第三章 地球上的大气 课件（19张PPT）

(共19张PPT)
地球上的大气
新湘教版必修一 大气的垂直分层和受热过程
新湘教版必选修一 气压带、风带的形成与移动
01.大气的垂直分层
前情回顾
问题01：什么是太阳辐射？
太阳以电磁波的形式向宇宙空间发射的能量
物体本身温度越高，辐射出的总能量越大，波长越短
太阳辐射为短波辐射:
太阳辐射由可见光区、紫外光区、红外光区组成，
能力最集中部分是可见光区
由红外光区组成
物质有选择的吸收辐射：
臭氧吸收紫外线；
水汽、二氧化碳、部分颗粒物会吸收红外线
地面辐射、大气辐射等为长波辐射：
知识复习
01.大气的垂直分层
03
气压低，密度小，（流星，极光多发生在这一层）
60-500千米处有电离层，反射无线电波。
现 象
气温特点
受热原理
人类活动
海拔越高气温越高
通过臭氧吸收紫外线增温
飞机飞行（尘埃、水汽极少、透明度高、气流平稳）
厚 度
现 象
气温特点
受热原理
大气对流，天气多变
海拔越高气温越低地面（地面是直接热源）
通过CO2、水汽、杂质吸收红外线增温
冷
热
热
冷
N2
02
CO2
水汽、杂质
物质→热源→气温分布规律→气流的方式→人类活动
【对流】空气在垂直方向上的热胀冷缩
【分层依据】
温度、运动状况、密度
-100
-50
0
50
100
高度km
20
0
120
60
100
80
40
x
y
℃
℃
℃
高层大气
平流层
对流层
大气水平运动，无对流，无天气变化
低纬17-18km，中纬10-12km，高纬度8-9km
知识复习
02.大气的受热过程
①
②
③
⑤
⑥
⑦
④
平流层
对流层
a
b
c
d
e
短波
长波
太阳暖大地
大气还大地
对流层大气根本热源：
对流层大气主要直接热源：
太阳
地面
大气
宇宙
( )
( )
( )
( )
( )
①
②
b
e
d
④⑤⑥⑦
削弱作用
保温作用
太阳
地面
太阳辐射
（ 点最强）
地面辐射
（ 点前后最强）
大气辐射
（ 点前后最强）
12
13
14
白天，大气对太阳辐射的削弱作用
吸收：对流层大气直接吸收的太阳辐射较少
散射：可见光中波长短的蓝紫光最易被散射
反射：最主要的削弱方式（云层越厚，反射越强）
夜晚，大气对地面的保温作用
思考：大气逆辐射什么时候最强？
思考：大气逆辐射白天也有，为什么白天不强调
大气对地面的保温作用
大地暖大气
知识复习
不同纬度，太阳辐射量的差异
【纬度因素】（太阳高度、昼长等）
影响地面辐射的因素
知识复习
影响地面辐射的因素
达到地面的太阳辐射都会被地面吸收么？
【下垫面】
地球表面的特征，如海陆分布、地形起伏和地面粗糙度、植被、土壤湿度等
下垫面
比热容大
白天增温速度慢，气温低
夜晚降温速度慢，气温高
昼夜温差较小（如海洋）
昼夜温差较大
地势高
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→大气稀薄
知识复习
影响地面辐射的因素
大气状况会影响对地面辐射的吸收率么？
【气象状况、空气质量】
水汽、二氧化碳、杂质（颗粒物）含量高、云雾量大；
空气干燥、二氧化碳含量较少、洁净、云雾量小；
A
B
C
D
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
√
思考：下图中昼夜温差最大的是？
知识复习
03.热力环流
纬度因素、下垫面因素、气象状况、空气质量等
不同地区的地面辐射有差异
地表冷热不均
热
冷
冷
低
高
受热上升
冷却下沉
高
低
冷却下沉
高
低
风：大气的水平运动
空气垂直运动
同一水平面气压差
大气的水平运动
知识复习
03.热力环流
常见类型 形成原因 示意图
海陆风 白天海洋升温慢相对为冷源，形成高压； 白天陆地升温快相对为热源，形成低压吹海风。
夜晚海洋降温慢相对为热源，形成低压； 夜晚陆地降温快相对为冷源，形成高压，吹陆风。 山谷风 日出后山坡受热，空气增温快，空气密度变小，但山谷上方同高度的空气增温较慢，密度仍较大。因而空气自山谷沿山坡上升，形成谷风。
夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快，因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快，使空气沿山坡流向山谷，形成山风。 城市风 市区受人为热源影响温度偏高，密度减小，空气膨胀上升；高空形成低压，郊区温度较低，空气收缩下沉，高空形成低压，近地面形成高压，在近地面由郊区吹向城市。
探索新知
04.等压面与等压线
空气中气压值相等的点组成的面
等压面为一个个水平面
1010百帕
960百帕
910百帕
860百帕
假设：地面受热均匀，则形成的等压面如下：
等压线：气压值相等的点的连线
04.等压面与等压线
空气中气压值相等的点组成的面
1010 hPa
960hPa
910hPa
860hPa
假设：地面冷热不均，则形成的等压面如下：
1030hPa
1030hPa
1020hPa
1020hPa
冷却收缩下沉
受热膨胀上升
高压
低压
低压
高压
水平面
1010hPa
等压线
受热
遇冷
1010 hPa
1000hPa
990 hPa
980 hPa
970 hPa
960 hPa
1010hPa
1010hPa
1010hPa
等压面
探索新知
05.大气的水平运动—风
探索新知
等压线是等值线的一种。等压线的疏密程度反映了气压梯度的大小，等压线越密，气压梯度越大,风力越大。
地转偏向力实验
探索新知
05.大气的水平运动—风
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)
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
探索新知
500
498
496
494
492
490
气压/hPa
合力为0
风向与等压线平行
等压线越密，水平气压梯度力越大，风速越大
1010
1008
1006
1004
1002
1000
气压/hPa
05.大气的水平运动—风
探索新知
北半球近地面的俯视图
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
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
等压线越密，水平气压梯度力越大，风速越大
05.大气的水平运动—风
探索新知
分类 受力分析与特点 最终风向 示意图
高空风 水平气压梯度力(F1)，与等压线垂直，是风形成直接原因。 地转偏向力（F2），与风向垂直，只改变风向，不改变风速。 风向和等压线相互平行　
近地面风 水平气压梯度力(F1)，与等压线垂直，风形成直接原因。 地转偏向力（F2），与风向垂直，只改变风向，不改变风速。 摩擦力（F3），与风向相反，既改变风向又改变风速。 风向和等压线成一定夹角（小于45度）　
风向风力的判读
能力提升
风向：甲地西北风 乙地东南风
风速：甲地大于乙地
风向的判断：
垂直于等压线，由高压指向低压画出等压梯度力。
根据地转偏向规律画出实际风向。
风速的判断：
哪里等压线密集（梯度力大），哪里风速就大。
风向风力的判读
能力提升
F1
F2
F3
A
F1
F2
F3
F1
F2
F3
绘制A点（南半球）风；
绘制B点（北半球）风向；
判断C点气压高低方向和南北南北半球；
F1:水平气压梯度力
F2:地转偏向力
F3:摩擦力
05.大气的水平运动—风
探索新知
南半球高空和近地面的风向是怎样的？
F1
F2
东南风
F1
F2
东风
F2
F1
东南风
F3
F2
F1
东南风
F3