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··· 第二章 地球上的大气 第二节
1
2
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5
课程目录
大气的
受热过程
大气对地面
的保温作用
大气的
水平运动
课堂小练
3
大气的
热力环流
··· 第二章 地球上的大气
第一课时
大气的受热过程
太阳辐射
太阳辐射
射向
地面
大气辐射
地面辐射
大气吸收
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大气上界
大气
大气
大气上界
大气吸收
第二节
大气受热过程和大气运动
1. 理解大气对太阳辐射的削弱作用
2. 理解大气对地面的保温作用。
3.结合实例,用大气的受热过程原理解释相关地理现象。
第二节
大气受热过程和大气运动
大气能量来源
· 太阳辐射的能量大部分
集中在可见光区
· 大气成分中
O3 吸收紫外线
CO2 、水汽吸收红外线
CO2吸收长波辐射能力强
·太阳辐射是地球大气
最重要的能量来源
第二节
大气受热过程和大气运动
大气能量来源
物体本身温度越高,辐射的波长越短
物体本身温度越低,辐射的波长越长
太阳表面温度约5500°C
地球固体表面平均温度约22°C
近地面大气平均温度约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
太阳辐射
太阳辐射
射向
地面
大气辐射
地面辐射
大气吸收
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大气上界
大气
大气
大气上界
大气吸收
第二节
大气受热过程和大气运动
· 到达大气上界的太阳辐射,
太阳辐射总能量的22亿分之1
· 通过大气O3吸收紫外线(选择)
水汽、CO2吸收红外线(选择)
云层、尘埃反射太阳辐射(无选择)
空气分子、微小尘埃散射
削 弱 作 用
· 被削弱后的太阳辐射到达地面
太阳暖大地
短波辐射
太阳辐射
太阳辐射
射向
地面
大气辐射
地面辐射
大气吸收
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大气上界
大气
大气
大气上界
大气吸收
第二节
大气受热过程和大气运动
作用形式 作用特点 参与作用的大气成分 被削弱的光线 形成现象
吸收作用 有选择性 臭氧、水汽、二氧化碳 紫外线、红外线
可见光几乎没被削弱而到达地面
反射作用 无选择性 云层、较大尘埃 所有波长的太阳辐射
夏季多云的白天
气温不太高
散射作用 有选择性 大气分子、颗粒微小的尘埃 波长较短的蓝、紫色光
晴朗天空呈蔚蓝色
无选择性 颗粒较大的尘埃 各种波长的太阳辐射
阴天、黎明天空呈灰白色
大气对太阳辐射的削弱作用
太阳辐射
太阳辐射
射向
地面
大气辐射
地面辐射
大气吸收
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大气上界
大气
大气
大气上界
大气吸收
第二节
大气受热过程和大气运动
· 地面增温后以地面长
波辐射的形式向近地
面大气传递热量
· 大气成分使其更容易
吸收地面的长波辐射,
其是近地面大气主要的、 直接的热源。
大地暖大气
长波辐射
· 没有被大气吸收的部
分能量射向宇宙空间
太阳辐射
太阳辐射
射向
地面
大气辐射
地面辐射
大气吸收
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大气上界
大气
大气
大气上界
大气吸收
第二节
大气受热过程和大气运动
长波辐射
对流层中的水汽、CO2等
强烈吸收地面长波辐射而
增温,并向外产生大气长
波辐射
大气辐射中射向地面的部分,方向与地面辐射相反,被称为大气逆辐射(大气还大地)
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
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
大 气 辐 射
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)
回归基础:1、对流层大气的受热过程
1.两个来源
(1)大气最重要的能量来源: 。
(2)近地面大气主要的、直接的热源: 。
2.两大作用
(1)削弱作用:大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的 、 和散射作用。
(2)保温作用: 对地面辐射损失的热量有补偿作用。
太阳辐射
地面长波辐射
吸收
反射
大气逆辐射
1. 大气两种作用的实践应用
大气的削弱作用
大气的保温作用
可以减少到达地面的太阳辐射,降低近地面的温度。
大气逆辐射把大部分热量还给地面,对地面起到保温作用。
(1)大气削弱作用原理应用→分析某地区太阳能的多寡
①高海拔地区:(如青藏高原地区)
地势高
空气稀薄
大气的削弱作用弱
太阳能丰富
→
→
→
气候较为干旱
晴天多、阴雨天气少
大气的削弱作用弱
太阳能丰富
→
→
→
②内陆地区:(如我国西北地区)
③湿润内陆盆地:(如四川盆地)
(2)全球气候变暖(大气保温作用)
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
→
→
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
(3)昼夜温差大小的分析
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
→
→
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)
昼夜温差大
··· 第二章 地球上的大气
大气对地面的保温作用
说明地球大气的保温作用
活动
地球有大气,而月球没有大气。地球和月球表面的辐射过程如图2.10所示。
1.观察图2.10,找出地球比月球多了哪些辐射途径。
2.说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。
3.说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。
1.观察图2.10,找出地球比月球多了哪些辐射途径。
白天:大气对太阳辐射的反射、吸收作用;大气逆辐射;
夜晚:大气吸收地面辐射;大气逆辐射。
2.说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。
白天:大气对太阳辐射反射、吸收和散射减弱了到达地面的太阳辐射;
夜晚:大气吸收了地面辐射的同时,又以大气逆辐射的方式将一部分热量返还地面。
使得地表温度变化较为和缓。
3.说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。
月球没有大气,白天太阳辐射全部到达月面,使月面迅速升温;夜晚没有大气的保温作用,温度迅速下降。
说明地球大气的保温作用
第二节
大气受热过程和大气运动
·温室气体排放增多
·大气吸收的地面辐射增多
·大气逆辐射增强,保温作用增强
·气温升高,全球气候变暖
温室效应
第二节
大气受热过程和大气运动
熏烟法
·晴朗的夜晚,天空少云或无云,大气逆辐射弱地面热量散失多,温度低,易出现霜冻,熏烟可增加大气厚度,增强大气逆辐射,大气逆辐射增强,起保温作用
第二节
大气受热过程和大气运动
地膜覆盖/塑料大棚
所蕴含的地理原理一样吗?
塑料薄膜能让太阳短波辐射透射入,地面长波辐射不能穿透所料薄膜,热量被保留在塑料薄膜内,是通过减少了地面辐射从而实现保温。
塑料大棚能让太阳短波辐射投射进入,而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜,从而将热量保留在塑料大棚内,是塑料大棚内的大气增温,进而增强了大气逆辐射,实现保温。
太阳辐射
太阳辐射
射向
地面
大气辐射
地面辐射
大气吸收
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大气上界
大气
大气
大气上界
大气吸收
第二节
大气受热过程图
··· 第二章 地球上的大气
第二课时
大气热力环流
太阳辐射
太阳辐射
射向
地面
大气辐射
地面辐射
大气吸收
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大气上界
大气
大气
大气上界
大气吸收
第二节
大气受热过程和大气运动
1.理解大气热力环流的过程,并能够绘制大气热力环流示意图。
2. 能够用大气热力环流分析海陆风、山谷风、城市热岛效应。
大气热力环流
空调往往多采用壁挂式,暖气片多靠近地面,两者安装位置能否互换?
空气受热膨胀上升,受冷收缩下沉
第二节
大气受热过程和大气运动
热力环流
·大气运动最简单的形式
·垂直运动:表现为气流上升或气流下沉
·水平运动:同一水平面上的运动(风)
·通过大气的运动实现了热量和水汽的输送,形成各种天气变化
第二节
大气受热过程和大气运动
① 温差关系:热力环流形成的根本原因是地面的冷热不均。
② 温压关系:近地面上冷高压,热低压,高空与地面气压性质相反。
③ 风压关系:水平方向高压指向低压;垂直方向近地面气压永远大于高空气压。
④ 等压线凹凸关系:高压向上凸,低压向下凹。
⑤ 气压与气流和天气关系:近地面低压,气流上升,多阴雨天气;近地面为高压时,气流下沉,多晴朗天气。
热力环流
高压
高压
低压
低压
热力环流的常见形式
城市风
海陆风
山谷风
高压
低压
低压
低压
高压
高压
市区
郊区
郊区
热
冷
冷
城市风
由郊区吹向城市
···高考地理一轮复习
将绿化带布局于气流下沉
处或下沉距离以内
将卫星城或污染较重的工厂布局于气流下沉距离之外
污染企业或绿化带在城市内该如何布局?
A
B
活动:海陆风
陆地
海洋
低压
热
冷
高压
低压
高压
海风
活动:海陆风
陆地
海洋
低压
热
冷
高压
高压
低压
陆风
白天,山坡升温快,大气上升,山谷升温慢,大气下沉,风由山谷吹向山坡。
谷 风
热
热
冷
山 风
冷
冷
热
夜晚,山谷降温慢,大气上升,山坡降温快,大气下沉,风由山坡吹向山谷。
山谷或盆地地区多夜雨
一天之内
白天 风从谷底吹向山坡(谷风) 夜晚 风从山坡吹向谷底(山风)
活动:山谷风
··· 第二章 地球上的大气
第三课时
大气的水平运动
第二节
大气受热过程和大气运动
冷热不均
热
冷
空气上升
同一水平面上出现气压差异
低压
高压
大气的水平运动
空气下沉
热力环流原理
风
直接原因
根本原因
第二节
大气受热过程和大气运动
1002(hPa)
1004(hPa)
1000(hPa)
1.水平气压梯度力(理想状态下的风)
水平气压梯度力
风向
单位距离间的气压差叫做气压梯度。
由同一水平面的气压梯度产生的促使大气
由高压区流向低压区的力
气压梯度
水平气压梯度力
形成风的直接原因
风向:垂直于等压线,由高压指向低压
特点:等压线越密集,水平气压梯度力越大
对风的影响:
风速:水平气压梯度力越大,风速越大
风向:垂直于等压线,由高压指向低压
第二节
大气受热过程和大气运动
2、水平气压梯度力
1010hpa
1000hpa
1005hpa
A
B
看图比较A、B两点的风力大小
气压差相等,看等压线的疏密,密大疏小。
A大于B
第二节
大气受热过程和大气运动
2、水平气压梯度力
看图比较A、B两点的风力大小
A大于B
单位距离相同的情况下,气压梯度越大,水平气压梯度力越大,风力越大。反之相反。
第二节
大气受热过程和大气运动
2、地转偏向力(高空的风)
由于地球自转,促使在地球上做水平运动的物体运动方向产生偏转的力。
地转偏向力
原运动方向
偏转的方向
南左北右赤道无
纬度越高越显著
S
N
第二节
大气受热过程和大气运动
1002(hPa)
1004(hPa)
1000(hPa)
2、地转偏向力(北半球高空的风)
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
方向:南左北右赤道无,垂直于风向
大小:纬度越高越显著,赤道没有
对风的影响:
风向:南左北右
风速:不影响风俗
风向在水平气压梯度力方向右(左)偏90o,与等压线平行
在平直的等压线图中绘出北半球近地面A、B两种气压状况下各点的风向
水平气压梯度力
A
B
实际风向
1002百帕
1000百帕
1000百帕
1002百帕
练一练:
在弯曲的等压线图中绘出北半球近地面A、B两种气压状况下各点的风向
水平气压梯度力
A
B
实际风向
1000百帕
1002百帕
1002百帕
1000百帕
第二节
大气受热过程和大气运动
1002(hPa)
1004(hPa)
1000(hPa)
3、摩擦力(北半球近地面的风)
水平气压梯度力
风向
摩擦力
地转偏向力
方向:与运动方向相反
大小:取决于地面的粗糙程度
对风的影响:
风速:使风速减小,高空可以忽略不计
风向:与其他两力共同作用,使风向斜穿过等压线
风向在水平气压梯度力方向右(左)偏约30°——45°
第二节
大气受热过程和大气运动
1. 比较甲、乙两地的气压梯度大小,并说明理由。
甲地>乙地。因为甲地等压线密集,说明单位距离气压差异大,气压梯度大;乙地等压线稀疏,说明气压梯度小。
2. 在图上画出甲、乙两地的风向。
甲地吹西北风(偏北风),乙地吹东北风(偏东风)。
3. 比较甲、乙两地风速的大小,并说明理由。
甲地风速大,因为甲地附近等压线密集,水平气压梯度力大。
··· 第二章 地球上的大气 第二节
课堂小练
第二节
大气受热过程和大气运动
读大气受热过程示意图,
回答下面小题。
1.使近地面大气温度升高的热量传递过程的顺序是( )
A.①--②--③ B.③-④-② C.②-③-④ D.①--④--②
2.“高处不胜寒”说明低层大气主要的直接热源是( )
A.② B.① C.③ D.④
3.“秋阴不散霜飞晚,留得枯荷听雨声。”与诗句中“秋阴不散”导致“霜飞晚”密切相关的是( )
A.① B.② C.③ D.④
D
A
C
第二节
大气受热过程和大气运动
4.下图中,昼夜温差最小的是( )
A.
B.
C.
D.
D
第二节
大气受热过程和大气运动
地膜覆盖是一种现代化农业生产技术,进行地膜覆盖栽培一般都能获得早熟、增产的效果,其优点表现在增温、保温、保水、保持养分、增强光效和防除病虫害等几个方面。结合下图,完成下面小题。
5.我国华北地区在春播时进行地膜覆盖,
可有效提高地温,保障农作物的正常发芽、
生长,其原理主要是( )
A.减弱了地面辐射 B.增强了大气逆辐射
C.增强了太阳辐射 D.增强了对太阳辐射的吸收
6.山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖地膜,其主要作用是( )
A.减弱地面辐射,保持地温 B.反射太阳辐射,降低地温
C.反射太阳辐射,增强光效 D.吸收太阳辐射,增加地温
A
C
第二节
大气受热过程和大气运动
7.读等压线分布图,其中表示正确的是:( )
A.A B.B C.C D.D
C
第二节
大气受热过程和大气运动
下图为大气运动示意图,M线代表地球表面。据图回答下面各题。
8.若此图表示热力环流,则( )
A.丙处气压比甲处高 B.甲处气温比乙处高
C.丙处气压比丁处低 D.甲处气温比丙处低
9.图中几种环流形式不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
B
A
下图示意一等高面。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。读图完成下面小题。
10.若此图表示北半球等高面,PM>PN,则O点风向为( )
A.⑥或⑦ B.②或⑥ C.④或⑧ D.③或④
11.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⑧ C.③或⑦ D.⑥或⑦
12.近地面,空气做水平运动时,所受摩擦力与地转偏向力的合力方向( )
A.与空气运动方向成180°角 B.与空气运动方向成90°角
C.与水平气压梯度力方向成90°角 D.与水平气压梯度力方向成180°角
第二节
大气受热过程和大气运动
A
C
D
··· 第二章 地球上的大气 第二节
课堂总结
第二节
大气受热过程和大气运动