大气的热力作用 一
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2.2大气受热过程和大气运动(主要知识点)一.大气的受热过程:1.大气能量来源:根本来源:太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。
直接来源:地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
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。
太阳辐射(短波辐射)地面辐射、大气辐射、大气逆辐射(长波辐射)2.大气的受热过程:3.大气的热力作用:(1)大气对太阳辐射的削弱作用:反射、散射、吸收(2)大气对地面的保温作用:大气逆辐射a.大气保温的成分:对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强。
b.保温作用的原理:大气吸收地面辐射后,产生长波辐射,除少部分散失到宇宙空间外,大部分以大气逆辐射的形式向下射向地面,补偿了地面辐射散失的热量,从而起到保温作用。
4.大气保温作用与削弱作用的应用: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。
二.大气热力环流:1.概念:由于地面冷热不均而形成的空气运动,称为大气热力环流。
它是大气运动的一种最简单的形式。
2.形成过程:大气受热过程总结归纳:3.相关规律——气温、气压、气流(1)两种气流运动方向:垂直运动:与冷热差异有关,受热上升,冷却下沉。
水平运动:与气压差异有关,从高压区流向低压区。
(2)三个关系:温压关系: 气流受热形成低气压,遇冷形成高气压(热低压、冷高压)风压关系:水平方向上,风总是从高压区吹向低压区。
等压面的凹凸关系:凸高凹低受热地,近地面下凹,高空上凸。
受冷地,近地面上凸,高空下凹。
等压面:是空间中气压相等的各点所组成的面。
一般情况,由于同一高度各地气压不相等,等压面在空间不是平面,而是像地形一样起伏不平。
等压线:在地图上,把同一平面上同一时间气压相等的各点用曲线连起来,这条曲线就是等压线。
4.常见实例——海陆风、山谷风、城市风三.大气水平运动——风形成风的直接原因:水平气压梯度力形成风的根本原因:冷热不均1.三个作用力:(1)水平气压梯度力气压梯度:水平方向上单位距离间的气压差。
大气热力作用原理大气热力作用原理(AtmosphericThermalActionPrinciple)是一种重要的热学原理,它可以解释一些大气现象的形成机理,包括风和温度的变化以及地表热量的移动等。
下面我们从原理的基本概念和原理的演变,还有在实践中的应用等几个方面来详细阐述大气热力作用原理。
大气热力作用原理的基本概念是指大气中的热量从高温区流向低温区,也就是说,热量通过大气及其组成物件之间传递,从而影响大气中的风、温度和地表热量分布等现象。
这就是大气热力作用原理的基本概念。
大气热力作用原理的演变可以追溯到17世纪,当时,格里高利牛顿(G. Newton)提出了“传热现象”的观点,即在分散的物质之间可以发生热量的传递。
后来,拉瓦锡(Lavoisier)提出了温度的定义,即温度是一种物理量,用来表示物质的热力。
到19世纪,热力学的发展,使大气热力作用原理发生了巨大的变化,使得它可以更好的解释大气中现象的形成机理,其中特别是道里斯费曼(D. Fermi)和罗伯特布劳恩(R. Brown)关于热辐射的理论和实验,使人们更加清楚地认识到了大气热力作用原理。
大气热力作用原理在实践中有很多应用,如气象预报和气候趋势的预测,都依赖于大气热力作用原理。
气象预报是预测未来一段时间内大气中温度、水汽和风的变化,这一预测结果依赖于大气热力作用原理,也就是太阳热量的传递原理。
同样,气候趋势的预测也需要依赖大气热力作用原理,因为气候趋势是大气中时间尺度长(如几个月)上温度、水汽和风的变化,都基本上是受大气热力作用原理的影响。
此外,大气热力作用原理也可以用来解释一些天气现象的形成机理,如热带气旋,山地阵风,眩晕等。
总而言之,大气热力作用原理是一个非常重要的热学原理,它可以解释大气中一些现象的形成机理,且在气象预报、气候趋势预测等实践中都十分重要。
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地球上的大气主要知识汇总1.大气热力作用(1)大气对太阳辐射的削弱作用:(2)大气对地面的保温作用:地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体,大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上,使地面增温;大气对地面长波辐射却是隔热层,把地面辐射放出的热量绝大部分截留在大气中,并通过大气逆辐射又将热量还给地面。
人们把大气的这种作用,称为大气的保温作用。
(3)太阳辐射透过地球大气到达地球表面,在地面和大气之间进行一系列能量转换。
如上图,其过程包括:①到达地球的太阳辐射,一部分能量被大气吸收、反射和散射而削弱,只有一半左右的太阳辐射能量到达地面。
②地面吸收太阳辐射而增温,同时向外放出地面辐射。
③大气吸收了地面辐射的绝大部分,同时向外释放出大气辐射,大气辐射除极小部分射向宇宙空间,绝大部分又以大气逆辐射的形式射向地面而对地面具有保温作用。
(4)大气热力作用原理应用:①阴天的白天气温比较低的原因?②晴朗的天空为什么是蔚蓝色的?④霜冻为什么出现在晴朗的早晨(晴朗的夜晚气温低)?⑤沙漠地区(晴天)为什么气温日较差大?⑥青藏高原为什么是我国太阳辐射最强的地区?(5)太阳辐射(光照)与天气、地势关系:①晴朗的天气、地势高空气稀薄,光照越强;②我国太阳能的分布青藏高原最高,四川盆地最低。
3、气温与天气:白天多云,气温不高(云层反射作用强);夜晚多云,气温较高(大气逆辐射强)。
4、气温的时间分布:(2)气温年变化:(北半球为例,南半球相反)5、气温的空间分布:(1)气温的垂直分布:对流层气温随高度的增加而递减 (2)气温的水平分布:①纬度分布:气温都从低纬向两极递减:在南北半球上,无论7月或1月,这是一般规律,∵低纬地区获得太阳辐射能量多,气温就高;高纬地区获得太阳辐射能量少,气温就低。
我国热量最丰富的地区:海南岛②海陆分布:夏季陆地﹥海洋,冬季海洋﹥陆地;南半球的等温线比北半球平直:说明:南半球同纬度地区气温变化不大。
∵南半球海洋比北半球广阔得多。
大气的热力作用1.大气对太阳辐射的削弱作用(1)大气对太阳辐射的吸收作用。
太阳辐射通过大气时,大气中的水汽、氧、臭氧、二氧化碳和固体杂质对太阳辐射有明显的吸收作用,而其他成分对太阳辐射的吸收很少。
不同成分对太阳辐射吸收的波长范围也不同,所以通常称为选择性吸收。
水汽太阳辐射的吸收主要红外线部分,因大气中的水汽含量是变化的,所以它吸收的太阳辐射量有个变化幅度。
大气中氧(O2)的含量虽然很大,但它对太阳辐射的吸收能力不强,主要吸收紫外线辐射。
大气中臭氧(O3)含量虽少,但对太阳辐射的吸收能力很强。
由于臭氧的吸收作用,紫外线辐射不能到达地面,这就保护了地球上生物不受强紫外线辐射之害。
臭氧对太阳辐射中最强的部分也有一定的吸收能力。
因此,臭氧对太阳辐射的吸收作用是很显著的,它对平流层的增温起着重要作用。
二氧化碳(CO2)对太阳辐射的吸收能力比较弱,仅对红外线附近的辐射有一定的吸收能力,所以二氧化碳的吸收作用对太阳辐射的影响较小。
悬浮在大气中的水滴、尘埃等杂质也能吸收一部分太阳辐射,其影响大小主要取决于水滴、尘埃等杂质在大气中的含量。
例如在大城市上空或出现沙暴等天气时,它们对太阳辐射的吸收作用才比较显著。
在对流层里,对太阳辐射起吸收作用的成分主要是水汽、杂质和二氧化碳;在平流层里主要是臭氧;高层大气里主要是氧。
通过大气的吸收作用,太阳辐射被削弱的部分主要是波长较长的红外线和波长较短的紫外线,而对可见光影响不大。
(2)大气对太阳辐射的反射作用。
大气中的云层和较大颗粒的尘埃,能将一部分太阳辐射反射到宇宙空间去,使到达地面的太阳辐射受到削弱。
反射能力的大小通常用反射率来表示。
照射到某物体上的太阳辐射总量为100,其反射出去的能量占百分之几,即为该物体的反射率。
一般情况下,云的反射率平均为50%~55%。
高而薄的云反射率小,约为20%~25%;低而厚的云反射率大,在70%左右,最大可达90%。
赤道地区由于云量大,反射率高,明显地影响着地表对太阳辐射的接收。
大气热力作用的表现形式大气热力是指在大气层中由于温度差异而产生的热力作用。
大气热力的表现形式多种多样,包括风、气压、热浪等。
风是大气热力作用的一种表现形式。
由于地球表面不同地区的气温差异,空气会形成压力梯度,从而产生气流。
风的产生与地球自转、地形、日照等因素有关。
风的强度和风向都受到大气热力的影响。
例如,当一个地区的气温升高,空气会上升形成低压,周围的冷空气会向低压区流动,形成风。
气压是大气热力的另一种表现形式。
气压是指单位面积上的气体重量,也可以理解为空气分子对单位面积的压力。
由于地球表面的温度差异,不同地区的气压也不同。
高温地区的空气密度较低,气压较低;低温地区的空气密度较高,气压较高。
气压梯度会导致空气的运动,形成风。
热浪也是大气热力作用的一种表现形式。
热浪是指气温异常升高,持续时间较长的天气现象。
热浪的产生与高压系统、逆温层等因素有关。
在热浪天气中,地面的高温会导致空气上升,形成高压,进而影响天气系统的稳定性。
热浪不仅会给人们的生活带来不便,还可能对农作物生长、生态环境等产生影响。
大气热力还会对气候产生影响。
大气热力的不均匀分布导致不同地区的气候差异。
例如,赤道地区的气温高,气压低,形成热带气候;极地地区的气温低,气压高,形成极地气候。
大气热力还会导致季风的形成,影响地区的降水分布。
大气热力作用的表现形式丰富多样,包括风、气压、热浪等。
这些现象都是由于大气层中温度差异所引起的。
大气热力不仅影响着天气变化,还对气候和人类生活产生重要影响。
了解大气热力的表现形式,有助于我们更好地理解和应对天气变化。
大气的热力作用原理及应用1. 简介大气是地球上重要的自然资源之一,它的热力作用对地球生态系统和气候变化起到关键性的影响。
本文将介绍大气的热力作用原理及其应用领域。
2. 大气的热力作用原理大气的热力作用是指大气的能量分配和传递过程,主要有以下几个方面的原理:2.1. 太阳辐射太阳是地球上最重要的能量源,太阳辐射通过空气层进入地球大气。
其中,短波辐射主要包括可见光和紫外线,长波辐射主要是红外线。
太阳辐射的能量不均匀地分布在地球表面,从而形成了气温差异,进而影响了大气的热力循环。
2.2. 辐射传热辐射传热是大气的一种重要的能量传递方式,通过辐射可以传递热量。
大气的热辐射主要包括红外辐射和长波辐射。
这种传热方式在大气中起到了关键的作用,影响着气候和天气的变化。
2.3. 对流传热对流传热是大气中重要的传热方式,通过气体的对流运动传递热量。
对流传热的过程中,热量通过气体的上升和下沉形成对流圈循环。
这种传热方式在大气中形成了风系和气压系统,对气候和天气产生了重要的影响。
2.4. 蒸发和凝结大气中的水蒸气是大气热力作用的重要组成部分。
蒸发和凝结是水的相变过程,通过这种相变反应,大气中的水分可以转化为蒸汽或水滴。
这种过程在地球的水循环中起到关键的作用,也影响着大气的温度和湿度。
3. 大气热力作用的应用大气的热力作用在很多领域都有重要的应用,下面主要介绍其中几个方面:3.1. 气象预报大气的热力作用是气象预报的基础。
通过对大气的热力循环和气候变化的研究,可以预测未来的天气和气候趋势。
气象预报对于人们的生产、生活和安全都具有重要意义。
3.2. 空调技术大气的热力特性对空调技术起着重要的指导作用。
通过了解大气的温度、湿度等特征,可以设计出更加节能高效的空调系统。
合理利用大气的热力作用,可以创造更加舒适和健康的室内环境。
3.3. 太阳能利用太阳辐射是地球上重要的能量来源,利用太阳能可以得到清洁、可再生的能源。
利用大气的热力特性,可以设计出高效的太阳能利用系统,如太阳能发电、太阳能热水器等。
大气的热力状况知识结构1. 内容分析本节内容主要有两部分:大气的热力作用和全球热量平衡。
大气热力作用包括二方面:大气对太阳辐射的削弱作用和大气的温室效应即大气对地面的保温作用。
贯穿这两个作用的线索是太阳辐射到达地球以后在地面与大气之间的能量转换过程。
大气热力作用的根本原因是大气对太阳辐射的选择吸收特性。
因为大气对太阳辐射中不同波长的紫外线、可见光、红外线的选择吸收,所以太阳辐射能够透过大气射到地面上来。
而大气对太阳短波辐射和地面长波辐射的选择吸收特性和大气逆辐射,致使大气对地面具有保温效应。
地面吸收太阳辐射,温度增多,同时又以长波辐射形式向外辐射能量,称为地面辐射。
大气在吸收小部分太阳辐射的同时,主要靠吸收地面辐射而增温,同时向外放出大气辐射,其中射向地面的部分称为大气逆辐射。
太阳辐射到达地面以后的能量转换过程,可表现为:地面辐射和大气辐射都是由太阳辐射转化而来,所以地球上的能量源泉是太阳辐射,地面辐射则是大气主要的直接热源。
2.知识结构紫外光区太阳辐射 可见光区 波长范围 红外光区臭氧吸收波长较短的紫外线水汽、二氧化碳吸收波长较长的红外线选择吸收大气 对可见光吸收很少对太 反射作用 云层和尘埃有反射作用。
云量愈多,云层愈厚,阳辐 反射愈强射的 散射作用 大气中的空气分子或微小尘埃,对蓝色光散射削弱 最强作用 大气的 大气吸收太阳短波辐射能力很差,使太辐射大气 选择吸 能通过大气射到地面的热 形式 收特性力作 大气对 大气吸收地面长波辐射能力很强,从而把地 用 地面的 面放出的热量保存在大气中保温作用 大气逆 将大部分热量又还给地面,在一定程度上补 辐射 偿了地面辐射损失的热量减少气温的日较差意义提高地表平均温度意义 气温稳定热量平衡破坏 全球气温升高学生分析本节课涉及到物理学中热学的一些知识,初中物理中已学到一些简单的知识,在这节学习时应该运用,如。
热传递的三种方式:传导、辐射、对流。
大气的热力作用,就是通过热传递进行的。
大气的热力作用原理的讲解
大气的热力作用原理是指大气层对地表的热量传递和影响的过程。
首先,大气层中的太阳辐射会通过辐射传输到地表。
地表吸收太阳辐射后会转化为热能,使地表温度升高。
其次,地表升温后,会向周围环境辐射热能,同时也通过热传导和对流的方式将热量传递给大气层。
然后,大气层中的空气受热后会膨胀,密度减小,产生上升运动,形成热对流。
热对流会使得热量从地表传递到大气层,并且在传递过程中,热量会逐渐扩散到大气层的上层。
接着,大气层中的水汽也会受热蒸发成水蒸气。
水蒸气上升到较高的高度时,会冷却凝结成云,释放出潜热。
潜热的释放会进一步加热大气层,使得大气层温度升高。
最后,大气层中的温暖空气和湿空气会随着风的作用向高温区域和低温区域移动,形成大气环流。
这种环流会不断地将热量从较高温度的地区转移到较低温度的地区,从而达到热平衡。
综上所述,大气的热力作用原理是通过太阳辐射、热传导、对流、蒸发和大气环
流等过程,实现了地表热量向大气层的传递和分布,从而影响了地球的气候和天气。