逆時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng)。
氣旋(低壓)、反氣旋(高壓)與天氣的關(guān)系 3、臺(tái)風(fēng)的概念和分布 在西北太平洋上,中心附近最大風(fēng)力在12級(jí)以上的熱帶氣旋,稱為臺(tái)風(fēng),形成于其他海域的稱為颶風(fēng),如下表所示:
臺(tái)風(fēng)形成條件:近洋面溫度超過(guò)26℃,空氣強(qiáng)烈膨脹上升,使近洋面氣壓降低,外圍空氣源源不斷地補(bǔ)充流入上升區(qū)。受地 轉(zhuǎn)偏向力的影響,流入的空氣旋轉(zhuǎn)輻合上升。而上升空氣遇冷,水汽凝結(jié)釋放熱量,促使低層空氣繼續(xù)強(qiáng)烈上升,造成洋面氣壓下降得更低,空氣旋轉(zhuǎn)加劇,形成臺(tái)風(fēng)。 臺(tái)風(fēng)的危害:臺(tái)風(fēng)的危害主要由狂風(fēng)、暴雨和風(fēng)暴潮造成,如下圖所示:
4、寒潮及其危害 寒潮概念與天氣:當(dāng)一次冷空氣入侵,使氣溫在24小時(shí)內(nèi)下降10℃以上,最低氣溫降至5℃以下時(shí),稱為寒潮。寒潮的天氣特點(diǎn)是劇烈的降溫和大風(fēng),同時(shí)伴有暴風(fēng)雪和霜凍。
寒潮的危害 《地球上的大氣》——冷熱不均引起大氣運(yùn)動(dòng) 《地球上的大氣》知識(shí)框架
本節(jié)知識(shí)框架
一 、大氣的受熱過(guò)程
大氣的受熱過(guò)程示意圖 大氣的熱源:太陽(yáng)輻射能是地球大氣最重要的能量來(lái)源;地面是近地面大氣主要、直接的熱源。 實(shí)質(zhì):大氣受熱過(guò)程,實(shí)際上是太陽(yáng)輻射、地面輻射和大氣輻射之間相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程 意義:大氣的受熱過(guò)程影響著大氣的熱狀況,溫度分布和變化,制約著大氣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的影響:太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣層時(shí),部分被大氣吸收胡鵬反射,大部分到達(dá)地面,并被地面發(fā)射和吸收。 大氣保溫作用: 地面增溫:地面吸收太陽(yáng)輻射能而增溫 大氣增溫:近地面大氣吸收地面輻射而增溫 大氣保溫效應(yīng):大氣逆輻射將大部分熱量返還地面 二、熱力環(huán)流 大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因:高低緯度間的溫度差異。 熱力環(huán)流:由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流。 熱力環(huán)流的形成:
(1)受熱→氣流上升→近地面氣壓低→高空氣壓高。 (2)冷卻→氣流下沉→近地面氣壓高→高空氣壓低。 (3)水平運(yùn)動(dòng):氣壓高的地方流向氣壓低的地方。 三、大氣的水平運(yùn)動(dòng) 大氣運(yùn)動(dòng)的基本原理:地面受熱不均,導(dǎo)致空氣上升和下沉運(yùn)動(dòng),進(jìn)而使同一水平面上產(chǎn)生了氣壓差異,產(chǎn)生了水平氣壓梯度力,從而引起空氣的水平運(yùn)動(dòng),形成風(fēng)。 大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng) 同一水平面上單位距離間的氣壓差叫做水平氣壓梯度。 只要在水平面上存在著氣壓梯度,就會(huì)產(chǎn)生促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的力,即水平氣壓梯度力 (1)水平氣壓梯度力:形成風(fēng)的直接原因,方向垂直于等壓線,由高壓區(qū)指向低壓區(qū)。 (2)地轉(zhuǎn)偏向力:方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直,北半球向右偏,南半球向左偏,赤道上不偏轉(zhuǎn)。 (3)摩擦力:方向與風(fēng)向相反,高空可忽略不計(jì)。 風(fēng)向:高空大氣主要受地轉(zhuǎn)偏向力和水平氣壓梯度力的影響,風(fēng)向與等壓線平行。近地面的大氣受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和地面摩擦力三個(gè)力的作用,近地面大氣的風(fēng)向與等壓線有一個(gè)夾角。 知識(shí)擴(kuò)展 1.圖示法理解大氣受熱過(guò)程及其對(duì)地面的保溫作用
由圖可知,大氣的受熱和保溫過(guò)程可以概括為三個(gè)階段: (1)“太陽(yáng)暖大地”:太陽(yáng)輻射能是地球最主要的能量來(lái)源。太陽(yáng)輻 射在穿過(guò)大氣層時(shí),大氣對(duì)太陽(yáng)輻射起削弱作用,小部分能量被吸收(臭氧和氧原子吸收大部分波長(zhǎng)較短的紫外線,水汽和二氧化碳吸收一部分波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線)和反射(云層和大顆粒塵埃反射作用較強(qiáng)),大部分透過(guò)大氣射到地面,地面因吸收太陽(yáng)輻射能而增溫。 (2)“大地暖大氣”:地面增溫的同時(shí)向外輻射熱量。相對(duì)于太陽(yáng)短波輻射,地面輻射是長(zhǎng)波輻射,除少數(shù)透過(guò)大氣返回宇宙空間外,絕大部分被近地面大氣中的水汽和二氧化碳吸收,使大氣增溫。 (3)“大氣還大地”:大氣在增溫的同時(shí),也向外輻射熱量,既向上輻射,也向下輻射,其中大部分射向地面,稱為大氣逆輻射,大氣逆輻射把熱量還給地面,在一定程度上補(bǔ)償了 地面輻射損失的熱量,對(duì)地面起到了保溫作用。 2.太陽(yáng)輻射、地面輻射與大氣輻射之間的相互關(guān)系
3.熱力環(huán)流的形成過(guò)程 熱力環(huán)流是由于近地面冷熱不均而形成的一種環(huán)流形式,結(jié)合等壓面示意圖對(duì)其形成過(guò)程分析如下:
可簡(jiǎn)單歸納為:近地面冷熱不均→氣流的垂直運(yùn)動(dòng)(上升或下沉)→近地面和高空在水平面上氣壓差異→大氣的水平運(yùn)動(dòng)→形成高低空熱力環(huán)流。 幾種常見(jiàn)的熱力環(huán)流 (1)海陸風(fēng)(因?yàn)榘滋鞙囟汝懙馗摺獰嵩?、海洋低——冷源吹海風(fēng),夜晚溫度海洋高——熱源、陸地低——冷源吹陸風(fēng))
海陸熱力性質(zhì)差異,海洋熱容量大,陸地?zé)崛萘啃?,因此,海洋升溫降溫較慢,陸地升溫降溫較快。白天,陸地受熱升溫快,海洋受熱升溫慢,從而產(chǎn)生了冷熱差異,近地面風(fēng)由海洋吹向陸地;夜晚,陸地降溫較快,海洋降溫較慢,從而產(chǎn)生了冷熱差異,近地面風(fēng)由陸地吹向海洋。 (2)山谷風(fēng)(白天吹谷風(fēng)——山谷吹向山頂、夜晚吹山風(fēng)——山頂吹向山谷)
白天山頂最先接觸太陽(yáng)照射,山頂大氣受熱上升,山谷的氣流就要補(bǔ)充山頂虧空的大氣,風(fēng)從山谷吹向山坡,形成谷風(fēng)。相反,夜晚山頂氣溫降溫快,山谷的大氣上升,山頂大氣補(bǔ)充山谷,風(fēng)從山坡吹響山谷,形成山風(fēng)。 (3)城市風(fēng)(從郊區(qū)吹向城市)
城市中心溫度比郊區(qū)高,空氣做上升運(yùn)動(dòng),在高空流向郊區(qū),然后下沉,并又從地面流向城市中心.這就是城市風(fēng)的形成. 4.大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng) 形成風(fēng)的直接原因——水平氣壓梯度力 水平氣壓梯度力有三個(gè)特點(diǎn):一是由高壓指向低壓;二是垂直于等壓線;三是其大小與水平氣壓梯度(單位距離間的氣壓差)成正比。 風(fēng)的形成主要受三個(gè)力的作用,它們分別是水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力。它們對(duì)風(fēng)向、風(fēng)速各具有不同的影響,結(jié)合圖示具體分析如下:
(1)水平氣壓梯度力與風(fēng)速、風(fēng)向 水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因,在它的影響下水平面上風(fēng)由高壓區(qū)流向低壓區(qū),風(fēng)向垂直于等壓線;一般來(lái)說(shuō),單位距離間水平氣壓梯度越大,則水平氣壓梯度力越大,風(fēng)速往往越快。 (2)地轉(zhuǎn)偏向力與風(fēng)向 地轉(zhuǎn)偏向力促使物體水平運(yùn)動(dòng)方向 產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),它作用于風(fēng),只是使風(fēng)向發(fā)生改變,不影響風(fēng)速。地轉(zhuǎn)偏向力始終與風(fēng)向垂直,在北半球促使風(fēng)向右偏,在南半球促使風(fēng)向左偏。在赤道上,不偏轉(zhuǎn)。如圖所示:
在水平氣壓梯度力與地轉(zhuǎn)偏向力共同作用下形成西風(fēng)(北半球) 只有水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力時(shí),二力平衡后,風(fēng)向與等壓線平行。實(shí)際大氣中,在高空摩擦力忽略不計(jì),最終風(fēng)向平行于等壓線。 (3)摩擦力與風(fēng)速
摩擦力的方向始終與風(fēng)向相反,作用在一條直線上,使風(fēng)速降低。當(dāng)三力共同發(fā)揮作用時(shí),風(fēng)向與等壓線有一個(gè)夾角。 |