【原】🌍地理2?? A1新學(xué)期第二課的補充材料 Wednesday Classes Supplementary

GEO與此同時 2021-05-27

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2017.2.15-2017.5.10

?Before the exam, A1 has 85 days to go.

今天距離A1*考試還有：84天

*A1考試內(nèi)容為“核心地理”，即書本的前六個主題，考試時間為3小時，占A level考試的50%分數(shù)，占AS level考試的100%分數(shù)。也就是你用來申請大學(xué)的A level 地理課程的成績中的一半分數(shù)將在84天后的下午考試，考試內(nèi)容為教材“核心地理”(core geography)專題內(nèi)容。

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A1 2.1 atmosphere and weather

Preface
前言

在“大氣與天氣”這一章，我們先要了解地球的能量收支情況(energy budget)【它包括著進入這個系統(tǒng)的能量總額、離開這個系統(tǒng)的能量總額以及在這期間發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換。P24】。

本章教學(xué)先從某地出發(fā)(2.1 local)，拓展到全球(2.2 global)，隨后聯(lián)系到大氣圈中對我們?nèi)祟惿钌a(chǎn)影響最大的對流層中大氣活動——天氣現(xiàn)象（2.3 weather）。最后，人類對大氣圈的影響（2.4 human impact) 則從全球變暖和城市的小氣候著手來思考解決問題的對策。

2.1 地區(qū)能量收支情況 (Local energy budgets)

這一節(jié)的“日間能量收支情況”和“夜間能量收支情況”中，有一些術(shù)語與物理常識相關(guān)，如長波短波（太陽短波輻射、地面長波輻射）、水的三相轉(zhuǎn)化（固氣液轉(zhuǎn)變，如液態(tài)水轉(zhuǎn)化為水蒸氣時需要吸收熱量，水蒸氣轉(zhuǎn)化為水滴時會釋放熱量）、不同物質(zhì)的比熱容不同（下墊面是沙漠則增溫快，降溫也快；水面增溫慢，降溫也慢，也就是沙石的比熱容比水?。?。

25頁的公式中有提到兩種熱傳遞需要進行區(qū)分：

P25 地表可獲得的能量=入射的太陽輻射-（被反射的太陽輻射+地表吸收的太陽輻射+顯熱熱傳*+長波輻射+潛熱熱傳**）

顯熱熱傳與潛熱熱傳的差別在于后者存在相態(tài)的變化，在白天表現(xiàn)為蒸發(fā)(evaporation)，在夜晚表現(xiàn)為凝結(jié)(condensation)。

公式中涉及到的術(shù)語都是地球上白天能量收支情況的組成部分。圖2.3將各個術(shù)語組合成圖，這也是地理學(xué)習(xí)過程中重要的一個技能——圖解。

因為在實際考試過程中，以及在生活中，當我們想要闡述、解釋清楚某種現(xiàn)象時，圖文并茂是最生動有效的。

在2014年的考卷中有這樣一道題可以用來檢驗一下你對今天內(nèi)容的掌握：

With the aid of a diagram, explain why some parts of the earth have an excess of radiation energy and other areas have a deficit of radiation energy. [8]

它的答題要求是輔以圖表來解釋為什么地球上各個地區(qū)太陽輻射能分配不均。

你能夠想到哪些因素呢，又能夠舉出哪些例子呢？

我先在這里給出兩個貼士，你想想看該怎么畫圖？畫什么圖？

a. 緯度：赤道和兩極，太陽光是平行光（直射點）。

b. 地形：拉薩和重慶，青藏高原，海拔高，空氣稀薄。

我們在物理上已經(jīng)學(xué)到太陽光是平行光、地球是一個球體，所以太陽直射角在地球上必然存在著從0度到90度不等的入射角度。如果你還不太能理解為什么直射點接受到的太陽輻射能更多，想一想你有沒有站在光暖型浴霸下面，是不是比站在側(cè)面要熱呢，盡管它照亮了整個房間，整體的溫度也都變暖了，但正下方卻是最熱的。

拉薩和重慶即使你沒有去過，也應(yīng)該在電視里看到過。如果讓你想象一個拉薩人的形象和重慶人的形象，前者或許是個臉上有著高原紅的藏袍青年，群山環(huán)繞的重慶人則可能皮膚更為白皙。為什么會這樣呢？我們在第二專題所學(xué)的內(nèi)容就能幫助你更好地理解。今天暫且不表。

我們把太陽輻射能與地球上的大氣與地表之間的關(guān)系，歸結(jié)成一句話：

Insolation, albedo&absorption, transfer

太陽暖大地，大氣還大地，大地暖大氣

太陽暖大地——太陽短波輻射直接被地面吸收，地面增溫；（白天）

大氣還大地——大氣吸收了太陽輻射之后有一部分射向宇宙空間，還有一部分射向地面，被稱為散射太陽輻射；（白天，夜間為大氣逆輻射，即大氣的保溫作用）

大地暖大氣——地面長波輻射大部分被大氣吸收，還有一部分射向宇宙空間。（夜間為主）

隨后，這一節(jié)涉及到的內(nèi)容是與收支情況相關(guān)的天氣現(xiàn)象。如薄霧和濃霧都是近地面的云。薄霧只有在相對濕度(Humidity)超過93%的情況下才會出現(xiàn)。濃霧的出現(xiàn)則需要空氣降溫冷卻、大氣中有更多的水汽（即加濕）、有凝結(jié)核，分為如下兩種：

平流霧

暖而濕的空氣作水平運動，經(jīng)過寒冷的地面或水面，空氣中的水蒸汽逐漸受冷液化而形成的霧，氣象上叫平流霧；

輻射霧

一種霧是由輻射冷卻形成的，多數(shù)出現(xiàn)在晴朗、微風、近地面水汽比較充沛且比較穩(wěn)定或有逆溫存在的夜間和清晨，氣象上叫輻射霧；

可以看出，能具備這些條件的就是深秋初冬，尤其是深秋初冬的早晨我們常能看見霧。兩種原因都有的叫做混合霧，還有其他類型的霧，如山間的谷霧，但我們目前掌握這平流霧、輻射霧就行，對其他的類型感興趣請看維基百科。

https://en./wiki/Fog#Types

不知道你有沒有爬山的經(jīng)歷？或者坐著纜車登上過雪山，有沒有覺得越往上越冷？事實上，一般來說海拔高度升高100米，溫度下降0.6攝氏度。但有時候也會出現(xiàn)，較高的地方反而溫度也較高。這就是我們第一節(jié)中的“壓軸戲”——逆溫現(xiàn)象。

產(chǎn)生逆溫現(xiàn)象的原因很多，書本上28頁有詳述，大概可以歸結(jié)為兩類：

1. 地面輻射冷卻：在晴朗無風或微風的夜晚，地面冷卻得較快，貼近地面的大氣層也隨之降溫。由于空氣愈靠近地面，受地面的影響愈大，所以離地面愈近，降溫愈多；離地面愈遠，降溫愈少，因而形成了自地面開始的逆溫。隨著地面輻射冷卻的加劇，逆溫逐漸向上擴展，黎明時達最強。一般日出后，太陽輻射逐漸增強，地面很快增溫，逆溫便逐漸自下而上消失。夏季夜短，逆溫層較薄，消失也快，冬季夜長，逆溫層較厚，消失較慢。

【你是否有聯(lián)想到剛剛過去的冬天很多城市都霧霾圍城？夏天是不是沒怎么聽說有霾呢？】

2. 空氣下沉：常發(fā)生在山地。山坡上的冷空氣沿山坡下沉到谷底，谷底原來的較暖空氣被冷空氣抬擠上升，從而出現(xiàn)溫度的倒置現(xiàn)象。這樣的逆溫主要是在一定的地形條件下形成的。所以又稱為地形逆溫。如美國的洛杉磯因周圍三面環(huán)山，每年有200多天出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象。

所以逆溫只是一個自然現(xiàn)象而已，但隨著工業(yè)化的發(fā)展、城市的建設(shè)，它卻成為大氣污染的“幫兇”。

　　在對流層，一般情況下，大氣溫度表現(xiàn)為上冷下暖。但是，在有些時候、某些地區(qū)、在某種條件下會出現(xiàn)大氣溫度上暖下冷的反常現(xiàn)象，我們稱之為“逆溫”。此時，大氣的對流運動大大減弱，并非常穩(wěn)定，這樣會使得一些大氣污染嚴重的地區(qū)污染物不能擴散，而大量聚集在對流層底部，大大加劇了大氣污染的程度，危及人們的健康。例如，美國洛杉磯20世紀以來空氣污染日益嚴重的原因，就是由于其地形、氣候、洋流等多種因素的影響，使得該地區(qū)每年有200多天會出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，當?shù)厝找嬖龆嗟钠嚺欧诺奈矚庥蛛y以擴散，造成了嚴重的污染事件。