中国地质大学北京地球科学概论第二章地球的外部圈层ppt课件.ppt

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1、第二章地球的外部圈层全球大气环流主要内容一、大气圈（本章主要内容）二、水圈（本章主要内容）三、生物圈一、大气圈大气圈是因地球引力而聚集在地表周围的气体圈层。大气圈的结构从下向上可分为对流层、平流层、中间层、热层和外逸层或散逸层一、大气圈1.大气圈的结构（1）对流层（1）对流层大气圈最下面的一层，厚度随纬度而异，赤道附近厚17~18km，两极仅8~9km。特点：①空气强烈对流；②温度随高度增加而降低；③气象要素（温度、湿度、气压等）水平分布不均匀，形成复杂的天气现象；④受人类活动影响显著。（2）平

2、流层从对流层顶至35~55km高空的大气层，气流以水平方向运动为主。①基本不含水汽和尘埃物质，不存在对流层中的各种天气现象；②该层的上部（30~55km）存在多层臭氧层；③下部温度随高度增加保持不变或略升高，但升至30km以上时，由于臭氧层吸收了大量紫外线，温度升高。一、大气圈1.大气圈的结构（2）平流层（3）中间层自平流层顶至85km左右高空的大气层。①由于没有臭氧吸收太阳辐射的紫外线，气温随高度增大而迅速下降，至中间层顶界气温降至-83℃~-113℃；②由于下热上冷，再次出现空气的垂直运动；

3、③顶部出现弱电离现象。一、大气圈1.大气圈的结构（3）中间层（4）暖层（电离层）从中间层顶到800km高空的大气层。①空气很稀薄，质量占大气圈总质量的0.5%;②在太阳辐射和宇宙高能粒子作用下，温度迅速升高，再次出现温度随高度增加而升高的现象，到500km高空处温度高达1201℃；③由于紫外线和宇宙射线的作用，氧、氦被分解成为原子，处于电离状态，能反射不同波长的无线电波。一、大气圈1.大气圈的结构（4）暖层(电离层)（5）散逸层（外逸层）位于800km以上至2000~3000km的高空。①大气圈

4、与星际空间的过渡地带；②空气极为稀薄；③温度随高度增加而升高；④因离地球太远，地球引力作用弱，空气粒子运动速度快，气体质点不断向星际空间扩散。一、大气圈1.大气圈的结构（4）暖层(电离层)2.大气运动（1）大气运动的动力气压梯度力：可分解为水平气压梯度力和垂直气压梯度力，是大气运动的原动力。地转偏向力：由地球的自转和球面效应引起，它使从低纬度向高纬度运动的大气向东偏转，从高纬度向低纬度运动的大气向西偏转。此外还有惯性离心力、摩擦力等。一、大气圈2.大气运动（1）大气运动的动力（2）大气环流——大

5、范围的大气运动状态低纬环流中纬环流高纬环流大气环流模式图之一一、大气圈2.大气运动（2）大气环流一、大气圈2.大气运动（2）大气环流大气环流模式之二地球旋转使大气运动方向偏转（水流也要偏转）。在北半球，南北向运动的气流向右偏转，在南半球向左偏转，这就是科利奥力效应。注意：此模式的中纬环流的大气运动方向与前一个模式有所不同。①低纬环流赤道地表空气受热上升，在赤道地表形成“赤道低压带”；赤道上空形成高压带，分别向两极运动；在地转偏向力的作用下向东偏转，在纬度30°附近的高空其运动方向与纬线基本平行，

6、不能继续向两极运动，转而向地面运动，在地面形成“副热带高压带”。一、大气圈2.大气运动（2）大气环流①低纬环流②中纬环流与高纬环流两极大气冷却收缩，形成“极地高压带”；在南纬与北纬60°附近形成一个相对的“副极地低压带”；从极地高压带到副极地低压带之间形成“极地东风带”，从副热带高压带到副极地低压带之间形成“盛行西风带”；极地东风与盛行行西风在副极地低压带相遇时形成上升气流，构成中纬环流和高纬环流。一、大气圈2.大气运动（2）大气环流②中纬环流与高纬环流3.大气圈的演化初始大气圈包括CO2、N2

7、和其它气体，CO2可能高达20%一、大气圈植物出现后，大气的成分开始变化，光合作用释放的O2开始在大气中聚集现代大气圈主要由N2、O2和局部小量富集的H2O、CO2及其它气体组成。O2与CO2的比率由植物与动物维持恒定(0.03%)二、水圈1.水的类型1.水的类型按天然水所处的环境可分为海水、陆地水和大气水。（1）海水：水圈的主要组成部分①海水的运动：波浪、潮汐、海流（洋流）和浊流几种运动形式波浪：水体呈波状起伏的运动方式。相当于一半波长的深度是波浪作用折下限深度。印度洋的海啸潮汐：全球性海水周

8、期性涨落的现象，是在引潮力作用下形成的。二、水圈1.水的类型（1）海水①海水的运动波浪模型及有关术语波长波长递减波高增加波高波峰波谷浪击带浪基面浪基面深度=波长的一半2004年12月26日印度洋的海啸泰国普吉岛海啸过后的情景这次由苏门答腊岛西北部8级地震引发的海啸使印度洋沿岸30万人罹难二、水圈1.水的类型（1）海水①海水的运动海流（洋流）：大洋中沿一定方向有规律移动的海水，分表层洋流和深层洋流。表层洋流主要由信风和海水密度差异引起，方向以水平为主，又可分为暖流和寒流；深层洋流主要由海水温度和盐