《大氣的水分和降水》課件

大氣的水分和降水大氣中的水分以氣態(tài)的形式存在，稱為水汽。水汽在空氣中含量很低，但對天氣、氣候、生態(tài)環(huán)境等都有著重要的影響。課程目標(biāo)11.了解大氣的水分學(xué)習(xí)大氣中水汽的來源、含量和分布，理解水汽對氣候的影響。22.掌握降水的形成過程掌握降水的形成機理、類型和特點，了解不同類型降水的特征。33.認(rèn)識大氣水循環(huán)了解大氣水循環(huán)的各個環(huán)節(jié)，認(rèn)識水循環(huán)對地球環(huán)境和人類生活的重要性。大氣中的水分大氣中的水分是指大氣中所含的水汽。水汽是地球大氣中重要的組成部分，對地球的氣候、天氣和生命活動具有重大影響。水汽主要來源于水體的蒸發(fā)和植物的蒸騰。水汽在空中以氣態(tài)的形式存在，它無色無味，但它會影響空氣的密度、溫度和濕度。水的三態(tài)液態(tài)水液態(tài)水是地球上最常見的形態(tài)，存在于河流、湖泊、海洋以及生物體中。固態(tài)水固態(tài)水被稱為冰，在溫度低于0℃時形成，存在于冰川、積雪和凍土中。氣態(tài)水氣態(tài)水被稱為水蒸氣，是無色無味的，存在于大氣中，是降水的來源。飽和水汽壓飽和水汽壓是指在一定溫度下，空氣中所能容納的最大水汽含量。當(dāng)空氣中的水汽含量達到飽和時，空氣就不能再容納更多水分了，此時的水汽壓就稱為飽和水汽壓。飽和水汽壓受溫度影響，溫度越高，飽和水汽壓越大。當(dāng)溫度升高時，空氣中能容納的水汽含量就越多，飽和水汽壓也隨之升高。相對濕度空氣中實際水汽含量與同溫度下飽和水汽含量之比，表示空氣的潮濕程度。相對濕度=（空氣中實際水汽含量/同溫度下飽和水汽含量）*100%相對濕度越高，空氣越潮濕；相對濕度越低，空氣越干燥。絕對濕度絕對濕度是指單位體積空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量，通常以克/立方米表示。它反映了空氣中水蒸氣的實際含量，不受溫度變化的影響，因此在某些情況下比相對濕度更能直觀地反映空氣中水汽的多少。10g/m3典型值一般來說，空氣中絕對濕度在10克/立方米左右。20g/m3悶熱空氣中絕對濕度達到20克/立方米以上時，人就會感到悶熱。溫度與相對濕度的關(guān)系1溫度變化溫度升高，空氣容納水汽能力增強，相對濕度下降。2濕度變化空氣中水汽含量不變，溫度降低，空氣容納水汽能力減弱，相對濕度升高。3飽和點當(dāng)空氣中水汽含量達到飽和時，相對濕度為100%，達到飽和點。大氣濕度測量干濕球濕度計利用干球和濕球溫度差來測量相對濕度。毛發(fā)濕度計利用毛發(fā)對濕度的敏感性來測量相對濕度。電子濕度傳感器利用電阻、電容或其他物理量變化來測量濕度。水蒸發(fā)和蒸騰1蒸騰植物吸收水分，通過葉片釋放到空氣中。2蒸發(fā)液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水，進入大氣。3水循環(huán)水不斷地從地球表面蒸發(fā)進入大氣，再凝結(jié)成降水回到地面。蒸發(fā)和蒸騰是兩種重要的水分來源，為大氣提供水分，參與水循環(huán)過程。降水的形成1水汽上升空氣上升，溫度下降，水汽凝結(jié)2凝結(jié)核水汽需要凝結(jié)核才能形成水滴3水滴長大水滴不斷吸附水汽，逐漸變大4降水形成水滴足夠重，克服阻力，降落地面降水是水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，是地球表面水分再分配的重要方式。降水量的大小和分布影響著氣候變化和人類活動。冷凝過程水汽冷卻空氣中水汽含量保持不變，氣溫下降，相對濕度上升，達到飽和狀態(tài)。水汽凝結(jié)空氣中水汽以液態(tài)形式析出，形成云或霧。凝結(jié)核空氣中懸浮的微小塵埃、鹽粒、煙粒等物質(zhì)為水汽凝結(jié)提供核心。冷凝核微小的顆粒冷凝核是空氣中懸浮的微小顆粒，例如塵埃、海鹽、火山灰或花粉。提供表面水蒸氣需要一個表面來冷凝，冷凝核提供了這個表面，使水蒸氣凝結(jié)成水滴或冰晶。影響降水冷凝核的大小和數(shù)量影響著云的形成和降水的類型。升降運動1空氣上升空氣上升時，溫度下降，水汽容易凝結(jié)形成云和降水。2空氣下沉空氣下沉?xí)r，溫度上升，水汽不容易凝結(jié)，天氣晴朗。3大氣環(huán)流地球表面熱量不均勻，形成大氣環(huán)流，導(dǎo)致空氣上升或下沉，影響天氣變化。融化和升華融化固態(tài)水（冰）吸收熱量，溫度升高到0℃時，轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水。融化過程需要吸收熱量，使冰的分子獲得更大的動能，從而克服相互間的吸引力，發(fā)生相變。升華固態(tài)水（冰）直接吸收熱量，不經(jīng)過液態(tài)，直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)水（水蒸氣）。升華過程需要吸收熱量，使冰的分子獲得足夠的動能，直接克服相互間的吸引力，從固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。降水類型對流性降水對流性降水主要發(fā)生在熱帶地區(qū)，地面受熱后空氣上升形成積雨云，降水強度大，持續(xù)時間短。鋒面性降水鋒面性降水主要發(fā)生在溫帶地區(qū)，冷暖氣團交匯形成鋒面，降水強度較小，持續(xù)時間長。地形性降水地形性降水主要發(fā)生在山區(qū)，濕潤氣流遇到山脈被迫抬升，冷卻凝結(jié)形成降水。對流性降水空氣上升熱空氣上升，冷卻，水蒸氣凝結(jié)形成云，最終降水。對流強烈對流性降水通常伴隨著雷暴，降水量大，強度強，時間短。午后常見夏季午后地面溫度高，空氣對流強烈，容易形成對流性降水。地理位置熱帶地區(qū)和夏季的中緯度地區(qū)，對流性降水較為常見。鋒面性降水鋒面形成冷暖氣團相遇，冷氣團密度大，會抬升暖氣團，暖氣團上升冷卻，水汽凝結(jié)，形成降水。降水特點鋒面降水通常伴隨陰天、降溫、大風(fēng)等天氣現(xiàn)象，降水范圍廣，持續(xù)時間長，降水量較大。地形性降水11.山脈阻擋當(dāng)氣流遇到山脈，被迫抬升。22.空氣冷卻氣流上升，溫度降低，水蒸氣凝結(jié)。33.形成降水凝結(jié)的水滴或冰晶增大，形成降水。44.背風(fēng)坡干燥山脈阻擋氣流，背風(fēng)坡降水少，氣候干燥。大氣降水的特點降水形態(tài)多樣，包括雨、雪、冰雹等。降水具有隨機性，時間和空間分布不均勻。降水是全球水循環(huán)的重要組成部分。降水量受多種因素影響，如氣溫、濕度、地形等。降水量的測量降水量是指一定時間和地點的降水深度。常用的測量工具是雨量器。雨量器類型特點自記雨量器自動記錄降水量普通雨量器手動測量降水量降水量的分布和變化降水量的分布和變化受到多種因素的影響，例如地理位置、季節(jié)和氣候類型。降水量是指特定時間內(nèi)降落在特定區(qū)域內(nèi)的降水量。降水量的變化可能很大，從干旱地區(qū)到濕潤地區(qū)的降水量都可能不同。干旱和濕潤氣候干旱氣候降水量少,蒸發(fā)量大,氣候干燥.濕潤氣候降水量豐富,空氣潮濕,植被茂盛.分布干旱氣候主要分布在中緯度大陸內(nèi)部,濕潤氣候則多見于沿海地區(qū)和熱帶地區(qū).大氣水循環(huán)1蒸發(fā)水體中的水分，在陽光照射下變成水蒸氣進入大氣2凝結(jié)水蒸氣上升冷卻，凝結(jié)成云層3降水云層中凝結(jié)的水滴或冰晶，在重力作用下降落到地面4徑流降水在地表形成河流，流入海洋大氣水循環(huán)是一個連續(xù)不斷的過程，它驅(qū)動了地球上的水資源流動和分配，并影響著氣候、地貌和生態(tài)系統(tǒng)。水循環(huán)對人類生活的影響提供淡水資源水循環(huán)維持著地球表面的水資源，包括河流、湖泊和地下水，為人類提供飲用水、農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)用水。調(diào)節(jié)氣候水循環(huán)通過蒸發(fā)、凝結(jié)和降水等過程，調(diào)節(jié)著地球的氣候，影響著溫度、濕度和降水量。水資源保護的重要性水資源短缺全球水資源短缺問題日益嚴(yán)重，許多地區(qū)面臨著干旱和水資源枯竭的威脅。環(huán)境污染水污染嚴(yán)重影響水質(zhì)，威脅人類健康和生態(tài)系統(tǒng)?？沙掷m(xù)發(fā)展保護水資源是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要目標(biāo)，確保子孫后代擁有充足的清潔水源。課程小結(jié)降水的形成大氣中的水蒸氣冷凝形成云，云中的水滴或冰晶不斷增大，最