伍光和《自然地理学》第四版第三章重点总结

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第三章大气圈与气候系统

1、通常把除水汽、液体和固体杂质外的整个混合气体称为干洁空气。它是地球大气的主体，主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳。

2、只要发生在最大高度上的某种现象与地面气候有关，便可定义这个高度为大气上界。

3、从观测高度到大气上界单位面积上（横截面积1cm2）垂直空气柱的质量为大气压强，简称气压。气象学把温度为0℃、维度为45°的海平面气压作为标准大气压，称为1个大气压，相当于1.01Kpa。

根据各地同一时刻的海平面气压值，在地图上用等压线绘出高、低气压的分布区域，就是水平气压场。

气压随高度升高而降低。

地面暖区气压常比周围低，而高空气压往往比同高度的临区高。

4、按照温度和运动情况，大气圈可以分为5层。

5、表示太阳辐射强弱的物理量，即单位时间内垂直投射在单位面积上的太阳辐射能，

称为太阳辐射强度。

6、在日地平均距离（D=1.496×108km）上，大气顶界垂直于太阳光线的单位面积上每分钟接受的太阳辐射称为太阳常数。

7、大气获得能量的具体结构为？

1）对太阳辐射的直接吸收。大气中吸收太阳辐射的物质主要是臭氧、水汽和液态水，占大气体积99%以上的氮和氧对太阳辐射的吸收微弱。

2）对地面辐射的吸收。地表吸收了到达大气上界太阳辐射能的50%，变成热能使本身温度升高，而后再以大于3um的长波（红外）向外辐射。地面长波辐射几乎全被近地面40-50m厚的大气层所吸收。

3）潜热输送。海面和陆面的水分蒸发使地面热量输送到大气中。

4）感热输送。陆面、水面温度与底层大气温度并不相等，因此地表和大气间便由感热交换产生能量输送。

8、大气获得热能后依据本身温度向外辐射，称为大气辐射。其中一部分外溢到宇宙空间，一部分向下投向地面，后者称为大气逆辐射。大气逆辐射的存在使地面实际损失的热量略少于以长波辐射放出的能量，因此地面得以保持一定的温暖程度。这种保温作用，通常称为“花房效应”或“温室效应”。

9、把地面直到大气上界当做一个整体，其辐射能净收入就是地气-系统的辐射平衡。地气-系统的辐射能净收入包括地面吸收的太阳总辐射能及整层大气吸收的太阳辐射能之和再减去大气上界向空间放射的长波辐射能。

10、全球气温水平分布特点？

1）由于太阳辐射随纬度变化，等温线分布的总趋势大致与纬圈平行。

2）同纬度夏季海面气温低于陆面，冬季海面气温高于陆地，等温线发生弯曲。

3）洋流对海面气温的分布有很大影响。

4）近赤道地区有一个高温带，称为热赤道。

5）南半球不论冬、夏，最低气温都出现在南极，北半球最低气温夏季出现在极地，冬季出现在高纬地区。

11、近地面层常因夜间地面辐射降温而形成逆温层（随高度增加，温度升高的现象），称为辐射逆温。较暖的空气流到较冷地面或水面上时，也会形成逆温，称为平流气温。

12、大气中水汽所产生的压力叫水汽压。温度一定时，单位体积空气中容纳的水汽量有一定限度，达到这个限度，空气呈饱和状态，称为饱和空气。饱和空气的水汽压，称为饱和水汽压。饱和水汽压随温度升高而增大。

13、单位容积空气所含的水汽质量，称为绝对湿度或水汽密度。大气的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压之比，称为相对湿度。

14、湿空气等压降温达到饱和的温度就是露点温度，简称露点。气温降低到露点是水汽凝结的必要条件。

15、水汽凝结条件？

既要使水汽达到饱和或者过饱和（一方面增加空气的水汽含量，另一方面使含

有一定量水汽的空气冷却，使之达到露点），还必须有凝结核（少量尘埃、烟粒等）。

大气降温的过程有四种：绝热冷却（空气上升时，因绝热膨胀而冷却）、辐射冷却（空气本身因向外放散热量而冷却）、平流冷却（较暖的空气经过冷地面，由于不断把热量传给冷的地表造成空气本身冷却）、混合冷却（温度相差较大且接近饱和的两团空气混合时，混合后气团的平均水汽压可能比混合前气团的饱和水汽压大，多余的水汽就会凝结）。

凝结核的作用有：一是对水汽的吸附作用，二是使形成的粒滴比单纯由水分子凝聚而成的粒滴大得多。

16、水汽的凝结现象？

1）地表面的凝结现象

日落后，当气温降低到露点以下时，水汽即凝附于地面或地面物体上。如温度在0℃以上，水汽凝结为液态，称为露；温度在0℃以下，水汽凝结为固态，称为霜。

吴淞是一种白色固体凝结物，由过冷雾滴附着于地面物体或者树枝迅速冻结而成，俗称“树挂”。雨凇是形成在地面或者地物迎风面上的、透明或者毛玻璃状的紧密冰层，俗称“冰凌”。

2）大气中的凝结现象

1>雾是漂浮在近地面层的乳白色微小水滴或冰晶。

雾可分为辐射雾（夜间地面辐射冷却使贴近地面气层变冷而形成的雾）、平流雾（暖空气移到冷下垫面上而形成的雾）、蒸气雾（冷空气移到暖水面上而形成的雾）、上坡雾（潮湿空气沿山坡上升使水汽凝结而形成的雾）和锋面雾（发生于锋面附近的雾）五种。空气中烟尘等微粒较多也能导致能见度降低，这种现象称为霾。

2>云是高空水汽凝结现象。

云可分为积状云（由于空气对流上升，体积膨胀绝热冷却，使水汽发生凝结而形成的）、层状云（由空气斜升运动形成的）、波状云（因空气密度不同、运动速度不等的两个气层界面上产生波动而形成的）。

17、当水滴和冰晶共存时，在温度相同条件下，由于冰面饱和水汽压小于水面饱和水汽压，水滴将不断蒸发变小，而冰晶则不断凝华增大，这种过程称为冰晶效应。

18、降水的类型？

1）对流雨——暖季空气湿度较大，近地面气层强烈受热引起对流而形成的降水称为对流雨。这种降水多以暴雨形式出现，并伴有雷电现象，故又称为热雷雨。

2）地形雨——暖湿空气前进途中遇到较高山地阻碍而被迫抬升，绝热冷却，在达到凝结高度时并便产生降水。世界年降水较多的地方基本都与地形雨有关。

3）锋面（气团）雨——两种物理性质不同的气团相遇，暖湿空气循交界面滑升，绝热冷却，达到凝结高度时便产生云雨。具有雨区广、持续时间长等特点。

4）台风雨——台风中大量暖湿空气上升可产生强度极大的降水。仅限于夏、秋季。

19、单位时间内的降水量称为降水强度。降水量是降落在地面的雨、雪、雹等，未经蒸发、渗透流失而积聚在平面上的水层厚度。降水强度关系到降水量的利用价值。

20、降水量与蒸发量的对比关系，即湿润系数。各年降水量的距平数（当年降水量与多年平均降水量之差）与多年平均降水量的百分比表征降水量的变化程度，即降水变率。

21、降水量的地理分布？

1）赤道多雨带，赤道及其两侧是全球降水量最多的地带。

2）南北纬15°-30°少雨带，受副热带高压控制，以下沉气流为主，是全球降水量稀少带。

3）中纬多雨带，主要受天气系统影响，即锋面、气旋活动频繁，多锋面、气旋雨。

4）高纬少雨带，因纬度高，全年气温很低，蒸发微弱，大气中所含水汽数量少。

22、作用于空气的力有：水平气压梯度力（存在水平气压梯度时单位质量空气所受的力）、地转偏向力（由于地球转动而使在地球上运动的物体发生方向偏转的力，北半球向右偏、南半球向左偏）、惯性离心力（空气做曲线运动所受的力）、摩擦力（运动状态不同的气层之间、空气和地面之间等所产生的阻碍气流运动的力）

23、自由大气中的空气做曲线运动时，作用于空气的气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力达到平衡时的风称为梯度风。自由大气中的空气做等速、直线水平运动时，作用于空气的气压梯度力、地转偏向力达到平衡时的风称为地转风。由水平温度梯度引起的上下层风的向量差，称为热成风。

24、把北半球摩擦层中不同高度上风的向量投影到同一个平面上，可以得到一条风向、风速随高度变化的螺旋曲线，称为埃克曼螺线。

25、大气环流是大范围内具有一定稳定性的各种气流运行的综合现象。主要表现形式包括全球环流（全球气压带、行星风系、经向三圈环流、高空西风带的波动和急流）、季风环流、局地环流。

（一）全球气压带——赤道低压带、极地高压区、副热带高压带、副极地低压带由海陆热力差异形成于陆地上的冷高压和热低压主要限于低空，且具有季节性，称为半永久性气压系统。而海洋上的高压和低压系统，虽然位置、范围、强度随季节变化，但它们作为纬度气压带终年存在，称为永久性气压系统。

（二）行星风系

不考虑海陆和地形的影响，地面盛行风的全球性形式称为行星风系，包括三个盛行风带。

1）信风带，由于南北纬30°-35°附近副热带高压与赤道低压之间存在气压梯度，从副热带高压辐散的一部分气流便流向赤道，因受地转偏向力的作用，在北半球形成东北风，在南半球形成东南风。

2）西风带，南北纬35°-60°之间，因副热带高压与副极地低压之间存在气压梯度，从副热带高压辐散的一部分流向高纬度，因受地转偏向力的作用变成偏西方向即西风。

3）极地东风带，自极地高压向外辐散的气流因地转偏向力的作用而变成偏东风，故称为极地东风带。

（三）经向三圈环流（低地气流从高压流向低压，高空气流从低压流向高压，补偿低地的损失；冷高压暖低压）

1）信风环流圈

2）中纬度环流圈

3）高纬度环流圈

（四）季风环流

大陆和海洋间的广大地区，以一年为周期、随着季节变化而方向相反的风系，称为季风。其中，夏季由海洋吹向陆地的为夏季风，冬季由大陆吹向海洋的风为冬季风。一般来说，夏季风由暖湿热带海洋气团或赤道海洋气团构成，冬季风则由干冷的极地大陆气团构成。

（五）局地环流

由局部环境如地形起伏、地表受热不均等引起的小范围气流，称为局地环流。包括海陆风、山谷风、焚风等地方性风。

滨海地区白天风从海洋吹向陆地，晚间风从陆地吹向海洋，这就是海陆风环流。

当大范围水平气压场较弱时，山区白天地面风从谷地吹向山坡，晚间风从山坡吹向谷地，这就是山谷风环流。

气流越山后顺坡下沉，基本上按干绝热直减率增温，以致背风坡气温比迎风坡同高度气温高，从而形成相对干热的风，称为焚风。

26、大气中引起天气变化的各种尺度的运动系统称为天气系统。

（一）气团

气团是指在广大区域内水平方向上温度、湿度、垂直稳定度等物理属性较均匀的大块空气团。气团一旦移动到新环境，就会改变其原有属性，获得新属性，这一过程称为气团变形。气团向比它暖的下垫面移到时称为冷气团；气团向比它冷的下垫面移到时称为暖气团。

（二）锋

温度和密度差异很大的两个气团相遇形成的狭窄过渡区称为锋。

根据锋移到过程中冷暖气团的替代情况，锋可分为冷锋（冷气团主动向暖气团方向移到的锋）、暖锋（暖气团主动向冷气团方向移到的锋）、准静止锋（很少移到或者移到速度非常缓慢的锋）、锢囚锋（）。根据形成锋的气团源地类型，锋可分为冰洋锋（冰洋气团与极地气团之间的分界面）、极锋（极地气团与热带气团之间的分界面）、赤道锋（热带气团与赤道气团之间的分界面）。

（三）气旋

气旋是由锋面上或不同密度空气分界面上发生波动形成的，占有三度空间，中心气压比四周低的水平空气涡旋。

根据气旋产生的地理位置，可将气旋分为温带气旋（即锋面气旋，一般活动于中纬度地区）和热带气旋（形成于热带海洋上的一种具有暖心结构的气旋性涡旋。中心附近平均最大风力小于8级的热带气旋称热带低压；最大风力8~9级者称热带风暴；10~11级者称热强带风暴；大于12级者称为台风）。

（四）反气旋

反气旋占有三度空间，中心气压比四周高的大型空气涡旋。

冷性反气旋带来冷空气入侵，形成降温大风天气；暖性反气旋下常出现晴朗炎热天气。

27、气候是指某一地区多年间大气的一般状态及其变化特征。

28、完整的气候系统由五部分组成？

大气圈是气候系统的主体，也是系统最易变化和最敏感的部分。

海洋是气候系统的热量储存库。

冰冻圈包括全部的冰层和积雪，计有大陆冰盖、高山冰川、地面雪被、多年冻土、海冰、湖冰和河冰。既是气候变化的指示器，又对气候长期变化产生反馈，在地球热平衡中起着重要作用。

陆面指山脉、地表岩石、沉积物、土壤等。

生物圈不仅对气候变化敏感，也影响气候。

29、太阳辐射、大气环流和地表性质在气候形成中的作用？

1）太阳辐射是气候系统的能源，又是一切大气物理过程和现象形成的基本动力，在气候形成中起主导作用。

大气上界吸收太阳辐射与地球长波辐射处于平衡时所具有的温度，称为辐射平衡温度。

地球表面因辐射平衡温度随纬度和季节的分布形成的假想的简单气候模式，称为天文气候，太阳天文辐射量取决于日地距离、太阳高度和日照时间。

形成7个纬度气候带，即赤道、热带、亚热带、温度、亚寒带、寒带和基地带。

2）地表太阳辐射能量分布不均引起的大气环流是热量和水分的转移者，也是气团形成的基本原因。

1>大气环流影响热量输送和水分循环

纬圈环流减弱时，南北水平温度梯度加大，冷暖气团活跃，有利于产生锋面、气旋，多雨天气相应增多，某些地区将出现气候异常现象。

2>大气环流导致海温异常

赤道太平洋垂直剖面上，所出现的大起底层为偏东风，上层为偏西风的东西向热成闭合环流，称为沃克环流。

厄尔尼诺现象：指太平洋东部和中部的热带海洋的海水温度异常地持续变暖，使整个世界气候模式发生变化，造成一些地区干旱而另一些地区降雨过多的现象。

南方涛动：指热带太平洋和热带印度洋之间气压变化呈反相关的震荡现象。

厄尔尼诺-南方涛动事件的内在联系，是全球海气相互作用的强烈信号，二者合称为“ENSO”。

3）地理因子通过对辐射因子和环流因子的影响而作用于气候。

洋流是大洋中任一持续不断并主要呈水平流动的海水。

30、我国的气候类型？

热带季风气候——全年高温、分旱雨两季

亚热带季风气候——夏季高温多雨，冬季温和少雨

温带季风气候——夏季高温多雨，冬季寒冷干燥

温度大陆性气候——干旱少雨，冬季严寒、夏季炎热

高山高原气候——气温低于同纬度地区，气候垂直变化显著

31、气候变化的原因？

1）天文方面，例如太阳辐射强度变化、太阳活动的准周期变化、地球轨道要素的变化。

2）地文方面，例如地极移动、大陆漂移、造山运动、火山活动。

3）人类活动，影响规模与人口有关。

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