自然地理學(xué)復(fù)習(xí)筆記

本文格式為Word版，下載可任意編輯——自然地理學(xué)復(fù)習(xí)筆記第四章氣候

第一節(jié)大氣的一般特性一、概述

天氣是某一地區(qū)在某一瞬間或某一短時(shí)間內(nèi)大氣狀態(tài)（如氣溫、濕度、壓強(qiáng)等）和大氣現(xiàn)象（如風(fēng)、雨、雪等）的綜合，是大氣中的短期過程。

氣象：大氣圈中存在著各種物理過程，如輻射過程、增溫冷卻過程、蒸發(fā)凝結(jié)過程等，這些過程形成各種風(fēng)、雨、云、霧、雪、霜、冰燈千變?nèi)f化的物理現(xiàn)象，叫氣象。

氣候是指在太陽輻射、大氣環(huán)流、下墊面性質(zhì)和人類活動(dòng)在長時(shí)間相互作用下，在某一段時(shí)間內(nèi)大量天氣過程的綜合，它既包括多年天氣平均狀況，又包含個(gè)別年份的極端天氣狀況。氣候是一定時(shí)段內(nèi)由大量天氣過程綜合而得出的長期天氣過程，其變化周期長。二、大氣的組成和結(jié)構(gòu)1、大氣的組成

低層大氣由多種氣體及懸浮在其中的液態(tài)固態(tài)雜質(zhì)組成，主要包括干潔空氣、水汽、雜質(zhì)等①干潔空氣：大氣中不含水汽的和雜質(zhì)的整個(gè)混合氣體，稱干潔空氣，其主要成分是氮、氧、氬，

此外還有少量的二氧化碳、臭氧和氫、氖、氦氪、氙燈稀有氣體。②水汽：水汽與干潔空氣混合在一起，成為實(shí)際的大氣主要成分之一，只要聚集在大氣的低層，

向高層迅速減少，來自于江河湖海及潮濕地面的水分蒸發(fā)和植物蒸騰。③雜質(zhì)：大氣中懸浮著這種固體雜質(zhì)和液體微粒（小水滴或小冰晶）稱氣體溶膠粒子

④大氣污染：由于人類活動(dòng)的影響，是局部甚至全球范圍內(nèi)大氣成分發(fā)生了對(duì)生物體有害的變化，

稱大氣污染。主要污染物有粉塵、煙塵、SO2,NO2，CO,CO2，H2S,HC等，其污染員主要是工業(yè)廢氣、汽車尾氣、家庭爐灶和人們?cè)谏钪信欧诺母鞣N廢氣，以及農(nóng)藥、化肥使用等。2、大氣的結(jié)構(gòu)

1）對(duì)流層：大氣圈的最底層，自地面到8~18km，厚度最薄并隨唯獨(dú)、季節(jié)而變化，對(duì)流層質(zhì)量

最大，水汽最多，是天氣變化最主要和最繁雜的一層，對(duì)人類活動(dòng)和地球生物的影響最大，與自然地理環(huán)境關(guān)系最密切。

對(duì)流層的基本特征：

①氣溫隨高度的增加而降低：由于對(duì)流層主要從地面得到熱量，因此愈接近地面空氣受熱愈多，

氣溫就愈高，離地面愈遠(yuǎn)，氣溫就愈低。在不同地區(qū)，不同季節(jié)，不同高度，氣溫隨高度的降低值是不同的，平均每上升100米，氣溫下降約0.65°C。②具有猛烈的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)：由于地面的加熱不均的影響，產(chǎn)生對(duì)流運(yùn)動(dòng)，對(duì)流運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度主要

隨緯度、季節(jié)的變化而不同，一般低緯較強(qiáng)，高緯較弱，夏季較強(qiáng)，冬季較弱。③氣象要素水平分布不均勻：由于對(duì)流層受地表影響最大，而地表有海陸分異、地形起伏等差異，

因此在對(duì)流層中溫度、濕度水平分布不均勻，從而經(jīng)常引發(fā)大規(guī)模的水平運(yùn)動(dòng)，冷暖氣流交綏頻繁。2）平流層：自對(duì)流層頂向上至50-55km

平流層的主要特征：

①溫度隨高度升高而增加：在平流層內(nèi)，隨著高度的增高，氣溫最初保持不變或微有上升（同溫

層），自25km以上氣溫隨高度增加而明顯上升（逆溫層），造成這種氣溫分布的原因是其受地面溫度影響小、特別是存在大量臭氧（臭氧層20~30km）能大量吸收太陽紫外線輻射。②沒有猛烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)：平流層溫度隨高度升高而增加，不利于空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)發(fā)展。所以叫平流

層。飛機(jī)在此層飛行不易顛簸。③水汽、塵埃含量很少：平流層遠(yuǎn)離地面，加之有逆溫層存在，空氣無對(duì)流運(yùn)動(dòng)，水汽、塵埃很

少（強(qiáng)火山爆發(fā)活動(dòng)影響除外），使得平流層天氣晴朗，大氣透明程度好。3）中間層：自平流層頂部到85km。這一層的特點(diǎn)是隨著高度的增加，氣溫迅速下降，并且伴有猛烈的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)，所以又被稱為高空對(duì)流層。原因：該層中幾乎沒有臭氧，而氮和氧等氣體所能吸收的那些波長更短的太陽輻射又大部分被上層大氣所吸收掉。

電離層(D層)在中間層的60～90km高度上，有一個(gè)白天才出現(xiàn)的電離層(D層)，這一區(qū)域的大氣處于部分電離或完全電離的狀態(tài)。形成原因在于地球高層大氣的分子和原子，在太陽紫外線、X射線和高能粒子的作用下發(fā)生電離，產(chǎn)生自由電子和正負(fù)離子。4）暖層（熱層）：中間層向上至～800km高度

暖層的主要特點(diǎn)

①氣溫隨高度增加而迅速增高。這是由于這一層中波長小于0.175um的太陽紫外線輻射都被該層

中的大氣物質(zhì)（主要是氧原子）吸收。②大氣處于高度電離狀態(tài)，但電離程度是不均勻的。該層包括電離程度最強(qiáng)的兩個(gè)區(qū)域?yàn)镋區(qū)（約

90～130km）和F區(qū)（約160～350km）。由于高層大氣電離層的存在，高層大氣中能夠產(chǎn)生電流和磁場(chǎng)，并可反射無線電波。另一常見現(xiàn)象——極光。

極光是由于太陽發(fā)出的高速帶電粒子使高層稀疏的空氣分子或原子激發(fā)后發(fā)出的彩色的光，這些高速帶點(diǎn)粒子在地球磁場(chǎng)的作用下，向南北兩極移動(dòng)，所以極光往往出現(xiàn)在高緯度地區(qū)5）逸散層（外層）：800km以上。該層氣溫隨高度增加很少變化，大氣粒子經(jīng)常散逸至星際空間，

是大氣圈與星際空間的過渡地帶。三、大氣水分及其相變

1、空氣濕度表示大氣中水汽含量多少的物理量。大氣濕度狀況直接影響了云、霧、降水等天氣

現(xiàn)象的形成。1）表示方法：

水汽壓：大氣中的水汽產(chǎn)生的那部分壓力稱為水氣壓，用e表示，單位：hPa。大氣中水汽含量越多，水汽壓越大。

飽和水汽壓：在一定溫度條件下，單位體積空氣中的水汽量有一定限度，假使水汽含量達(dá)到此限度，空氣就呈飽和狀態(tài)，稱為飽和空氣，飽和空氣的水氣壓就是飽和水汽壓，也叫最大水汽壓，用E表示，單位：hPa。水汽含量超過超過該限度，水汽就要開始凝結(jié)。在不同的溫度條件下，飽和水汽壓數(shù)值不同。飽和水汽壓隨溫度升高而增大。

絕對(duì)濕度：單位體積空氣中所含的水汽含量，稱為絕對(duì)濕度，也稱水汽密度，用a表示，單位g/m3或g/cm3?？諝庵兴吭蕉?，絕對(duì)濕度就越大。但實(shí)際工作中，水汽含量不易直接測(cè)量，尋常用e代替。

相對(duì)濕度：空氣中的實(shí)際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓之比的百分?jǐn)?shù)，稱為相對(duì)濕度，用f表示，即f＝e/E×100％。F的大小直接反映空氣距離飽和的程度，當(dāng)f接近100％時(shí)，表面當(dāng)時(shí)空氣近于飽和。在水汽壓不變的狀況下，氣溫升高，飽和水汽壓增大，相對(duì)濕度減小。

飽和差：在一定溫度下，飽和水汽壓與實(shí)際空氣中水汽壓之差，稱為飽和差，用d表示，即d=E－e。它表示實(shí)際空氣距離飽和的程度，d越大，說明空氣中水汽含量越少。

比濕：在一團(tuán)濕空氣中，水汽的質(zhì)量與該團(tuán)空氣總質(zhì)量（水汽質(zhì)量＋干空氣質(zhì)量）的比值，稱為比濕，用q表示，單位是g/g（或g/kg），表示每一克（或千克）濕空氣中含有多少克水汽。對(duì)于某一團(tuán)空氣來說，只要其中水汽質(zhì)量和干空氣質(zhì)量保持不變，體積發(fā)生變化時(shí)，其比濕不變。露點(diǎn)：在空氣中水汽含量不變，氣壓一定的條件下，使空氣冷卻達(dá)到飽和時(shí)的溫度，稱為露點(diǎn)溫度，簡稱露點(diǎn)，用Td表示，單位：℃。在氣壓一