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第一,“大氣”是指低層大氣,其高度不超過對流層頂。
第二,了解大氣受熱,需要明確大氣的熱量來源,即導(dǎo)致大氣運動的能量來源。太陽輻射是大氣根本的熱源,地面(包括陸面和海面)是大氣直接的熱源。
第三,大氣受熱過程,實際上是太陽輻射、地面輻射和大氣輻射之間相互轉(zhuǎn)化的過程。其中,大氣溫室效應(yīng)及其作用是需要重點闡述的基本原理。
第四,學(xué)習(xí)大氣受熱過程,是為理解大氣運動打基礎(chǔ),所以,大氣熱力環(huán)流是需要闡述的另一個基本原理。大氣熱力環(huán)流是大氣不均勻受熱的結(jié)果。大氣不均勻受熱主要是由太陽輻射的緯度差異和下墊面熱性質(zhì)差異引起的。大氣不均勻受熱是大氣運動的主要原因,大氣熱力環(huán)流則是理解許多大氣運動類型的理論基礎(chǔ)。小到城市熱島環(huán)流,大到全球性大氣環(huán)流,都可以用大氣熱力環(huán)流的原理來解釋。
第五,學(xué)習(xí)和說明大氣受熱過程,需要借用一些原理示意圖,如大氣溫室效應(yīng)示意圖、大氣熱力環(huán)流形成示意圖等。
(一)大氣熱力作用
1.大氣對太陽輻射的吸收太陽輻射在穿過大氣層時,高層大氣中的氧原子、平流層中的臭氧主要吸收太陽輻射中波長較短的紫外線。對流層大氣中的水汽和二氧化碳等,主要吸收太陽輻射中波長較長的紅外線。因此大氣對太陽輻射的吸收作用是有選擇性的。又由于太陽輻射中能量最強部分集中在波長較短的可見光部分,因此大氣直接吸收的太陽輻射是很少的。
2.大氣對地面的保溫作用 地球大氣對太陽短波輻射幾乎是透明體,大部分太陽輻射能夠透過大氣射到地面上,使地面增溫;大氣對地面長波輻射卻是隔熱層,把地面輻射放出的熱量絕大部分截留在大氣中,并通過大氣逆輻射又將熱量還給地面。人們把大氣的這種作用,稱為大氣的保溫作用。據(jù)計算,如果沒有大氣,地球表面平均溫度為—18℃,實際為15℃。大氣的保溫作用,使地面溫度提高了33℃多。
3.太陽輻射透過地球大氣到達(dá)地球表面,在地面和大氣之間進(jìn)行一系列能量轉(zhuǎn)換。
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