2.3 大气受热过程与热力环流 课件 （71张）

(共71张PPT)
大气受热过程与热力环流
某研究小组根据某地实测数据，绘制出该地的沥青路面、草地和近地面空气的温度日变化曲线。
1.一天中，最高温出现在？
2.在同一天内，沥青路面温度与近地面空气温度的关系是怎样的？为什么？
近地面是大气的直接热源
14时
大气是如何受热的？
一、大气的受热过程
就整个地球大气而言，热量的根本来源是__________
太阳辐射
太阳辐射是短波辐射
物体辐射规律：物体温度越高，辐射中最强部分的波长越短；温度越低，辐射中最强部分的波长越长。
地面辐射是长波辐射
大气辐射是长波辐射
散射
吸收
反射
100
大气上界
探究活动：
地面吸收47
1、大气对太阳辐射的削弱作用
为什么白天多云，光线比晴天暗，气温比晴天低
大气中的云层和较大的尘埃对太阳辐射进行无选择的反射
大气对太阳辐射的削弱作用---------
反射
哇！天好蓝哟!
大气对太阳辐射的削弱作用---------
空气分子
微小尘埃
波长越短的蓝和紫光最容易被散射
散射
可见光部分是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色混合而成的，红光波长最长，紫光波长最短。大气层中有很多固体小颗粒、小水滴、小冰晶，它们就像一个个三棱镜，所以光线就会发生色散。
波长越短散射能力越强，所以光线中波长较长的蓝光和紫光就被色散出来，射向空中了，也就是说天空中会充满着蓝光和紫光。
天空的颜色
早晚阳光斜射，穿过路程长，其它各色光皆被散射衰减掉了，红光波长长，最不易被散射，最后剩下红光也会被散射，所以看见的是红日，映的天空红霞似火。
２、大气吸收具有什么特性？
３、大气直接吸收的太阳辐射能量很多吗？
高层大气 平流层 对流层
紫外线
红外线
可见光
可见光
可见光
大气的上界
O3
CO2 、水汽
1、哪些大气成分具有吸收作用？
大气对太阳辐射的削弱作用---------
对流层：水汽和CO
平流层：臭氧
有选择性
吸收
不多，可见光被吸收很少
太阳辐射(短波）
大气吸收、散射
大气
反射
地面
反射
地面
吸收
作用方式 作用特点 参与作用的大气成分 被削弱的辐射
反射 无选择性 云层、较大尘埃 各种波长的太阳辐射
散射 有选择性 大气分子、颗粒微小的尘埃 波长较短的蓝、紫色光
无选择性 颗粒较大的尘埃等 各种波长的太阳辐射
吸收 有选择性 臭氧、水汽、二氧化碳 紫外线、红外线
新课讲解
太 阳 光
赤 道
南极
大
气
圈
北极
到达地面的太阳辐射在不同纬度是否一样
太阳高度角：太阳光线与地平面的夹角
规律：纬度越低，太阳高度角越大。
地 面
阳光
阳光
大气上界
提示：从路程、面积比较单位面积获得能量的多少。
结论：太阳高度角越大（纬度越低），太阳辐射越强
影响太阳辐射大小的因素
太阳高度角（纬度）：角度越大，能量越集中，经过大气的路程越短，被削弱得越少；反之削弱得越多
海拔：海拔越高，大气厚度越薄，被削弱得越少
天气状况：天气晴朗云层薄，被大气削弱的太阳辐射少
一、大气的受热过程
1.大气对太阳辐射的削弱作用
★意义：
反射作用、散射作用、吸收作用
使地球表面白昼温度不会太高
天气状况
★方式：
★影响因素：
海拔
太阳高度角
散射
吸收
反射
100
大气上界
地面吸收47
地面吸收太阳辐射后增温，同时向外辐射能量
大气上界
地 面
大气辐射
CO2
水汽
吸收
地
面
辐
射
大气逆辐射
★地面受热升温以后，地面的能量是如何传递和转化的？
探究活动：
★大气受热升温以后，又会怎么向外传递热量？
大气对地面具有保温作用
通过地面辐射向外辐射能量，但大部分被大气中的水汽和CO 吸收，使大气升温
通过大气辐射向外辐射能量，大部分以大气逆辐射返回地面，补偿地面热量散失。
保温作用
长波
保温作用的强弱与天气有何关系？
保温作用的强弱与人类活动有何关系？
水汽和二氧化碳含量的高低
一、大气的受热过程
2.大气对地面的保温作用
大气吸收地面辐射；
大气逆辐射把热量还给地面
使地球表面夜晚温度不会太低
★过程：
★影响因素：
★意义：
天气状况 、人类活动
大气上界
地 面
“太阳暖大地”
“大气还大地”
“大地暖大气”
大气辐射
大气吸收
地
面
辐
射
大气的受热过程
太阳辐射
太阳辐射
大气逆辐射
大气削弱
月球老弟：你光着身子感觉怎么样？
地球大哥：我难受啊，白天热到127℃，夜晚冷到-183℃。
解释漫画：为什么月球上昼夜温差如此大？
大气上界
地 球
大气辐射
地
面
辐
射
太阳辐射
月球
太阳辐射
月
面
辐
射
探究月球表面受热状况
1.为什么青藏高原光照强烈，但气温低？
高原上空气稀薄，大气削弱作用小，但保温作用也弱。
2. 解释温室气体大量排放对全球变暖的影响？（温室效应）
温室气体排放增多，大气吸收地面辐射增多，大气逆辐射增强，保温作用增强，气温升高，全球变暖。
3.为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚气温高？
夜晚多云时，大气逆辐射强，地面散失热量少。
4.为什么霜冻多出现在秋冬季节晴朗的夜晚？
晴朗夜晚，大气逆辐射弱，热量散失多，地面气温低，易出现霜冻、大雾等现象。
5.为什么农民利用烟雾防霜冻？
烟雾能增强大气逆辐射，减少地面热量的散失。
6.为什么农民利用温室大棚生产反季节蔬菜？
温室大棚可以减少地面辐射的散失，也可以减少农作物呼吸作用产生的二氧化碳等气体的流失，从而起到保温作用。
小 结
课堂小结
地球上很多现象都与大气对太阳辐射的削弱作用有关。据此回答下题。
1. 多云阴雨的白天，气温较低，主要是因为大气的(　　)
A. 吸收作用强 B. 反射作用强
C. 散射作用弱 D. 保温作用弱
2. 黎明前东方天际先泛起“鱼肚白”是由于大气对太阳光的(　　)
A. 散射作用 B. 反射作用
C. 吸收作用 D. 辐射作用
3. 晴朗的天空呈蔚蓝色主要是因为(　　)
A. 大气吸收作用 B. 大气反射作用
C. 大气散射作用 D. 大气折射作用
课堂练习
课堂练习
读“大气受热过程”，完成下列小题。
4. 近百年来，全球气温的变化趋势与图中下列因素有关的是(　　)
A. ①增强　 B. ②减弱　 C. ③减弱　　D. ④增强
5. 科学家发现， 随着大气层中的浮质和其它微粒增加，近几十年以来，到达地球的阳光量减少了10%，地球正在“变暗”。图中与“地球变暗”有关的大气热力作用是(　　)
A. ① B. ② C. ③ D. ④
6. “月夜酷寒”的形成原因与图中有关的因素是(　　)
A. ①减弱 B. ②增强 C. ③增强 D. ④减弱
课堂练习
“阳伞效应”是指人类的生产生活、战争、森林草原火灾、火山爆发等人文与自然的活动，向大气排入大量的烟尘，这些弥漫于大气中的烟尘犹如地球的一把“遮阳伞”。据此完成下列小题。
7.“阳伞效应”形成的根本原因是(　　)
A. 大气的散射作用增强 B. 大气的保温作用增强
C. 大气的反射作用增强 D. 大气的吸收作用增强
8. “阳伞效应”可能会造成(　　)
①减少太阳紫外线伤害　 ②降低地面温度　
③降低夜间气温　 ④减小昼夜温差
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④
课堂练习
我国北方地区农民为了避免所种庄稼遭受霜冻灾害，在深秋的夜晚往往在田间点燃柴草。结合“大气受热过程示意图”，回答下列各题。
9. 关于图中a、b、c所代表的内容，叙述正确的是
A. a代表近地面大气的直接热源 B. a→b→c是大气的增温过程
C. 水汽能强烈吸收b代表的辐射 D. c代表的辐射与天气状况无关
10. 燃烧柴草防御霜冻的做法，有利于
A. 增强a辐射 B. 增强b辐射 C. 增强c辐射 D. 改变b的辐射方向
二、热力环流
新课导入
孔明灯又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛孔明发明的。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救，就制成会漂浮的纸灯笼，系上求救的信息，其后脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。
思考：分析诸葛孔明发明的如此简陋的设施是怎么升空的？孔明灯里蕴含了什么样的大气原理呢？
新课导入
A
B
气压随着海拔高度的增加而递减
气压：单位面积垂直向上延伸到大气层顶的空气柱的总重量。
气压
等压面：空间气压值相等各点组成的面。
假设：地面受热均匀，则形成的等压面如下：
等压面为一个个水平面
等压面越往高空气压值越低
1010百帕
960百帕
910百帕
860百帕
（1）热力环流的概念
大气运动的能量来自太阳辐射。太阳辐射的纬度分布不均，造成不同纬度之间的热量差异。（地面冷热不均）
从热气球可知：空气受热膨胀上升
（1）热力环流的概念
雪糕周围空气遇冷下沉
由地面冷热不均引起的大气运动，它是大气运动最简单的形式。
高度升高，气压减小
1100hpa
1060hpa
1020hpa
A
B
C
（2）热力环流原理
若地面受热均匀，等压面应该是平行的。
高空
地面
地面
高空
1100hpa
1060hpa
1020hpa
冷却
冷却
受热
高压
低压
低压
低压
高压
高压
A
B
C
等压面弯曲规律：高凸高，低凸低
C
A
B
D
A ＞ B ＞D ＞ C
高低压指同一水平面的气压差
冷
热
低压
低压
高压
高压
d ＞b ＞a ＞c
判断气压大小关系
注意：先判断垂直方向，再判断水平方向
地面
热
冷
冷
地面的冷热不均
气流垂直方向运动
同一水平面产生气压差
气流做水平方向运动（风）
低压
高压
高压
低压
高压
低压
新课讲解
思考：
1、气温与近地面气压的关系？
2、热力环流的根本原因
3、高空水平面气压与近地面水平面气压的关系？
4、高低气压是水平还是垂直方向的比较？
相反
温度高，气压低；温度低，气压高。
地面的冷热不均
水平比较
思考：影视片常有女主角面向大海，海风吹拂头发或者裙子向后飘逸的镜头。我国沿海拍摄这样的镜头，理论上应选择在什么时段，怎么站才能拍的最美？
（3）常见的热力环流
①海陆风
陆地：升温快
海洋：升温慢
热
冷
高压
低压
低压
高压
海风
比热容越大，物体升温降温越慢；比热容越小，物体升温降温越快
陆地：降温快
海洋：降温慢
冷
热
低压
高压
高压
低压
陆风
新课讲解
夜雨寄北
李商隐
君问归期未有期，
巴山夜雨涨秋池。
何当共剪西窗烛，
却话巴山夜雨时。
思考：为何重庆多夜雨
注：巴山泛指四川、重庆地区。
②山谷风
②山谷风
山坡：增温快
山谷：增温慢
热
冷
低压
低压
高压
谷风
高压
低压
谷风
热
高压
山坡：降温快
山谷：降温慢
冷
热
高压
高压
低压
山风
低压
高压
山风
冷
低压
新课讲解
气流上升冷却凝结降水
市区气温高，气体膨胀上升，郊区气温低，气流冷却下沉。
城市
郊区
郊区
热
冷
冷
③城市风
为什么市区温度高？P51
1、有大气污染的工厂应建设在 ________
2、要改善城市空气质量，最好在 _________ 地进行植树造林
C
B
练习：沙漠与林地之间
森林
沙漠
增温快
热
增温慢
冷
森林
沙漠
降温快
冷
降温慢
热
新课讲解
三、大气的水平运动（风）
地面冷热不均——同一水平面出现气压差——
冷
热
冷
新课讲解
气流从高压流向低压
水平气压梯度力
1030
1020
1010
（hPa）
空气产生水平
运动的原动力
水平面上存在着气压差，就产生了促使大气由高压流向低压的力，叫水平气压梯度力。
空气的
水平运动—风
水平气压梯度力
新课讲解
方向：垂直于等压线，由高压指向低压
1030
1020
1010
（hPa）
风向
只受水平气压梯度力的影响——
风向垂直等压线
特点：等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速越大。
新课讲解
1010
1008
1006
1004
1002
（hPa）
气压梯度力
风向
地转偏向力
受水平气压梯度力与地转偏向力的影响
地转偏向力：方向始终与风向垂直只改变风向，不影响风速。
风向平行等压线
新课讲解
(1).高空的风
（hPa）
1000
1005
1010
1015
气压梯度力
风向
地转偏向力
摩擦力
摩擦力：方向与风向相反减小风速
受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响
风向与等压线相交
新课讲解
(2).近地面的风
形成30°-40°的夹角
总结：大气的水平运动（风）
高空的风
近地面的风
水平气压梯度力
地转偏向力
（风向和风力）
（风向）
风向与等压线平行
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
（风向和风力）
（风向）
（风力）
风向与等压线斜交
-02
大气运动使不同地区热量、水分得以交换，影响各地的水热状况，形成了复杂的天气现象，也会导致气候变化，进而影响着区域自然地理环境。
新疆伊犁河谷春季的杏花沟
（3）大气运动的意义
伊犁河谷位于中国新疆维吾尔自治区西北，北、东、南三面环山，素有"西域湿岛""塞外江南"之美称。伊犁河谷是我国西部最富饶的土地之一。
伊犁河谷是亚欧大陆干旱地带的一块“湿岛”，地处天山西段，每年春季来自大西洋湿润的西风进入伊犁河谷，在山前地带形成丰富的降水，迎风坡可达到600-800毫米，而西部的河谷平原区的平均降水也在200-350毫米，所以伊犁河谷是新疆最湿润的地区。
中国地形图
伊犁河谷及周边区域示意图
探究活动：美丽的"塞外江南"
探究活动
小 结
课堂总结
地面
高空
课堂练习：1.图中气压状况是由热力作用引起，读图回答：
C
A
B
D
（1）.判断AB处的冷热状况？
（2）.补充ABCD处的环流？
（3）.比较ABCDEF气压值的大小？
F
等压面
热
冷
A＞B＞D＞C=F
2．下图示意某一等高面。M、N为等压线，其气压值分别为PM、PN，M、N之间的气压梯度相同。①～⑧是只考虑水平受力，不计空气垂直运动时，O点空气运动的可能方向。读图，回答(1)～(2)题。
(1)若此图表示北半球，PM>PN，则O点风向为(　　)
A．⑥或⑦　　B．②或⑥　　C．④或⑧　　D．③或④
(2)若此图表示高空等高面，PM< PN，则O点风向为(　　)
A．③或④　　B．②或③　　C．③或⑦　　D．⑥或⑦
A
C