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第二章《天气与气候》知识梳理
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1、大气层的意义
(1)大气层是地球上存在生命的条件之一。
大气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种气体，是人类生存的重要条件之一。
(2)大气层的存在使各种复杂的天气变化得以发生，也使得地球表面的昼夜温度差比较小。
(3)大气层阻挡了很大一部分可能对地球生物造成危害的紫外线辐射和小天体的撞击。
2、大气温度的垂直分布
根据大气的温度、密度和物质组成等特点，可以把地球大气层分为五层，即对流层、平流层、中间层、暖层和外层。
层序 高度 气温分布特点
外层 层底距地表约500千米 气温随高度上升而升高
暖层 自中间层顶到500千米 气温随高度上升而升高
中间层 自平流层顶到85千米 气温随高度上升而下降
平流层 自对流层顶到55千米 气温随高度上升而升高
对流层 从地面向上约17~ 18千米(赤道地区 气温随高度上升而下降
从地面向上约8千米(两极地区)
(1)对流层:有强烈的对流运动，天气现象大都发生在该层。
(2)平流层:平流层内有对地球生命至关重要的臭氧层。平流层温度的升高主要是由于臭氧层
3、对流层
（1）地球约四分之三的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质都集中在对流层。
（2）对流层在两极地区的厚度约为8千米，到赤道则增大到17~ 18千米。
(3)最显著的特点是有强烈的对流运动：在近地面，气温高的地方空气呈上升运动，而气温低的地方空气呈下沉运动。对流层气温下面高、上面低，容易发生空气对流。
(4)天气现象复杂多变。显著的对流运动和充足的水汽，使对流层的天气现象复杂多变，云、雨、雪、雷电等主要的天气现象都发生在对流层。
（5）实验：模拟对流层的成因
（A）用酒精灯加热对流管的一端，如图观察到的现象是加热的一端液体上升，未加热的一端液体下沉。
（B）点燃一段线香，横插在橡皮泥上，把一只大号烧杯倒扣在桌面上，线香置于中间，如图所示，可以观察到的现象是线香的烟先向上流动，到烧杯顶部后向四周扩散，最后沿烧杯壁向下流动。由此可知空气受热时，也会形成对流。
结论：气温高的地方空气呈上升运动，而气温低的地方空气呈下沉运动，从而形成空气对流。
4、天气是由许多要素组成的，其中主要的是气温、气压、风、湿度和降水等。
5、气温
（1）气温的含义：气温是描述天气的基本要素，是大气的温度，空气的冷热程度。
（2）气温的测量：在气象观测中，温度计通常放在一个漆成白色的百叶箱里。百叶箱朝向北面开着，一般安装在离地面约1.5 米高度的地方。
(3)一天中最高气温通常出现在午后2时(即14时)左右，最低气温通常出现在日出前后。
(4)人体最感舒适的气温约为22 ℃。在35 ℃的气温时人感到炎热难耐。各种农作物也都有各自不同的最适生长温度。
6、大气压强的存在
（1）马德堡半球实验：它不仅证实了大气压存在,还说明了大气压的数值是很大的。
（2）覆杯实验
(A)空杯（做对比实验）现象：硬纸片下落；说明：硬纸片受到重力的作用
(B)覆杯实验：纸片不下落。结论：证明了大气压强的存在此时受力分析：G纸+G水=F大气。
(C)转动一圈，纸片不下落。结论：大气向各个方向有压强。
（2）大气压强产生的原因
(A)大气有重力一一产生压强的根本原因。
(B)大气会流动一一因此向各个方向都有压强。
（3）平时人感觉不到大气压存在的原因：身体各部内外所受压力相同，内外平衡。
7、大气压的大小
（1）测量大气压的工具：空盒气压计、水银气压计
（3）大气压与海拔高度的关系：离地面越高，空气越稀薄，空气的密度越小，大气压也就越小。高度越高，大气压越小。
（4）大气压的数值
标准大气压：在海平面附近，大气压的数值接近于1.01× 105帕。标准大气压与760毫米高的水银柱产生的压强相等,即760mm汞柱=1.01×105Pa.标准大气压的值：相当于1厘米2的面积上施加约10牛的压力。
8、大气压的作用与影响
（1）生活用品与大气压：吸盘式挂衣钩、真空压缩袋、吸尘器、离心式水泵工作原理
（A）在用吸管喝饮料时，嘴巴吸的时候，把吸管内的空气给吸掉了，这就造成吸管内的气压比吸管外面的气压小，进而吸管外面的大气压便把饮料压进吸管，我们也就喝到饮料了。
（B）医生用注射器吸药液时是利用大气压，而注射药液时是通过人为方式增大压强，并非大气压的作用。
（C）真空压缩袋：抽出袋内的空气，外界的大气压就会把它们压得扁扁的.
(D)吸尘器：吸尘器工作时，会将里面的空气排出，使里面形成一个低压区，外界的空气就会在大气压的作用下，带着尘垢从吸尘器的地刷进入。
（E）离心水泵：叶轮旋转时，泵壳里的水会随叶轮一起旋转，水被甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，外面的水就在大气压的作用下，推开底阀通过进水管进入泵壳。
大气压对天气的影响：
(A)一般来说，冬天的大气压比夏天高，晴天的大气压比阴雨天高。
(B)高气压区和低气压区在相同高度上的区别
比较项目 高气压区 低气压区
范围 气压高的区域 气压低的区域
空气流动方向 从上向下 从下向上
空气的变化 越往下气温越高，水蒸气越不容易液化 气温逐渐降低， 空气中携带的水蒸气容易液化
对天气的影响 多晴朗天气 多阴雨天气
(3)大气压对人体的影响
（A）大气压的变化对人体会有一定的影响
人在晴朗的天气，一般心情比较舒畅，而在阴雨天，会感到疲倦和心情烦躁。高原反应:进入高原会因气压减小、缺氧等原因，产生头晕、头痛、恶心呕吐等
拔火罐疗法的原理:当用带橡皮球的玻璃罐吸皮肤时，一部分空气被排出，玻璃罐内的压强会减小，人体内外的压强差会使该部位的皮肤向外凸出，同时血液就会因体内的压强较大而聚集到玻璃罐吸附处，从而使皮肤出现红斑。
（C）人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程:飞机在高空飞行时，机舱内必须进行增压，航天员在太空行走时必须穿上内部加压的航天服等。
(4)、气压对液体沸点的影响
（A）实验探究:探究气压对液体沸点的影响
探究过程:用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，用大针简缓缓地向烧瓶内充气，使瓶内气压增大，发现沸腾的水不沸腾了；
然后停止加热，待水温稍降，再缓缓地从烧瓶内抽气，使瓶内气压减小，水又重新沸腾了。
实验结论:当气压增大时，液体的沸点会升高;当气压减小时，液体的沸点会降低。
（B）应用:
压力锅原理就是利用液体的沸点随气压的增大而升高。如一般家用压力锅内的压强接近2×105帕，锅内水的沸点接近120℃,因此，用压力锅煮食物既可以保证在低压地区将食物煮熟，还可以提高烧煮食物的速度,节省燃料。
（C）水的沸点随气压而变化，因此说水的沸点是100℃，必须强调是在标准大气压下。
9、液体、气体的压强与流速的关系
（1）液体或气体的流速越大，压强越小;液体或气体的流速越小，压强越大。
（2）应用
(A)窗帘飘出窗外的现象分析:由于窗外风速较大，窗外空气流动速度大，压强小，窗内空气流动速度小，压强大，窗帘在压强差的作用下，被“压”出窗外。
(B)化油器工作原理:化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供给部分相连，当气流经过狭窄的管道时，由于流速变大，压强变小，与外界气体压力形成压强差，导致汽油就从喷管喷到气流之中，变成雾状。应用如喷雾器和香水瓶。
（C）火车站台上的安全线：当火车驶过站台时，车厢周围的气流速度增大，压强减小，如果人离火车太近，可能会导致被“吸入”铁轨，发生危险。
（D）飞机的升力:飞机在高速运动时，会形成高速气流，由于机翼上凸下平，上方气流的速度大于下方气流的速度，机翼下侧受到的向上的压强大于上侧受到的向下的压强，在压强差的作用下,使飞机得到一个向上的升力。
10、风
（1）风的形成：风是空气的水平运动。空气就会从高气压区流向低气压区。
（2）风的基本要素：风向和风速是描述风的两个基本要素。
(A)风向:风吹来的方向,有“东、南、西、北”以及“东南、西南、西北、东北”八个基本方向。如果风是从东边吹向西边，那么这个风的风向是东风。用风向标观测风向，风向是指风向标的尖端指向。
(B)风速:单位时间内空气流动的距离。常用的单位有米/秒、千米/时等。风速常用风级表示。用风速仪来观测风速。
11、空气的湿度
（1）湿度的概念：湿度表示空气中水汽的多少。
（2）湿度的测量
测量仪器：干湿球湿度计是最常用的湿度计，它由一支干球温度计和一支湿球温度计组成，湿球温度计的球部有湿棉纱包着。先读出干球温度计的读数，再读出湿球温度计的读数，然后计算它们的温度差，最后通过查相对湿度表，即可得出相对湿度。
12、降水
（1）降水：包括降雨、雨雪、冰雹等。
（2）降水的条件:①空气的相对湿度达到100%②气温下降③空气中有微小的灰尘颗粒。
（3）降雨量的测定
降雨量表示一定时间内降落到地面的水层深度。测量器具:雨量筒。计量单位:毫米。
13、天气预报的主要内容
天气预报主要包括阴晴、云量、降水概率、最高温度与最低温度、风向与风级等内容。
14、天气图
（1）等压线：在天气图上，把同一时间气压值相等的点用曲线连起来的曲线。
（2）锋：冷暖空气的交界面叫锋面。
(A)冷锋:向暖空气一侧移动的锋叫冷锋，常带来降雨、大风和降温天气。
(B)暖锋:向冷空气一侧移动的锋叫暖锋，常带来降雨天气，气温升高。
名称 冷锋 暖锋
示意图
表示符号
移动 冷空气→暖空气 暖空气→冷空气
过境时 降雨、大风、降温等 云、雨，多连续性降雨
过境后 天气转睛，气压升高、气温和湿度下降 天气转睛，气温上升、气压下降
举例 北方夏季暴雨、我国冬季寒潮 华南地区的一场春雨一场暖
15、气候和影响气候的因素
(1)气候是某一地区长时间的天气特征，它包括天气的平均状况和极端状况。
天气 气候
概念 短时间的阴晴、风雨、冷热等大气状况 某一地区多年的平均天气
区别 A.短时间的 B.多变的 A.较长时期的 B.变化不大的
联系 天气的平均状况和极端状况就是气候
(2)影响气候的主要因素：纬度、海陆性质、地形、季风。
(A)纬度位置对气候的影响:由于接受太阳辐射的量不同.低纬度平均气温高。
(B)海陆性质对气候的影响:由于海洋和陆地在比热性质上的差别.水的比热比沙石大。
同一纬度的海洋和陆地,冬季降温幅度较大的是陆地；夏季升温幅度较大的是陆地。同一纬度，离海洋较近的地区气温年较差较小。沿海地区的降水一般要比内陆地区更丰富。
(C)地形对气候的影响
A.迎风坡：吹来的风含有丰富水汽，空气受阻上升→遇冷凝结→降水;天气湿润、降水多，植被茂盛。背风坡：空气下沉,干燥少雨，植被低等单调。
B.海拔高：温度低，植被稀少;海拔低：温度高，植被茂盛。
季风对气候的影响
（A）季风是在不同的季节里风向相反或近于相反的风。
(B)季风产生的机理：因为海水比热比砂石大。
(C)夏天：海水比热大不易升温,温度比陆地温度低,形成高压区,陆地为低压区,风从海洋吹向内陆,形成东南季风(偏南风)。冬季：反之
(D)我国季风气候分布:大兴安岭-阴山-贺兰山-冈底斯山一线以东以南地区是季风气候区
16、我国西部的干旱气候
(1)我国年降水量分布的总趋势是从东南沿海向西北内陆递减，夏季风不能到达的我国西部地区一般降水稀少,大多为干旱和半干旱气候区。
（2）我国西部气候的特点
冬寒夏热，气温的日较差和年较差大；全年降水量少，降水集中在夏季；日照充沛。
（3）干旱气候的影响
有利农业生产原因：气温日较差大，光照时间长，可以促进农作物养分的贮存。晴天多，日照时间很长，植物可以充分地进行光合作用，制造出大量的淀粉糖类等物质。夜间，气温降得很低，植物的呼吸作用减弱，减少了养分的消耗，植物能够积累大量的营养物质。
17、寒潮、 台风和洪水
（1）寒潮:剧烈的降温、霜冻、大风和扬沙天气。
（2）台风:台风的重灾区，浙江、台湾、福建、广东是受台风影响明显的地区。台风天气狂风、暴雨会对人们的生命和财产安全造成威胁。但在干旱季节，台风会带来丰富的降水，有利于缓解旱情；同时台风对缓和高温天气。
（3）洪水:自然原因:持续性暴雨、台风。人为原因:破坏植被、围湖造田、侵占河道等。
（4）干旱：一年四季皆可发生，全国各地都会发生。
（5）其他气象灾害：沙尘暴、冰雹、霜冻等。

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