地球環(huán)境的基本特征大氣圈課件

1、第三章 地球環(huán)境的基本特征環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)課程1第一節(jié)、 大氣圈第二節(jié)、 水 圈第三節(jié)、 土壤圈第四節(jié)、 生物圈第二章 地球與地理環(huán)境的發(fā)展2第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)二、大氣運(yùn)動(dòng)三、物質(zhì)輸移四、能量傳輸五、氣候分異規(guī)律3第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu) 由于地球引力作用，大氣密度隨高度的增加逐漸減小，到大氣上界，逐漸過渡為星際氣體密度。 從地面到高空，不僅大氣的密度、成分不同，大氣的溫度也存在著明顯的變化。地球大氣在垂直方向上形成三個(gè)相對(duì)的暖層和兩個(gè)相對(duì)的冷層。大氣圈結(jié)構(gòu)4第三章 環(huán)境倫

2、理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)大氣圈結(jié)構(gòu)5第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)對(duì)流層平流層中間層暖層散逸層6第一節(jié)、大氣圈7第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)厚度最簿，并隨緯度、季節(jié)而不同，在高緯地區(qū)平均：89km ,中緯地區(qū)平均：1012km,低緯地區(qū)平均1718km，夏季大于冬季。特點(diǎn)：溫度隨高度的升高而降低；因?yàn)樵搶拥臒崃縼碜杂诘孛娴拈L(zhǎng)波輻射，平均氣溫遞減率為0.65oC/100m；具有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)；因?yàn)榈孛媸軣岵痪?。天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變；幾乎所有的水汽

3、、云、雨、雷、電等現(xiàn)象都發(fā)生在此層。 對(duì)流層8第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)平流層（1）氣溫隨高度升高的分布 下層：其上界離地面約3540km，為同溫層。 上層：其上界離地面約5060km，為逆溫層，即氣溫隨高度的升高而升高。平流層上層含有大量的臭氧，臭氧能大量地吸收太陽紫處線而增溫；（2）氣流以水平運(yùn)動(dòng)為主，逆溫的存在，對(duì)流不易產(chǎn)生。（3）水汽、塵埃含量少，天氣晴朗，能見度好。9第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)中間層高度：平流層頂至85km處。（1）溫度隨高度的升高而迅速下降。（2）空氣

4、以垂直運(yùn)動(dòng)為主。但由于空氣稀薄，所出現(xiàn)的天氣現(xiàn)象已不如對(duì)流層復(fù)雜。（3）在80km處白天出現(xiàn)一個(gè)電離層。10第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)暖層高度：中間層至800km處（1） 空氣質(zhì)量小，空氣稀薄，空氣密度只占空氣總質(zhì)量的0.5%，在120km高空，空氣密度小至聲音都難于傳播。（2） 溫度隨高度升高而升高。因?yàn)樗胁ㄩL(zhǎng)小于0.175um的太陽紫外輻射都被暖層氣體所吸收，頂層溫度可達(dá)1000度。（3） 空氣處于高度電離狀態(tài)。（4） 能反射無線電波（5） 出現(xiàn)極光現(xiàn)象。11第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈

5、的組成與結(jié)構(gòu)散逸層高度：800km以上（1）空氣極其稀?。?）溫度隨高度升高而升高。12第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)成云致雨的必要條件主要成分次要成分水 汽固體雜質(zhì)生物體的基本成分維持生物活動(dòng)的必要物質(zhì)植物光合作用的原料；對(duì)地面保溫吸收紫外線，使地球上的生物免遭過量紫外線的傷害成云致雨的必要條件；對(duì)地面保溫大氣組成主 要 作 用干潔空氣O3N2O2CO213第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)分子量主要?dú)怏w成分空氣中的含量/按體積平均滯留期/ 年氮（N2）氧（O2）氬（Ar）二氧化碳（CO2

6、）臭氧（O3）甲烷（CH4）水汽（H2O）78.0820.950.930.03（可變）0.000001（可變）0.000165可變10610410915？710天28.0232.0039.9444.0048.0016.0418大氣氣體的主要成分及含量14第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)主要成分： 地球表面的大氣主要由氮（N2）、氧（O2）、氬（Ar）等氣體組成，氮?dú)夂脱鯕饧s占了整個(gè)大氣總體積的99%以上，加上氬（Ar），三者約占99.96%。微量成分：次要成分，濃度在10-3mL/L到1%之間，主要是CO2、水汽、CH4、N2O、SO2、CO

7、、H2、NH3及惰性氣體氦（He）、氖（Ne）、氪（Kr）等。 痕量成分：其濃度在10-3mL/L以下，主要是H2S、NMHC（非甲烷類烴）、O3（臭氧）、NO2、NO、OH、H2O2等。15第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)CO2是大氣中的可變成分之一。它主要來自火山噴發(fā)、動(dòng)植物的呼吸以及人類活動(dòng)等。CO2對(duì)太陽輻射的吸收雖然很少，但它能強(qiáng)烈吸收地面長(zhǎng)波輻射，從而使低層大氣變暖；同時(shí)，它能向周圍及地面放射長(zhǎng)波輻射，對(duì)大氣和地表溫度有明顯的“溫室”作用。CO216第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)

8、構(gòu)大氣重要的可變成分和微量成分之一。主要是由于氧分子在太陽輻射下，通過光化學(xué)作用，分解為氧原子后再與另外的氧分子結(jié)合而形成的。臭氧能強(qiáng)烈地吸收太陽紫外輻射（幾乎能吸收0.20.3m波段的全部太陽紫外輻射），使大氣溫度升高。在大氣溫度的垂直結(jié)構(gòu)上，平流層形成了一個(gè)暖區(qū)，同時(shí)，使地面上的生物能夠免受過多的太陽紫外輻射的傷害。 O317第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)水汽含量的時(shí)空分布極不均勻，主要集中在大氣的低層，以夏季和低緯地區(qū)（熱帶沙漠地區(qū)除外）為最多。水汽含量在天氣和氣候的形成和演變中擔(dān)當(dāng)著非常重要的角色，可通過水相變和水循環(huán)、以及伴隨的潛

9、熱轉(zhuǎn)換，把大氣圈、生物圈和地球表面緊密地聯(lián)系起來。此外，水汽也能強(qiáng)烈地吸收地面輻射，同時(shí)它又向周圍空氣和地面放射長(zhǎng)波輻射，在水相變化中又能吸收或放出熱量，這些都對(duì)地面和空氣的溫度有一定的影響。水汽18第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)污染氣體主要有二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、硫化氫（H2S）、氟化氫、氮氧化物、氨上千種。大氣污染物在大氣中達(dá)到一定濃度，而對(duì)人類的生產(chǎn)和健康造成直接或間接危害時(shí)稱大氣污染。直接污染：因污染物性質(zhì)、濃度、時(shí)間等因素造成危害的污染物，如粉塵微粒、硫化物、氮化物、氧化物、鹵化物（氯化氫、氟化氫）。間接污染：污染

10、物與大氣正常成份發(fā)生反應(yīng)形成新的污染物或污染物發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)形成的新污染物。 19第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)大氣成分的垂直分布大氣成分隨高度的垂直分布，在低層（90 km以下）基本保持不變，再往上空，大氣成分則有所改變。原因在于：在低層，大氣的所有氣體成分，隨著大氣的湍流運(yùn)動(dòng)，彼此間能夠充分?jǐn)U散，從地面開始，向上直到90 km處，干潔空氣主要成分的比例基本保持不變（除CO2、水汽、O3和污染氣體外），以致干潔空氣可以看成分子量為28.97的單一氣體；而90 km以上，大氣中的N2和O2由于吸收太陽輻射中波長(zhǎng)較短的輻射，分子離解為原子，同

11、時(shí)發(fā)生電離，原子和離子數(shù)量增加，因此大氣成分發(fā)生了改變。20第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)大氣O3的垂直分布臭氧的濃度隨高度的分布，具有不連續(xù)或突變現(xiàn)象。大氣中O3主要存在于1050 km的大氣層中，絕大部分集中在平流層，對(duì)流層只占了10%左右。近地面層臭氧含量少，從10 km高度開始增加，到2030 km高度濃度達(dá)到最大值，稱為“臭氧層”，再往上逐漸減少，到50Km以上就極少了。這是由于不同高度上O3的形成條件不同造成的。 據(jù)觀測(cè)，大氣中CH4的增加將引起對(duì)流層O2的增加，而N2O和CFCs的增加將引起平流層O3的減少。21第三章 環(huán)境倫

12、理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)大氣隨緯度和季節(jié)的變化不同緯度、不同季節(jié)對(duì)流作用的強(qiáng)弱不同，使對(duì)流層大氣厚度隨緯度和季節(jié)的不同存在著明顯的變化：低緯厚、高緯薄；夏季厚、冬季薄。大氣中的許多成分，隨著時(shí)間和空間的改變，其濃度也會(huì)發(fā)生明顯的變化。其中，二氧化碳、臭氧以及水汽等的含量雖然極少，但隨著緯度和季節(jié)的改變，它們的含量變化十分顯著，對(duì)大氣溫度的分布及人類的影響較大。其中以水汽和臭氧最為重要。22第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng) 大氣時(shí)刻不停地運(yùn)動(dòng)著。就規(guī)模而言，既有對(duì)全球產(chǎn)生影響的大規(guī)模的全球性運(yùn)動(dòng)，也有對(duì)局

13、地地區(qū)產(chǎn)生影響的小尺度的局地運(yùn)動(dòng)。這種不同規(guī)模的大氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，稱為大氣環(huán)流。大氣運(yùn)動(dòng)最直接的原因是大氣壓的時(shí)空分布和變化，尤其是水平氣壓梯度力的存在和變化。大氣運(yùn)動(dòng)的最直接的結(jié)果是使地球上的物質(zhì)能量得以傳輸。 23第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng)由于地表受熱不均，引起了氣壓的空間分布不均。氣壓分布的不均勻程度常用氣壓梯度（GN）表示。 氣壓是指單位面積上所承受的大氣柱的重量，常用百帕作為氣壓?jiǎn)挝?。氣壓梯度是一個(gè)向量，方向是垂直于等壓面，由高壓指向低壓；大小等于兩等壓面間的氣壓差（P）除以其間的垂直距離（N），即 GNP/ N 式中，GN為氣壓梯度，

14、它有水平梯度和垂直梯度之分，由于N是從高壓指向低壓，P為負(fù)值，故P/N前加負(fù)號(hào)水平氣壓梯度力24第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng)在存在著氣壓梯度的地方，空氣分子受到力的作用，驅(qū)使著空氣沿著和氣壓梯度相同的方向移動(dòng)的力，它是促使空氣從靜止到運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力?？諝獾乃竭\(yùn)動(dòng)稱為風(fēng)。風(fēng)向不是指空氣運(yùn)動(dòng)的指向，而是空氣來源的方向。水平氣壓梯度力25第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng)水平氣壓梯度力（百帕）100010051010a. 垂直于等壓線b .由高壓指向低壓c.大?。旱扔趩挝痪嚯x上的氣壓差：等壓線愈密，水平氣壓

15、梯度愈大。 水平氣壓梯度力26第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng)地轉(zhuǎn)偏向力 由于地球的自轉(zhuǎn)，地球表面運(yùn)動(dòng)的物體都會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)方向的偏轉(zhuǎn)。在北半球運(yùn)動(dòng)物體向右偏轉(zhuǎn)，在南半球則向左偏轉(zhuǎn)。導(dǎo)致地球表面運(yùn)動(dòng)物體方向偏轉(zhuǎn)的力，叫做地轉(zhuǎn)偏向。 地轉(zhuǎn)偏向力具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）只改變物體的運(yùn)動(dòng)方向，不改變物體的運(yùn)動(dòng)速度；（2）作用方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直；（3）力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的線速度成正比；（4）力的大小與緯度的正弦成正比，在赤道處為零，向兩極地區(qū)逐步增大。27第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征在氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用下的風(fēng)（北半球高

16、空）氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力風(fēng)向氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力風(fēng)向28第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng)水平氣壓梯度力 由于地球的自轉(zhuǎn)，地球表面運(yùn)動(dòng)的物體都會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)方向的偏轉(zhuǎn)。在北半球運(yùn)動(dòng)物體向右偏轉(zhuǎn)，在南半球則向左偏轉(zhuǎn)。導(dǎo)致地球表面運(yùn)動(dòng)物體方向偏轉(zhuǎn)的力，叫做地轉(zhuǎn)偏向。 地轉(zhuǎn)偏向力具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）這個(gè)力只改變物體的運(yùn)動(dòng)方向，不改變物體的運(yùn)動(dòng)速度；（2）這個(gè)力的作用方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直；（3）這個(gè)力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的線速度成正比；（4）這個(gè)力的大小與緯度的正弦成正比，在赤道處為零，向兩極地區(qū)逐步增大。29第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的

17、特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng) 大氣的輻合：大氣在氣壓梯度力的作用下，在低壓中心附近，大氣由周圍向中心集中。大氣的輻散：大氣在氣壓梯度力的作用下，由高壓區(qū)流向低壓區(qū)。在高壓中心附近，大氣向周圍流動(dòng)。氣旋、反氣旋：旋轉(zhuǎn)著的向低壓中心輔合的大氣系統(tǒng)叫做氣旋，旋轉(zhuǎn)著的由高壓中心向外輔散的大氣系統(tǒng)叫做反氣旋。由于受地轉(zhuǎn)偏向力的作用，氣旋、反氣旋旋轉(zhuǎn)的方向正好相反。30第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng) 由于地轉(zhuǎn)偏向力的作用，大氣的輻合與輻散形成了氣旋、反氣旋。氣旋指呈螺旋狀向內(nèi)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的大氣，反之呈螺旋狀向外旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的大氣叫做反氣旋。由于地轉(zhuǎn)偏向力的作用

18、方向在南北半球相反，因此氣旋與反氣旋在南北半球旋轉(zhuǎn)的方向相反。氣 旋反氣旋31第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈三 、大氣的運(yùn)動(dòng)大氣的輻合、輻散與氣旋、反氣旋的關(guān)系及其在空間的聯(lián)系如圖所示：氣旋對(duì)應(yīng)于大氣輻合，反氣旋對(duì)應(yīng)于大氣輻散；地面輻合則高空輻散，高空輻合則地面輻散。輻散、反氣旋輻合、氣旋輻散、反氣旋輻合、氣旋對(duì)流層頂近地面32第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng) 在太陽輻射、地球自轉(zhuǎn)、地表面性質(zhì)以及地面摩擦的共同作用，使得大氣圈內(nèi)的空氣產(chǎn)生了不同規(guī)模的三維運(yùn)動(dòng)，總稱為大氣環(huán)流。 大氣環(huán)流是形成全球各種天氣、氣候的主要因

19、素。太陽輻射是大氣環(huán)流的原動(dòng)力。 由于作用于空氣的各作用力大小的不同，形成了各種尺度的環(huán)流：有全球性氣溫和氣壓差異形成的行星風(fēng)系、巨大的海陸差異產(chǎn)生的季風(fēng)環(huán)流等大型環(huán)流；也有由于局地的水陸、地形差異形成的小型環(huán)流，如海陸風(fēng)、山谷風(fēng)等各種地方性風(fēng)系。 33第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng)太陽系中的任何行星只要它周圍包圍著氣圈，都有環(huán)流現(xiàn)象發(fā)生，發(fā)生在行星上的總的大氣環(huán)流現(xiàn)象稱為行星風(fēng)系。 （一）行星風(fēng)系34第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈單圈環(huán)流二 、大氣的運(yùn)動(dòng) 在太陽輻射的直接加熱作用下，地球高低緯度之間形成了從赤道向

20、兩極的溫度梯度，結(jié)果使低緯赤道地區(qū)的大氣不斷增溫而膨脹上升；而極地大氣因不斷冷卻而收縮下沉。為保持靜力平衡，上層大氣必然出現(xiàn)向極地的氣壓梯度，氣流由赤道流向極地；低層則出現(xiàn)指向赤道的氣壓梯度，氣流由極地流向赤道。假設(shè)地球表面性質(zhì)均一且地球不自轉(zhuǎn)，那么，在赤道和極地之間就形成了一個(gè)單一的閉合的直接熱力環(huán)流圈。35第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈三圈環(huán)流二 、大氣的運(yùn)動(dòng) 空氣一旦開始運(yùn)動(dòng),地轉(zhuǎn)偏向力就隨之發(fā)生作用.正是由于地轉(zhuǎn)偏向力的存在,就不可能存在一個(gè)單一的閉合的熱力環(huán)流,而在全球近地面氣層形成了赤道低壓帶、副熱帶高壓帶、副極地低壓帶、極地高壓帶。36第三章 環(huán)境

21、倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈四 、大氣環(huán)流 行星風(fēng)系赤道無風(fēng)帶信風(fēng)帶信風(fēng)帶西風(fēng)帶西風(fēng)帶極地東風(fēng)帶極地東風(fēng)帶信風(fēng)環(huán)流信風(fēng)環(huán)流西風(fēng)環(huán)流西風(fēng)環(huán)流極地環(huán)流極地環(huán)流副熱帶無風(fēng)帶副熱帶無風(fēng)帶咆哮40度37第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng) 大范圍區(qū)域盛行風(fēng)隨季節(jié)變化而發(fā)生有規(guī)律改變的現(xiàn)象，稱為季風(fēng)。季風(fēng)的形成與多種因素有關(guān)，最主要的是由于海陸間熱力性質(zhì)的差異造成的，其次是由于行星風(fēng)系的季節(jié)移動(dòng)而形成的。（二）季風(fēng)38第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈四 、大氣環(huán)流 （二）季風(fēng)北半球夏季（7月）39第三章 環(huán)境倫理

22、學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈四 、大氣環(huán)流 （二）季風(fēng)北半球冬季（1月）40第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng) （三）局地環(huán)流 行星風(fēng)系和季風(fēng)是在大范圍氣壓場(chǎng)控制下的大氣環(huán)流。由于局部環(huán)境的影響，如地表受熱的不均、地形的起伏以及人類的活動(dòng)等引起的小范圍氣流運(yùn)動(dòng)，稱為局地環(huán)流，例如，海陸風(fēng)、高原季風(fēng)、山谷風(fēng)等地方性風(fēng)系。局地環(huán)流雖然不能改變大范圍氣流運(yùn)行的總趨勢(shì)，但對(duì)小范圍地區(qū)的氣候卻有著不可忽視的影響。 41第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng) （三）局地環(huán)流 海陸風(fēng)是指發(fā)生在沿海地區(qū)的、白

23、天吹海風(fēng)、夜間吹陸風(fēng)、以一日為周期的周期性風(fēng)系。它也是由于海陸的熱力性質(zhì)的差異引起的，但影響的范圍僅限于沿海地區(qū)。在沿海地區(qū)，白天，陸地增溫快，陸面氣溫高于海面，近地面空氣上升形成低壓，氣流從海洋流向陸地，形成海風(fēng)；夜間相反，陸地降溫快，陸面氣溫低于海面，形成陸風(fēng)。 海陸風(fēng)對(duì)沿海地區(qū)的天氣和氣候有著明顯的影響：白天，海風(fēng)攜帶著海洋水汽輸向大陸沿岸，使沿海地區(qū)多霧多低云，降水量增多，同時(shí)還調(diào)節(jié)了沿海地區(qū)的溫度，使夏季不致過于炎熱，冬季不過于寒冷。海陸風(fēng)42第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng) （三）局地環(huán)流海陸風(fēng)海風(fēng)陸風(fēng)43第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三

24、章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng)（三）局地環(huán)流高原季風(fēng)高聳挺拔的大高原，由于它與周圍自由大氣的熱力差異所形成的冬夏相反的盛行風(fēng)系，稱為高原季風(fēng)。以青藏高原季風(fēng)最為典型。冬季高原面上出現(xiàn)冷高壓，氣流從高原向四周流動(dòng)；夏季高原面上出現(xiàn)熱低壓，氣流從四周流向高原。 44第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng)（三）局地環(huán)流山谷風(fēng) 在山區(qū)，白天從谷地吹向山坡、夜間從山坡吹向谷地，以一日為周期的周期性風(fēng)系，稱為山谷風(fēng)（見下圖）。白天，因?yàn)樯狡律系目諝獗韧叨鹊淖杂纱髿庠鰷貜?qiáng)烈，空氣從谷地沿坡向上爬升，形成谷風(fēng)；夜間由于山坡輻射冷卻，冷空氣沿坡下滑，從

25、山坡流入谷地，形成山風(fēng)。45第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng)（三）局地環(huán)流城市熱島 城市人口集中，工業(yè)發(fā)達(dá)，居民生活、工業(yè)生產(chǎn)及交通工具每天釋放出大量的人為熱，導(dǎo)致城市熱力過程的總效應(yīng)為：城市的溫度一般高于周圍的郊區(qū)和農(nóng)村，城市尤如一個(gè)溫暖的島嶼，稱為“城市熱島”。這主要是城市上空通過亂流擴(kuò)散從暖的建筑物得到顯熱，并且吸收城市表面和污染層放出的長(zhǎng)波輻射的結(jié)果。由于熱島效應(yīng)的存在，城市的年平均溫度要比郊區(qū)高0.51。46第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈二 、大氣的運(yùn)動(dòng) （三）局地環(huán)流城市熱島47第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容

26、第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈三 、物質(zhì)遷移由地表產(chǎn)生的大氣成分排放到大氣中后，便會(huì)隨大氣運(yùn)動(dòng)在三維空間輸送，這些物質(zhì)常常在水平和垂直方向上發(fā)生擴(kuò)散和傳輸，即物質(zhì)的輸移。不同物質(zhì)的輸移條件、輸移方式和輸移結(jié)果各不相同，以水汽、CO2 、氣溶膠等物質(zhì)的輸移對(duì)天氣、氣候環(huán)境的影響最為顯著。 48第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈三 、物質(zhì)遷移垂直傳輸；大氣中的水汽主要從地表獲得，因而在源地附近（近地面）水汽含量最多，隨著大氣垂直方向的對(duì)流和湍流作用，低層的水汽不斷地向較高層的大氣擴(kuò)散輸送。當(dāng)水汽輸送到一定高度后，空氣因冷卻達(dá)到飽和，水汽會(huì)發(fā)生凝結(jié)，形成云和降水。隨

27、著擴(kuò)散能力的減弱，越往高空，水汽含量越少。水汽輸移49第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈三 、物質(zhì)遷移水平傳輸：高低緯間輸送；就全球來說，副熱帶地區(qū)蒸發(fā)量大于降水量，大氣中水汽有盈余；而赤道和中緯度地區(qū)降水量大于蒸發(fā)量，水汽有虧損。因此，為了維持特定緯圈內(nèi)的水平衡，產(chǎn)生了水汽的經(jīng)向輸送海陸間輸送）。經(jīng)向輸送：全球水汽的經(jīng)向輸送，一個(gè)顯著的特點(diǎn)是以副熱帶高壓為中心，水汽分別向南和向北輸送，并通過大氣環(huán)流來實(shí)現(xiàn)。 水汽輸移50第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈三 、物質(zhì)遷移大氣中二氧化碳主要通過陸地和海洋中有機(jī)體的生命活動(dòng)、有機(jī)物的腐爛和化石

28、燃料的燃燒進(jìn)入大氣，它們不均勻地分布在大氣的低層，隨著湍流運(yùn)動(dòng)，CO2從源區(qū)向四周及上層大氣擴(kuò)散輸移。就全球而言，全年從低緯向高緯有少量CO2的凈輸送，以維持空氣中含量的平衡。 CO2輸移51第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈三 、物質(zhì)遷移大氣中氣溶膠物質(zhì)越接近地面濃度越大，且越不均勻。源地附近濃度大，逐漸向四周及上空擴(kuò)散輸移。較大的顆粒很快沉降回地表或被降水沖掉，但細(xì)小的顆粒則可到達(dá)平流層，在平流層中維持13年，成為大氣的“背景”。 氣溶膠輸移52第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈四 、能量流動(dòng)大氣能量的交換與傳輸，主要通過輻射、對(duì)流、

29、湍流等方式實(shí)現(xiàn)的。其中對(duì)流、湍流方式中伴隨著兩種輸熱過程： 一是通過暖空氣上升或冷暖空氣混合進(jìn)行的直接的能量傳輸，稱為顯熱傳輸； 二是水在蒸發(fā)或凝結(jié)過程中的吸熱或放熱所進(jìn)行的間接的熱量傳輸，稱為潛熱傳輸。 53第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈四 、能量流動(dòng)54第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈四 、能量流動(dòng)全球大氣能量的輸送以水平方向上的顯熱和潛熱輸送為最主要，輸送量的大小直接與溫度梯度有關(guān)，溫度梯度越大，形成的環(huán)流越強(qiáng)，輸送的熱能越多。水平方向的輸送主要有從赤道向極地（高低緯間）的輸送和海陸間的輸送。 55第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第

30、三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈四 、能量流動(dòng)高低緯間的傳輸：主要依靠全球性的大氣環(huán)流（顯熱和潛熱）及洋流來實(shí)現(xiàn)的。海陸間的傳輸：冬季，海洋是熱源，大陸是冷源，熱量從海洋輸向大陸。越近海洋，輸熱越多，氣溫越高。高低空之間的傳輸：在對(duì)流層中，由于空氣的對(duì)流，高低空之間也在進(jìn)行著能量的傳輸。56第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈四 、能量流動(dòng)熱量輸送和地球上的熱量平衡 由赤道向極地的高低緯之間的熱量傳輸，主要依靠全球性的大氣環(huán)流（顯熱和潛熱）及洋流來實(shí)現(xiàn)的，并隨緯度和季節(jié)而異。從緯度看，全球能量的輸送是從南北緯35o之間的輻射差額正值區(qū)向緯度高于35o的負(fù)值區(qū)輸送，就平均而言，輸送量以緯度40o附近為最大值。57第三章 環(huán)境倫理學(xué)基本內(nèi)容第三章 地球環(huán)境的特征第一節(jié)、大氣圈五 、氣候分異規(guī)律自然環(huán)境的地域分異規(guī)律很大程度上依賴于氣候的地域分異。氣候反映的是氣溫、降水等各種氣象要素長(zhǎng)期的平均統(tǒng)計(jì)特征。由于各地接受的太陽輻射量不同，大氣環(huán)流狀況及下墊面性質(zhì)也各不相同，造成了不同地區(qū)的氣候差異顯著。其中，太陽輻射和大氣環(huán)流具有明顯的地帶性和周期性，下墊面因子則帶有明顯的非地帶性特