熱力環(huán)流課件

第一節(jié)冷熱不均引起大氣運(yùn)動(dòng)第一節(jié)熱力環(huán)流課件‖大氣的受熱過(guò)程大氣中的一切物理過(guò)程都伴隨著能量的轉(zhuǎn)換，太陽(yáng)輻射能是地球大氣最重要的能量來(lái)源。投射到地球上的太陽(yáng)輻射能，在穿過(guò)大氣的過(guò)程中，部分被大氣吸收或反射。大部分到達(dá)地面，并被地面反射或吸收（47%被地面吸收）。地面吸收太陽(yáng)輻射能而增溫，同時(shí)又以長(zhǎng)波輻射的形式把熱量傳給大氣。這種輻射熱交換是大氣增溫的最重要方式，因此說(shuō)地面是近地面大氣主要、直接的熱源?！髿獾氖軣徇^(guò)程大氣中的一切物理過(guò)程都伴隨著能量的轉(zhuǎn)換，了解：大氣是如何受熱的

了解：大氣是如何受熱的大氣上界地面太陽(yáng)輻射地面吸收大氣吸收地面增溫地面輻射大氣吸收射向宇宙空間射向宇宙空間大氣輻射射向地面２、地面輻射使大氣增溫（大氣的受熱）“太陽(yáng)暖大地”“大地暖大氣”“大氣還大地”大氣增溫動(dòng)畫演示大氣上界地面太地大氣吸收地面增溫地大氣射向宇宙空小結(jié)：大氣的受熱過(guò)程大氣的熱量來(lái)源---太陽(yáng)輻射地面是近地面大氣主要、直接的熱源。大氣的熱力作用：削弱作用和保溫作用太陽(yáng)地面大氣宇宙空間太陽(yáng)輻射削弱作用地面輻射大氣逆輻射少量大氣輻射保溫作用少量的地面輻射小結(jié)：大氣的受熱過(guò)程太陽(yáng)地面大氣宇宙空間太陽(yáng)輻射削弱作用地面‖熱力環(huán)流

大氣中熱量和水汽的輸送，以及各種天氣變化，都是通過(guò)大氣運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。大氣運(yùn)動(dòng)的能量來(lái)源于太陽(yáng)輻射。根本原因：太陽(yáng)輻射能的緯度分布不均，造成高低緯度間的溫度差異定義：由于地面的冷熱不均而引起的空氣環(huán)流，稱為熱力環(huán)流。它是大氣運(yùn)動(dòng)的最簡(jiǎn)單形式?！瑹崃Νh(huán)流大氣中熱量和水汽的輸送，以及各種天氣變化，熱力環(huán)流的形成熱力環(huán)流的形成BAC等壓面冷卻冷卻受熱高氣壓低氣壓低氣壓受熱

均勻熱力環(huán)流的形成演示BA高氣壓低氣壓低氣壓冷卻冷卻受熱BAC高氣壓高氣壓低氣壓高氣壓低氣壓低氣壓冷卻冷卻受熱B高氣壓低氣壓低氣壓BAC高氣壓高氣壓低氣壓大氣的垂直運(yùn)動(dòng)同一水平面氣壓差異大氣的水平運(yùn)動(dòng)根本原因直接原因地面冷熱不均高氣壓低氣壓低氣壓B形成過(guò)程冷熱不均是導(dǎo)致大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因熱力環(huán)流引起的大氣運(yùn)動(dòng)總是先垂直后水平冷熱不均---大氣垂直（上升或下降）運(yùn)動(dòng)----同一水平面上產(chǎn)生氣壓差異----大氣水平差異----形成熱力環(huán)流形成過(guò)程冷熱不均是導(dǎo)致大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因理解氣壓：任何表面的單位面積上空分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的壓力。通常用所測(cè)高度以上單位截面積所承受大氣柱的重量表示。P=mg/s——同一地點(diǎn)，高度越高，氣壓越小等壓面：空間氣壓相等的各點(diǎn)組成的面，同一高度，各地氣壓不相等，等壓面的空間不是平面，而是像地形一樣的起伏不平。同一等壓面上不管是水平的還是起伏的，各點(diǎn)氣壓值均相等理解氣壓：任何表面的單位面積上空分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的壓力。通常用所氣壓高低判讀無(wú)論低空還是高空，高壓處等壓面都向上凸起，低壓處等壓面向下凹陷P·BCA··PA=PPB＞PAPC＜PAB＞A＞C氣壓高低判讀無(wú)論低空還是高空，高壓處等壓面都向上凸起，低壓處受熱冷卻冷卻近地面受熱，氣流垂直上升，近地面形成低壓,a近地面冷卻，氣流收縮下沉，近地面形成高壓b.c水平氣流由高壓區(qū)流向低壓區(qū)c—ab—a受熱冷卻冷卻近地面受熱，氣流垂直上升，近地面形成低壓,a近地高同一地點(diǎn)（不同高度）高度升高，氣壓降低.（等壓面比較）

近地面，氣壓的高低與高空相反同一高度，氣溫高，氣壓低。氣溫低，氣壓高（各點(diǎn)氣壓比較）標(biāo)出各點(diǎn)氣壓狀況，畫出熱力環(huán)流方向DCAB．．．．P1P2P3P1P2P3P1P2P3DCAB甲乙低高同一地點(diǎn)（不同高度）高度升高，氣壓降低.（等壓面比較）DC熱力環(huán)流的對(duì)應(yīng)關(guān)系冷→垂直氣流下沉→近地面高壓→近地面等壓面上凸→近地面水平氣流輻散→多晴朗天氣熱→垂直氣流上升→近地面低壓→近地面等壓面下凹→近地面水平氣流輻合→多陰雨天氣熱力環(huán)流的對(duì)應(yīng)關(guān)系冷→垂直氣流下沉→近地面高壓→近地面等壓面白天陸地溫度高，氣體上升，陸地低壓。白天海洋溫度低，氣體下沉，海洋高壓風(fēng)從海洋吹向陸地吹海風(fēng)海洋陸地高低陸地：增溫快(熱)海風(fēng)白天陸地溫度高，氣體上升，陸地低壓。海洋陸地高低陸地：增溫快陸地海洋陸地：降溫快(冷)高低陸風(fēng)夜晚陸地溫度底，氣體下沉，陸地為高壓夜晚海洋溫度高，氣體上升，海洋低壓風(fēng)從陸地吹向海洋陸風(fēng)陸地海洋陸地：降溫快(冷)高低陸風(fēng)夜晚陸地溫度底，氣體下沉，海陸風(fēng)白天來(lái)自海洋的風(fēng)比較涼爽濕潤(rùn)，對(duì)濱海能夠起到降溫的作用；夜晚來(lái)自陸地的風(fēng)比較溫?zé)岣稍铩?duì)濱海地區(qū)能夠起到增溫的作用。海陸風(fēng)共同作用的結(jié)果是使濱海地區(qū)的氣溫日較差較小海陸風(fēng)白天來(lái)自海洋的風(fēng)比較涼爽濕潤(rùn)，對(duì)濱海能夠起到降溫的作用谷風(fēng)

白天，山坡接受太陽(yáng)光熱較多，空氣增溫較多；而山谷上空，同高度上的空氣因離地較遠(yuǎn)，增溫較少。于是山坡上的暖空氣不斷上升，并在上層從山坡流向谷地，谷底的空氣則沿山坡向山頂補(bǔ)充，這樣便在山坡與山谷之間形成一個(gè)熱力環(huán)流。下層風(fēng)由谷底吹向山坡，稱為谷風(fēng)。

谷風(fēng)白天，山坡接受太陽(yáng)光熱較多，空氣增溫較多；而山谷上空，山風(fēng)到了夜間，山坡上的空氣受山坡輻射冷卻影響，空氣降溫較多；而谷地上空，同高度的空氣因離地面較遠(yuǎn)，降溫較少。于是山坡上的冷空氣因密度大，順山坡流入谷地，谷底的空氣因匯合而上升，并從上面向山頂上空流去，形成與白天相反的熱力環(huán)流。下層風(fēng)由山坡吹向谷地，稱為山風(fēng)山風(fēng)到了夜間，山坡上的空氣受山坡輻射冷卻影響，空氣降溫較多；城市與郊區(qū)間的熱力環(huán)流城市熱島效應(yīng)：指城市中的氣溫明顯高于外圍郊區(qū)的現(xiàn)象。在近地面氣溫圖上，郊區(qū)氣溫變化很小，而城市則是一個(gè)高溫區(qū)，就像突出海面的島嶼，由于這種島嶼代表的高溫的城市區(qū)域，這種現(xiàn)象就稱為﹋(城市工業(yè)、居民、交通等釋放大量的人為熱）城市風(fēng)環(huán)流：現(xiàn)代大、中城市中，因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)和居民生活燃燒釋放出大量熱量、大氣污染物集中以及城市建筑材料和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)等原因，造成城鄉(xiāng)間的熱島環(huán)流，使得風(fēng)從周圍鄉(xiāng)村吹向城市。城市與郊區(qū)間的熱力環(huán)流城市熱島效應(yīng)：指城市中的氣溫明顯高于外市區(qū)郊區(qū)郊區(qū)城市和郊區(qū)之間的熱力環(huán)流市區(qū)郊區(qū)郊區(qū)城市和郊區(qū)之間的熱力環(huán)流103010201010（hPa）同一水平面上，單位距離間的氣壓差，叫氣壓梯度AB‖大氣的水平運(yùn)動(dòng)氣壓梯度103010201010（hPa）同一水平面上，單位距離間的103010201010（hPa）方向：垂直于等壓線，由高壓指向低壓AB風(fēng)向水平氣壓梯度力103010201010（hPa）方向：垂直于等壓線，由高壓思考：我們已經(jīng)知道，在高空，大氣的運(yùn)動(dòng)會(huì)受到氣壓差的影響，逐漸由高壓流向低壓，但實(shí)際上，還有其他力影響大氣的運(yùn)動(dòng)嗎？有，是地轉(zhuǎn)偏向力。

地轉(zhuǎn)偏向力是由于地球自轉(zhuǎn)，從而促使水平運(yùn)動(dòng)物體方向發(fā)生偏離的力。它在北半球向右，南半球向左。思考：有，是地轉(zhuǎn)偏向力。地轉(zhuǎn)偏向力是由于地地轉(zhuǎn)偏向力南半球向左偏轉(zhuǎn)北半球向右偏轉(zhuǎn)0°地轉(zhuǎn)偏向力南半球向左偏轉(zhuǎn)北半球向右偏轉(zhuǎn)0°10101008100610041002（hPa）氣壓梯度力風(fēng)向地轉(zhuǎn)偏向力地轉(zhuǎn)偏向力方向：垂直風(fēng)向北半球高空中的風(fēng)向10101008100610041002（hPa）氣壓梯度力（hPa）1000100510101015氣壓梯度力風(fēng)向地轉(zhuǎn)偏向力摩擦力摩擦力方向：與風(fēng)向相反北半球近地面的風(fēng)向（hPa）氣壓梯度力風(fēng)向地轉(zhuǎn)偏向力摩擦力摩擦力方向：與風(fēng)向相摩擦力對(duì)近地面風(fēng)的影響氣壓梯度力（高）（低）（北半球）風(fēng)向摩擦力地轉(zhuǎn)偏向力（1）氣壓梯度力：風(fēng)向垂直等壓線，由高壓指向低壓

（2）氣壓梯度力+地轉(zhuǎn)偏向力風(fēng)向平行于等壓線（3）氣壓梯度力+