2.2大气的受热过程和大气运动课件（55张）

(共55张PPT)
__________
The heating process and atmospheric motion of the atmosphere
大气的受热过程和大气运动
大气的受热过程
Part 1
新人教版必修一第二章第二节
太阳辐射光谱示意图
太阳辐射能量最集中的部分
物体的温度越高，
辐射中最强部分的波长越短
太阳表面温度
约5500°C
地球固体表面
均温约22°C
近地面大气
均温约22°C
太阳辐射
地面辐射
大气辐射
短波辐射
长波辐射
长波辐射
自主思考：太阳辐射更多给了谁？
读图思考：
太阳辐射在穿过大气层时，大气对其有几种作用？
太阳辐射中大多数没有被大气削弱，为什么？
太阳辐射
有选择性吸收
O3
H2O、CO2
O3吸收紫外线
平流层上层首先接触到紫外线，先吸收增温
H2O、CO2吸收红外线
海拔越高，温度越高
无选择性反射
散
射
太阳辐射
平流层
→ →
对流层
↑↓ ↑↓
天空晴朗
天气多变
太阳暖大地
地面吸收太阳辐射后增温
地面辐射
海拔越高，温度越低
太阳辐射是
根本能量来源
大气吸收的热量主要是长波辐射，对短波辐射吸收很少，因此，
地面辐射是近地面大气主要、直接的热源
大气吸收
射向宇宙空间
大气升温后
大地暖大气
大 气 辐 射
大气
逆辐射
大气还大地
短波
长波
削弱作用
保温
作用
(温室效应)
散射的应用
削弱作用之一 参与的 大气成分 特点 削弱的辐射 形成的
自然现象
散射 空气分子、 细小的尘埃 有选择性 可见光中波长 较短的蓝紫光 晴朗的天空
呈蔚蓝色
较大颗粒 的尘埃等 无选择性 各种波长的 太阳辐射 阴天的天空
呈灰白色
早霞&晚霞
大地暖大气
回顾：哪两种物质主要吸收红外线来着？
思考：这两种物质主要集中在大气的哪个层？
思考：这个层的温度变化规律是怎样的？
大地暖大气
对流层大气主要直接热源是地面
大气还大地（大气逆辐射）
思考：从感觉来说，是晴朗的夜晚温暖一些，还是多云的夜晚温暖一些？你是否思考过原因？
大气逆辐射的应用
保 温 作 用 / 温 室 效 应
农田烟熏防霜冻
冬夜晴无风，早起必有霜
高处不胜寒
月球昼夜温差大
塑料大棚/玻璃温室育苗
增加了大气中的二氧化碳，从而更多地吸收地面辐射，增强了大气逆辐射，故对地面起着保温作用
晴朗夜晚，大气逆辐射弱 ，热量散失多，地面气温低，易出现霜冻现象
塑料大棚和玻璃几乎是“透明”的，太阳辐射可以大部分进入。地面长波辐射很少能出去。这样，温室和大棚就使得外界的太阳能量能不断进入室内，而室内的热量却很少散失出去。
重点
大气上界
太阳辐射
太阳辐射
反
射
吸
收
地面辐射
大气吸
收
散
射
大
气
逆
辐
射
射向宇宙空间
地面辐射
吸
收
大
气
逆
辐
射
大
气
辐
射
削弱作用
保温作用
大气逆辐射每时每刻都存在，最强时为大气温度最高时，即午后2时（14点）左右？
短波
长波
大
气
辐
射
射向宇宙空间
太阳辐射
月球表面辐射
月球表面辐射
月球没有大气
夜
夜晚温度降至-183°C
白天温度可达127°C
白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，升温快，气温很高
夜间，由于没有大气的保温作用，月球表面温度骤降，气温很低
昼夜温差大
短波
长波
分析昼夜温差大小
①地势
②天气
③下垫面
地势高
大气稀薄
→
→
→
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→
→
昼夜温差大
天气晴朗
→
→
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→
→
昼夜温差大
阴天
相反
下垫面
比热容大
→
→
白天增温速度慢
夜晚降温速度慢
→
→
昼夜温差较小（如海洋）
重点
解释全球气候变暖
温室气体
（CO2、CH4等）
排放
增多
→
→
→
吸收地面辐射增多
大气逆辐射/保温作用增强
→
→
气温
变高
全球变暖
→
备注：主要的温室气体有水汽（H O）、二氧化碳（CO ）、氧化亚氮（N O）、氟利昂、甲烷（CH ）等
大气热力环流
Part 2
新人教版必修一第二章第二节
1、大气有哪几种运动？
2、什么叫大气热力环流？
地表受热均匀
空气没有上升或下沉运动，
近地面与高空的等压面与地面平行
冷却收缩下沉
受热膨胀上升
地表冷热不均
高压
低压
低压
高压
受热
膨胀
冷却收缩
热
冷
冷热不均
空气
垂直运动
→
→
同一水平面上的气压差异
空气水平运动（高压指向低压）
（风）
→
高低压都是对同一水平面上气压差异而言
P近地面 > P高空
冷却收缩下沉
受热膨胀上升
高压
低压
低压
高压
等压线与等压面
等压线
等压面
水平面
等压线是同一高度上气压相等的点的连线
等压面是空间上气压相等的点连成的面
A
B
C
卫星城或对空气有污染的工厂应建设在A、B、C中的 地 。
要改善城市空气质量，最好在 地进行植树造林。
C
B
在下沉气流从近地面流向市区的过程中滞留消除污染。
避免相互污染
避免大气污染物从近地面流向市区


A：市区
B：市区与郊区之间
C：在城市热岛效应之外（在下沉距离之外）
热力环流应用1：城市热岛效应
陆地
海洋
海风
白天陆地升温快
（相对为热源）
白天海洋升温慢
（相对为冷源）
白天面朝大海春暖花开
热力环流应用2：海陆风：
因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形成的一种有日变化的风系（海陆热力性质差异）
陆地
海洋
陆风
夜晚陆地降温快
（相对为冷源）
夜晚海洋降温慢
（相对为热源）
晚上面朝大海贞子作怪
山谷与山坡之间是否
存在热力环流？如何绘制其示意图？
山谷风
谷风
山风
热力环流应用3：山谷风
其他实例(画出以下两种热力环流)
绿洲
沙漠
沙漠
湖
陆
某游客在游览北戴河海滨的游记中写道：“北戴河真不愧是避暑胜地，无论是白天还是夜晚，这里的风都凉爽柔和，让人感觉十分畅快。但白天和夜晚的风向是完全不同的。”读“北戴河海滨一日内大气运动示意图”，完成（1）～（2）题。
（1）图中序号表示“凉爽柔和”晚风的是（　　）
A.① B.②
C.③ D.④
（2）解释北戴河海滨一日内风向变化主要原理是（　　）
A.水循环 B.大气受热过程
C.热力环流 D.大气垂直分层
√
√
大气的水平运动
Part 3
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冷却
冷却
受热
B A C
高压
高压
高压
低压
低压
低压
1030
1020
1010
（hPa）
同一水平面上，单位距离间的气压差
1030
1020
1010
（hPa）
大小:
方向:
与气压梯度成正比
垂直等压线，由高压指向低压
特点：
①气压梯度越大，水平气压梯度力越大，风力越大②等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速越大
1、水平气压梯度力
根本原因：地表冷热不均
直接原因：水平气压梯度力
1020hpa
1010hpa
1000hpa
990hpa
比较风速大小
500hpa
600hpa
700hpa
800hpa

②

②
图一
图二
1030
1020
1010
（hPa）
风向
风的形成:
假若只受水平气压梯度力的影响：
——风向垂直于等压线。
二、地转偏向力
地转偏向力：由于地球自转，作水平运动的物体，其运动方向会发生偏转。
N
0°
地转偏向力
初始运动方向
偏转方向
只改变运动方向，不改变大小（方向永远垂直于运动方向/风向）
北半球向右偏；
南半球向左偏；
赤道不偏。
（南左北右）
左右手法则
北半球高空的俯视图
等压线
水平面
水平气压梯度力
垂直于等压线，高压指向低压
(形成风的直接原因)
500 498 496 494 492 490 气压/hPa
如果没有其他外力的作用，风向应该与水平气压梯度力的方向一致
在风形成的瞬间，马上受到地转偏向力的作用，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向
地转偏向力
垂直运动方向/风向，北右南左
(只改变风向，不改变风速)
风向
高空的摩擦力忽略不计
形成风的根本原因：
地表冷热不均
北半球高空的俯视图
如果没有其他外力的作用，风向应该与水平气压梯度力的方向一致
在风形成的瞬间，马上受到地转偏向力的作用，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向
水平气压梯度力
垂直于等压线，高压指向低压
(形成风的直接原因)
地转偏向力
垂直运动方向/风向，北右南左
(只改变风向，不改变风速)
风向
高空的摩擦力忽略不计
500 498 496 494 492 490 气压/hPa
北半球高空的俯视图
如果没有其他外力的作用，风向应该与水平气压梯度力的方向一致
在风形成的瞬间，马上受到地转偏向力的作用，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向
合力为0
水平气压梯度力
垂直于等压线，高压指向低压
(形成风的直接原因)
地转偏向力
垂直运动方向/风向，北右南左
(只改变风向，不改变风速)
风向
高空的摩擦力忽略不计
风向与等压线平行
500 498 496 494 492 490 气压/hPa
向左（南半球）偏转90°向右（北半球）偏转90°
1010
1008
1006
1004
1002
（hPa）
气压梯度力
风 向
地转偏向力
地转偏向力方向：与风向垂直
同时受水平气压梯度力和地转偏向力的影响：——风向平行于等压线。
北半球近地面的俯视图
1010 1008 1006 1004 1002 1000 气压/hPa
如果没有其他外力的作用，风向应该与水平气压梯度力的方向一致
在风形成的瞬间，马上受到地转偏向力的作用，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向
水平气压梯度力
垂直于等压线，高压指向低压
(形成风的直接原因)
地转偏向力
垂直运动方向/风向，北右南左
(只改变风向，不改变风速)
风向
高空的摩擦力忽略不计
北半球高空的俯视图
摩擦力
与运动方向/风向相反
北半球近地面的俯视图
1010 1008 1006 1004 1002 1000 气压/hPa
如果没有其他外力的作用，风向应该与水平气压梯度力的方向一致
在风形成的瞬间，马上受到地转偏向力的作用，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向
水平气压梯度力
垂直于等压线，高压指向低压
(形成风的直接原因)
地转偏向力
垂直运动方向/风向，北右南左
(只改变风向，不改变风速)
风向
摩擦力
与运动方向/风向相反
三个力
合力为0
风向与等压线斜交
向左（南半球）偏转30°-45°向右（北半球）偏转30°-45°
（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
同时受到水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响：——风向斜穿于等压线（小于45°方向）
南半球高空和近地面的风向是怎样的？
闭合等压线中风的画法(高空)
600
590
580
570
B
A
600
590
580
570
B
A
北半球
南半球
水平气压梯度力
方向
（百帕）
（百帕）
1、垂直于等压线画出水平气压梯度力
2、画出偏转风（垂直于水平气压梯度力）
闭合等压线中风的画法(近地面)
垂直于等压线作出水平气压梯度力
北右45°作风，南左45°作风
A
A
水平气压梯度力
风向
1020
北半球
南半球
1010
1000
1020
1010
1000
（百帕）
（百帕）
二力影响：
风向与等压线平行
三力影响：风向与等压线有一夹角
水平气压梯度力
地转偏向力
一力：风向垂直于等压线
小结1
大气的水平运动
1、直接原因——水平气压梯度力
2、风向：
摩擦力
根本原因？
水平气压梯度力越大，风力就越大
②.等压线的疏密程度：(决定风力大小)
等压线密集——气压梯度力大——风力大
等压线稀疏——气压梯度力小——风力小
③判定风向规律：
先明确高低气压；其次确定气压梯度力的方向，垂直于等压线画出水平气压梯度力；最后根据南、北半球画出偏向风。
小结2
据下图完成下题。（1）甲、乙两地，哪里的气压梯度大？简要说明判断理由。（2）在图上画出甲、乙两地的风向。
1、在北半球等压线图中，近地面风向是------
高空风向是--------
1010
1005百帕
A
B
C
D
B
A
当堂练习
2、同一水平面上出现气压差，则会形成空气的水平运动——风。读下列两幅等压线图（比例尺相同），完成3~4小题。
3．下图所示等压线图中，①～④各点中，风力由大到小排列顺序是
A．①>②>③>④ B．③>②>④>①C．④>③>①>② D．③>④>①>②
D
4．若图示均为北半球近地面气压场图，④点最可能的风向是
A．东北风 B．西北风 C．东南风 D．西南风
A
3、读等压线图，回答A点
近地表风向 V的形成过程：
（1）F1是 力， 它垂直于 并由高压指向低压。
（2）F2是 力。
（3）F3是 力。
4）本图位于北半球还是南半球？
判断依据是 。
980
985
990
995
·
A
V
F1
F2
F3
水平气压梯度
等压线
地转偏向
摩擦
南半球
风向左偏
4.甲地此时的风向是 (　　)
A.东南风　
B.西北风
C.西南风
D.东北风
A
5.下图示意某区域某月一条海平面等压线，图中N地气压高于P地。 N地风向为 (　　)
A.东北风　 B.东南风 C.西北风 D.西南风
A
——风向图的判读
在城市功能区的布局问题上经常会考虑到风向对功能区布局的影响。常见的提供风向的图有：风向标图，风玫瑰图，所处的纬度位置或在气压带、风带中的位置，季风气候区等等。
1．风向标图
风向标由风杆和风尾两部分组成，风杆指示风向，风尾标在风杆的左侧。风级的表示方法是：一道风尾风力是2级，二道风尾是4级风，四道风尾表示7级风，一个风旗表示8级风或8级以上。
1．风向标图
2．风玫瑰图
在极坐标底图上点绘出的某一地区在某一时段内各风向出现的频率或各风向的平均风速的统计图。玫瑰图上所表示的风向(即风的来向)，是指风从外面吹向地区中心的方向。
根据风玫瑰图的轮廓与方向线的交点，可读出不同风向出现的频率，通过比较可确定最大风频风向和最小风频风向。城市中大气污染严重的企业，应布局在最小风频的上风向，或盛行风向的垂直郊外。
2．风玫瑰图。
学以致用
下图示意上海某年的风频，据此回答下列问题。
(1)这一年上海的最大风频风向是______，一般出现在________(夏、冬)季。
(2)如果仅考虑城市大气环境保护，上海的石化工业应分布在城市的________郊外，这是因为___________________ _______________________________________________________________________________。
答案：(1)东南风　夏
(2)西南　大气污染严重的企业应布局在城市最小风频的上风向