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第二章《天氣與氣候》知識梳理
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1、大氣層的意義
(1)大氣層是地球上存在生命的條件之一。
大氣中含有氮氣、氧氣、二氧化碳等多種氣體，是人類生存的重要條件之一。
(2)大氣層的存在使各種復雜的天氣變化得以發生，也使得地球表面的晝夜溫度差比較小。
(3)大氣層阻擋了很大一部分可能對地球生物造成危害的紫外線輻射和小天體的撞擊。
2、大氣溫度的垂直分布
根據大氣的溫度、密度和物質組成等特點，可以把地球大氣層分為五層，即對流層、平流層、中間層、暖層和外層。
層序 高度 氣溫分布特點
外層 層底距地表約500千米 氣溫隨高度上升而升高
暖層 自中間層頂到500千米 氣溫隨高度上升而升高
中間層 自平流層頂到85千米 氣溫隨高度上升而下降
平流層 自對流層頂到55千米 氣溫隨高度上升而升高
對流層 從地面向上約17~ 18千米(赤道地區 氣溫隨高度上升而下降
從地面向上約8千米(兩極地區)
(1)對流層:有強烈的對流運動，天氣現象大都發生在該層。
(2)平流層:平流層內有對地球生命至關重要的臭氧層。平流層溫度的升高主要是由于臭氧層
3、對流層
（1）地球約四分之三的大氣質量和幾乎全部的水汽、固體雜質都集中在對流層。
（2）對流層在兩極地區的厚度約為8千米，到赤道則增大到17~ 18千米。
(3)最顯著的特點是有強烈的對流運動：在近地面，氣溫高的地方空氣呈上升運動，而氣溫低的地方空氣呈下沉運動。對流層氣溫下面高、上面低，容易發生空氣對流。
(4)天氣現象復雜多變。顯著的對流運動和充足的水汽，使對流層的天氣現象復雜多變，云、雨、雪、雷電等主要的天氣現象都發生在對流層。
（5）實驗：模擬對流層的成因
（A）用酒精燈加熱對流管的一端，如圖觀察到的現象是加熱的一端液體上升，未加熱的一端液體下沉。
（B）點燃一段線香，橫插在橡皮泥上，把一只大號燒杯倒扣在桌面上，線香置于中間，如圖所示，可以觀察到的現象是線香的煙先向上流動，到燒杯頂部后向四周擴散，最后沿燒杯壁向下流動。由此可知空氣受熱時，也會形成對流。
結論：氣溫高的地方空氣呈上升運動，而氣溫低的地方空氣呈下沉運動，從而形成空氣對流。
4、天氣是由許多要素組成的，其中主要的是氣溫、氣壓、風、濕度和降水等。
5、氣溫
（1）氣溫的含義：氣溫是描述天氣的基本要素，是大氣的溫度，空氣的冷熱程度。
（2）氣溫的測量：在氣象觀測中，溫度計通常放在一個漆成白色的百葉箱里。百葉箱朝向北面開著，一般安裝在離地面約1.5 米高度的地方。
(3)一天中最高氣溫通常出現在午后2時(即14時)左右，最低氣溫通常出現在日出前后。
(4)人體最感舒適的氣溫約為22 ℃。在35 ℃的氣溫時人感到炎熱難耐。各種農作物也都有各自不同的最適生長溫度。
6、大氣壓強的存在
（1）馬德堡半球實驗：它不僅證實了大氣壓存在,還說明了大氣壓的數值是很大的。
（2）覆杯實驗
(A)空杯（做對比實驗）現象：硬紙片下落；說明：硬紙片受到重力的作用
(B)覆杯實驗：紙片不下落。結論：證明了大氣壓強的存在此時受力分析：G紙+G水=F大氣。
(C)轉動一圈，紙片不下落。結論：大氣向各個方向有壓強。
（2）大氣壓強產生的原因
(A)大氣有重力一一產生壓強的根本原因。
(B)大氣會流動一一因此向各個方向都有壓強。
（3）平時人感覺不到大氣壓存在的原因：身體各部內外所受壓力相同，內外平衡。
7、大氣壓的大小
（1）測量大氣壓的工具：空盒氣壓計、水銀氣壓計
（3）大氣壓與海拔高度的關系：離地面越高，空氣越稀薄，空氣的密度越小，大氣壓也就越小。高度越高，大氣壓越小。
（4）大氣壓的數值
標準大氣壓：在海平面附近，大氣壓的數值接近于1.01× 105帕。標準大氣壓與760毫米高的水銀柱產生的壓強相等,即760mm汞柱=1.01×105Pa.標準大氣壓的值：相當于1厘米2的面積上施加約10牛的壓力。
8、大氣壓的作用與影響
（1）生活用品與大氣壓：吸盤式掛衣鉤、真空壓縮袋、吸塵器、離心式水泵工作原理
（A）在用吸管喝飲料時，嘴巴吸的時候，把吸管內的空氣給吸掉了，這就造成吸管內的氣壓比吸管外面的氣壓小，進而吸管外面的大氣壓便把飲料壓進吸管，我們也就喝到飲料了。
（B）醫生用注射器吸藥液時是利用大氣壓，而注射藥液時是通過人為方式增大壓強，并非大氣壓的作用。
（C）真空壓縮袋：抽出袋內的空氣，外界的大氣壓就會把它們壓得扁扁的.
(D)吸塵器：吸塵器工作時，會將里面的空氣排出，使里面形成一個低壓區，外界的空氣就會在大氣壓的作用下，帶著塵垢從吸塵器的地刷進入。
（E）離心水泵：葉輪旋轉時，泵殼里的水會隨葉輪一起旋轉，水被甩出時，轉軸附近就形成了一個低壓區，外面的水就在大氣壓的作用下，推開底閥通過進水管進入泵殼。
大氣壓對天氣的影響：
(A)一般來說，冬天的大氣壓比夏天高，晴天的大氣壓比陰雨天高。
(B)高氣壓區和低氣壓區在相同高度上的區別
比較項目 高氣壓區 低氣壓區
范圍 氣壓高的區域 氣壓低的區域
空氣流動方向 從上向下 從下向上
空氣的變化 越往下氣溫越高，水蒸氣越不容易液化 氣溫逐漸降低， 空氣中攜帶的水蒸氣容易液化
對天氣的影響 多晴朗天氣 多陰雨天氣
(3)大氣壓對人體的影響
（A）大氣壓的變化對人體會有一定的影響
人在晴朗的天氣，一般心情比較舒暢，而在陰雨天，會感到疲倦和心情煩躁。高原反應:進入高原會因氣壓減小、缺氧等原因，產生頭暈、頭痛、惡心嘔吐等
拔火罐療法的原理:當用帶橡皮球的玻璃罐吸皮膚時，一部分空氣被排出，玻璃罐內的壓強會減小，人體內外的壓強差會使該部位的皮膚向外凸出，同時血液就會因體內的壓強較大而聚集到玻璃罐吸附處，從而使皮膚出現紅斑。
（C）人體對大氣壓的變化有一個逐步適應的過程:飛機在高空飛行時，機艙內必須進行增壓，航天員在太空行走時必須穿上內部加壓的航天服等。
(4)、氣壓對液體沸點的影響
（A）實驗探究:探究氣壓對液體沸點的影響
探究過程:用酒精燈將燒瓶中的水加熱至沸騰，用大針簡緩緩地向燒瓶內充氣，使瓶內氣壓增大，發現沸騰的水不沸騰了；
然后停止加熱，待水溫稍降，再緩緩地從燒瓶內抽氣，使瓶內氣壓減小，水又重新沸騰了。
實驗結論:當氣壓增大時，液體的沸點會升高;當氣壓減小時，液體的沸點會降低。
（B）應用:
壓力鍋原理就是利用液體的沸點隨氣壓的增大而升高。如一般家用壓力鍋內的壓強接近2×105帕，鍋內水的沸點接近120℃,因此，用壓力鍋煮食物既可以保證在低壓地區將食物煮熟，還可以提高燒煮食物的速度,節省燃料。
（C）水的沸點隨氣壓而變化，因此說水的沸點是100℃，必須強調是在標準大氣壓下。
9、液體、氣體的壓強與流速的關系
（1）液體或氣體的流速越大，壓強越小;液體或氣體的流速越小，壓強越大。
（2）應用
(A)窗簾飄出窗外的現象分析:由于窗外風速較大，窗外空氣流動速度大，壓強小，窗內空氣流動速度小，壓強大，窗簾在壓強差的作用下，被“壓”出窗外。
(B)化油器工作原理:化油器上有一段突然變窄的管道與汽油供給部分相連，當氣流經過狹窄的管道時，由于流速變大，壓強變小，與外界氣體壓力形成壓強差，導致汽油就從噴管噴到氣流之中，變成霧狀。應用如噴霧器和香水瓶。
（C）火車站臺上的安全線：當火車駛過站臺時，車廂周圍的氣流速度增大，壓強減小，如果人離火車太近，可能會導致被“吸入”鐵軌，發生危險。
（D）飛機的升力:飛機在高速運動時，會形成高速氣流，由于機翼上凸下平，上方氣流的速度大于下方氣流的速度，機翼下側受到的向上的壓強大于上側受到的向下的壓強，在壓強差的作用下,使飛機得到一個向上的升力。
10、風
（1）風的形成：風是空氣的水平運動。空氣就會從高氣壓區流向低氣壓區。
（2）風的基本要素：風向和風速是描述風的兩個基本要素。
(A)風向:風吹來的方向,有“東、南、西、北”以及“東南、西南、西北、東北”八個基本方向。如果風是從東邊吹向西邊，那么這個風的風向是東風。用風向標觀測風向，風向是指風向標的尖端指向。
(B)風速:單位時間內空氣流動的距離。常用的單位有米/秒、千米/時等。風速常用風級表示。用風速儀來觀測風速。
11、空氣的濕度
（1）濕度的概念：濕度表示空氣中水汽的多少。
（2）濕度的測量
測量儀器：干濕球濕度計是最常用的濕度計，它由一支干球溫度計和一支濕球溫度計組成，濕球溫度計的球部有濕棉紗包著。先讀出干球溫度計的讀數，再讀出濕球溫度計的讀數，然后計算它們的溫度差，最后通過查相對濕度表，即可得出相對濕度。
12、降水
（1）降水：包括降雨、雨雪、冰雹等。
（2）降水的條件:①空氣的相對濕度達到100%②氣溫下降③空氣中有微小的灰塵顆粒。
（3）降雨量的測定
降雨量表示一定時間內降落到地面的水層深度。測量器具:雨量筒。計量單位:毫米。
13、天氣預報的主要內容
天氣預報主要包括陰晴、云量、降水概率、最高溫度與最低溫度、風向與風級等內容。
14、天氣圖
（1）等壓線：在天氣圖上，把同一時間氣壓值相等的點用曲線連起來的曲線。
（2）鋒：冷暖空氣的交界面叫鋒面。
(A)冷鋒:向暖空氣一側移動的鋒叫冷鋒，常帶來降雨、大風和降溫天氣。
(B)暖鋒:向冷空氣一側移動的鋒叫暖鋒，常帶來降雨天氣，氣溫升高。
名稱 冷鋒 暖鋒
示意圖
表示符號
移動 冷空氣→暖空氣 暖空氣→冷空氣
過境時 降雨、大風、降溫等 云、雨，多連續性降雨
過境后 天氣轉睛，氣壓升高、氣溫和濕度下降 天氣轉睛，氣溫上升、氣壓下降
舉例 北方夏季暴雨、我國冬季寒潮 華南地區的一場春雨一場暖
15、氣候和影響氣候的因素
(1)氣候是某一地區長時間的天氣特征，它包括天氣的平均狀況和極端狀況。
天氣 氣候
概念 短時間的陰晴、風雨、冷熱等大氣狀況 某一地區多年的平均天氣
區別 A.短時間的 B.多變的 A.較長時期的 B.變化不大的
聯系 天氣的平均狀況和極端狀況就是氣候
(2)影響氣候的主要因素：緯度、海陸性質、地形、季風。
(A)緯度位置對氣候的影響:由于接受太陽輻射的量不同.低緯度平均氣溫高。
(B)海陸性質對氣候的影響:由于海洋和陸地在比熱性質上的差別.水的比熱比沙石大。
同一緯度的海洋和陸地,冬季降溫幅度較大的是陸地；夏季升溫幅度較大的是陸地。同一緯度，離海洋較近的地區氣溫年較差較小。沿海地區的降水一般要比內陸地區更豐富。
(C)地形對氣候的影響
A.迎風坡：吹來的風含有豐富水汽，空氣受阻上升→遇冷凝結→降水;天氣濕潤、降水多，植被茂盛。背風坡：空氣下沉,干燥少雨，植被低等單調。
B.海拔高：溫度低，植被稀少;海拔低：溫度高，植被茂盛。
季風對氣候的影響
（A）季風是在不同的季節里風向相反或近于相反的風。
(B)季風產生的機理：因為海水比熱比砂石大。
(C)夏天：海水比熱大不易升溫,溫度比陸地溫度低,形成高壓區,陸地為低壓區,風從海洋吹向內陸,形成東南季風(偏南風)。冬季：反之
(D)我國季風氣候分布:大興安嶺-陰山-賀蘭山-岡底斯山一線以東以南地區是季風氣候區
16、我國西部的干旱氣候
(1)我國年降水量分布的總趨勢是從東南沿海向西北內陸遞減，夏季風不能到達的我國西部地區一般降水稀少,大多為干旱和半干旱氣候區。
（2）我國西部氣候的特點
冬寒夏熱，氣溫的日較差和年較差大；全年降水量少，降水集中在夏季；日照充沛。
（3）干旱氣候的影響
有利農業生產原因：氣溫日較差大，光照時間長，可以促進農作物養分的貯存。晴天多，日照時間很長，植物可以充分地進行光合作用，制造出大量的淀粉糖類等物質。夜間，氣溫降得很低，植物的呼吸作用減弱，減少了養分的消耗，植物能夠積累大量的營養物質。
17、寒潮、 臺風和洪水
（1）寒潮:劇烈的降溫、霜凍、大風和揚沙天氣。
（2）臺風:臺風的重災區，浙江、臺灣、福建、廣東是受臺風影響明顯的地區。臺風天氣狂風、暴雨會對人們的生命和財產安全造成威脅。但在干旱季節，臺風會帶來豐富的降水，有利于緩解旱情；同時臺風對緩和高溫天氣。
（3）洪水:自然原因:持續性暴雨、臺風。人為原因:破壞植被、圍湖造田、侵占河道等。
（4）干旱：一年四季皆可發生，全國各地都會發生。
（5）其他氣象災害：沙塵暴、冰雹、霜凍等。

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