全球能量收支平衡
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第一章1.名词解释:①冰期:是指地球上气候显著变化的时期,高纬度地区冰盖扩张,向中低纬度推进、高山地区的山岳冰川向低地伸展,引起海平面降低,气候和土壤生物带向赤道方向迁移。
②间冰期:是指两次冰期之间的温暖时期,冰川退缩,海平面回升中,气候生物带向两极方向迁移。
③冰阶:是指间冰期的寒冷阶段。
④间冰阶:是指冰期中的相对温暖阶段。
冰阶和间冰阶是叠在冰期和间冰期中次一级气候活动。
⑤小冰期:1500~1900A.D,全世界出现了持续大约350年的寒冷气候,当时旱涝灾害频繁,高山地区冰川推进。
⑥全球变化:全球环境(包括气候、土地生产力、海洋和其他水资源、大气化学及生态系统等)中的,能改变地球承载生命的能力的变化。
⑦时间尺度:指一个过程、或一种现象所持续的时间长度,通常用10n次方(10~10的9次方)年来表示。
⑧空间尺度:指一个过程或一种现象发生的空间规模,按空间规模的大小可分为向地尺度、区域尺度和全球尺度。
2.简述地球系统的组成生物圈包括地球上全部生物和生命支持系统,它的空间范围从地表向上和向下一直延伸到任何形式的生命自然存在的地方。
地圈是各种地球物理状态的整体综合,包括岩石圈、表土层、水圈以及大气圈。
3.简述冰期、间冰期时期的环境状况。
答:在各个大陆以夏季降水为主的地区,冰期时气候寒冷干燥,植被湿化,某些内陆干旱地区沙漠扩张,黄土堆积,湖面收缩下降。
在以冬季降水为主的内陆干旱地区气候则寒冷湿润,湖面上升扩张。
间冰期时以夏季降水为主的地区气候温暖湿润,湖面扩大,生物繁荣,内陆干旱地区流沙固定,黄土地表会有土壤发育。
以冬季降水为主的内陆干旱区的气候温暖干燥,湖面收缩或干涸,沙漠扩张。
4.简述全球变化的时间尺度和空间尺度及其联系。
答:空间尺度按规模的大小可分为局地尺度、区域尺度和全球尺度等。
发生在各地球子系统内部和子系统之间的各种能量和物质输送过程跨越了很宽的时间尺度而发生在全球范围内,并在其丢表层系统中留下了深刻的烙印。
•考交流55丨巧用“收支平衡”理论化解“地理过程”难题梅国红1连广明2朱汉招3(1.福建省武平县第一中学,福建龙岩;2.福建省龙岩市教科院,福建龙岩;3.福建省武平县教育局,福建龙岩)摘要:“自然地理过程”类试题是近年来高考的高频考点,也是学生学习的难点。
以“河口三角洲的演变”为例,探讨基于“收支平衡”理论的“自然地理过程”的解构,通过划块“拆分”过程,把握“收”与“支”的影响因素和强弱对比变化关系,旨在培养学生的高阶思维,培育地理核心素养。
关键词:收支平衡;地理过程;三角洲地理学的研究目的在于“解释过去、服务现在、预测未来”。
《普通高中地理课程标准(2017年 版)》要求,学生学习完选择性必修1“自然地理基 础”,能够“结合自然环境要素的物质运动和能量 交换,以及自然地理基本过程,分析现实世界的一 些自然现象、过程及其对人类活动的影响”[1]。
《2019年福建省普通高考评价报告(地理)》新增了 关于“自然地理过程考核”的相关内容,特别指出 要关注“形态变化过程中的物质运动及能量”“利 用地理分布,反演自然地理过程”的考查角度。
对不同时空尺度下的地理过程进行耦合研究,是提升综合思维素养的重要途径和方法。
“自然地 理过程”指自然地理事象在时空综合条件下发生、发展、演变的过程,始终贯穿着物质运动和能量交 换,具有时序性、动态性、综合性和循环性等特点。
探究地理事象的时空演变规律是地理教学的一项 重要而基本的任务。
近年来,“自然地理过程”类 试题成为高考的高频考点,也是学生学习的难点。
在大尺度的时空范围内,宇宙万物总是在某些 时段呈现出相对平衡的状态。
所谓的平衡是指在一 定时段内地理事象的物质运动与能量交换收支相 等。
由平衡到失衡再到新的平衡是不断循环发展的 过程,都涉及物质运动和能量交换的收人与支出。
一次演变就是对原有平衡在某个“时间断面”上的打 破,而平衡就有相对独立的对立双方[2],“失衡”无非就是对立双方的“收支”发生了“生消”变化。
小雪对地表能量收支和水热平衡的影响冬季的小雪是我们常见的天气变化之一,它虽然不如大雪或暴雪那么引人注目,但它的降落对地表能量的收支和水热平衡却有一定的影响。
本文将探讨小雪对地表能量收支和水热平衡的影响原因以及可能带来的结果。
一、小雪的降落与地表能量收支小雪的降落会对地表的能量收支产生一定的影响。
首先,小雪会降低地表的反射率。
雪花的出现会在地表形成一层白色的覆盖物,这层雪花反射的太阳光会增加地表的反射率。
当反射率增加时,地表接收的太阳辐射能量就会减少,进而降低地表的能量输入。
其次,小雪的降落也会增加地表的热传输。
雪花在降落的过程中会与地表接触,形成一层薄薄的覆盖物。
这层雪花储存了一定的热量,成为地表的热传输媒介。
当环境温度低于雪花的温度时,雪花会释放热量给地表,从而增加了地表的能量输入。
因此,小雪的降落通过降低地表的反射率和增加热传输,使得地表接收的太阳辐射能量减少并增加了热传输,对地表能量收支产生了影响。
二、小雪对水热平衡的影响小雪的降落还会对水热平衡产生一定的影响。
首先,小雪会增加地表的蒸发量。
雪花的覆盖会形成一层遮挡物,阻碍地表的水分蒸发。
这种遮挡效应会导致地表的蒸发量减少,从而影响水热平衡。
其次,小雪的融化会增加地表的水分输入。
小雪在降落的过程中会逐渐融化,融化的雪花会变成水分流入地表。
这些融化的水分会增加地表的水分输入量,进而影响整个水热平衡。
因此,小雪的降落通过减少地表的蒸发量和增加水分输入量,对水热平衡产生了影响。
三、小雪的影响结果小雪对地表能量收支和水热平衡的影响将带来一系列结果。
首先,增加地表的热传输和减少太阳辐射能量输入,会导致地表温度的变化。
地表温度的下降会影响植物的生长发育和土壤的化学过程,从而影响到生态系统的稳定性。
其次,减少地表的蒸发量和增加水分输入量,会对水循环产生影响。
降低的蒸发量会减少大气中的水汽含量,从而影响降水量的分布和强度。
而增加的水分输入会改变地下水和河流的水位,从而对水资源的利用产生影响。
两层辐射平衡模式温室效应的原理
双层辐射平衡模型的温室效应原理是大气层和地球表面之间交换热量的原理。
它是热量收支平衡的原理,表示整个地球能量的辐射也是平衡的,在一定的条件下,它的辐射总和保持相等。
大气层得到太阳的入射辐射热量,一部分被反射回太阳,另一部分被大气层吸收,但是大气层散发的辐射热量比太阳所收到的热量小。
这有利于保持地球大气单调发展,否则大气状态将会受到严重影响。
厚厚的大气阻碍了太阳光直接照射地球,太阳辐射热量在大气层中经过反复交换,大气层在其中扮演着一个重要角色,将太阳热量吸收后,散发到地表,实现了双层辐射平衡的温室效应。
整个地球表面经历着三种辐射过程:一是太阳辐射到地表,二是地表发光(辐射)至大气,三是大气辐射到地表。
由于太阳辐射最终到达地表所经历的过程受到大气阻碍,能量暂时存储在大气中,经过反复的射量,热量才会最终由大气到达地表,实现双层辐射平衡的温室效应。
双层辐射平衡模型的温室效应是由大气层控制散射辐射的热量缓慢地分布到地
表的现象,它过滤了太阳的热量,又能够将热量灌注到地表,使地球温度稳定,它为地球生长和保护提供了一个良好的环境,并为所有生物提供了生存空间。
上图反映的是地球每年全球平均能量平衡估算的示意图。
从长期来看,地球和大气吸收的太阳辐射的能量与其释放的长波辐射的能量是平衡的。
进入的太阳辐射中,大约一半的能量被地球吸收。
通过湍流显热(上升暖流)、潜热以及地表辐射,这些能量又被到传递到大气中,大气通过外逸长波辐射将这些能量辐射到太空同时通过反向辐射辐射到地表。
Reflected Solar Radiation 107Wm-2: 反射的太阳辐射107Wm-2
Reflected by Clouds, Aerosol and Atmospheric Gasses:云、气溶胶和大气气体的反射77 Wm-2 Reflected by Surface: 地表反射30 Wm-2
Absorbed by Surface:地表吸收的太阳辐射168 Wm-2
Absorbed by Atmosphere:大气吸收太阳辐射67 Wm-2
Incoming Solar Radiation:进入的太阳辐射342 Wm-2
Outgoing Longwave Radiation:外逸长波辐射235 Wm-2
Emitted by Atmosphere:大气散射165 Wm-2
Emitted by Clouds:云散射30 Wm-2
Atmospheric Window:大气窗40 Wm-2
Greenhouse Gases(Back Radiation):温室气体(反向辐射)324 Wm-2
Absorbed by Surface:地表吸收的辐射324 Wm-2
Surface Radiation:地表辐射390 Wm-2
Thermals:上升暖流(湍流显热)24 Wm-2
Evapotranspiration:蒸散作用(地面向大气输入潜热)78 Wm-2
地球系统
入:(342)——太阳辐射(342)
出:(342)——云、气溶胶和大气气体的反射(77)+地表反射(30)+大气散射(165)+云散射(30)+大气窗(40)
大气系统
入:(559)——大气吸收太阳辐射(67)+湍流显热(24)+潜热(78)+地表辐射(390)出:(559)——大气散射(165)+地表吸收的辐射(324)+云散射(30)+大气窗(40)地表
入:(492)——地表吸收太阳辐射(168)+地表吸收的辐射(324)
出:(492)——地表向大气的辐射(390)+潜热(78)+湍流显热(24)。