2.1 冷热不均引起大气运动

2.1 冷热不均引起大气运动 导学案
【学习目标】
1. 了解大气的能量来源和近地面大气的直接热源。
2. 掌握热力环流的成因及形成过程。
3．掌握风的形成过程，并能运用等压线分布图判断某地风向。
【重点难点】
1. 大气的受热过程
2. 大气水平运动的三个力的作用及在等压线图上判断某点的风向。
【学法指导】
重视图文转化、培养阅读地图的能力
【知识链接】
一、大气的受热过程
1．能量来源：①__________。
2．大气对太阳辐射的影响：太阳辐射经过大气层时，部分被大气②________或③________，大部分到达地面。
3．
二、热力环流
1．大气运动的根本原因：⑦______________________。
2．热力环流：由于⑧____________而形成的空气环流。
3．形成：
(1)受热→气流⑨________→近地面气压⑩____→高空气压 ____。
(2)冷却→气流 ________→近地面气压 ____→高空气压 ____。
(3)水平运动： ________的地方流向 ________的地方。
三、大气的水平运动
1．大气运动的基本原理：地面 ________不均，导致空
气 ________和 ________运动，进而使同一水平面上产生了 ________差异，产生了__________力，从而引起空气的________运动，形成____。
2．大气的水平运动——风
(1)水平气压梯度力：形成风的________原因，方向________等压线，由____压区指向____压区。
(2)地转偏向力：方向与物体的运动方向________，北半球向____偏，南半球向____偏，赤道上不偏转。
(3)摩擦力：方向与风向________，高空可忽略不计。
3．风向
(1)赤道：受水平气压梯度力(近地面有摩擦)作用→风向________等压线。
(2)其他纬度
【学习过程】
探究点一　大气的受热过程
探究材料　在古老的神话传说中，月亮上的“ ( http: / / www.21cnjy.com )广寒宫”终年深冷幽寂，实际上“广寒宫”并不是一直都是深冷幽寂的。在有太阳照射时，“广寒宫”可以达到130℃的高温，在没有太阳照射时，温度能降低到－180℃～－170℃。而地球表面的昼夜温度变化却很小，这与地球外部裹着一层厚厚的大气有关。
1．大气对太阳辐射有什么作用？
　
2．大气的受热和保温过程是怎样的？在这个过程中大气对地面又起什么作用？
探究点二　热力环流
探究材料　某同学做了如下一个实验
实验用材：一小堆纸、火柴、铁板。
实验步骤：
(1)在室外安全、无风的地方，放置一块铁板，再在铁板上放置一小堆纸，并用火柴点燃。
(2)注意观察纸片和灰烬显示出的空气流动路线。
实验现象：纸片和灰烬从火堆上升，在空中流向四周，再从四周下沉，然后又进入火堆。
1．通过实验你能得出什么原理？用线条和箭头画出该实验中的纸片和灰烬的运动过程。
　
2．分析该运动过程。
　
3．在我们的生活中，有许多现象都证明了此原理，能说出几个生活实例吗？
探究点三　大气的水平运动
探究材料　猜谜语：看不见来摸不到，四面八方到处跑，跑过江河水生波，穿过森林树呼啸。打一自然现象。(谜底——风)
1．形成风的直接原因是什么？
　
2．风的形成受哪些力的作用？它们分别是如何影响风向和风速的？
【基础达标】
一、选择题
下面的左图为某同学做的模拟温室效应的小实验示意图，右图为太阳辐射略图。据此完成1～2题。
1．左图中两支同样的温度计静置在阳光下，一刻钟后，透明玻璃瓶内温度计读数与瓶外的相比(　　)
A．大 B．小 C．相同 D．难以判断
2．右图中与全球变暖相对应的大气热力作用是(　　)
A．① B．② C．③ D．④
3．下列大气环流图中，正确的是(　　)
A．①② B．③④ C．②③ D．①④
读“局部地区某时气压(单位：百帕)分布图”，回答4～5题。
4．甲、乙、丙、丁风速最大的是(　　)
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
5．甲、乙、丙、丁四点的风向依次是(　　)
A．西北、东北、东南、西北 B．东南、西南、东南、西南
C．西北、东北、西北、东北 D．东南、西南、东南、西北
二、综合题
6．读“北半球近地面风向示意图”，回答下列问题。
(1)力的名称：a________，c________，d________。
(2)a力的指向与等压线之间呈现什么关系？其方向由________指向________。
(3)若无d，只受a、c影响，b最终将与________平行。
(4)在实际大气中，b与等压线之间__________________________________________
________________________________________________________________________。
【拓展提升】
一、选择题
1．下图中四个箭头，正确反映南半球风向的是(　　)
右图表示某一高度上的气压分布，A、B为等压线，PA>PB，读图完成第3～4题。
3．若此地在南半球，则C点的风向可能为(　　)
A．西南风、南风 B．东南风、南风
C．西北风、北风 D．东北风、北风
4．若此地位于高空，则C点的风向可能为(　　)
A．西风、南风 B．北风、南风
C．东风、北风 D．东风、西风
读“沿某一理想大陆45°N所作的剖面示意图”，回答5～6题。
5．关于图中①②③④各地气温变化的叙述，正确的是(　　)
A．1月均温③地大于②④两地
B．7月均温③地小于②④两地
C．②④两地的气温日较差大于③地
D．②④两地的气温年较差小于③地
6．若图中M、N表示近地面的等压面，则该季节盛行风向正确的是(　　)
A．②吹向① B．④吹向⑤ C．⑤吹向④ D．④吹向②
气温是指距地面1.5米高度上的百叶箱内的温 ( http: / / www.21cnjy.com )度，地温是指地表面和以下不同深度处土壤温度的统称，两者均用摄氏度表示。读北京市气温和地温状况表，完成7～8题。
北京市多年平均气温和地温年内变化表
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
气温 －4.7 －2.3 4.4 13.2 20.2 24.2 26.0 24.6 19.5 12.5 4.0 －2.8
0 cm地温 －5.1 －2.9 6.7 16.1 24.5 28.2 29.8 27.8 23.3 15.8 6.1 －3.3
5 cm地温 －3.6 －1.4 5.1 14.5 22.3 26.9 28.2 26.5 21.1 13.4 4.6 －1.9
10 cm地温 －2.0 －0.9 4.9 14.1 21.8 25.7 27.6 25.5 20.7 13.0 4.4 －1.1
7．从距地面1.5米处到地下10 cm处的温度变化状况是(　　)
A．先下降后上升 B．先上升后下降
C．冬季先下降后上升 D．夏季先下降后上升
8．据表分析可和(　　)
A．受太阳辐射的影响，气温高于地温
B．受地球内能的影响，地温随深度增加而增大
C．受比热的影响，地温的年内变化比气温小
D．受接触面的影响，地表温度的变化幅度大于地下温度
二、综合题
9．我国南海一滨海城市的学校开展了“海陆风的现象及其影响”地理课题研究。以下是这组学生的研究报告，请根据你所学的知识协助他们完成这项工作。
《 “海陆风的现象及其影响”研究报告》
(1)海陆风是滨海地区在一天之中，由于________的差异，风向以________为周期，随昼夜交替而转换。
(2)完成海陆风气流(箭头)示意图。
(3)下面是调查获得的数据(完成下列数据分析，得出研究结论)。
各月平均海陆风的天数
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年
海陆风 2.3 2.6 2.1 5.0 7.0 12.6 10.7 13.7 9.7 9.3 3.7 2.3 81.0
数据分析的结论：
一年中海陆风出现的天数，因季节而异。从表中 ( http: / / www.21cnjy.com )可知，________(季节)最少。最少的原因是________强盛，从而“掩盖”了昼夜的海陆风。
(4)分析海风对该滨海城市气候带来的影响。
【学习反思】
【参考答案】
[知识链接]
①太阳辐射能　②吸收　③反 ( http: / / www.21cnjy.com )射　④太阳辐射能　⑤地面辐射　⑥大气逆辐射　⑦高低纬度间的温度差异　⑧地面冷热不均　⑨上升　⑩低　 高　 下沉　 高　 低　 气压高
气压低　 受热　 上升　 下沉　 气压
水平气压梯度　水平　风　直接　垂直于　高　低　垂直　右　左
相反　垂直于　平行于　斜交
[学习过程]
探究点一：
1．太阳辐射穿过大气时，大气吸收、反射太阳辐射，对太阳辐射产生削弱作用。
2．由图可知，大气的受热和保温过程可以概括为三个阶段：
(1)“太阳暖大地”：太阳辐射能是地球最主要的能量来源。太阳辐射在穿过大气层时，大气对太阳辐射起削弱作用，小部分能量被吸收(臭氧和氧原子吸收大部分波长较短的紫外线，水汽和二氧化碳吸收一部分波长较长的红外线)和反射(云层和大颗粒尘埃反射作用较强)，大部分透过大气射到地面，地面因吸收太阳辐射能而增温。
(2)“大地暖大气”：地面增温的同时向 ( http: / / www.21cnjy.com )外辐射热量。相对于太阳短波辐射，地面辐射是长波辐射，除少数透过大气返回宇宙空间外，绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收，使大气增温。
(3)“大气还大地”：大气在增温的 ( http: / / www.21cnjy.com )同时，也向外辐射热量，既向上辐射，也向下辐射，其中大部分射向地面，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。
探究点二：
1．由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。
2．热力环流的形成过程
热力环流是由于近地面冷热不均而形成的一种环流形式，结合等压面示意图对其形成过程分析如下：
可简单归纳为：近地面冷热不均→气流的垂直运动(上升或下沉)→近地面和高空在水平面上气压差异→大气的水平运动→形成高低空热力环流。
3．常见的热力环流
(1)海陆风
(2)山谷风
(3)城市风
探究点三
1．形成风的直接原因——水平气压梯度力。
水平气压梯度力有三个特点：一是由高压指向低压；二是垂直于等压线；三是其大小与水平气压梯度(单位距离间的气压差)成正比。
2．风的形成主要受三个力的作用，它们分别是水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。它们对风向、风速各具有不同的影响，结合图示具体分析如下：
(1)水平气压梯度力与风速、风向
水平气压梯度力是形成风的直接原因， ( http: / / www.21cnjy.com )在它的影响下水平面上风由高压区流向低压区，风向垂直于等压线；一般来说，单位距离间水平气压梯度越大，则水平气压梯度力越大，风速往往越快，如图分析所示。
(2)地转偏向力与风向
地转偏向力促使物体水平运动方向产生偏转，它作用于风，只是使风向发生改变，不影响风速。地转偏向力始终与风向垂直，在北半球促使风向右偏，在南半球促使风向左偏。在赤道上，不偏转。如图所示：
在水平气压梯度力与地转偏向力共同作用下形成西风(北半球)
只有水平气压梯度力和地转偏向力时，二力平衡后，风向与等压线平行。实际大气中，在高空摩擦力忽略不计，最终风向平行于等压线。
(3)摩擦力与风速
摩擦力的方向始终与风向相反，作用在一条直线上，使风速降低。
当三力共同发挥作用时，风向与等压线有一个夹角。
[基础达标]
1.A　2.D 3. C 4.A　5.A
6.(1)水平气压梯度力　地转偏向力　摩擦力
(2)垂直于等压线。　高压　低压
(3)等压线
(4)并不完全平行，而是有个夹角
[拓展提升]
1. B 2. C 3.A　4.B 5.D　6.B 7.C　8.D
9.(1)海陆热力性质　一天
(2)如下图：
(3)冬季　冬季风
(4)海风从海上吹来，降低该城市的“热岛效应”，增加空气湿度，改善该城市的空气质量。