第二章地球上的大气

第一节冷热不均引起的大气运动

一、大气的受热过程

（一）大气的受热过程

1．太阳暖大地太阳以太阳辐射（短波辐射）的形式向地球散发着热量。太阳辐射穿过大气层，一部分热量被大气

所吸收，绝大部分热量被地面吸收，使地面不断增温。其中，因地面吸收的太阳辐射量有明显减少，说明大气对太阳辐射有削弱作用。

2．大地暖大气地面不断增温后，以地面辐射（长波辐射）的形式向外释放热量。一部分热量散发到宇宙中去，绝

大部分热量被大气吸收后，大气开始不断增温。

3．大气还大地大气不断增温后，向外释放热量。一部分热量以大气辐射（长波辐射）的形式射向宇宙，大部分热

量以大气逆辐射（长波辐射）的形式回到了地面，使地面保持温度。此过程说明大气对地面有保温作用，减少了地球上的昼夜温差。

地球上，空气中的云量多，空气湿度大，大气辐射越弱，大气逆辐射越强，地球的保温作用越强。

（二）大气的热量来源大气受热的根本来源是太阳辐射。大气受热的直接来源是地面辐射。

（三）影响太阳辐射强度的因素影响太阳辐射强度的主要因素：纬度、海拔高度、天气情况。1．纬度越低，接受的太阳辐射越多，反之，太阳辐射越少。

2．海拔越高，太阳辐射多，例如我国的青藏高原。

3．天气晴朗，接受的太阳辐射越多。阴雨天气，接受的太阳辐射越少。

二、热力环流

（一）热力环流的形成及其特点

1．概念地面受热不均形成的空气环流，是大气运动最简单的形式。

2．气压及气压的分布规律气压是单位面积上气体的压力。

A 点的气压值为A 层面承载的所有空气分子，B 点的气压值为B 层面承载的所有空气分子。如图，A 点上承载的空气小分子的个数大于B 点，说明A 点的气压值大于B 点的气压值。总结：同一地点，海拔不同的两个点，近地面的气压大于B 点。同一地点，气压随海拔高度的升

高而降低。同一水平面上，空气密度变大，气压升高，空气密度变小，气压降低。判断某两个地点的气压对比，先垂直方向对比，后水平方向对比。

3．热力环流的发生过程

①图1，AB在相同条件时，AB两地的气压情况相等。假设A地受热，B地受冷。

②图2，A 地受热后，空气膨胀上升。B 地受冷，空气收缩下沉。

③图2，近地面A，空气密度小，近地面B空气密度大，所以，近地面AB两地比较，近地面A为低气压，近地面B 为高气压。

④图2，高空A空气密度大，高空B空气密度小，所以，高空AB两地比较，高空A为高气压，高空B 为低气压。

⑤在同一个水平面上，气流由高压区流向低压区。 注意：热力环流的垂直运动产生的原因来自于冷热情况，而水平运动产生的原因来自于同一水平面

的气压差。

4．等压面与热力环流

等压面是空间中气压相等的点组成的面。当地面受热均匀时，则等压面会与地面平行。当地面受热不均时，产生了空气的垂直运动，则空间中的等压面会弯曲，等压面凸向高空，气压升高，等压面凹向低处，气压降低，即“凸高凹低”或“高高低低”。

5．热力环流与天气情况上升气流常常会形成多雨天气，下沉气流往往会形成晴朗天气。

（二）常见的热力环流常见的热力环流有海陆风、山谷风和城市风。1．海陆风

受海陆热力性质差异影响形成的大气运动形式。

（1）白天，在太阳照射下，陆地升温快，气温高，空气膨胀上升，近地面形成低压，高空形成高压。海洋升温慢，气温低，空气收缩下沉，近地面形成高压，高空形成低压，形成“海风”。

（2）夜晚情况正好相反，形成陆风。总结：海陆风，白天吹海风，晚上吹陆风。2．山谷风

（1）白天，太阳照射下，山坡升温快，气温高，空气膨胀上升，近地面形成低压，高空形成高压。谷底升温慢，气温低，空气收缩下沉，近地面形成高压，高空形成低压，形成“谷风”。

（2）夜晚情况正好相反，形成山风。总结：山谷风，白天吹谷风，夜晚吹山风。3．城市风

由于城市人们生产、生活释放出大量的人为热，导致城市气温高于郊区，形成“城市热岛”。当大气环流微弱时，由于城市热岛的存在，引起空气在城市上升，在郊区下沉，在城市和郊区之间形成了小型的热力环流，称为城市风，也叫做“热岛效应”。

注意：城市风不随昼夜而变化，受城市与郊区之间的温差而发生强弱变化。

三、大气的水平运动——风

（一）风的形成

1．形成风的根本原因——地面的冷热不均。

2．形成风的直接原因——同一水平面上的气压差。

（二）风的受力情况水平气压梯度力（影响风力的主要因素）、地转偏向力（影响风向的主要因素）、摩擦力。

（三）风的类型

1．理想风

2．高空风

3．近地面风

4．用左右手判断风向

在等压线图上判断风向时，可用“左右手法则”来判断，北半球用右手，南半球用左手。具体方法是：伸出右（左）手，手心向上，让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是风向。手腕代表高压中心，指尖代表低压中心。

高空的风向与水平气压梯度力垂直；近地面风向与水平气压梯度力成锐角（大拇指和四指）。

（四）风力的大小的比较

1．同一等压线图上，等压线密集，风力越大；等压线稀疏，风力越小。如下图：M处的风力大于

N地的风力。

2．不同图中，相同比例尺，相邻两条等压线数值差越大，风力越大，如下图中B 处风力大于A 处。

3．不同图中，若相邻两条等压线数值相等，则比例尺越大，风力越大，如下图中C 处风力大于D

处。

一、全球性大气环流

（一）大气环流

1．概念：全球性有规律的大气运动。

2．意义：促进高低纬度间、海陆间的热量和水汽交换，调整全球的水分和热量分布——直接影响各地气候类型的形成。

（二）三圈环流与气压带

1．三圈环流是大气环流中最重要的形式之一。

（1）低纬环流圈由于赤道地区气温高，气流膨胀上升，高空气压较高，受水平气压梯度力的影响，气流向极地方向

流动。又受地转偏向力的影响，气流运动至北纬30°时堆积被迫下沉，使该地区地表气压较高，又该地区位于副热带，故称为副热带高气压带。赤道地区地表气压较低，于是称为赤道低气压带。在地表，气流从高压流向低压，形成低纬环流。

（2）中纬环流圈和高纬环流圈在地表，副热带高压地区的气压较高，因此气流一部分向极地方向流动。在极地地区，由于气温低，

气流收缩下沉，气压高，气流向赤道方向流动。来自极地的气流和来自副热带的气流在60°附近相遇，形成了锋面，称作极锋。此地区气流被迫抬升，因此形成副极地低气压带。气流抬升后，在高空分流，向副热带以及极地流动，分别形成中纬环流和高纬环流。

2．气压带和风带的形成

（1）气压带的分布特点七个气压带，高低气压带相间分布。

（2）气压带的性质赤道低气压带：赤道附近温度高，盛行上升气流，上升气流在高空遇冷凝结水汽，形成多雨带。副热带高气压带：南北纬30°地区温度高，盛行下沉气流，水汽少，形成少雨带。副极地低气压带：南北纬60°地区盛行上升气流，多降雨，气候温和，形成多雨带。极地高压带：盛行下沉气流，降水少，气温寒冷，形成干燥的少雨带。

（3）风带的形成信风带：赤道低气压带和副热带高气压带之间，受地转偏向力的影响，形成东北（北半球）和东南

（南半球）风向的信风带。西风带：在副热带高气压带和副极地低气压带之间，受地转偏向力的影响，形成西南风（北半球）

和西北风（南半球）风向的西风带。极地东风带：在副极地低气压带和极地高气压带之间，受地转偏向力的影响，形成东北风（北半球）

和东南风（南半球）风向的极地东风带。

（4）风带的性质

信风带——少雨带西风带——多雨带极地东风带——少雨带

（5）气压带和风带的季节性移动

气压带和风带随着太阳直射点的移动而移动，移动规律：气压带和风带夏季（7 月）北移，冬季（1 月）南移，大约移动5~10 个纬度。

（三）海陆分布对气压带和风带的影响亚洲为世界上最大的陆地，太平洋为世界上最大的海洋。当最大的陆地相邻最大的海洋，就形成了

海陆热力性质差异。由于海陆热力性质的差异导致气压带和风带被切断，形成不同的气压中心，这种情况在北半球更加明显。

7 月，在大陆上，形成亚洲低压中心。在海洋上，形成太平洋高压中心。副热带高气压带被亚洲低压切断。

1 月，在大陆上，形成亚洲高压中心。在海洋上，形成太平洋低压中心。副极地气压带被亚洲高压切断。

1．季风环流

（1）概念：风向在一年内随季节有规律地向相反或接近相反的方向变化，是大气环流的组成部分。

（2）形成原因及典型地区：世界上比较大的季风区包括东亚、南亚、东南亚北部（中南半岛）、澳大利亚西北部和东南部、美

国东南部、南美洲东南部等地区，其中规模最大、范围最广的季风是东亚季风区。

①海陆热力性质差异：东亚季风区。

②海陆热力性质差异＋气压带风带季节性移动：南亚和东南亚季风区。

③气压带风带季节性移动

由于气压带、风带随太阳直射点的移动而移动（7月北移、1月南移），当东南信风移到北半球或

东北信风移到南半球时，由于地转偏向力发生变化而造成风向的改变。典型地区：澳大利亚西北部。

1 月初，亚洲大陆形成高压中心，澳大利亚西北部形成了低压中心，气流由高压中心走向低压中心在中国大陆形成西北风，在印度大陆形成东北风。当风跨越赤道时，无地转偏向力，风向不变。当风跨过赤道到达南半球时，受地转偏向力影响，风向发生改变，在澳大利亚北部形成西北季风。

7 月初，亚欧大陆形成低压中心，澳大利亚大陆形成了高压中心，气流由高压中心走向低压中心。澳大利亚西北部形成了东南季风。当风跨越赤道时，无地转偏向力，风向不变。当风跨过赤道到达南半球时，受地转偏向力影响，风向发生改变，在印度大陆形成西南季风，在中国大陆形成东南季风。

2．东亚季风和南亚季风的对比

二、气候

1．气候的概念一个地区内多年的大气平均状况或统计状态。通俗的讲就是一个地区多年的天气状况的综合表现。2．气候要素

气候=气温+降水

（1）气温影响气温高低的因素：

①纬度：纬度低，气温高；纬度高，气温低。

②大气环流：例如中纬度亚欧大陆东岸1 月平均气温低于亚欧大陆西岸（亚欧大陆东岸受季风环流影响，亚欧大陆西岸受来自大西洋西风的影响。

③地形：海拔升高，气温下降。例如青藏高原称为我国夏季气温最低的地方。

④海陆分布：同一纬度，海洋冬季气温高于陆地；夏季气温低于陆地，沿海地区的气温年较差一般 小于内陆地区。

⑤洋流：同一纬度，暖流流经区的气温高于寒流流经区。

（2）降水

影响降水的因素：

①纬度：赤道地区、中纬度大陆沿海地区多雨；极地、副热带地区少雨。

②大气环流：例如在赤道低压控制下终年高温多雨、受季风环流控制地区夏半年多雨；受中纬西风 和副热带高压交替控制地区冬季多雨。

③海陆分布：一般沿海地区的降水多于内陆地区。

④地形：高大山地的迎风坡多雨，背风坡少雨。

⑤洋流：暖流增温增湿，寒流降温减湿。

3．气候类型分布

4．气候类型概况

5．根据气温降水判断气候类型

6．常见的气候统计图表

图1气温曲线和降水柱状图图2点状图图3折线图

图4气温降水玫瑰图图5气温降水变率范围示意图

图6气温降水三维立体图图7气温降水等值线图

第三节常见的天气系统

一、锋面系统

1．气团水平方向上温度、湿度等物理性质分布比较均一的大范围空气，叫做气团。单一气团控制下的天气

多为晴天。

2．锋面系统的形成两个性质不同的气团在移动过程中相遇时，之间出现的一个倾斜的交界面，叫做锋面。锋面与地面

相交的线叫做锋线。锋线与锋面统称为锋。

3．锋面系统的类型

（1）冷锋

概念：冷气团主动向暖气团方向移动的锋。冷锋过境：当冷气团主动移向暖气团时，较重的冷气团插入暖气团下面，使暖气团被迫抬升。暖气

团在抬升过程中逐渐冷却，成云致雨。移动速度：快。

过境前：受暖气团控制，气温高，气压低，天气晴朗。过境时：冷暖气团相遇，锋后降雨、大风、雨雪、降温天气。过境后：受冷气团控制，气压高，气温低，天气晴朗。出现的季节：一年四季都有，冬半年更为常见。天气实例：寒潮和沙尘。

（2）暖锋

暖锋：暖气团主动向冷气团方向移动的锋。冷锋过境：当暖气团主动移向冷气团时，暖气团沿着冷气团徐徐爬升。冷暖气团相遇常伴随多云和

降雨天气。

移动速度：慢。过境前：受冷气团控制，气温低，气压高，天气晴朗。过境时：冷暖气团相遇，锋前降雨，连续性降水。过境后：受暖气团控制，气温高，气压低，天气晴朗。出现的季节：春季。天气实例：长江中下游和东北地区春雨。

（3）准静止锋准静止锋：冷暖气团势力相当，使锋面来回摆动的锋。

天气实例：

A．长江中下游梅雨

每年6 月初在我国长江中下游，来自海洋上的暖湿气流抵达长江两岸，这时控制江淮流域的冷空气势力还较强，不易迅速向北撤退，冷暖气团在长江中下游和淮河流域交锋对峙，相持不下，此时为连续阴雨时期，降水量大，降水次数多，这时正值江南梅子黄熟季节，所以称为“梅雨”。“清明时节雨纷纷”、

“黄梅时节家家雨”，都是梅雨天气的真实写照。由于这段时间里多雨阴湿，衣物容易发霉，因此又俗称

“霉雨”。

B．昆明准静止锋又称云贵准静止锋，位于云贵高原。冬季侵袭西南地区的冷空气，主要源自蒙古——西伯利亚地区。

由于长途跋涉，加上沿途山脉的层层阻挡，势力大为减弱，冷空气就逐渐“静止”下来，即由冷锋转变为准静止锋。

4．冷暖锋的比较

5．冷锋和暖锋的判别

（1）看箭头方向：冷锋，箭头方向相对。暖锋，箭头方向同向。

（2）看降雨位置：冷锋降雨在锋后，暖锋降雨在锋前。

（3）看坡度：冷锋坡度大，暖锋坡度小。

（4）看符号：冷锋方向用

表示，暖锋方向用

表示。

二、气压系统

1．气旋（低压中心）

（1）概念：中心气压低、四周气压高的大气涡旋。

（2）形成过程：气旋的气流从四面八方流入中心，使气旋中心的空气被迫上升，当气流上升至高空后它又向四周流出。这样低层大气就会不断地从四周向中心流入，以补充中心上升的空气。最后，形

成一个由气流垂直运动连接而成的低空辐合、高空辐散的环流系统。

（3）近地面空气流动方向：北半球北逆南顺，南半球北顺南逆。高空相反。

（4）天气情况：气旋过境，云量增多，多出现强降雨天气。

（5）天气实例：台风。

2．反气旋（高压中心）

（1）概念：中心气压高、四周气压低的大气漩涡。

（2）形成过程：反气旋的气流向四外流出后，高层的空气就自上面下来补充，形成下沉气流。最后形成一个由气流垂直运动连接而成的低空辐散、高空辐合的环流系统。

（3）近地面反气旋内空气流动方向：北半球北顺南逆，南半球北逆南顺。高空相反。

（4）天气情况：反气旋控制下的区域，多出现晴朗天气。

（5）天气实例：寒潮。

3．气旋和反气旋的异同

4．锋面气旋

（1）概念

地面气旋一般与锋面联系在一起，称为锋面气旋。它是由冷暖空气共同组成的具有锋面的气旋，主要活动在中纬度地区，尤其是温带地区，因而也称为温带气旋。是影响我国的常见天气系统之一，我国全年都受锋面气旋的影响，春秋季更为常见。

（2）天气锋面气旋往往产生云、雨，甚至是暴雨、雷雨、大风天气。这是因为气旋是气流辐合上升系统，再

加上锋面上更为强烈的抬升气流，水汽急剧冷却凝结，形成强烈天气变化。

（3）锋面气旋的判读

①判断锋面性质：气旋东部气流来自较低的纬度，气温较高，当它向高纬移动时，遇到较高纬度的 冷空气就形成了暖锋。同样的，气旋西部气流是来自高纬度地区，向低纬运动时会遇到较低纬度的暖空 气而形成冷锋。即“东暖西冷”，南北半球都一样。

②判断雨区位置：雨区总位于冷气团一侧，故暖锋雨区在锋前，冷锋雨区在锋后。

③总结：“东暖西冷”——气旋东侧为暖锋，西侧为冷锋；

“前暖后冷”——暖锋雨区在锋前；冷锋雨区在锋后。三、常见的

气象灾害

1．台风（飓风）

（1）概念：台风（飓风）是形成于热带或副热带海洋上的强大的热带气旋。

（2）形成：台风形成在热带或副热带海面温度在26℃以上的广阔洋面上，是一种强烈发展的热带 气旋。西北太平洋是全球台风发生频率最高、强度最大的海域。我国是世界上受台风影响最大的国家之一。

（3）台风的危害：强风、暴雨、风暴潮。

（4）台风的益处：台风并非一无是处，如在我国台风盛行的季节里，正是我国东部广大地区发生伏旱之际，台风能带来丰沛的雨水，对缓和或解除旱情起着积极的作用。

2．寒潮

（1）概念：寒潮是指冬半年大范围的强冷空气活动。

（2）天气特点：剧烈的降温和大风，同时伴有暴风雪和霜冻。

（3）造成的灾害：强烈降温使农作物遭受冻害；大风吹翻船只，摧毁建筑物；严重的大雪、冻雨压断电线，造成通信和输电线路中断，交通运输受阻。

（4）寒潮的益处：寒潮有助于地球表面热量交换，缓解了冬天的旱情，减轻病虫害。

第四节全球气候变化

一、全球气候在不断变化之中气候变化是长期大气状态变化的一种反映，主要变现在不同时间尺度的冷暖和干湿变化。从19世

纪末至今，全球气候虽然有波动，但总的趋势是在变暖。引起近代全球气温升高的主要温室气体是二氧化碳。二氧化碳能够吸收地面长波辐射，使气温升高。

二、全球气候变化的影响

1．海平面上升，改变海岸线，海拔较低的沿海地区将面临被淹没的危险。

2．积温增加，生长期延长。位于低纬度的大部分国家，农作物将减产。而位于高纬度的国家，农作物可能增产。

3．影响水循环，使蒸发加大，改变区域降水量和降水分布格局。三、应对气候变化的措施

1．多使用清洁能源。

2．植树种草。

3．防止森林火灾。

4．减少消费，减少废弃物排放，尽可能使用公共交通工具。