本课内容在湘教版教材中属于第二章第二节，标题为《大气的组成与垂直分层》

探索

民航客机的飞行高度
民航客机的飞行分为起飞、巡航和降落三个阶段。航程主要为巡航，也就是平飞阶段，其飞行高度以舒适、经济为原则。我国民航规定，中型以上的民航客机都在海拔7000~12000米的高空飞行，其中大型民航客机一般在11000米上下的高空飞行这个空间大气垂直运动较少，以水平运动为主，飞机在其中受力比较稳定;水汽和尘埃含量少，能见度大;对地面产生的噪声污染相对较小;飞鸟飞行一般达不到此高度，可以避免机鸟相撞的事故。

思考 大型民航客机的飞行高度主要位于大气层的哪一层？

从浩渺的宇宙中看地球，它的表面好像被一层“薄纱”所包裹着。这层“薄纱”就是大气。

地球上的大气不仅满足了地球上生物维持生命的需要，而且是地球自然地理环境的重要组成部分，对人类的生产和生活也发挥着重大作用。

学习指南
大气的主要组成物质有哪些?
大气垂直分层有什么特点?对人类有哪些影响?提示 学习本课时，比较分析对流层、平流层和高层大气的特征。联系生活，分析哪些现象反映了各层大气对人类生产生活的影响。
本节的主要概念是大气。

大气的组成

现代地球大气是距今3.5亿年前，当陆地上开始出现大量植物时，才逐渐演变形成的。大气是由干洁空气、固体杂质和水汽等组成的混合物。干洁空气的主要成分有氮气和氧气,其次是气、二氧化碳、甲烷和臭氧等。

阅读

土卫六的主要大气成分
土卫六是土星最大的卫星。土卫六的大气质量是地球大气质量的10倍，雾有320千米厚完全不同于地球上的云。从外面看上去，土卫六像一个完全不透明的大橘子。
为了解土卫六大气的组成成分，2005年1月14日,“惠更斯号”无人探测器降落在土卫六的表面。通过测查，土卫六大气的主要成分是氮气和甲烷，这正是地球早期大气的主要成分，说明土卫六的大气跟40多亿年前的地球大气很相似。

氨气(N2) 氮气是大气中含量最多的气体。氮元素是生物体内蛋白质和很多复杂化学物质的组成部分，是生物体健康生长必不可少的元素。

氧气 (O2) 氧气是大气中含量仅次于氮气的气体，是众多生物生命活动必需的物质。

二氧化碳(CO2) 二氧化碳主要来自火山喷发、动植物的呼吸以及人类活动。二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，是一种重要的温室气体，对地面具有保温作用。近几十年来，二氧化碳浓度升高使“温室效应”加剧，对全球气候产生深刻影响，已经引起人们的高度重视。

臭氧(O3) 高空的氧，在太阳紫外线的催化作用下，形成了由3个氧原子组成的臭氧。臭氧的浓度在垂直方向上分布不均。距离地面20~25 千米是臭氧浓度最高的区域，称为臭层。臭能吸收太阳辐射中的紫外线，使地面上的生物免受紫外线伤害，因而被称为地球生命的“保护伞”。但是在低层大气中，臭氧浓度增高会对人体的健康造成一系列不利影响。

水汽(H2O) 大气中的水汽含量随着时间和地点的不同而变化。沙漠和极地地区的大气中，水汽含量极少，而在热带雨林地区，水汽在大气中的比重约占到5%。水汽是影响天气变化的重要因素当大气中的水汽凝结成液体微滴或者凝华成冰晶时就形成了云。如果这些小颗粒变得足够大，它们就以雨、雪等形式降落。

由于自然和人为原因，大气中增加了许多新的组成成分，主要包括气溶胶和污染气体。它们留存于大气中，构成大气的临时组成成分。

思考：大气的组成有哪些变化？这些变化对人类生产、生活有什么影响？

名词链接    
气溶胶 大气中均匀分布着相当数量的固体微粒和液体微滴,如海盐、粉尘、灰尘、烟尘和有机物等它们所构成的稳定混合物，统称为气溶胶。气溶胶的产生，除了来自火山爆发、流星体燃烧、森林火灾、海浪飞沫、风沙土生和植物花粉传播等自然过程外，更主要的是来自人类活动，如工业生产生活燃料以及各种交通工具排放产生的烟雾粉生等。
污染气体 随着工业和交通运输业的发展，许多有害气体会被排放到大气中，它们被称为污染气体。主要有二氧化硫、一氧化碳、硫化氢、氟化氢、二氧化氮、一氧化氮和氨气等。污染气体的排放在工业和交通发达的城市尤为严重。污染气体的含量虽然很少，却给人类的健康和生存环境带来严重危害2016年9月27日，世界卫生组织发布的报告指出，全球每年有几百万人的死亡原因与空气污染有关。

活动

评价分析当地的空气质量
空气质量指数(AQI)是定量描述空气质量状况的数值。空气质量评价采用的主要污染物包括二氧化硫、二氧化氮、细颗粒物(PM，PM为颗粒物的英文缩写)、可吸入颗粒物(PM。s，指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物)、一氧化碳和臭氧等6种。空气质量指数分为六级:0~5051~100、101~150、151~200、201~300和大于300，对应的空气质量分别为优、良、轻度污染、中度污染、重度污染和严重污染
雾霾天气是一种大气污染状态。雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等组成。雾霾中的可吸入颗粒物颗粒小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响大。我国部分地区已把雾霾天气列入灾害性天气进行预警预报。
查出你所在地区当天的空气质量指数，分析空气质量属于哪一级。哪些人类活动会造成大气污染?探讨并列举出你所在地区减少大气污染的三项措施

大气的垂直分层

在大气圈中，随着高度的变化，大气的物理性质和运动状况都会发生很大的变化。根据大气在垂直方向上的物理性质和运动状况，可以将大气分为对流层、平流层和高层大气。

对流层 对流层位于地球大气的最底层。因为地面是对流层大气的直接热源，所以该层的气温随着高度的增加而降低:一般情况下，高度每上升 100米，气温平均下降0.6℃。由于对流层大气的上冷下热，空气在垂直方向上的对流运动十分显著。对流层的厚度在各层大气中最薄，却占据了大气质量的3/4和大气中水汽和杂质的绝大部分。对流层的天气现象复杂多变，是云雾雨雪等主要天气现象的发生地，因而对人类的影响最显著。

活动

观察分析双子天文望远镜的选址
国际上著名的双子天文望远镜分别位于南北半球上两个最佳天文观测点。位于北半球的北双子天文望远镜坐落在美国夏威夷冒纳凯阿火山顶峰上。冒纳凯阿火山海拔约4200 米。山顶空气稀薄水汽含量低，孤立于太平洋的中央。这个地理位置被公认为是地球上进行天文观测的最佳台址。位于南半球的南双子天文望远镜坐落于智利安第斯山脉的帕穹山上。帕穹山海拔约2700 米，山顶空气非常干燥而且几乎无云，是设置天文望远镜的理想之地，
   
描述位于南北半球上两个最佳天文观测点的大气条件

平流层 从对流层顶以上至离地面约50 千米的大气层称为平流层，平流层内温度随高度增高而升高，到离地面约50千米处达到最高值。该层大气的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收。平流层底部温度低，上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流，平流层内的空气大多做水平运动。同时，平流层底部的水汽、杂质含量极少，大气平稳，天气晴朗，对航空飞行非常有利。

高层大气 从平流层顶到约3000千米高度间的大气层称为高层大气。高层大气的密度非常小，与行星际空间的密度比较接近。在该层大气中存在电离层，电离层能反射无线电波，使人类得以远距离传播信息。

案例研究：卫星监测二氧化碳含量

北京时间2016年12月22日了时22分，我国成功发射全球二氧化碳监测科学实验卫星(简称碳卫星)。这是我国首颗、全球第三颗专门用于监测全球大气中二氧化碳含量的卫星。
从太空中怎么能“看”到二氧化碳呢？原来本次发射的碳卫星搭载了一台高光谱与高空间分辨率的二氧化碳探测仪。这台探测仪的工作原理是在可见光和近红外谱段，对二氧化碳的吸收波段进行遥感监测。当太阳光穿过大气层时，不同浓度的二氧化碳分子对太阳光谱中不同波长部分的吸收程度不同。波长不同的电磁波，引起人眼的颜色感觉不同。而探测仪正是通过对这些“颜色”进行准确测量，反推出大气中二氧化碳浓度。当大气中二氧化碳含量变化超过百万分之四时，碳卫星就会发现。

   地面观测站点也能监测到大气中的二氧化碳数据，为什么还要发射碳卫星?这是因为全球二氧化碳地面观测站点仅有数百个，难以满足监测需求，只有用碳卫星俯瞰，才能获取足够数据来绘制二氧化碳分布的全景图。
   在全球气候变暖、极端天气频率增加等严峻的气候变化形势面前减少二氧化碳等温室气体的排放成为必然选择。碳排放的量化监测是各国最终实现温室气体减排的重要技术基础。此外，在碳排放数据上知已知彼，对我国在国际气候变化方面掌握话语权具有重要意义。
   思 考
   1.使用碳卫星观测二氧化碳有什么优点?
   2.掌握全球二氧化碳分布有哪些用处?

本节内容在湘教版教材中属于第三章——《地球上的大气》

地球上的天气变幻莫测。高天流云，激荡长风，电闪雷鸣，造就了异彩纷呈的天空。太阳辐射与大气运动，贯穿天气变化的全过程。暴雨肆虐每每带来洪涝灾害，冰雪寒霜频繁威胁农牧经营。但妩媚暖风更吹绿了锦绣山河，大自然的光泽雨露哺育着万物生灵，使我们生活的世界充满活力，青翠无涯，生机无限。

第一节 大气的组成与垂直分层

探究 Inquiry 

雷阵雨过后，我们有时候会闻到一股刺鼻的气味，这就是臭氧的气味。臭氧主要分布在平流层，臭氧层是指平流层中臭氧集中的层次。臭氧层变薄、浓度降低的现象，称为臭氧层破坏。臭氧层破坏可能引起一系列不利于人类的气候生物效应这种情况已经受到人们的广泛关注。据科学家研究，大气中的臭氧含量每减少1%到达地面的太阳紫外线辐射就增加2%。过量的紫外线辐射会增加人的皮肤癌患病率，还会引发白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病。在距南极洲较近的智利海伦娜岬角，当地居民只要走出家门，就要在暴露的皮肤表面涂上防晒油，戴上太阳眼镜，否则半小时后，皮肤就会被晒成鲜艳的粉红色，并伴有痒痛;羊群则多患白内障，几乎全盲；河里捕到的鲜鱼也多是盲鱼。
1.有人认为，臭氧层是“地球生命的保护伞”。你认同这种看法吗？为什么？
2.你还了解哪些全球性大气环境问题？它们与大气中的哪些成分及其含量的变化相关？

包围地球的空气称为大气。大气为地球生命的繁衍和人类的发展提供了必要条件。人类生活在大气圈底部，大气的物理状态和组成成分的变化，时刻影响着我们。

一、大气的组成

大气是多种气体的混合物。低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质三部分组成。

干洁空气的主要成分是氮气和氧气，氮气和氧气的体积分数分别约为 78%、21%，两者合占 99%。氮是地球上生物体的基本成分。氧是人类和其他好生物维持生命活动必需的物质，并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。二氧化碳和臭氧在大气中的含量虽少，但对自然环境和生命活动具有重要作用。二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起着保温作用。臭能强烈吸收太阳紫外线，臭氧层可保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害;而穿透大气到达地面的少量紫外线，又具有杀菌的作用。

阅读 Reading

全球大气二氧化碳月均浓度突破 400 ppm
自工业革命以来，由于人类大量使用化石燃料，全球大气二氧化碳浓度上升了120 ppm(1 ppm 为百万分之一)，其中一半的增长出现在 1980年以后。2015年3月,全球大气二氧化碳平均浓度突破 400 ppm。这是有记录以来全球大气二氧化碳月均浓度首次突破这一高值。二氧化碳等温室气体排放量的增加，是导致全球变暖的一个重要原因。

大气中的水汽含量，在水平方向上，海洋上空高于陆地上空湿润地区上空高于干旱地区上空；在垂直方向上，一般自地面向高空逐渐减少。大气中的杂质含量，随时间、地点、天气条件而变化。通常，在近地面大气中，陆上多于海上，城市多于乡村，冬季多于夏季。大气中的水汽和杂质虽然含量很少，却对天气变化影响很大。在大气温度变化的范围内，水汽可发生固、液、气三态的转化，产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。杂质会使大气能见度变差，但作为凝结核，又是成云致雨的必要条件。

活动 Activity

雾霾，是雾和霾的组合词。我国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报，统称“雾霾天气”。其实，雾和霾是两种截然不同的天气现象。阅读下列材料，结合生活体验，认识雾和霾的区别，并举例说明霾天气对我们生活的影响。
当空气中所含的水汽多于一定温度条件下大气饱和水汽量，并且有足够的凝结核存在时，多余的水汽便会凝结出来，变成小水滴或冰晶。大气中因悬浮的水汽凝结，水平能见度低于1千米时，气象学上称之为雾。
霾，又称“灰霾”，是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等的集合体,使空气浑浊，水平能见度降低到 10 千米以下的一种天气现象。组成霾的粒子极小,不能用肉眼分辨，可在一天中的任何时候出现。霾天气是一种大气污染状态，表明大气中各种悬浮颗粒物含量超过一定标准，其中 PM,5(直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物)被认为是造成霾天气的“元凶”。

二、大气的垂直分层

根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异，可将大气分为三层，自下而上依次是对流层、平流层和高层大气。

对流层是贴近地面的大气最低层。整个大气质量的 3/4 和几乎全部的水汽、杂质，都集中在这一层。对流层受地面的影响很大，其高度随纬度、季节而变化。就纬度而言，低纬度地区高 17~18 千米，中纬度地区高 10~12 千米，高纬度地区高仅 8~9 千米；就季节而言，任何纬度地区，夏季较厚而冬季较薄，中纬度地区尤其明显。对流层气温随高度的增加而递减，这是因为地面是对流层大气主要的直接热源。对流层上部冷下部热，空气就会产生对流。随着空气的对流运动，近地面的水汽和杂质向上空输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨。对流层的天气现象复杂多变，云、雾、雨、雪等天气现象都发生在这一层。因此，对流层与人类的关系最为密切。

自对流层顶向上至 50~55 千米高度的范围为平流层。平流层内，气温随高度的增加而上升。该层大气主要靠臭氧吸收太阳紫外线增温。臭氧集中在 15~35 千米的气层中，形成臭氧层。臭氧层以上，臭氧含量逐渐减少，但是太阳紫外线辐射强烈，气温随高度的增加迅速上升。平流层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流，大气以水平运动为主，平流层由此而得名。该层中水汽、杂质含量稀少，天气现象少见。平流层大气平稳，天气晴朗，有利于航空飞机飞行。

阅读  Reading

臭氧洞
20 世纪 70 年代，科学家发现南极地区上空的臭氧量下降严重，出现了“南极臭氧洞”。“南极臭氧洞”是一种形象的说法，指的是在南极地区上空出现了全球臭氧量最低值(低于全球臭氧平均值的 30%~40%)，相对于其他地区来说，就像是一个空洞。2006年，“南极臭氧洞”面积已经超过北美洲的面积。

   图 3-5 “南极臭氧洞
注:多布森单位(Dobson Uni,简称 DU)是用来度量大气中臭氧柱尺度的单位。1个多布森单位等于在标准大气压状态下千分之一厘米臭氧层的厚度。当臭氧层厚度低于 220 个多布森单位时，臭氧层便出现空洞。

平流层顶以上的大气，统称高层大气。高层大气气压很低，密度很小。在 60~500 千米的高空，有若干电离层。在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，大气分子被分解为离子，大气处于高度电离状态，所以称为电离层。电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用。

阅读 Reading

气象气球
   气象气球是用橡胶或塑料等材料制成球皮，充以氢、氨等比空气轻的气体，携带仪器升空，进行高空气象观测的探测平台，可以用来测量大气温度、湿度、气压等气象要素。气象气球定期从多地方起飞，跟踪气不断变化的情况。
   

活动 Activity

1.在对流层，海拔每上升 100 米，气温约下降 0.6 ℃，从而形成一个随高度增加而温度下降的大气垂直温度梯度。据此，完成相关任务。
(1)近年来，贵阳将“中国避暑之都”作为城市名片，着力打造“避暑”旅游产品，大力发展“避暑”经济。在我国地形图上，找到贵阳、重庆、武汉、长沙、上海的位置;读图 3-7，说明贵阳打造避暑旅游名城的优势条件，并分析其形成原因。
   
(2)每年3月，西藏大部分地区的隆冬尚未结束，林芝的桃花却竞相开放，争奇斗艳，皑皑白雪与灼灼桃花相互映衬(如图3-9)，让人领略到“雪域江南”的独特春光。读图3-8，试分析这一地理现象的形成原因。
   
   2.在某些特殊条件下，近地面大气会出现逆温现象。据此，完成相关任务。
   (1)对流层大气出现逆温时，会对近地面空气质量产生什么样的影响?
   (2)查询20世纪世界八大公害事件，了解哪些公害事件与逆温现象有关。
   

鲁教版的本节内容标题为《大气圈与大气运动》，与人教版略有不同

图2-1-1 差异这么大!

我们乘飞机出行，有时在机场还是细雨蒙蒙，起飞后不久却是晴空万里、阳光普照。

问题：你知道出现这种变化的原因吗？

一、大气圈的组成与结构

大气圈的组成

大气圈是由多种气体混合而形成的，其中低层大气的组成除干洁空气外，还包括少量的水汽和固体杂质。氮和是大气的主要成分，两者约占干洁空气体积的99%，故地球大气又称为“氮氧大气”。另外，氩约占0.934%，二氧化碳约占0.033%。

氨是大气中含量最多的成分，是地球生物体内蛋白质的重要组成部分。氧是大气中含量次多的成分，是人类和动物维持生命活动必需的物质。二氧化碳在大气中的含量很少，却起着非常重要的作用，是绿色植物进行光合作用的原料，也是调节地表温度的重要气体。

水汽是大气的重要成分之一。水汽是成云致雨的必要条件，大气中一定含量的水汽还可以提高人类生活的舒适度。

大气中的尘埃，可以反射太阳辐射，降低地面温度;可作为凝结核，促进云雨的形成。但是，尘埃也会影响人的呼吸系统，给人体健康带来一定的损害。

大气圈的分层

根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，大气层可分为对流层、平流层和高层大气。

对流层是贴近地面的大气最低层，它约占整个大气质量的3/4,，集中了几乎全部的水汽与固体杂质。对流层的气温随高度增加而降低，该层空气对流运动显著。风、云、雨、雾、雪等天气现象，大都发生在这一层，因此对流层与人类生活、生产的关系最为密切。对流层厚度因纬度和季节而变化，低纬度地区大于高纬度地区，夏季大于冬季。对流层厚度一般为 8~16 千米，平均12 千米左右。

平流层位于对流层之上，其顶部距离地面大约50千米，厚度约40千千米。平流层大气中的臭氧吸收紫外线而增温，故平流层的气温随高度升高而升高，呈现出下冷上暖的特征。平流层中大气对流很弱，以水平运动为主。

平流层中20～40千米的高度，臭氧含量较高，称为臭氧层。臭氧层能够吸收对人类和动植物有伤害的紫外线，故被誉为“地球生命的保护伞”

平流层中水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少，能见度高，气流稳定，并且很少有飞鸟出现，是航空的理想空域。高层大气空气密度很小。在80~500千米的高空有若干电离层，空气处于高度电离状态，能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用。太阳活动强烈或出现雷电现象时，会扰动电离层结构，影响地面无线电传播，导致通信质量下降，甚至会出现通信中断的现象。

知识窗

很多人到了海拔较高的地区都会因缺氧而出现高山(高原)反应，症状是头痛、头晕、恶心、呼吸困难、心跳加快等。大多数人在海拔2000米以下没有反应或者反应不明显，到了海拔3000米或者4000米以上，高山反应逐步显现出来。这是因为随着高度的增加，空气变得越来越稀薄，氧气的含量也越来越少。
如何应对高山反应呢?
1.在进入高山、高原之前，应进行严格的身体检查，如发现心、肺、脑、肝、肾的疾病，有严重贫血或严重高血压，则不能盲目进入。健康人进入高山、高原地区，最好也要循序渐进，在海拔2000多米的地方适当停留，以逐渐适应缺氧环境。
2.初入高山、高原者应减少体力活动，严禁剧烈运动。登山的速度不宜太快，最好步调平稳，使运动量与呼吸相协调。
3.在高海拔地区，应注意保暖，防止感冒。感冒患者最好不要进入高海拔地区，否则易引起肺气肿等疾病。
4.初入高原，应严禁饮酒，尽量不要泡热水澡。

二、大气的受热过程

太阳辐射是地球表层最主要的能量来源。进人地球大气层的太阳辐射，有一部分被大气直接吸收。大气对太阳辐射的吸收具有选择性。臭氧和氧原子主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线，水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线，而太阳辐射中的可见光被吸收得很少。因此，大气直接吸收的太阳辐射只占大气层顶太阳辐射的五分之一左右，地面吸收的太阳辐射却占到大气层顶太阳辐射的二分之一左右。

地面吸收太阳辐射而增温，同时向外辐射热量。由实验得知，物体的温度越高，辐射中能量最强部分的波长越短，反之越长。由于地表的温度比太阳的温度低得多，所以地面辐射与太阳辐射相比，波长长得多，其能量主要集中在红外波段。因此，相对于太阳辐射来说，地面辐射为长波辐射。地面放出的长波辐射除少部分透过大气返回宇宙空间外，绝大部分(75%~95%)被对流层大气中的水汽和二化碳吸收，使大气增温。所以，地面的长波辐射是低层大气主要的热量来源。大气在增温的同时，向外放出长波辐射，其中朝向地面的部分因辐射方向与地面辐射相反，被称为大气逆辐射。大气逆辐射把热量还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。例如，多云的夜晚气温不会太低，人造烟雾可减轻霜冻对农作物的冻害，都与大气逆辐射的保温作用有关。

活动

玻璃温室的效果与大气保温效果相似。寒冬季节的晴天，当你走进门窗关闭的封闭阳台时，会感到异常温暖。
   
   1.用温度计测量封闭阳台和室外的温度，算出它们的温度差。
   2.结合图2-1-7、图2-1-8，说明封闭阳台温度较高的原因。
   3.在中纬度地区的植物园，采取什么措施可以使热带植物安全越冬?

三、大气的运动

大气在不停地运动，风是大气运动的一种直接反映。那么，是什么力量驱动着大气运动呢?

热力环流

热力环流是由于地面冷热不均而形成的空气环流，它是大气运动最基本的形式，形成过程如图2-1-9所示。

当地面受热均匀时，空气没有相对上升和相对下沉运动(图2-1-9a)。

当A地接受热量多，B、C两地接受热量少时，A地近地面空气膨胀上升，到高空聚积，使上空空气密度增大，形成高气压;B、C两地空气收缩下沉，上空空气密度减小，形成低气压(图2-1-9b)。于是空气从气压高的A地上空向气压低的B、C两地上空扩散。

在近地面，A地空气上升向外流出后，空气密度减小，形成低气压；B、C两地因有下沉气流，空气密度增大，形成高气压。这样近地面的空气从B、C两地流回A地，以补充A地上空的空气，从而形成了热力环流(图2-1-9c）。

名词解释：等压面是空间中气压相等的各点所组成的面。

活动

1.根据图2-1-9c，填写下表。  
     
2.运用大气热力环流的原理，解释图2-1-10中所示意现象产生的原因。  
     
3.如图2-1-11所示，伦敦市城市中心区气温明显高于郊区，形成这种现象的原因有哪些？城郊之间近地面空气如何流动？请画出城郊之间近地面空气流动示意图。  
   

大气的水平运动

地表受热不均，导致同一水平面上产生气压差异。水平方向上单位距离间的气压差叫作水平气压梯度。水平面上存在的气压梯度产生了水平气压梯度力，它促使大气由高气压区流向低气压区，从而形成空气的水平运动，即风。

水平气压梯度力垂直于等压线，并指向低压区。在高空，风基本不受地面摩擦力的影响，风向主要取决于水平气压梯度力和地转偏向力。在以上两个力的共同作用下，风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向，在北半球向右偏，在南半球向左偏，最终可偏至平行于等压线。在近地面，风还要受到地面摩擦力的影响。在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下，风向与等压线斜交。

活动

1.说出图2-1-12中，在只考虑水平气压梯度力的情况下，风向与等压线之间的关系。
2.分别说出图2-1-13、图2-1-14中风向与等压线之间的关系，指出两图中风向不同的原因。
3.试分析南半球近地面以及高空的风向，并画出示意图。