1、 第六章第六章 气候的形成气候的形成 第一节第一节 气候形成的辐射因子气候形成的辐射因子 第二节第二节 气候形成的环流因子气候形成的环流因子 第三节第三节 海陆分布对气候的影响海陆分布对气候的影响 第四节第四节 地形和地面特性与气候地形和地面特性与气候 第五节第五节 冰雪覆盖与气候冰雪覆盖与气候阅读思考:阅读思考:1 1、什么是地面热量平衡?、什么是地面热量平衡?2 2、研究地面热量平衡在天气、气候形成中起、研究地面热量平衡在天气、气候形成中起什么作用?什么作用?3 3、地球能量平衡是如何达到平衡的?、地球能量平衡是如何达到平衡的? 第一节第一节 气候形成的辐射因子气候形成的辐射因子一、天文辐
2、射与天文气候一、天文辐射与天文气候1、天文辐射的计算、天文辐射的计算(1)太阳高度)太阳高度(2)日地距离)日地距离I =1b2I0 *sinhhI0I I = I0 * sinh CAB(3) 白昼长度白昼长度天文气候带天文气候带热带气候带热带气候带温带气候带温带气候带寒带气候带寒带气候带温带气候带温带气候带寒带气候带寒带气候带热带气候带热带气候带二、辐射收入与能量系统二、辐射收入与能量系统1、地气系统辐射差额(、地气系统辐射差额(RS)2、地面能量平衡、地面能量平衡p 地气系统辐射差额(地气系统辐射差额(RS)(1)地气系统(地面和大气视为一个统一体)地气系统(地面和大气视为一个统一体)
3、收入部分:地面和大气所吸收的太阳辐射收入部分:地面和大气所吸收的太阳辐射. 支出部分:辐射到宇宙空间去的地面和大气支出部分:辐射到宇宙空间去的地面和大气 长波辐射长波辐射.(2) RS RS = (Q Q + q q)()(1 - a a) + q qa a - F Fq分布:分布:(3)研究地气系统净辐射的意义)研究地气系统净辐射的意义-高、低纬的气温差高、低纬的气温差气压梯度力气压梯度力大气环流和洋流大气环流和洋流高、低纬热高、低纬热量和水分的水平输送量和水分的水平输送各地的气各地的气温和降水。温和降水。(1) 概念概念-地面净辐射与其转换成其他形式的热量收地面净辐射与其转换成其他形式的热
4、量收入与支出的守恒。入与支出的守恒。(2) 表达式表达式 Rg+ L E + Q Q P + A = 0RgLEPA = D+BBD+_+_+_地面热量平衡示意图地面热量平衡示意图(3) 研究的意义研究的意义 地面热量平衡地面热量平衡活动层和贴地气层的活动层和贴地气层的增温和冷却增温和冷却水相变化过程水相变化过程影响气候的影响气候的形成。形成。Back 第二节第二节 气候形成的环流因子气候形成的环流因子 一、大气环流一、大气环流 二、洋流二、洋流阅读思考:阅读思考:1、大气环流的表现形式有哪些?大气环流对、大气环流的表现形式有哪些?大气环流对气候的影响作用表现哪几个方面?气候的影响作用表现哪几
5、个方面?2、世界洋流分布情况如何?洋流对天气、气、世界洋流分布情况如何?洋流对天气、气候的影响作用怎样?候的影响作用怎样?3、什么是海气相互作用?它有哪些表现形式?、什么是海气相互作用?它有哪些表现形式?4、厄尔尼诺、拉尼娜现象是怎样形成的?它、厄尔尼诺、拉尼娜现象是怎样形成的?它们对全球气候产生什么影响?们对全球气候产生什么影响?一、大气环流一、大气环流p 行星气压带分布和风带(见图)行星气压带分布和风带(见图)p 三圈环流三圈环流p 海气相互作用与环流海气相互作用与环流赤赤 道道 低低 压压 带带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带副极地低压带副极地低压
6、带极地高压带极地高压带极地高压带极地高压带东东北北信信风风盛盛行行西西风风极地东风极地东风东东南南信信风风盛盛行行西西风风极极 地地 东东 风风地球上的气压带和风带地球上的气压带和风带p 海气相互作用与环流海气相互作用与环流(一)海气相互作用概念(一)海气相互作用概念-海洋与大气边界面上的热量、动量、物质海洋与大气边界面上的热量、动量、物质的交换及这些交换对大气、海洋各种的交换及这些交换对大气、海洋各种物理物理特性的影响特性的影响。(二)海气相互作用影响(二)海气相互作用影响1、海洋对大气的作用、海洋对大气的作用-供给热量和水分供给热量和水分2、大气对海洋的作用、大气对海洋的作用-风动洋流风动
7、洋流盐度盐度温度温度洋流洋流海洋海洋蒸发蒸发降水降水温度温度云云风风加热加热动量交换动量交换热量交换热量交换物质交换物质交换摩擦摩擦摩擦摩擦Back(二)海气相互作用的现象(二)海气相互作用的现象1、厄尔尼诺、拉尼娜现象厄尔尼诺、拉尼娜现象2、南方涛动、南方涛动-热带太平洋、印度洋之间大气质量的一热带太平洋、印度洋之间大气质量的一种大尺度起伏振荡。主要是赤道东太平洋种大尺度起伏振荡。主要是赤道东太平洋的气压异常现象。的气压异常现象。 SOI = PT PDPT - 赤道东太平洋海平面气压赤道东太平洋海平面气压PD - 印度尼西亚海平面气压印度尼西亚海平面气压nSOI 0 强强 (南方涛动南方涛
8、动-哈莱环流哈莱环流)nSOI 高纬高纬 海风海风陆风陆风 对气候的影响对气候的影响n成云致雨成云致雨n降低气温降低气温 (二)季风环流(二)季风环流1、季风概念、季风概念-以一年为周期、大范围地区的盛行风随季以一年为周期、大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象。节而有显著改变的现象。n季风角季风角1200n盛行风频率盛行风频率40%(1、7月)月)n1、7月盛行风风速至少一个月平均合成风月盛行风风速至少一个月平均合成风V3m/sn气团属性有本质的差异气团属性有本质的差异n天气、气候随风向的变化发生相应的变化。天气、气候随风向的变化发生相应的变化。2、季风形成的原因、季风形成的原因(1)热
9、力因子热力因子-热力季风热力季风(2)环流因子)环流因子-行星季风行星季风-行星风带、气压带的季节性位移。行星风带、气压带的季节性位移。(3)青藏高原在季风中的作用)青藏高原在季风中的作用-对季风起加强作用(对季风起加强作用(见图见图)赤赤 道道 低低 压压 带带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带副极地低压带副极地低压带极地高压带极地高压带极地高压带极地高压带东东北北信信风风盛盛行行西西风风极地东风极地东风东东南南信信风风盛盛行行西西风风极极 地地 东东 风风地球上的气压带和风带地球上的气压带和风带海洋海洋陆地陆地夏季夏季较冷,形成高气压较冷,形成高气压较
10、热,形成低气压较热,形成低气压冬季冬季较热,形成低气压较热,形成低气压较冷,形成高气压较冷,形成高气压北半球冬季气压中心北半球冬季气压中心冬季:大陆冷却快于海洋冬季:大陆冷却快于海洋高压高压低压低压赤道低压赤道低压副热带高压副热带高压副热带高压副热带高压副极地低压副极地低压副极地低压副极地低压北半球夏季气压中心北半球夏季气压中心夏季:大陆增温快于海洋夏季:大陆增温快于海洋低压高压赤道低压赤道低压副热带高压副热带高压副热带高压副热带高压副极地低压副极地低压副极地低压副极地低压一月一月七月七月考虑考虑: :高低纬间热量不均;地转偏向力;高低纬间热量不均;地转偏向力; 太阳直射点位置的移动;海陆热力
11、性质差异太阳直射点位置的移动;海陆热力性质差异-气压带分裂成一个个高、低气压中心气压带分裂成一个个高、低气压中心60N30N亚亚 欧欧 大大 陆陆洋洋大大西西洋洋太太平平副副 极极 地地 低低 气气 压压 带带蒙古蒙古-西伯利亚高压西伯利亚高压阿留申阿留申低压低压冰岛冰岛低压低压副副 热热 带带 高高 气气 压压 带带亚洲(印度)低压亚洲(印度)低压亚速尔亚速尔高压高压夏威夷夏威夷高压高压季风环流2.swfbackG西南风(夏季)西南风(夏季)D东北风(冬季)东北风(冬季)(4) 东亚季风和南亚季风东亚季风和南亚季风 成因成因n东亚:东亚:-热力差异、地形。热力差异、地形。n南亚:南亚:-热力
12、和行星风带季节性位移、地形。热力和行星风带季节性位移、地形。 范围范围n东亚:东亚:-中国东部、朝鲜、日本等地,范围大。中国东部、朝鲜、日本等地,范围大。n南亚:南亚:-印度半岛等,范围小。印度半岛等,范围小。 强度强度n东亚:强度大,冬季风强于夏季风。东亚:强度大,冬季风强于夏季风。n南亚:夏季风强于冬季风。南亚:夏季风强于冬季风。 风向风向n东亚:东亚:冬季冬季NW-N-NE夏季夏季SE-WEn南亚:南亚:冬季冬季NE夏季夏季-SW 进退特征进退特征n东亚:冬季东亚:冬季 突发性;突发性; 夏季夏季 撤退快。撤退快。n南亚:夏季南亚:夏季 爆发性爆发性 从东向西撤退。从东向西撤退。 气候差
13、异气候差异n东亚:东亚:-冬季冬季 干冷、少雨;干冷、少雨; 夏季夏季 湿、热、多雨。湿、热、多雨。n南亚:南亚:-冬季冬季 干、不冷;夏季干、不冷;夏季 湿、热、多雨;湿、热、多雨; 一年中有明显的三季(干季一年中有明显的三季(干季 102月;月; 热季热季35月;雨季月;雨季 69月)月)四、海洋性气候和大陆性气候四、海洋性气候和大陆性气候1、概念、概念2、区别的指标、区别的指标n温度指标温度指标-年较差,日较差,年温相时,春、秋温度对比和年较差,日较差,年温相时,春、秋温度对比和大陆度。大陆度。n水分指标水分指标-年降水量及其季节分配,降水类型,降水变率及年降水量及其季节分配,降水类型,
14、降水变率及空气湿度。空气湿度。3、气候特征:大陆度(、气候特征:大陆度(K)海洋性气候和大陆性气候特征的比较海洋性气候和大陆性气候特征的比较 项项 目目类类别别年年均均温温年年较较差差年温相时年温相时年年降降水水量量 降水季节分配(降水季节分配(%)最最冷冷月月最最热热月月春春夏夏秋秋冬冬()海洋海洋10.67.9(2)7.2(8)15.1(mm)143619.221.42831.4大陆大陆- 0.738.9(1)- 20.7(7)18.045811.66228.87.6Back阅读思考:阅读思考:1、高大地形对天气、气候产生怎样影响?、高大地形对天气、气候产生怎样影响?2、因地形而产生的局部
15、环流有哪些?它们是、因地形而产生的局部环流有哪些?它们是怎样形成的?怎样形成的?3、迎风山地对降水的形成有促进作用表现哪、迎风山地对降水的形成有促进作用表现哪几个方面?几个方面?4、小气候的特性有哪些?、小气候的特性有哪些? 第四节第四节 地形和地面特性与气候地形和地面特性与气候思考:思考:1、高山和高原地区的太阳总辐射量比、高山和高原地区的太阳总辐射量比平原地区大,为什么?平原地区大,为什么?2、高山积雪地区和平原地区,哪个地、高山积雪地区和平原地区,哪个地区接受太阳总辐射量多,为什么?区接受太阳总辐射量多,为什么?一一 、 地形对气温的影响地形对气温的影响1、气温的直减率(、气温的直减率(
16、r)2、地形的阻挡作用对气温的影响、地形的阻挡作用对气温的影响冬季冬季西风西风暖平流暖平流暖平流暖平流冷平流冷平流冷平流冷平流青藏高原青藏高原丰顺丰顺12月月月月均温均温15.2五华五华12月月月月均温均温13.9平远平远12月月月月均温均温13.03、凹凸形态地形对气温的影响、凹凸形态地形对气温的影响AB思考:思考:A、B点气温的日较差哪个大?为什么?点气温的日较差哪个大?为什么?二、地形与地方性风二、地形与地方性风1、青藏高原季风、青藏高原季风2、山谷风、山谷风 定义定义-在山地附近,由于山坡和山谷空气受热不均,在山地附近,由于山坡和山谷空气受热不均,产生了风向以一日为周期的风,白天风从谷
17、地产生了风向以一日为周期的风,白天风从谷地吹向山坡,夜间风从山坡吹向谷地吹向山坡,夜间风从山坡吹向谷地. 转换时间转换时间n日出后日出后2 h 3 h 谷风开始;谷风开始;n午后午后 谷风最大;谷风最大;n日没前日没前1 h1.5 h 山风开始。山风开始。 强度强度n冬季冬季 山风山风谷风谷风n夏季夏季 谷风谷风山风山风 对气候的影响对气候的影响n谷风:成云致雨;谷风:成云致雨;n山风:少云。山风:少云。3、焚风、焚风 概念概念-翻越高山,沿背风坡向下吹的干热风。翻越高山,沿背风坡向下吹的干热风。2022232 利弊影响利弊影响利:初春利:初春 灌溉;灌溉; 夏末夏末 农作物早熟。农作物早熟。
18、弊:森林火灾弊:森林火灾4、布拉风、布拉风-从山地或高原经过低矮隘道向下倾落的寒冷从山地或高原经过低矮隘道向下倾落的寒冷暴风。暴风。5、峡谷风、峡谷风-当空气由开阔地区进入谷口时,气流的横截当空气由开阔地区进入谷口时,气流的横截面积减小,于是气流加速前进形成强风。面积减小,于是气流加速前进形成强风。三、地形与降水三、地形与降水1、地形对降水的形成、地形对降水的形成-迎风山地对降水的形成有促进作用迎风山地对降水的形成有促进作用(1) 机械阻障机械阻障-成云致雨成云致雨(2) 缓行或停滞作用缓行或停滞作用-延长降水时间、增大降水强度。延长降水时间、增大降水强度。(3) 喇叭口效应喇叭口效应-成云致
19、雨成云致雨(4) 受热不均受热不均-对流雨、雷雨。对流雨、雷雨。(5) 摩擦摩擦q 山地降水比平原地区多!山地降水比平原地区多!2、地形对降水分布的影响、地形对降水分布的影响- 坡向与坡度对降水的影响。坡向与坡度对降水的影响。(1)山地降水量随海拔增高而增多,)山地降水量随海拔增高而增多,但有一个最大降水量高度,超过此但有一个最大降水量高度,超过此高度,降水量不在随高度递增。高度,降水量不在随高度递增。(2)迎风坡多雨,为)迎风坡多雨,为“雨坡雨坡”,背风坡少雨,背风坡少雨,为为“雨影雨影”。(台北的火烧寮。(台北的火烧寮8408mm)(3)山地多夜雨。)山地多夜雨。为什么?为什么? 四川盆地
20、四川盆地(巴山夜雨)巴山夜雨)四、地面特性与气候四、地面特性与气候1、局地地面特性指的是土壤、植被、小雪面、局地地面特性指的是土壤、植被、小雪面、小水面、局地地形、城市等特性。小水面、局地地形、城市等特性。2、根据气候的区域差异性分:、根据气候的区域差异性分:p大气候:大气候: 水平、垂直温度梯度小水平、垂直温度梯度小p地方气候:地方气候: 水平、垂直温度梯度较大水平、垂直温度梯度较大p小气候小气候 : 水平、垂直温度梯度很大水平、垂直温度梯度很大 3、小气候:由于下垫面结构不均一所引起的、小气候:由于下垫面结构不均一所引起的小尺度的近地面层局地气候。小尺度的近地面层局地气候。4、小气候的特性
21、、小气候的特性(1)温度)温度q日较差较大日较差较大q气温垂直梯度很大气温垂直梯度很大q气温水平梯度大气温水平梯度大(2)湿度)湿度q绝对湿度:下层大,上层小绝对湿度:下层大,上层小(3)风)风q愈近地面风速愈小愈近地面风速愈小q阵性阵性q风速日变化与上层相反风速日变化与上层相反Back阅读思考:阅读思考:1、冰雪覆盖致冷效应作用表现哪几个方面?、冰雪覆盖致冷效应作用表现哪几个方面?2、冰雪覆盖对天气、气候的影响作用如何?、冰雪覆盖对天气、气候的影响作用如何? 第五节第五节 冰雪覆盖与气候冰雪覆盖与气候一、冰面类型和分布一、冰面类型和分布二、冰雪覆盖与气温二、冰雪覆盖与气温1、冰雪致冷效应作用、冰雪致冷效应作用(1)辐射特性)辐射特性-反射率极大,长波辐射极强,雪面变冷。反射率极大,长波辐射极强,雪面变冷。(2)热力特性)热力特性-致冷作用,影响其他地区。致冷作用,影响其他地区。(3)水分作用(冰面的)水分作用(冰面的E与同温度水面的与同温度水面的E)-致干、冷作用致干、冷作用2、冰雪对气温的影响、冰雪对气温的影响(1)冰雪覆盖地区气温下降)冰雪覆盖地区气温下降(2)促使远方地区气温下降)促使远方地区气温下降三、冰雪覆盖与大气环流和降水三、冰雪覆盖与大气环流和降水Back