簡(jiǎn)大氣物理學(xué)和氣象學(xué)

大氣物理學(xué)與氣象學(xué)

一大氣的垂直構(gòu)造

大氣垂直分層依據(jù)一氣溫垂直遞減率

在對(duì)流層中，每升高海拔100米，氣溫降低0.65C（0.6）

（一）對(duì)流層

對(duì)流層fTroposphere）是緊貼地面的一層，它受地面的影響最大。

因?yàn)榈孛娓浇目諝馐軣嵘仙?，而位于上面的冷空氣下沉，發(fā)生對(duì)流

運(yùn)動(dòng)，故得名對(duì)流層。

）對(duì)流層集中了約75%的大氣質(zhì)量和90%以上的水汽。

三個(gè)特點(diǎn)：

61氣溫隨著高度的增高而降低

原因：對(duì)流層大氣熱量的直接來源主要是地面長(zhǎng)波輻射，靠近地面的

空氣受熱后熱量再向高處傳遞。

62具有強(qiáng)烈的對(duì)流和湍流運(yùn)動(dòng)

原因：下熱上冷，熱升冷降。

）對(duì)流層頂高度：平均說來，低緯度對(duì)流層頂高〔17—18千米）、

高緯度對(duì)流層頂?shù)停?—9千米）。中緯度10—12千米。同一地

區(qū)，對(duì)流層頂高度夏季高于冬季。

3天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變

原因：對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，水汽和固體雜質(zhì)上升時(shí)氣溫降低，水汽凝結(jié),

成云致雨。云、雨、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層。

對(duì)流層與人類關(guān)系密切。

（二）平流層

范圍，從對(duì)流層頂?shù)?0—55千米處。

特點(diǎn)：

1氣溫隨海拔的升高而升高。原因：有臭氧層，臭氧吸收太陽輻射

中的紫外線。

2大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主。原因：上部熱下部冷，大氣穩(wěn)定，不易

形成對(duì)流。

3云、雨現(xiàn)象近于絕跡。原因：水汽、雜質(zhì)含量極少，大氣水平運(yùn)

動(dòng)為主。天氣晴朗。

平流層利于高空飛行，原因：（1）天氣晴朗；（2）大氣水平運(yùn)動(dòng)

為主，大氣平穩(wěn)。

（三）中間層：從平流層頂?shù)?5千米處。

特點(diǎn)：1氣溫隨海拔的升高而降低。原因：這一層幾乎沒有臭氧。

2對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著。原因：下部熱上部冷。又稱高空對(duì)流層。

（四）熱層：從中間層到500千米處。

特點(diǎn)：氣溫隨海拔的升高而升高。該層有氧原子，吸收了波長(zhǎng)小于

0.175微米的紫外線。

（四）外層（散逸層）熱層以上統(tǒng)稱外層。

厚度達(dá)2000—3000米，空氣十分稀薄，受地球的引力小，一些一些

高速運(yùn)動(dòng)著的空氣分子可以掙脫地球的引力和其它分子的阻力散逸

到宇宙空間。

電離層：

距地面60—800高度范圍，大氣處于電離狀態(tài)，叫電離層。電離

層能反射無線電波，我們能聽到遠(yuǎn)處電臺(tái)（收音機(jī)）的播送，就是電

離層的作用。

二現(xiàn)代大氣成分

低層大氣由干潔空氣、水汽和固體雜質(zhì)組成。

1干結(jié)空氣是多種氣體的混合物，其主要成分是氮?dú)夂脱鯕?，氮?dú)庹?/p>

體積的78%,氧氣占體積的21%o

作用：氮是地球上生物體的基本成分；氧氣是人類和一切生物維持

生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)。二氧化碳是植物光合作用的重要原料，也是

溫室氣體，能吸收地面長(zhǎng)波輻射，對(duì)地球具有“溫室效應(yīng)”(Green

HouseEffect)；臭氧分布于平流層中，吸收太陽輻射中的紫外線，保

護(hù)地球上的生物。

二氧化碳含量分布特點(diǎn)：工業(yè)區(qū)多、農(nóng)村少

)同一地區(qū)冬季多、夏季少

)夜間多、白天少

)陰天多、晴天少

2水汽(WaterVapor):垂直和水平分布差異較大；大氣中唯一能發(fā)

生相變(固、液、氣三態(tài)變化)的成分，來源于地面，含量變化。

容積計(jì)約占0?5%。集中在對(duì)流層。

水汽對(duì)天氣的影響：

＞水汽相變產(chǎn)生云、霧、露、霜、雨、雪、雹等天氣現(xiàn)象。

)相變過程中放出或吸收熱量，影響地面和空氣的溫度。

)水汽與氣溫及天氣變化關(guān)系密切：大氣運(yùn)動(dòng)中的水汽通過

狀態(tài)變化傳輸熱量。

3大氣氣溶膠粒子〔大氣雜質(zhì))：懸浮在大氣中的固體微粒和液體微

粒。

固體微粒：固體雜質(zhì)可充當(dāng)水汽的凝結(jié)核，在云、霧、降水等的

形成過程中起著重要的作用。

)在一定的天氣條件下，氣溶膠粒子常聚集在一起，形成霾、風(fēng)

沙浮塵等視程障礙現(xiàn)象，使大氣透明度變差；

吸收、散射和反射地面和太陽輻射，影響大氣溫度

液體微粒：懸浮于大氣中的水滴和冰晶等水汽凝結(jié)物，聚集在一起,

以云、霧形式出現(xiàn)，使能見度降低，且影響氣候。

三水循環(huán)過程一見必修一課本第三章

四大氣靜力平衡

當(dāng)某單位面積氣柱內(nèi)，垂直向下的重力與垂直向上的氣壓梯度力

（垂直氣壓差）相平衡時(shí)，稱大氣處于靜力平衡。

大氣既有水平運(yùn)動(dòng)，也有垂直運(yùn)動(dòng)，垂直方向上，大氣受到重力

作用，因此，近地面空氣密度要比高空大氣的密度大，氣體壓力也要

高，而一般情況下垂直運(yùn)動(dòng)的加速度比重力加速度小得多，可忽略不

計(jì)％所以如果將大氣層分為無數(shù)層薄層，可以認(rèn)為每一薄層大氣受到

的重力與垂直向上的氣體壓力1氣壓梯度力）相平衡，稱作靜力平衡

狀態(tài)。

靜力學(xué)關(guān)系在大氣靜止或勻速垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)是完全正確的，在實(shí)際大氣

中，除去垂直運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈的積云環(huán)流外，它也能成立，故得到廣泛應(yīng)用。

但是在積云中由于垂直速度很大，云的運(yùn)動(dòng)往往并不是處于動(dòng)力平衡

的。

公式表達(dá)

式中，g是重力加速度，0是大氣密度，z是高度，〃是氣壓。通常大

氣是處于靜力平衡狀態(tài)的，因此，可以從氣壓就大概知道高度,如在

登山的時(shí)候，從氣壓計(jì)的示數(shù)換算出山的海拔高度。

五絕熱過程、干絕熱過程及遞減率、濕絕熱過程及遞減率

空氣與外界沒有熱量交換，稱為絕熱變化。

1、絕熱過程:

當(dāng)一個(gè)孤立系統(tǒng)得到dQ熱量后，一局部用于增加內(nèi)能dE〔提高

溫度），另一局部用于氣體體積膨脹，抑制外壓強(qiáng)作功dw；

干絕熱過程：干空氣和未飽和濕空氣做垂直升降運(yùn)動(dòng)時(shí)，稱為干絕熱

過程。

2、干絕熱直減率和濕絕熱直減率

1）干絕熱直減率

干絕熱過程中氣塊溫度隨高度的變化叫干絕熱減溫率。

在干絕熱過程中，氣塊每上升100米，氣溫約下降

2）濕絕熱直減率

飽和濕空氣絕熱上升時(shí)，如果只是膨脹降溫，亦應(yīng)每上升100m減溫

iro但是，水汽既已飽和了，就要因冷卻而發(fā)生凝結(jié)，同時(shí)釋放凝

結(jié)潛熱，加熱氣塊。-一溫度降低幅度減小，不到rc。

所以飽和濕空氣絕熱上升時(shí)因膨脹而引起的減溫率恒比干絕熱

減溫率小。飽和濕空氣絕熱上升的減溫率，稱為濕絕熱直減率，

說明：飽和濕空氣上升時(shí)，溫度變化是由兩方面作用造成的

①氣壓降低膨脹作功，

②潛熱釋放使氣塊增加熱量。

這兩項(xiàng)作用相反，所以濕絕熱過程的減溫率比干絕熱過程小。

六大氣熱力環(huán)流原理；參見必修一教材2.1

七大氣水汽含量、相對(duì)濕度、露點(diǎn)；

水汽含量（Q）稱之為比濕，指濕空氣中的水汽質(zhì)量與濕空氣的總質(zhì)量

之比。

相對(duì)濕度，指空氣中水汽壓與一樣溫度下飽和水汽壓的百分比。或濕

空氣的絕對(duì)濕度與一樣溫度下可能到達(dá)的最大絕對(duì)濕度之比。

------即一定溫度下空氣中的水汽含量與飽和時(shí)空氣中的水汽量之

比。

露點(diǎn)(Dewpoint),又稱露點(diǎn)溫度［Dewpointtemperature),在氣象

學(xué)中是指在一定氣壓之下，空氣中所含的氣態(tài)水到達(dá)飽和而凝結(jié)成液

態(tài)水所需要降至的溫度。在這溫度時(shí)，凝結(jié)的水飄浮在空中稱為霧、

而沾在固體外表上時(shí)則稱為露，因而得名露點(diǎn)。

八飽和及飽和水汽壓；

飽和(saturation)是指在一定的溫度和壓強(qiáng)下，濕空氣與水面或冰面

之間保持動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)?！匆欢囟群蛪簭?qiáng)下，空氣中能容

納的水汽到達(dá)最大值。

飽和水汽壓(E〕是水汽到達(dá)飽和時(shí)的水汽壓強(qiáng)。飽和水汽壓大小與

溫度有直接關(guān)系。隨著溫度的升高，飽和水汽壓顯著增大。

空氣溫度的變化，對(duì)蒸發(fā)和凝結(jié)有重要影響。高溫時(shí)，飽和水汽

壓大，空氣中所能容納的水汽含量增多，因而能使原來已處于飽和狀

態(tài)的蒸發(fā)面會(huì)因?yàn)闇囟壬叨兊貌伙柡?，蒸發(fā)重新出現(xiàn)；相反，如

果降低飽和空氣的溫度，由于飽和水汽壓減小，就會(huì)有多余的水汽凝

結(jié)出來。

九潛熱

指在溫度保持不變的條件下，物質(zhì)在從某一個(gè)相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)相

的相變過程中所吸入或放出的熱量。是一狀態(tài)量。因任何物質(zhì)在僅吸

入（或放出）潛熱時(shí)均不致引起溫度的升高（或降低〕，這種熱量對(duì)

溫度變化只起潛在作用,故名。

理解一例如，液體蒸發(fā)時(shí)從周圍吸收熱量（汽化潛熱），因?yàn)楫?dāng)液體

擴(kuò)張為氣體時(shí)分子之間抑制相互的吸引力需要能量。同樣，固體在熔

解時(shí)要吸收熱量（熔解潛熱）。物質(zhì)的單位量所吸收或釋放的熱量稱為

比潛熱;單位物質(zhì)的量所吸收或釋放的熱量稱為摩爾潛熱。其值不僅

因物質(zhì)種類不同而異，而且也與溫度或壓力密切相關(guān)。按相變過程種

類的不同，有氣化潛熱、熔化潛熱和升華潛熱等。

同種物質(zhì)在溫度一樣、方向相反的相變過程中所吸入或放出的潛

熱，其量值必相等，如氣化潛熱總是等于凝結(jié)潛熱。

十地球系統(tǒng)的能量收支

地球的能量的收入是太陽輻射，支出有大氣輻射、地面輻射、大氣

反射、地面反射。

多年平均，收入=支出地球的溫度保持穩(wěn)定

十一短涉及長(zhǎng)波輻射；

規(guī)律：自然界的各種物體，向外輻射的波長(zhǎng)與其溫度成反比，一

般溫度愈高其最強(qiáng)輻射的波長(zhǎng)愈短，溫度愈低輻射的波長(zhǎng)愈長(zhǎng)。太陽

的光球外表溫度約6000K,太陽輻射中約有一半的能量分布在0.4?

0.76微米的可見光區(qū)，其余一半大多在近紅外區(qū)，少量在紫外區(qū)。太

陽輻射能量的絕大局部（99.9%以上）在0.15?4微米波段之間。輻

射最強(qiáng)的波長(zhǎng)為0.475微米，與地球的輻射相比，太陽輻射的波長(zhǎng)短

得多，故把太陽輻射稱為短波輻射。地球外表的平均溫度為300K

(27℃),對(duì)流層大氣的平均溫度為250K(―23℃),在這樣溫度條

件下，地面輻射能主要集中在4?80微米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，對(duì)流層中大

氣的輻射能主要集中在3~120微米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，都是不能直接看

見的紅外線輻射，地面和大氣輻射的波長(zhǎng)比太陽輻射的波長(zhǎng)要長(zhǎng)得

多，故把地面和大氣的輻射稱為長(zhǎng)波輻射。

十二太陽常數(shù)

就日地平均距離來說，在大氣上界，垂直于太陽光線的1平方厘米面

積內(nèi)，1分鐘內(nèi)獲得的太陽輻射量，采用1380W/m2—平方米,有周

期性變化，可能與太陽黑子的活動(dòng)周期有關(guān)，在太陽黑子多的年份，

紫外線某些波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度大。

十三反射率

到達(dá)地面的總輻射中，有一局部被地面反射回大氣，稱為地面反

射輻射。地面反射能力的大小，以向上的反射輻射總通量與入射輻射

總通量的比值來表示，稱為地面反射率。地面反射率的大小取決于地

面的性質(zhì)和狀態(tài)。

一般來說，深色土壤的反射率比淺色土壤小，潮濕土壤的反射率

比枯燥土壤小，粗糙外表的反射率比平滑外表小，陸地外表的平均反

射率為10—35%,新雪面反射率最大，可達(dá)95%O冰的反射率為50%,

-南極洲氣溫低的原因之一。水面反射率隨太陽高度角而變，太陽高

度角愈小反射率愈大。對(duì)波浪起伏的水面來講,反射率平均為7—10%

左右。因此，即使總輻射強(qiáng)度一樣，不同性質(zhì)的下墊面得到的太陽輻

射仍然有很大差異，這是地面溫度分布不均勻的原因之一。

十四不同大氣成分對(duì)短波和長(zhǎng)波輻射的散射和吸收；

顆粒較大的物質(zhì)，水滴、大的塵埃的散射沒有選擇性，陰天，天空

白色或者灰蒙蒙的。

十五溫室效應(yīng)；

溫室效應(yīng)是大氣保溫效應(yīng)的俗稱。大氣能使太陽短波輻射到達(dá)地

面，但地表受熱后向外輻射出的大量長(zhǎng)波輻射線卻被大氣吸收并保

存，這樣就使地表與低層大氣溫作用類似于栽培農(nóng)作物的溫室的保溫

作用，故名溫室效應(yīng)(greenhouseeffect)o自工業(yè)革命以來，人

類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強(qiáng)的溫室氣體逐年增加，大氣的

溫室效應(yīng)也隨之增強(qiáng)，其引發(fā)了一系列問題已引起了世界各國(guó)的關(guān)

注。

十六云和類型和特征一看云識(shí)天氣

低云：云底距地面高度小于2500米，積云、積雨云、層積云、層

云、雨層云五屬。

中云：----------------2500—5000米,高層云、高積云兩屬。

高云：-----------------大于5000米，卷云、卷層云、卷積云三

屬°

積雨云是由濃積云演變而成，云體濃厚龐大垂直開展旺盛，很像

聳立的高山，頂部已冰晶化，呈白色，毛絲般的纖維構(gòu)造，云頂隨云

的開展逐漸展平成砧狀。積雨云的底部顯得十分陰暗，常有雨幡下垂

或伴有碎雨云。

積雨云是對(duì)流云開展到極盛階段，常產(chǎn)生較強(qiáng)的陣性降水，并伴

有大風(fēng)、雷電等現(xiàn)象，有時(shí)還出現(xiàn)強(qiáng)的降雹(叫冰雹云)，有時(shí)有龍

卷風(fēng)產(chǎn)生。一降水機(jī)率大

十七大氣邊界層構(gòu)造及其日變化；

大氣最底層，靠近地球外表、受地面摩擦阻力影響的大氣層區(qū)域。

大氣流過地面時(shí)，地面上各種租糙元，如草、沙粒、莊稼、樹木、房

屋等會(huì)使大氣流動(dòng)受阻，這種摩擦阻力由于大氣中的湍流而向上傳

遞，并隨高度的增加而逐漸減弱，到達(dá)某一高度后便可忽略。此高度

稱為大氣邊界層厚度，它隨氣象條件、地形、地面租糙度而變化，大

致為300?1000米。

森林與耕地，哪兒風(fēng)速小

在大氣邊界層內(nèi)，風(fēng)速、溫度和濕度都有明顯的日變化，這種日

變化隨高度減弱。從流體力學(xué)的角度來看，大氣邊界層有如下特點(diǎn)：

(1)風(fēng)速隨高度增加而逐漸增大，風(fēng)向與等壓線的夾角隨海拔

升高而減小，因?yàn)槟Σ亮χ饾u減小。到大氣的邊界層厚度時(shí)夾角

為零。--即風(fēng)向平行于等壓線

(2)風(fēng)向偏轉(zhuǎn)：在北半球，由于地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的科里奧利力(地

轉(zhuǎn)偏向力)的作用，地面風(fēng)向與等壓線成一夾角，順著地面附近

風(fēng)的方向看，風(fēng)向隨高度的增加逐漸向右偏轉(zhuǎn)，而在大氣邊界層

外緣，與地轉(zhuǎn)風(fēng)的風(fēng)向一致(即平行于等壓線)

(3)風(fēng)的日變化：

近地面，白天風(fēng)速增大，午后風(fēng)速最大，之后減小，夜間風(fēng)速小，清

晨最小。

而摩擦層上層則相反，白天風(fēng)速小，夜間風(fēng)速大。-下層風(fēng)干擾上

層的風(fēng)。

海陸差異：海洋的摩擦力小于陸地，故海上的風(fēng)速比陸地大，風(fēng)向

與等壓線的夾角比陸地小。

十八大氣水平運(yùn)動(dòng)：基本力〔氣壓梯度力、科氏力、摩擦力〕、地

轉(zhuǎn)風(fēng)、熱成風(fēng)

1氣壓梯度力：垂直于等壓線，由高壓指向低壓。大小與等壓線疏密

有關(guān)

2科氏力，科里奧利力，即地轉(zhuǎn)偏向力（1835年法國(guó)氣象學(xué)家科里奧

利提出，一個(gè)假想的力）：北半球右偏，南半球左偏，赤道。無偏轉(zhuǎn),

緯度越高越大。使水平運(yùn)動(dòng)的物體發(fā)生偏向。

摩擦力：內(nèi)摩擦力和外摩擦力。內(nèi)摩擦力指在速度不同或方向不同的

相互接觸的兩個(gè)空氣層之間產(chǎn)生的一種相互作牽制的力，它主要通過

湍流交換作用使氣流速度發(fā)生改變，也稱湍流摩擦力，數(shù)值很小，往

往不予考慮；外摩擦力是空氣貼近下墊面運(yùn)動(dòng)時(shí)，下墊面（地球外表）

對(duì)空氣的阻力，大小與空氣運(yùn)動(dòng)的速度和摩擦系數(shù)（地面性質(zhì)）成正

比，如林地與耕地不同。

近地面層［地面至30—50米）最為顯著，高度愈高，摩擦力作

用愈弱，到1—2千米以上一即前面的大氣層邊界厚度以上,摩擦力

的作用可以忽略不計(jì)，所以，把此高度以下的氣層稱為摩擦層，此層

以上稱為自由大氣層（無摩擦力）。

地轉(zhuǎn)風(fēng)：在大氣運(yùn)動(dòng)的水平方向上，壓力梯度力和科里奧利力大氣動(dòng)

力學(xué)相平衡下的大氣風(fēng)場(chǎng)（即高空風(fēng)）。地轉(zhuǎn)風(fēng)是指自由大氣中空氣

的水平等速直線運(yùn)動(dòng)，是指無加速度、慣性離心力不起作用⑶情況下

的運(yùn)動(dòng)。在這種運(yùn)動(dòng)中，只有水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力起作用。

地轉(zhuǎn)風(fēng)是自由大氣中水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力相平衡時(shí)的空氣

的水平運(yùn)動(dòng)。

地轉(zhuǎn)風(fēng)是平衡運(yùn)動(dòng)，它受到的合外力等于零，沒有加速度?？諝?/p>

運(yùn)動(dòng)平行于等壓線，人背風(fēng)而立（北半球），高壓在右，低壓在左。

南半球相反，左邊高壓，右邊低壓?！艉斡?/p>

________________________________________________________________594百帕

思考：1一架飛機(jī)在我國(guó)上空飛行，其右邊（左邊）是高壓，飛機(jī)是

_____________________________________________________________596百帕

順風(fēng)還髀瞬在澳大利亞產(chǎn)呢球風(fēng)向順百帕

2近地面的風(fēng)，受哪三個(gè)力雙向若何背風(fēng)而立，哪邊是高壓、低

壓600百帕

水平氣壓梯度力

了解一熱成風(fēng)：熱成風(fēng)就是地轉(zhuǎn)風(fēng)在坐標(biāo)系中的垂直變化率，通常稱

作熱成風(fēng)關(guān)系。所謂熱成風(fēng)是指地轉(zhuǎn)風(fēng)在兩個(gè)氣壓面之間的差異。之

所以叫熱成風(fēng)，是因?yàn)檫@種地轉(zhuǎn)風(fēng)的垂直變化率是由在等壓面上的溫

度水平梯度所決定，即由水平方向上的冷熱不均勻所產(chǎn)生。

十九中緯度常見天氣現(xiàn)象：氣團(tuán)、鋒面〔冷鋒、暖鋒〕、氣旋和反氣

旋、槽'脊、急流、地面及高空輻合輻散的配置關(guān)系

1、氣團(tuán)、鋒面（冷鋒、暖鋒）、氣旋和反氣旋、槽、脊一見人教版必

修一2.3

了解-2、急流：（jet）是指風(fēng)速30m/s以上的狹窄強(qiáng)風(fēng)帶。是大氣

環(huán)流中的一個(gè)重要特征。在天氣圖上觀察到的急流帶環(huán)繞地球自西向

東彎曲延伸達(dá)幾千千米，水平寬度約上千千米，垂直厚度達(dá)幾千米到

十幾千米。根據(jù)急流的形成區(qū)域和構(gòu)造不同可分為極鋒急流、副熱帶

急流、熱帶東風(fēng)急流和極夜急流。按急流出現(xiàn)的高度不同，一般可分

為高空急流和低空急流。

高空急流

高空急流是指出現(xiàn)在對(duì)流層頂附近或平流層中的一股強(qiáng)而窄的氣

流。一般指風(fēng)速大于或等于30米/秒的強(qiáng)風(fēng)帶。在這股強(qiáng)氣流中，風(fēng)

速的水平切變?yōu)?00公里5米/秒，垂直切變?yōu)槊抗?-10米/秒。

高空急流長(zhǎng)度可達(dá)幾千公里，寬約幾百公里，厚約幾公里。網(wǎng)急流區(qū)

大多與對(duì)流層上層水平溫度梯度很大的鋒區(qū)相對(duì)應(yīng)，因而也和天氣系

統(tǒng)的發(fā)生、開展有密切關(guān)系。在對(duì)流層上層已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有以下三種急流

（溫帶急流、副熱帶急流和熱帶東風(fēng)急流）。另外，平流層里也發(fā)現(xiàn)

了極夜西風(fēng)急流。⑶

（1）溫帶急流

溫帶急流又稱極鋒急流，位于南北半球中高緯度地區(qū)的上空，是與極

鋒相聯(lián)系的西風(fēng)急流。急流的平均高度在冬季約8—10km,夏季約

9—11km,平均厚度約3—10km。急流的位置經(jīng)常在變動(dòng)，冬季平均

位于40°—60°N間，甚至伸展到更低緯度（圖4-42L夏季平均位

置北移至I」7（TN附近。溫帶急流的中心最大風(fēng)速一般45—55m/s,甚

至達(dá)105m/s。一般是冬季強(qiáng)、夏季弱。急流軸有明顯的分支和集合

現(xiàn)象。[2]

(2)副熱帶急流

副熱帶急流又稱南支西風(fēng)急流，位于200hPa上空副熱帶高壓的

北緣，同副熱帶鋒區(qū)相聯(lián)系，是一支相當(dāng)強(qiáng)大而穩(wěn)定的急流。急流軸

位于25—32°N的11—13km的高空，位置對(duì)比穩(wěn)定，夏季向高緯

推移10—15個(gè)緯距。冬季中心最大風(fēng)速約50—60m/s,強(qiáng)中心風(fēng)速

可增至100—150m/s,甚至可達(dá)200m/s。夏季風(fēng)速減半。其分支、

集合現(xiàn)象以東亞最清楚。0

(3)熱帶東風(fēng)急流

熱帶東風(fēng)急流主要出現(xiàn)在夏季北半球亞洲、非洲副熱帶對(duì)流層頂附

近(100—150hPa)處的一支急流，盛夏其平均位置在北緯10。一20。

間，最大風(fēng)速平均30—40m/s,個(gè)別達(dá)50m/s,風(fēng)向穩(wěn)定，強(qiáng)中心在

阿拉伯海上空。陽

(4)平流層極夜西風(fēng)急流

平流層極夜西風(fēng)急流，簡(jiǎn)稱極夜急流。在冬半球的平流層里，由于

極地長(zhǎng)期處于黑夜，大氣因輻射而冷卻，但在中、低緯度地區(qū)平流層

中的臭氧，卻直接吸收太陽的紫外輻射而增溫，形成了很強(qiáng)的溫度梯

度，產(chǎn)生了直接經(jīng)圈環(huán)流。在科里奧利力作用下，向極地流動(dòng)的氣流

逐漸向右偏，在極地區(qū)域50?60公里上空，形成了一支西風(fēng)急流，

它向下可延伸到20?30公里高度處，因此在50百帕等壓面的圖上,

就可見到這支急流。⑴

急流低空急流

低空急流在我國(guó)經(jīng)常出現(xiàn)的是低空西南急流，一般出現(xiàn)在

3000-1500米的中低空。一般有12米/秒左右的強(qiáng)西南風(fēng)，有時(shí)可高

達(dá)16米/秒，其平均長(zhǎng)度1000-2000公里左右，寬度約數(shù)百公里。

對(duì)我國(guó)有較大影響的低空急流-西南風(fēng)低空急流，常在華南前汛期和

江淮梅雨期間出現(xiàn)。由于西南風(fēng)低空急流可從海洋上輸送大量暖濕空

氣到我國(guó)華南、江淮等地區(qū)。因此，常在低空急流左側(cè)附近出現(xiàn)大暴

雨。

二十熱帶常見天氣現(xiàn)象：臺(tái)風(fēng)（颶風(fēng)）、熱帶輻合帶

1臺(tái)風(fēng)（颶風(fēng)）見人教版必修一2.3

ITCZ：熱帶輻合帶tIntertropicalConvergenceZone.ITCZ）是南

北兩半球信風(fēng)氣流形成的輻合地帶，又稱為赤道輻合帶。由于輻合帶

區(qū)的氣壓值比附近地區(qū)的低，也稱為赤道低壓帶或赤道槽等。。它是

熱帶地區(qū)主要的、持久的、具有行星尺度的大型天氣系統(tǒng)，其生消、

強(qiáng)弱、移動(dòng)和變化，對(duì)熱帶地區(qū)長(zhǎng)、中、短期天氣變化影響極大。

二十一認(rèn)識(shí)天氣圖；認(rèn)識(shí)衛(wèi)星云圖；氣象分析及預(yù)報(bào)；

沙塵暴符號(hào)S,橫箭頭

二十二極端災(zāi)害性天氣：雷暴、能線、龍卷--對(duì)流性天氣系統(tǒng)

1雷暴常出現(xiàn)在春夏之交或炎熱的夏天,大氣中的層結(jié)處于不穩(wěn)定時(shí)

容易產(chǎn)生強(qiáng)烈的對(duì)流,云與云、云與地面之間電位差到達(dá)一定程度后

就要發(fā)生放電，有時(shí)雷聲隆隆、耀眼的閃電劃破天空，常伴有大風(fēng)、

陣性降雨或冰雹,雷暴天氣總是與開展強(qiáng)盛的積雨云聯(lián)系在一起。在

天氣預(yù)報(bào)中，人們常常說雷雨大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣，就是指伴有強(qiáng)風(fēng)或

冰雹這種雷暴天氣。

由于雷暴的發(fā)生開展與積雨云聯(lián)系在一起，從雷暴云的出現(xiàn)到消

失，它有很強(qiáng)的局地性和突發(fā)性，水平范圍小，只有幾公里或十幾公

里，在時(shí)間尺度小，上也僅有2-3小時(shí)，因此，這種中小尺度天氣系

統(tǒng)在預(yù)報(bào)上有一定的難度。

強(qiáng)雷暴是一種災(zāi)害性天氣，雷電會(huì)引起雷擊火險(xiǎn)，大風(fēng)刮倒房屋,

拔起大樹，果木蔬菜等農(nóng)作物遭冰雹襲擊后損失嚴(yán)重，甚至顆粒無收,

有時(shí)局地暴雨還引起山洪爆發(fā)、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害

2%線是指范圍小、生命史短、氣壓和風(fēng)發(fā)生突變的狹窄強(qiáng)對(duì)流天氣

堂…-1颼打一條線，降雨是一片地區(qū)一云雨區(qū)）。即冰雹天氣。它降

臨時(shí)會(huì)出現(xiàn)風(fēng)向突變、風(fēng)力急增、氣壓猛升、氣溫驟降等強(qiáng)天氣現(xiàn)象。

從天氣雷達(dá)圖上看，颼線就像糖葫蘆一樣，穿起一串雷暴或積雨云。

在颼線附近，除了風(fēng)、氣壓、氣溫的猛烈變化外，通常還可能伴有雷

電，暴雨、冰雹和龍卷風(fēng)等劇烈的天氣過程。

颼線主要發(fā)生在炎熱的季節(jié)里,發(fā)生之前多屬晴熱天氣，氣溫較

高，風(fēng)力微弱，風(fēng)向雜亂，空氣溫度大，天氣悶熱，具備雷雨條件，

且多發(fā)生在下午至晚上。綜合說來，颶線是位能量大、破壞力強(qiáng)的強(qiáng)

對(duì)流家族1雷電、冰雹、龍卷風(fēng)）成員，不能對(duì)它掉以輕心。

3龍卷：即龍卷風(fēng)。自積雨云底部伸出來的漏斗狀的渦旋云柱。龍卷

伸展到地面時(shí)引起的強(qiáng)烈旋風(fēng)，稱為龍卷風(fēng)。龍卷有時(shí)懸掛在空中，

有時(shí)伸延到地面。出現(xiàn)在陸地上的，稱陸龍卷，出現(xiàn)在海面上的，稱

海龍卷。

龍卷是一種強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)的小渦旋，中心氣壓很低，一般比同高度四周

低幾十百帕。強(qiáng)龍卷中心附近的地面氣壓可降至400百帕以下，極端

情況可達(dá)200百帕。由于中心氣壓很低、氣壓梯度極大，引發(fā)出強(qiáng)大

風(fēng)速和上升速度，一--吸力很強(qiáng)。

世界上最多的是美國(guó)，每年平均500個(gè)，我國(guó)主要在華南、華東,

集中在春、夏初。

二十三大氣環(huán)流：大氣三圈環(huán)流、季風(fēng)環(huán)流，大氣活動(dòng)中心

----參見人教版必修一2.2

大氣活動(dòng)中心即冬、夏季影響氣候和天氣的高、低氣壓中心。冬

季影響我國(guó)的天氣的主要是陸地上的亞洲高壓（西伯利亞高壓）和太

平洋上的阿留申低壓，形成冬季風(fēng)；夏季影響我國(guó)天氣的主要是太平

洋上的夏威夷高壓（或西太平洋副高）和陸地上亞洲低壓，形成夏季

風(fēng)。

二十四氣候系統(tǒng)的自然變化：厄爾尼諾和南方濤動(dòng)

1厄爾尼諾參見人教版必修一3.2

某些年份，赤道附近太平洋中東部海面溫度異常升高的現(xiàn)象。正常

年份，由于上升流和秘魯寒流影響，水溫較低，附近島嶼上生活著企

鵝。這種異常現(xiàn)象一般發(fā)生在圣誕節(jié)前后，耶穌叫圣嬰，西班牙語

ELmno。

影響：［1）氣候：南太平洋東岸地區(qū)，氣候由干旱少雨變?yōu)槎嘤?

如秘魯；赤道附近的太平洋西岸地區(qū)氣候由原來的濕潤(rùn)多雨變?yōu)楦?/p>

旱少雨，如澳大利亞東部沿海地區(qū)。（2）漁業(yè)：秘魯漁場(chǎng)魚類減少,

原因是信風(fēng)減弱，上升流減弱，營(yíng)養(yǎng)鹽類少，浮游生物減少，食物減

少。一-原因有待探討

拉尼娜現(xiàn)象，也叫反厄爾尼諾現(xiàn)象?，F(xiàn)象相反。水溫異常偏低。

影響：氣候：南太平洋東部氣候更加干旱，南太平洋西部氣候更加濕

潤(rùn)，降水更多。

2南方濤動(dòng)：（SouthernOscillation）指發(fā)生在東南太平洋與印度洋及

印尼地區(qū)之間的反相氣壓振動(dòng)，即負(fù)相關(guān)關(guān)系。是熱帶環(huán)流年際變化

最突出、最重要的現(xiàn)象之一。即當(dāng)南太平洋副熱帶高壓比常年增高（降

低）時(shí)，印度洋赤道低氣壓比常年降低（升高），兩者的氣壓關(guān)系呈

“蹺蹺板〃現(xiàn)象，稱之為波動(dòng)。

上面兩種現(xiàn)象可能存在必然的聯(lián)系。

兩者合稱ENSO,是熱帶太平洋的主要?dú)夂蜃兟?，?duì)全球氣候有

巨大的影響。用?！?dú)庀嗷プ饔糜^點(diǎn)來分析，厄爾尼諾和南方濤動(dòng)

其實(shí)是自然界中同一物理現(xiàn)象在兩個(gè)方面的表達(dá)，表達(dá)在海洋中即為

厄爾尼諾現(xiàn)象，反映在大氣中即為南方濤動(dòng)現(xiàn)象。

二十五全球變暖的觀測(cè)事實(shí)和成因：參見人教版必修一2.4

海陸風(fēng)、山谷風(fēng)形成原理；參見教材熱力環(huán)流

山谷風(fēng)若何畫

二十六操作干濕球溫度計(jì)

干濕球溫度計(jì)［dryandwetbulbthermometer）是一種測(cè)定氣

溫、氣濕的一種儀器。它由兩支一樣的普通溫度計(jì)組成，一支用于測(cè)

定氣溫，稱干球溫度計(jì)；另一支在球部用蒸儲(chǔ)水浸濕的紗布包住，紗

布下端浸入蒸儲(chǔ)水中，稱濕球溫度計(jì)。

二十七空氣污染物及其來源；一次、二次性污染物的差異；PM2.5與

PM10；

空氣污染物的來源分為本地來源和外地輸送來源。一般情況下的

空氣污染源主要是本地的，在如北方沙塵暴影響等極端情況和特殊氣

象條件下，外地輸送才會(huì)成為主要的污染源。本地污染源，包括電力

（燃煤、燃油）、工業(yè)、機(jī)動(dòng)車、生活1廚房煙氣）、建筑施工、地面

揚(yáng)塵、農(nóng)業(yè)及垃圾燃燒等多方面。

空氣中的污染物（如二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物、一氧

化碳等）在適宜的條件下（如陽光輻射），可以發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反響,

產(chǎn)生新的污染物（即二次污染物）。直接排放（或產(chǎn)生）的污染物（即

一次污染物）和二次污染物共同作用，構(gòu)成了大氣復(fù)合污染。在目前

工業(yè)化、城市化快速推進(jìn)中，復(fù)合型污染是當(dāng)前中國(guó)大局部城市的空

氣污染類型。

空氣中的污染物的主要來源：

二氧化硫（SO2）：主要來