文档介绍：第一节大气的增温和冷却
一、海陆的增温和冷却的差异
1、影响因素
①海陆反射率的不同:
陆面对太阳光的反射率大于水面,所以海洋吸收的太阳能多于陆地。
②透射率和传导方式的不同:
陆地所吸收的太阳能分布在很薄的地表面上,而海水所吸收的太阳能分布在较厚的水层中。
2、差异
大陆受热快,冷却也快,温度升降变化大。而海洋上则温度变化缓慢
③蒸发情况的不同:海面蒸发量较大,失热较多,水温不易升高。陆地情况相反。
④比热的不同:岩石和土壤的比热小于水的比热
二、空气的增温和冷却
空气的冷热
空气的内能
空气与外界有热量交换
外界压力对空气作功导致空气膨胀、收缩
非绝热变化
绝热变化
1、传导
依靠分子的热运动将能量从一个分子传递给另一分子,从而达到热量平衡的传热方式。2、辐射
是物体之间依各自温度以辐射方式交换热量的传热方式。
3、对流
当暖而轻的空气上升,周围冷而重的空气下降补充的升降运动称为对流。对流层中热量交换的重要方式。
(一)气温的非绝热变化
4、湍流
空气的不规则运动称为湍流,又称乱流。湍流是摩擦层中热量交换的重要方式。
5、蒸发(升华)和凝结(凝华)
水在蒸发(或冰在升华)时要吸收热量;相反,水汽在凝结(或凝华)时,又会放出潜热。能使地面和大气之间、空气团与空气团之间发生潜热交换。主要在对流层下半层起作用。
(二)气温的绝热变化
任一气块与外界之间无热量交换时的状态变化过程叫绝热过程。大气中,作垂直运动的气块,其状态变化接近于绝热过程。
1、干绝热过程
(1)含义:
当升、降气块内部既没有发生水相变化,又没有与外界交换热量的过程,成为干绝热过程。
(2)干绝热方程(泊松方程):
例:P0=1000hPa,T0=273K 则当气压为1050hPa时,T= 当气压为900hPa时,T=265K
(3)干绝热直减率
干空气和未饱和湿空气气块绝热上升单位高度时的温度降低值叫干绝热直减率。用γd表示。
γd≈1℃/100m
2、湿绝热过程
(1)含义:
气块在变化过程中,与外界无热量的交换,但发生水相的变化,称为湿绝热过程。
(2)湿绝热直减率
气块在湿绝热变化过程中,其温度随高度的递减率叫湿绝热直减率,用γm表示。γm<γd , γm不是常数,而是气压和温度的函数。
湿绝热直减率(度/百米)
气压
-30℃
-20℃
-10℃
0℃
10℃
20℃
30℃
1000

800

700

500

300

γm随温度升高和气压减小而减小!
3、干、湿绝热线的比较
干绝热直减率近于常数,呈一直线,由于γm<γd ,湿绝热线在干绝热线的右方,并且下部温度高,γm小,上部温度低,γm大,因此形成上陡下缓的曲线,到高空,水汽凝结越来越多,含量越来越少,两者相接近,趋于平行。
干绝热线
湿绝热线
H
T
0
γm
γd