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水圈与大气圈的相互作用优秀课件

水圈与大气圈的相 互作用
第一节 水汽与天气

为什么赤道地区天气常
没有水汽就没有天气
常是日有几变,而内陆 沙漠地区却几乎是常年 大气中水汽丰富的地方天气多变
为 万里无云?
? 为什么在地面大雨滂沱之时,而高空却是晴空万里?
? ...
大气中水汽含量的空间分布规律:海 洋上高于陆地上,低纬高于高纬,低空高 于高空,上升气流区高于下沉气流区,湿 润地区高于干燥地区。
三、水汽含量与气候
气候与水汽的正反馈作用
气候与云量的负反馈作用
第三节 大气运动与水体运动
在大气运动所产生的风应力的作用下,大气不断地向 水体(尤其水体表层)输送动量,使水体尤其是表层水体 产生运动。表层水体的运动,受大气运动、大气环流的影 响极大,常常产生与大气环流方向一致的定向运动。主要 的定向运动有:
二、陆地水与气候 湖泊、水库、沼泽对温度与降水的调节作用
冰雪覆盖范围的变化将会对气候产生不可忽视的影响。
三、环流、气候与水的分布
由于大气环流的运动,调整了地球上水分的时空 分布,在地球气候的形成中起着重要的作用。若终年 在单一环流的控制下,则形成单一的气候类型;若处 于大气环流的交替地区,则形成过渡型的气候类型。 由于大气环流的季节变化,使得水在地表的分布还随 季节而变化。
表层洋流与大气环流的关系
海洋水体大规模 的定向流动,即洋流。 它是海洋水体运动的 主要形式。洋流的形 成直接与大气环流有 关。表层洋流具有以 副热带高压为中心旋 转的性质,与近地面 大气环流(风系)分 布模式非常相似.洋 流对大气环流又具有 反作用,洋流的异常 可导致大气环流的反 常,从而发生气候异 常现象。
于天气现象产生。 • 在垂直方向上,近地表面水汽含量最多,越往高空去,水汽越少,到对流层
顶附近(10 km高度),大气中水汽含量几乎为零。平流层以上大气基本不 含水汽。因此,大气中的天气现象几乎全部集中在对流层。
二、水汽相变与天气
大气中水汽凝结条件:
1.空气中的水汽要达到饱和或过饱和 途径有:
(1)增加大气中的水汽含量,增加绝对湿度。 (2)使空气冷却来减小饱和水汽压,途径有:
一、洋流
二、波浪
三、湖流
世界洋流分布图
洋流是指海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水,从一个海区水平地或 垂直地向另一个海区大规模的非周期性运动。洋流按成因分为:风海流、密度 流、补偿流,如秘鲁寒流属于上升补偿流。此外,洋流按本身与周围海水温度的 差异分为暖流和寒流。暖流指洋流水温比流经海区水温高的洋流;寒流则相反。 洋流按其流经的地理位置又可分为赤道流、大洋流、极地流、沿岸流等。
降水量的大小直接与大气中水汽的含量有关, 在世界降水量分布图上,降水分布的总趋势是海洋 高于陆地,低纬高于高纬;降水的形式与气温有关, 低纬以液态的降雨为主, 而高纬以固态的降雪为主。
第二节 水与气候
水体和大气的运动共同影响着地球上的气候。水体的分 布、运动等的变化会影响大气的运动和区域气候的形成。反 过来,大气环流和气候也影响着水的时空分布。
水对气候的形成与变化具有重要的影响,同时,气候 的变化改变了水分循环的时间、空间尺度与模式,改变了 水的时间与空间分布,水又反过来影响到气候。两者是相 互作用、相互影响的。
一、海洋水与气候
离海洋的远近导致了海洋性气候与大陆性气候的差别; 海陆热力差异导致了季风气候的形成; 洋流对气候的影响:暖洋流的增温增湿作用和冷洋流 的降温减湿作用。
二郎山云雾
云的形成条件及分类
形成条件:云是气块上升过程绝热冷却降
温,使水汽达到饱和或过饱和,并 发生凝结而形成的。 大气上升运动主要有如下四种方式: ( 1)热力对流; (3)动力抬升 ( 2)大气波动; (4)地形抬升。
云族 云属
符号

卷云
CiLeabharlann 类 高云 卷层云Cs
卷积云
Cc
高积云
Ac
中云
高层云
年平均逐日从海洋输入大气的总热量
(单位:0.484 W/m2)
在图示的总热量中,平均而言,输送的潜热约为显热的8倍强。这种热量 的输送,不仅影响大气的温度分布,更重要的它是驱使大气运动的能源,在 大气环流的形成和变化中有着极为重要的作用。因此可以说,海洋是大气环 流运转的能量和水汽供应的最主要的源地和储存库,对地球气候的形成起着 不可忽视的作用。
露珠

2. 空气中主要凝结现象——雾和云
概念:由大量小水滴、小冰晶或两者混合构成的可见集合 体,高悬于空中的称为云;飘浮于近地面,使水 平能见度小于1km的称为雾。
雾的形成条件: (1)近地面空气中水汽充足; (2)有使水汽发生冷却的过程; (3)有凝结核(如果有凝结核,则雾可在相对湿 度小于100%时形成)。
(A)辐射冷却 (B)接触冷却: (C)绝热冷却 (D)空气的水平混合 2.凝结核
空气冷却的途径——接触与混合
水汽凝结物
1. 地面主要水汽凝结物——露和霜 形成条件 (1)贴地空气湿度要大; (2)地面或地物不利于传导热量,而易于发 生凝结。如疏松的土壤表面、植物的叶 面。 (3)有利于辐射冷却的天气条件,如晴朗无 风或微风的夜晚。
一、水汽分布与天气
大气中的水汽主要来源于水圈(地表)中的液态水蒸发,受制 于温度、水源与大气环流,不均匀地分布在大气中。
• 在温度越高、水源越充足的地区,大气中水汽的含量越多;反之越少。 • 海洋以及潮湿的陆地表面,大气中水汽含量多,而干燥的陆地表面上空,水
汽含量很少。 • 低纬(除热带沙漠地区)水汽含量多,而高纬较少。 • 大气中的水汽含量越多,湿度越大,越容易形成降水。水汽越多,也越有利
500~1 200
云底 500~1 200
云底 300~1 500
由水滴组成, Ns常产生大量 降水,由水滴、冰晶组
成; 云底平坦、垂直向上发展, 产生阵性降水
淡积云
浓积云
云雾的形成,改变了地表的温度,使气温的日较差减小,白天的气 温不致升得过高,夜间不致降得过低。
大气降水
从云中降到地面上的液态或固态水,称为降水。 常见的有雨、雪、冰雹、霰等。单位:用降水量表 示。
As
层积云
Sc
层云
St
低云 雨层云
Ns
积云
Cu
积雨云
Cb
高度 /m 7 000~10 000 6 000~9 000
6 000~8 000
特征
由微小冰晶组成,一般不产 生降水
3 000~5 000 2 000~5 000
由冰滴与冰晶组成,As加厚 可发生降水,已转变为雨层 云Ns
500~2 000
50~500
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