等温线图的阅读

  1. 等温线密集,说明气温差别大; 等温线稀疏,说明气温差别小。

  2. 等温线与纬线平行,说明气温主要受纬度影响。等温线与海岸平行,说明气温受海洋影响显著。

  3. 等温线弯曲分布的规律:

影 响

因 素

气温比同

纬度地区

等 温 线

弯曲状况

影 响

因 素

气温比同

纬度地区

等 温 线

弯曲状况

夏季陆地

冬季海洋

气温高

凸向高纬

夏季海洋

冬季陆地

气温低

凸向低纬

地势低

气温高

凸向高纬

地势高

气温低

凸向低纬

暖流经过

气温高

凸向高纬

寒流经过

气温低

凸向低纬

二氧化碳和“温室效应” 在包围地球的大气层中,有微量的二氧化碳。二氧化碳有一个特性,它对来自太阳的短波辐射如可见光、紫外线等“开绿灯”,允许它们长驱直入到达地表。地表吸收了短波辐射后温度上升,也要通过长波辐射如红外线向外散发热量,而二氧化碳对于红外线这样的长波辐射却“亮红灯”,不让其通过,这样就使热量滞留在地球表面。这种现象类似于玻璃温室,故称之为“温室效应”。

随着人类对燃料的使用量与日俱增,向大气排放的二氧化碳越来越多。同时,地球上的森林面积急剧减少,对二氧化碳的吸收能力降低。由此引起大气中二氧化碳的浓度日趋升高,100 年来大气中二氧化碳的浓度增长了 25

%。二氧化碳浓度升高将使“温室效应”加剧,地球气温上升。气候的变暖将会导致南北两极“冰帽”融化,使海洋水位上升。据有些科学家估计,到下个世纪中叶,地球表面平均温度将上升 1.5 至 4.5 摄氏度,海平面将上升

0.25 米至 1.4 米。另据一些科学家估计,海平面将上升约 3O 厘米。尽管科学家们对海平面上涨的幅度估计得不同,但是海平面的上升将会给沿海国家

带来灾难这一点却是相同的。此外,气候变暖还会引起地球降雨带的移动, 使农业生产失调。

全球气候发生变化已受到举世关注。国内外的许多专家和有关组织,告诫人们要警惕全球气候变暖,并为当代人和后代人保护全球气候。

气压单位面积(1 平方厘米)上承受的大气柱的重量,又称“大气压强”。气压大小与海拔高低、气温高低有关。

地势越高,气压柱就越短,气压就降低;地势越低,空气柱就越长,气压就越高(见下图)。

科学实验证明,大气是有压力的。根据气体分子运动理论,大量高速运动的空气分子,连续不断地撞击物体表面,这种空气分子对物体的撞击作用, 即表现为大气对该物体所施加的压力,故称为气压。在空气密度大,分子平均运动速度大的地方,这种撞击作用力大,气压也就大。由于地球引力场的作用,随着高度的增加,大气密度迅速减小,空气分子数目也相应减少,由空气分子运动产生的撞击作用力必然减少。因此,气压总是随高度的增加而降低的。

气压也随气温高低而变化,气温升高时,空气受热膨胀上升,空气上升时,部分空气从上空外流,单位面积空气柱内的空气减少,气压就低;空气受冷,收缩下沉,单位面积空气柱内的空气增加,气压就高。

1 个标准大气压 在纬度 45℃的海平面上,当温度为 0℃时,单位面积

(1 平方厘米)上承受的大气压力=1013.250 百帕=760mm(毫米)水银柱的高度。人们把它作为 1 个标准大气压。

气压带的形成和分布 地球表面接受太阳辐射的多少,一般是随纬度高低而不同。在暖热地区,空气因受热膨胀而上升,低空气压降低,形成低气压区。寒冷地区,空气因冷却而收缩下沉,低空气压高,形成高气压区。地球上的气压带就是这样形成的。

  1. 赤道两侧是一个长年存在的低气压带。这里太阳照射强烈,气温很高, 气压下降。这个低气压带沿着赤道两侧环绕整个地球,所以叫赤道低气压带。

  2. 在南北纬 30°附近地带,经常存在着两个高气压带,叫做副热带高气压带(也叫回归高气压带)。赤道低气压带的空气上升大约 4000 米以后,便转向南北两极方向运动。这种向南北运行的气流,因受地球自转的影响,风向发生偏转,在高空逐渐改变了方向。在北半球向北的偏向东北,南半球向南的偏向东南。这种偏向是随着纬度增加而变大的,到达南北纬 30°—35° 的上空,差不多变成了西风,气流不再向北或向南推进。从而使大量被拥挤在南北纬 30°—35°上空的空气,因密集而下沉,便形成了副热带高气压带。

  3. 两极附近地区得到的太阳辐射很少,气温极低,空气密度很大,气压很高,这就形成了南北两极地区的极地高气压带。

  4. 在副热带高气压带与极地高气压带之间,大约南北纬 60°附近,有一个相对的低气压带,因为这里地处温带与寒带交界处,又靠近极地,所以称为副极地低气压带。在北半球,冰岛和阿留申群岛是两个明显的低气压中心地区。在南半球,海洋上的副极地低气压中心几乎连续不断。

这样,在地球上就形成了三个低气压带和四个高气压带。不过它们对世界气候的影响,以赤道低气压带和南北两个副热带高气压带最为显著。

地球上的风带 因为空气总是由气压高的地方流向气压低的地方,所以

风与气压的分布是紧密联系着的。地球上的风带就是高低气压带之间空气运动的结果。也就是说,高气压带的空气流向低气压带,在两者之间就形成了风带。由于它是分布在整个地球表面的风系,而不是存在于地球某一部分, 这种风系不仅地球上有,在其他自转的行星上也会有,所以又称为行星风系。

  1. 赤道无风带:在赤道附近地区,同地面接触的低空空气,因温度增高而强烈上升,气压下降。这里垂直上升的气流显著,对流旺盛,云量较多, 多雷阵雨。因为这一地带风力微弱,风向不定,十分闷热,所以叫赤道无风带。

  2. 信风带:在副热带高气压带与赤道低气压带之间存在着气压差,所以副热带高气压带的空气便向赤道低气压带流动。这种风的方向常年不变,恒而有信,所以叫“信风”。终年盛吹信风的地带叫信风带。信风在前进途中受地球自转偏向力的影响,北半球的信风向右偏转成东北风,南半球的信风向左偏转成东南信风。

信风带一般分布在南北纬 5°—25°附近,并仅限于对流层的下层,平均厚度在 4000 米左右。由于信风是向纬度低、气温高的地带吹送,所以没有水汽凝结条件,属性干燥;世界上有些沙漠和半沙漠,多分布在信风带内。 3.西风带:在南北半球的副热带高气压带与副极地低气压带之间,也存

在着气压差,所以副热带高气压带的气流,除一部分流向赤道低气压带形成信风外,还有一部分气流向副极地低气压带流去,在前进途中受地球自转偏向力的影响,北半球形成西南风,南半球形成西北风。这种风分布在南北纬40°—60°之间的地带,统称为盛行西风带。

西风带的风是向纬度高、气温较低的地方吹送,具备水汽的凝结条件, 其属性较湿润。

4.极地东风带:两极附近地区因寒冷而气压升高,空气便向四周的低气压带流去。这种从两极流向四周的气流,在地球自转偏向力的影响下,在北半球变为东北风,在南半球变为东南风。它们都是来自极地的偏东风,所以叫极地东风。在极地东风盛行的地带,叫极地东风带。

当然,促使地球上风带分布复杂的原因,不仅有地球自转的影响,还有海陆分布的影响。由于海陆分布的不同,既破坏气压的带状分布,也会影响风带的分布。例如,因受海陆分布的影响,亚洲大陆便形成了季风。

气压带和风带的季节移动 由于地球的公转运动,太阳直射点随季节的变化而在南北回归线之间移动,同时引起气压带和风带的季节移动。春秋分时,太阳直射赤道,赤道低气压带位于赤道两侧南北纬 5°之间。从春分到夏至,太阳直射点自赤道逐渐北移至北回归线。夏至时,气压带和风带比春分时北移 5°左右。这时的赤道低气压带北移至赤道与北纬 10°之间;由于太阳直射北回归线的时间很短,低气压带来不及形成,所以赤道低气压带不可能移到北回归线附近。但这时南半球的东南信风可以一直吹到赤道,甚至有一部分可越过赤道,吹送到北半球,并偏转成西南风。

从夏至到秋分,太阳直射点又逐渐南移至赤道;从秋分到冬至,又南移到南回归线。这时地面上的气压带和风带,比秋分时一般南移 5°左右,比夏至时南移 10°左右。例如,赤道低气压带这时已南移至赤道与南纬 10°之间,北半球的东北信风可一直吹送到赤道,并有一部分越过赤道,偏转成西北风。由于气压带和风带随季节变化而南北移动,所以在南北纬 5°—15°、35°—45°、60°—70°之间的地带便成为风带的过渡地带。

大气中的水分 低层大气是由干洁空气、水汽和固体杂质三部分组成的。大气中的水分,主要来自海洋,以及大陆上江、河、湖沼、水库、潮湿物体的蒸发和植物的蒸腾。水汽进入大气以后,由于它本身的分子扩散和气流的传递而分散于大气之中。云、雾、雨、雪、冰雹、霜、露等,就是大气中的水分在一定条件下的转化形式。例如,大气降水,如果温度在 0℃以上即为雨;温度在 0℃以下是雪;空气强烈抬升,则可能形成冰雹;空气中水汽达饱和状态,多余的水汽就要凝结为雾或云。可见大气中的水分变化是天气变化的主要方面。

云滴的增长 降水主要来自云中,但有云并不一定有降水,因为云滴(包括水滴、冰晶)的体积很小,不能克服空气阻力和上升气流的顶托。只有云滴增长到能克服空气阻力和上升气流的顶托,并且在降落至地面的过程中不致被蒸发掉,降水才会形成。(参阅课文中“雨滴的形成”图)