当前课程知识点：环境地学原理 > 第三章 地球环境子系统—大气圈 > 3.2 大气圈中的能量 > 3.2 大气圈中的能量
大家好我们今天来研讨这个知识点
大气圈中的能量
大气圈当中的能量第一个太阳的辐射
第二个大气地表的辐射平衡
再一个由于能量的差异造成的大气的温度场和气压场
这四个议题
那么大气当中的太阳辐射能大家都知道
物体的绝对温度高于零度的话
都会向外层辐射辐射能
太阳大家都知道我们前面讲太阳的温度是6000度
所以说太阳向外辐射的能量是很多的
一般的
把通过辐射传播的能量叫做辐射能
有的辐射有的时候是能量的传播形式之一
也是太阳能传播
在我们地球环境系统的唯一的一个形式
一般的把太阳辐射能称为太阳辐射
或者直接就称为辐射
那么我们地面吸收到的太阳辐射能
是依照本身你吸收了太阳的辐射能
你的温度增加你又依照本身的温度向外辐射
由于地面和大气的温度
远远的低于太阳的温度
所以说地面和大气向外辐射的辐射能的波长
远远的要大于太阳辐射的波长
所以说能量主要集中在3到120微米之间
所以说
地面的辐射我们称为长波辐射
太阳辐射称为短波辐射就这个意思
这个是太阳辐射主要是集中在可见光这个波段
那么这个是
我们地球表面的地面和大气的辐射
集中在红外这个波段这个就说
太阳辐射穿过大气层到达地面
一部分被地球大气吸收了
一部分到达地面那地面的长波辐射又这么出去的
这个就形成了一种平衡
它接受的太阳辐射能的总量
跟它向外层空间辐射出去的长波辐射的总能量
应该是一致的
所以说地球表面是热量是平衡的
这个热量平衡有这么三个原则
这个就是说进入太阳的辐射是100
大气反射6云层反射20％
地面反射出去的4％
到达地面的只有51
大气和云层吸收的19％这太阳辐射能到达地面的
那么大家都知道地面的热平衡就说
它一方面吸收太阳辐射同时
大气当中和地面又不断地向外层空间
释放长波辐射我们接受的太阳的短波辐射
用太阳常数可以表示
因为太阳常数一般的受日照跟高度角
太阳高度角的影响这是一个问题
那么就是说到达地面的太阳辐射
包括太阳光直接到达地面的直接辐射
太阳辐射经过大气
最后反射到地面的辐射叫散辐射
地面是一个球体
正午太阳高度角是最高的但是因纬度不同
在低纬度地太阳高度角比较高
所以说地球表面接受的太阳辐射也是不同的
这个大家应该知道一下
比如说这个地方你在赤道地区
垂直90度接受的辐射能是这个
那么在45度地区那么同样的能量
到达的区域面积就增加了
所以说这个高纬度地区
单位面积接受的辐射能就比较少
这一个形象就是说这太阳辐射能
到达赤道地区是这么多
到达30度地区面积增加
到达极地面积更增加那就是极地每个单位面积
接受的太阳辐射能远远的小于赤道
这个是一个特点这个就是
一年里边这个不同纬度地区接受的太阳辐射能的变化的多少
实际接受太阳辐射能最多的
也不在赤道
因为赤道地区对流强多云
接受的太阳辐射能最多的
往往在副热带地区那么地球表面接受的
太阳辐射能受其它因素的影响
一方面从全球来看分布接受的
太阳辐射能仍表现出来一个跟
纬线平行就说纬度相同的地区
大致接受的太阳辐射能是相同的
一般的由低纬度向高纬度逐渐的减少
形成了地球上的热量带
这个大家都说地球上的热量带
我们说的热带温带寒温带寒带
就是这个意思这个是地球上的
一个热量带这个是地表接受的
太阳辐射能的总量大家一看
总量在这些地方也不在赤道
赤道地区也不是很多所以说两极地区很少
这个大家知道一下
再一个气温场气温场是大气当中
温度的变化的一个特点
我们一个地区的气温有绝对最高气温
绝对最低气温那么一般的
这个气温和地理位置和纬度地形海拔气团季节时间等等
都是变化的
影响气温变化的一个因素那么
气温随时间的变化有一个是日变化
有一个是年变化有的时候
我们还有一个季节变化
其原因主要是和地球的自转和公转有关
一天之内气温最高值与最低值之差称为气温的日较差
一年之中月平均气温最高值
与月平均气温最低值之差
叫做气温的年较差
他们这个日较差年较差均与
地理纬度地表状况天气状况密切相关
比如说在高原地区往往的
气温的日较差比较大这个比如说
这个是一年的1月份全球的气温的变化
大家一看一月份
这个我们国家的东北跟广州海南岛的气温差异是很大的
这个是1月份的
这个是7月份的变化
大家一看我们国家这个差异温度很小的
这个也是一个变化的特征
所以说这个是全球气温的一个变化
但是大致的格局还是跟纬度是平行的
再一个气温的分布
一方面和地理纬度有关
再一个和海陆的分布大的地形有关
第一个全球的气温分布都有一个
大致与纬线平行的一个特点
第二个北半球的1月份气温的差异比较大
这个大家肯定都知道
你要冬天从哈尔滨到三亚去
你看看你那个衣服的变量
再一个夏天的7月份的等温线比较稀疏
稀疏就是温差比较小
夏季气温海面上的气温低于陆地
冬季海面上的气温高于陆地
再一个就是说北大西洋的墨西哥暖流对大西洋
包括西欧的空气的影响气温的影响
都是很巨大的大家一看这是
我们国家的气温的变化
在这些地方属于边缘热带
到这些地方属于寒温带当然这个是高原寒带
这个是我们国家的气温的一个特征
再一个看一看气压为什么
因为温度不同气压肯定是不同
温度不同气体的密度就不同所以说
这个气压产生的原因就是空气的柱的压力
这个大家就说气压随着高度的上升而降低
这个大家都知道有这个特点
越往海拔越高气压越少
这个就说在大气的层里边
随着高度的升高气压层指数的减少
大家想一想这个指数的减少
完全可以拟合出来一个数学方程式
所以说在GPS出现之前
人类的登山都用气压
我测这个地方的气压算一下对应的高度多少米
就可以算出来这个是过去的
叫也叫气压表也叫高度表
登山一般的你爬就可以知道
你上了多高那么
气压场的基本形式有这么几个
一个叫低压或者低压槽再一个叫高气压也称为高压
低压槽和高压槽当然
这个低压槽是低压的弱的一个方面
高压槽高压脊是高压弱的一个方面
还有一个鞍形气压区
这个大家知道我这样给图一看就行
大家一看这个是一个强的低压
大家一看这个是一个强的低压
台风就是一个低压台风的中心区的
这个气压可以达到900
90多百帕应该很低了
这个是一个高压区大家一看
高压区往这个方向气压降低的很快
往这个方向气压降低得很慢
所以说风要往这个方向刮风就大
往这个方向刮风就小
这个也就是这边的气压梯度力
气压梯度大这边气压梯度小
这个是高压的状况这个是一个高压脊
就是说这个地方是高压但是
这个高压这个圈没有合并起来形成
一个高压脊
这个就是一个低压槽这个地方气压只有一千
而周围这个地方一千一所以说
这个地方是一个低压槽
它没有闭合起来
我们看一看这叫鞍部区这个地方是两个高压
这两个地方是两个低压我们
这地方是鞍部这个就是鞍子这前边高的
鞍子的后边高的两侧是放腿的
是低压这个叫鞍部这个鞍部的时候
有时候我们在水文上地形也有鞍部
大家要理解这个概念
我们今天就讨论这几个问题希望
大家考虑一下什么叫太阳辐射能
大家想一想我们人类社会离开了太阳辐射能我们能生活吗
大家想一想我们人类社会离开了太阳辐射能我们能生活吗
第二个
就描述一下地面有效辐射及其影响因素
当然了你地面水分要多一点
你可能保持温度就要多一点
再一个气压场温度场他有什么样的关系
我告诉大家一般的温度高的地方气压就低
为什么
因为温度高的地方就对流强
空气往上走它就不往下压所以说
它的气压就低大家回去再考虑一下
我们今天就到这谢谢大家
-1.1 环境及其特征
-1.1 环境及其特征--作业
-1.2 环境的类型
-1.2 环境的类型--作业
-1.3 环境问题及其类型
-1.3 环境问题及其类型--作业
-1.4 环境地学研究方法
-1.4 环境地学研究方法--作业
-1.5 学生学后自编—地球与人类就环境问题的讨论
-2.1 地球环境系统的外围空间-太阳系
-2.1 地球环境系统的外围空间-太阳系--作业
-2.2 地球运动
--2.2 地球运动
-2.2 地球运动--作业
-2.3 地球环境的组成
-2.3 地球环境的组成--作业
-3.1 大气圈组成结构
-3.1 大气圈组成结构--作业
-3.2 大气圈中的能量
-3.2 大气圈中的能量--作业
-3.3 大气运动
--3.3 大气运动
-3.3 大气运动--作业
-3.4 气候及其类型
-3.4 气候及其类型--作业
-3.5 人类活动对大气圈的影响
-3.5 人类活动对大气圈的影响--作业
-3.6 大气污染源
-3.6 大气污染源--作业
-3.7 大气污染物及其转化
-3.7 大气污染物及其转化--作业
-3.8 大气污染类型
-3.8 大气污染类型--作业
-3.9 影响大气污染的环境地学因素
-3.9 影响大气污染的环境地学因素--作业
-3.10 创新性研讨-密气洁京工程
-3.10 创新性研讨-密气洁京工程--作业
-4.1 水圈概况
--4.1 水圈概况
-4.1 水圈概况--作业
-4.2 水分循环及其资源环境意义
-4.2 水分循环及其资源环境意义--作业
-4.3 水污染概况
-4.3 水污染概况--作业
-4.4 水体污染物的转化
-4.4 水体污染物的转化--作业
-4.5 水体污染与自净机制
-4.5 水体污染与自净机制--作业
-4.6 水体溶解氧平衡
-第四章 地球环境子系统—水圈--4.6 水体溶解氧平衡
-4.7 河段水质模型
-4.7 河段水质模型--作业
-4.8 人类活动对水圈影响概况
-4.8 人类活动对水圈影响概况--作业
-5.1 岩石圈概况
-5.1 岩石圈概况--作业
-5.2 板块构造学说简介
-5.2 板块构造学说简介--作业
-5.3 岩石圈化学元素丰度
-5.3 岩石圈化学元素丰度--作业
-5.4 岩石圈组成-矿物
-5.4 岩石圈组成-矿物--作业
-5.5 岩石圈组成-岩石
-5.5 岩石圈组成-岩石--作业
-5.6 岩石圈运动
-5.6 岩石圈运动--作业
-5.7 地壳演化简史
-5.7 地壳演化简史--作业
-5.8 构造地貌
--5.8 构造地貌
-5.8 构造地貌--作业
-5.9 外营力地貌1
-5.9 外营力地貌1--作业
-5.10 外营力地貌2
-5.10 外营力地貌2--作业
-5.11 外营力地貌3
-5.11 外营力地貌3--作业
-5.12 人类活动对岩石圈的影响
-5.12 人类活动对岩石圈的影响--作业
-6.1 土壤圈概况
-6.1 土壤圈概况--作业
-6.2 土壤的功能概述
-6.2 土壤的功能概述--作业
-6.3 土壤原生矿物及其转化
-6.3 土壤原生矿物及其转化--作业
-6.4 土壤次生矿物及其类型
-6.4 土壤次生矿物及其类型--作业
-6.5 土壤矿质元素概况
-6.5 土壤矿质元素概况--作业
-6.6 土壤有机质概况
-6.6 土壤有机质概况--作业
-6.7 土壤生物
--6.7 土壤生物
-6.7 土壤生物--作业
-6.8 土壤与成土环境的相互作用
-6.8 土壤与成土环境的相互作用--作业
-6.9 土壤分类概况
-6.9 土壤分类概况--作业
-6.10 土壤与人类相互作用
-6.10 土壤与人类相互作用--作业
-6.11 土壤污染源与污染物
-6.11 土壤污染源与污染物--作业
-6.12 土壤污染概念
-6.12 土壤污染概念--作业
-6.13 土壤污染修复理论
-6.13 土壤污染修复理论--作业
-6.14 棉花萃取土壤中重金属
-6.14 棉花萃取土壤中重金属--作业
-6.15 柳树萃取土壤中重金属
-6.15 柳树萃取土壤中重金属--作业
-6.16 土壤健康
-6.16 土壤健康--作业
-6.17 土十条简介
-6.17 土十条简介--作业
-7.1 生物圈概况
-7.1 生物圈概况--作业
-7.2 生态系统类型及其分布
-7.2 生态系统类型及其分布--作业
-8.1 智慧圈及其组成
-8.1 智慧圈及其组成--作业
-8.2 跨流域调水的环境影响
-8.2 跨流域调水的环境影响--作业
-8.3 人类社会与环境的协调
-8.3 人类社会与环境的协调--作业
-9.1 自然资源类型及特征
-9.1 自然资源类型及特征--作业
-9.2 土地资源利用及其环境影响
-9.2 土地资源利用及其环境影响--作业
-9.3 旅游资源利用及其环境影响
-9.3 旅游资源利用及其环境影响--作业
-10.1 自然灾害的类型及特征
-10.1 自然灾害的类型及特征--作业
-10.2 地质灾害及其环境影响
-10.2 地质灾害及其环境影响--作业
-10.3 中国自然灾害特征
-10.3 中国自然灾害特征--作业
-11.1 地球环境中的物质循环
-11.1 地球环境中的物质循环--作业
-11.2 氟硒循环异常与地方病
-11.2 氟硒循环异常与地方病--作业
-11.3 放射性核素循环
-11.3p 放射性核素循环--作业
-12.1 聚落环境及其类型
-12.1 聚落环境及其类型--作业
-12.2 人类优化聚落环境的风水理念
-12.2 人类优化聚落环境的风水理念--作业
-12.3 人类优化聚落环境实例剖析
-12.3 人类优化聚落环境实例剖析--作业
-13.1 城市环境及其特征
-13.1 城市环境及其特征--作业
-13.2 城市内涝的环境地学剖析
-13.2 城市内涝的环境地学剖析--作业
-14.1 环境地学野外调查基础
-14.1 环境地学野外调查基础--作业
-14.2 环境样品采集点的设置
-14.2 环境样品采集点的设置--作业
-14.3 环境制图简介
-14.3 环境制图简介--作业
-14.4 遥感技术在环境地学中的应用
-14.4 遥感技术在环境地学中的应用--作业
-14.5 优化土地利用配置建设生态清洁小流域
-14.5 优化土地利用配置建设生态清洁小流域--作业
-14.6 南极环境地学特征
-14.6 南极环境地学特征--作业
-14.7 耕地土壤野外快速诊断存储—评价技术
-期末考试
--4-题干
--5-题干
-期末考试--作业
