1、12l學習了解大氣圈知識的必要性l本章主要內容概況 3l1 大氣的組成和結構l2 大氣的熱力狀況 l3 大氣的運動l4 大氣中的水分 l5 天氣l6 氣候41.1 大氣的組成（1）干潔空氣主要成分：氮、氧、氬(99.9%)，少量CO2、O3、各種氮氧化合物及一些惰性氣體。分子量為28.966。物理性質：=1.293kg/m3(0,1013.25hPa); 臨界溫度=-140.7 ,臨界壓強=37.2 atm.其組成成分對生物圈的意義： CO2、O35（2）水汽來源：下墊面的蒸發或蒸騰作用。時空變化：變化范圍在0%4%之間； 低緯度地區高緯度地區， 沿海地區內陸地區， 低層大氣高層大氣(1.52

2、km , 5km 1/10) Summer Autumn. （3）氣溶膠粒子61.2 大氣的結構 （1）大氣的垂直分層 （2）對流層中的水平非均一現象 氣團在水平方向上物理屬性（溫度、濕度、穩定度等）比較均勻的巨大空氣塊。水平范圍可達幾百萬平方千米，垂直尺度可達幾千米到十幾千米以上。 鋒面兩種不同性質的氣團之間有一個過渡區，其中氣象要素值發生急劇變化。78大氣層是地球上所有生命的保護傘，而只有跳出大氣層的航天員才能看到它的真面目。在這張國際空間站上的航天員拍的照片中，從下往上我們可以看到地球的邊緣、橙色的對流層、銀色和藍色相間的云彩及剛剛升起的月亮9101. 對流層（3/4的大氣質量，幾乎全部

3、水汽）1）氣溫隨高度增加而降低；2）空氣具有強烈的對流運動；3）氣象要素水平分布不均勻。2. 平流層（5055km）1）氣溫隨高度的上升而升高；2）空氣以水平運動為主；3）水汽含量極少，大多數時間天氣晴朗。113. 中間層（85km）氣溫隨高度的增加迅速降低，氣流有強烈的垂直運動；6090km高度上有只在白天出現的電離層。4. 熱層（又稱暖層，250500km）1）氣溫隨高度增加而迅速增高；2）空氣處于高度電離狀態（E層90130km，F層160-350km).5. 散逸層（外層） 溫度高，空氣粒子運動速度很快，可散逸至星際空間。12氣團：水平方向上物理屬性（如溫度、濕度、穩定度）比較均勻的巨

4、大空氣塊。尺度范圍：水平范圍可達幾百萬平方千米以上，垂直尺度可達幾千米到十幾千米以上。形成條件：空氣較長時間停留在比較均勻的下墊面上，空氣和下墊面進行熱量和水分等交換。如海洋面與沙漠上形成的氣團。13鋒面：兩種不同性質的氣團之間的過渡區稱為鋒區，因鋒區的厚度與氣團尺度相比要小得多，而把它視為一個面，即稱鋒面。 鋒區：在過渡區中氣象要素值發生急劇變化。鋒線：鋒區與地面的交線，長幾百至幾千千米。142.1 太陽輻射、大氣輻射和地面輻射 （1）太陽輻射-短波輻射 =sin-1(sinsin+coscoscos(15(t-12) 利用上式可計算一地的太陽高度角。其中： 為當地緯度，為太陽赤緯，可查天文

5、年歷，t 為當地時間(24h制)。 天文輻射的時空變化：赤道最多 極地最少；夏大冬小。 大氣對太陽輻射的減弱作用：吸收、散射和反射。15（2）地面和大氣輻射-長波輻射地面和大氣依據自身不同的溫度向外放出輻射，分別稱為地面輻射和大氣輻射。地面向大氣放出的輻射75%95%為大氣所吸收，大氣逆輻射幾乎全被地面吸收。大氣保溫效應。（3）輻射差額 （待續） 指所考慮的系統在一定時間內各種輻射收入與支出的差值，一般不為0，可正可負。162.2 空氣溫度（1）溫度的概念（2）氣溫的日變化和年變化一天與一年中最高溫、最低溫出現時間（分陸地與海洋）。 （3）氣溫的地理分布 等溫線，海平面氣溫:赤道-兩極，海陸

6、（4）氣溫的垂直分布與大氣穩定性大氣穩定性是指氣塊受任意方向的擾動后，返回或遠離平衡位置的趨勢和程度。17182.3 全球熱量帶地球上的熱量分布與太陽輻射的分布規律基本一致，大致與緯線相平行，由低緯度到高緯度熱量由高到低呈現帶狀分布。根據天文輻射劃分：（1）赤道帶（10S-N，晝夜等長)（2）熱帶（10-25S-N，日變化大，年變化小)（3）副熱帶（25-35S-N，季節變化較前大)（4）溫帶（35-55S-N，四季變化顯著)（5）副寒帶（55-60S-N，晝夜差別大，無極晝)（6）寒帶（60-75S-N，極晝與極夜)（7）極地（75-90S-N，半年極晝/夜 年變化大)19大氣環流大氣環流：

7、地球上空大氣層中大規模的氣流運動。包括多個層面的運動，是全球大氣中的熱量交換、水分輸送和能量交換等的條件是氣候形成的主要因素之一。3.1 氣壓和風（1）氣壓：從觀測高度到大氣上界的單位面積上垂直空氣柱的重量，其單位為Pa，1Pa=1 N/m2。1atm=101325Pa=1013.25hPa.（2）氣壓在水平方向分布不是均勻的，隨時間也有變化。氣壓變化的實質是空氣質量在地球上的重新分布。20氣壓場的幾種基本類型213.2 大氣環流（1）大氣環流的基本狀況a.平均緯圈環流：指東西方向水平環流。緯度范圍北半球風向南半球風向6090東北風東南風3060西南風西北風 030東北風東南風b.平均經圈環流

8、：指在南北方向的垂直剖面上的環流。2223北半球有3個經圈環流，即低緯的熱帶環流圈()，中緯的中緯度環流圈()和高緯的極地環流圈()。季風：季風環流的簡稱，是指在一個大范圍地區內，盛行風向或氣壓系統有明顯的季節變化，而且與之相應的天氣氣候也發生明顯的變化。海陸間熱力差異是季風形成的重要原因之一。24（2）大氣環流的形成) 太陽輻射對形成大氣環流的作用（2.1小節已有輻射平衡方面的說明。）地球自轉對大氣環流形成的作用）海陸差異對大氣環流的影響）地形對大氣環流的影響25概述：水是地球大氣的重要成分，是一切生物維持生命和生長發育的必要條件。地球上淡水主要來源。影響天氣和氣候。4.1 大氣中水的三態變

9、化（1）大氣中水相的變化（2）水汽凝結物264.2 大氣降水定義：是指從云中降落到地面上的液態或固態水。降水強度：是指單位時間內的降水量。（1）降水的形成（2）降水的日變化和年變化 非周期性：降水時間不規則。 周期性：日變化- 受地理條件等影響； 年變化- 緯度、環流、地形等27（3）大氣降水的空間分布 低緯度地區降水量多，高緯度地區降水量少，但分布很不均； 中國南多北少，東多西少，山地多于平原； 海拔高度對降水量有顯著影響。（4）酸雨 酸雨是指pH5.6的降水。 酸雨是當代世界面臨的重大環境問題之一；是大氣污染的主要特征。28天氣是指瞬時或一定時間內風、云、降水、溫度、濕度、氣壓等氣象要素的

10、綜合狀況。天氣系統是指顯示大氣中天氣變化及其分布的獨立系統，其運動形式大都呈渦旋狀或波狀，如氣旋、反氣旋、鋒、高空槽、脊等。水平尺度從幾百米至數千千米，存在時間從幾個小時至數日或更長不等。295.1 氣團(1)氣團形成的條件： 一是具有大范圍性質比較均勻的下墊面， 二是具有有利于空氣停滯和緩行的大氣環流條件。(2)氣團類型及特性 氣團有地理分類和熱力分類。 冰洋（北極和南極）氣團、極地（中緯度）氣團、熱帶氣團和赤道氣團。 暖氣團、冷氣團。305.2 鋒(1)鋒的類型一是根據鋒在移動過程中冷暖氣團所占的主次地位不同，分暖鋒、冷鋒、靜止鋒和錮囚鋒。另一是分隔不同類型氣團的鋒的地理位置分北極鋒、極鋒

11、和熱帶鋒。31(2)鋒面天氣冷鋒冷鋒-冷氣團起主導作用，推動冷氣團向暖氣團方向移動的鋒稱為冷鋒。暖鋒暖鋒-暖氣團起主導作用，推動暖氣團向冷氣團方向移動的鋒。靜止鋒靜止鋒-在冷、暖氣團勢力相當，鋒區位置很少移動或來回擺動的鋒。錮囚鋒錮囚鋒-是由暖氣團、冷氣團和更冷氣團三種空氣相遇而形成的鋒系。325.3 氣旋氣旋氣旋是指中心氣壓低于四周的水平空氣渦旋，也是氣壓系統中的低壓。(1)溫帶氣旋溫帶氣旋 具有鋒面結構，直徑可達1000-2000km，在北半球溫帶氣旋的南部以偏南氣流為主，北部以偏北氣流為主。(2)熱帶氣旋熱帶氣旋 中心附近平均最大風力小于8級者為熱帶低壓熱帶低壓；8-9級者為熱帶風暴熱帶

12、風暴；10-11級者為強熱帶風暴強熱帶風暴；12級以上者為臺風臺風（typhoon）。335.4 反氣旋反氣旋定義：是指中心氣壓比四周氣壓高的水平空氣渦旋，也是氣壓系統中的高壓。水平氣流呈順時針方向向外輻散（北半球），或呈逆時針方向向外輻散（南半球）。反氣旋的水平尺度比氣旋更大，但風速較小，中心區風力微弱。(1)反氣旋的類型反氣旋的類型(2)溫帶冷性反氣旋（冷高壓）與寒潮(3)副熱帶反氣旋（副熱帶高壓）與梅雨346.1 氣候概念(1) 氣候與天氣氣候是氣候系統的全部成分在任一特定時段內的平均統計特征。天氣與氣候的比較 空間范圍相同，時間不同(2) 氣候系統 包括大氣圈、水圈、巖石圈、冰雪圈和生

13、物圈中與氣候有關的物理的、化學的和生物學的運動變化過程。356.2 氣候形成(1)輻射因素(2)大氣環流因素(3)下墊面因素6.3 氣候類型(1) 低緯度氣候(2) 中緯度氣候(3) 高緯度氣候6.4 氣候變化(1) 歷史時期氣候變化(2) 近代氣候變化(3) 氣候變化的原因361全球氣候變化2氣旋3反氣旋青藏高原與中國氣候.WMV37進一步閱讀書目參考P171所列： http:/ http:/ link/2860.php3839大自然的寶藏是取之不盡、用之不竭的，比如水資源。(小學畢業時老師語）It is seemingly inconsumable, ine

14、xhaustible supply of natural resources , for an instance, water resources, fresh water resources in the earth.我們不應該等待大自然的恩賜，而應向大自然索取。（初中畢業時英語老師語）We should not wait for the gifts from gods, but demand from the gods.40 內容提示：1. 自然災害的一般特征和分類2. 氣象災害3. 地質災害4. 地震、火山和海嘯災害5. 減災對策411、知道自然災害的一般特征和分類；2、掌握普遍存在且危

15、害巨大的自然災害類型。3、理解災害的預報，風險評價，減災政策及防災措施等相關問題。 SGU-ECO:421.1 自然災害及其危害定義：是指發生在地球表層系統中、能造成人們生命和財產損失的自然事件。它是一種復雜的系統行為。它多數是地球系統演化過程中的正常事件。43災害災害年份年份國家國家死亡人數死亡人數受災人數受災人數疫癥疫癥19171917 全球性全球性20,000,00020,000,000無資料無資料饑荒1932 前蘇聯5,000,000無資料水災水災19311931 中國中國3,700,0003,700,00028,500,00028,500,000疫癥疫癥19141914塞爾維塞爾維亞

16、/波蘭亞/波蘭/前蘇聯/前蘇聯3,000,0003,000,000無資料無資料旱災旱災19281928 中國中國3,000,0003,000,000無資料無資料旱災1987 印度300300,000,000水災水災19981998 中國中國3,6563,656238,973,000238,973,000水災1991 中國1,729210,232,227旱災1979 印度無資料190,000,000水災1993 印度827128,000,000自然災害都是極端的事件，對人類的生命或財產構成危險。這些環境危機並不是經常發生，往往好像突如其來的。面對自然災害，主要的處理有三方面：災害後的緊急行動、恢

17、復正常的生活秩序、以及從事長期的經濟建設和災害預防?！皣H減災十年”441.2 自然災害的一般特征 自然災害具有： 潛在性和突發性 周期性和群發性 復雜性和多因性等特征。451.3 自然災害的分類按災害事件的延續時間進行分類按災害發生的成因機制進行分類按災害發生的現象特征進行分類通常將自然災害劃分為7種類型：干旱、洪澇、地震、地質災害、氣象災害、農業災害和林業災害462. 氣象災害包括干旱、洪澇、冷凍、臺風和風暴潮等，其中以干旱、洪澇和臺風最為人們熟知，也是危害強烈，發生頻繁的氣象災害類型。2.1 干旱與荒漠化定義：是指特定地域長期無雨或少雨，氣溫高，濕度小，土壤水分不能滿足作物的需要，使作物

18、的正常生長受到抑制甚至死亡，造成減產或絕收的自然現象。沙塵暴沙塵暴NASANASA衛星拍攝衛星拍攝47 干旱的特征：在時間上漸進式、效果上累加式。在空間上廣延型。 干旱的后果：導致荒漠化荒漠化的過程是一個使生物生產能力嚴重下降，生態系統貧瘠化，從而引起植物生殖量、土地載畜量、作物產量和人類健康水平下降等一系列不良連鎖反應的過程，直接表現為土地的退化和沙漠的擴大。是氣候和人類活動共同作用的結果。目前有愈演愈烈之勢。482.2 洪澇災害定義：是一種常見的自然災害，包括洪水和雨澇兩大類型。洪水指氣候季節性變化引起的特大地表徑流不能被河道容納而泛濫，或因山洪爆發而使江河水位陡漲，導致河堤決口、水庫潰壩

19、、道路和橋梁被毀、城鎮和農田淹沒的現象。主要受氣候變遷、流域地貌特征和河流水文變遷等因素的制約。49501.民政部通報強熱帶風暴“碧利斯”災情與救災情況2.專題：第四號強熱帶風暴“碧利斯”-中國頻道-東方新聞-東方網512. 3 熱帶氣旋 熱帶氣旋是形成于北太平洋西部熱帶洋面上具有暖中心結構的強烈氣旋（也稱臺風）。 熱帶氣旋的形成過程： 是海-氣相互耦合并強烈作用的過程。20世紀中國氣象災難肆虐世紀中國氣象災難肆虐記記5253545556575859603.1 滑坡和崩塌(a) 滑坡：是斜坡上的巖土物質沿一定的軟弱面或軟弱帶作整體性下滑的運動，是山區常見的一種地質災害?？煞譃樽匀换隆镀逻吰?/p>

20、、礦山邊坡和路塹邊坡4種。(b) 滑坡的發生要素： 滑坡體 滑動面 有效臨空面(c) 滑坡發育的主要條件：61云海深處，山泉輕淌62山泥傾泄63643.2 泥石流(a)定義：是含有大量固體物質的洪流，其容重一般在1.22.3 t/m3之間。常具突發性，其運動速度快，能量巨大，破壞能力極強。65(b)泥石流發育的4個前提條件 順坡堆積的大量碎屑物質 在瞬間集聚的超量水源 山高谷深的地貌條件 水是泥石流發育和發生的另一個主要條件泥石流與暴雨泥石流與暴雨 663.3 地裂縫和地面塌陷(a)地裂縫是累進性發展的緩變型災害，成因極為復雜。分構造地裂縫和非構造成因地裂縫。(b)地面塌陷 有自然因素造成和人

21、類活動行為不當造成。后者約占總數的80%。多出現在地震、滑坡、泥石流的危險區，溶洞、暗河的發育區，礦山、大型建筑工地和都市城區。危險地段：地下采空區，地面沉降。674.1 地震災害（1）地震效應和地震烈度一次地震事件產生的直接和間接后果稱為地震效應。地震造成破壞的程度用地震烈度來衡量。（2）地震災害的發生過程孕震階段 臨震階段 發震階段 震后調整階段（3）地震災害的成因類型構造地震 火山地震 陷落地震 誘發地震（4）地震災害的地理分布684.2 火山災害定義：火山活動是地球內部構造-巖漿活動的一種特殊形式。形成過程：巖漿在高溫高壓下形成時，一般呈潛柔狀態，與所處環境保持平衡。由于強烈的構造運動使巖石圈破裂，導致上覆巖石的靜壓降低，塑性的巖漿變為液態，從較深處的高壓區向地殼淺層的低壓區運移，于構造薄弱部位沖出地表，形成火山爆發。69 火山爆發的直接致災方式： 火山泥石流火山碎屑流