2.1冷热不均引起大气运动课件

课件79张PPT。第一节　冷热不均引起大气运动第二章课前新知预习 方法警示探究 课堂互动探究 典型例题剖析学习效果检测课后强化作业 知识网络构建 1.运用图表分析说明大气受热过程及大气保温作用的基本原理。
2．掌握大气热力环流的形成过程。
3．理解水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风的影响；不同情况下风的方向。
4．学会判读等压线圈；掌握在等压线图上确定风向的方法。学 习 目 标一、大气的受热过程
1．大气的热源：_________是地球大气最重要的能量来源；____________是近地面大气主要、直接的热源。
2．两个过程自 主 学 习太阳辐射地面辐射太阳短波辐射地面长波辐射大气逆辐射 4．主要影响
大气的热状况、温度分布和变化，制约大气的__________。
二、热力环流
1．大气运动的根本原因
高低纬度间的__________。运动状态 热量差异 2．形成过程参考答案 (1)填图：在图中A、B、C三地的近地面与高空填注出高低气压。
(2)绘图：在图中短线上添加箭头标出气流的运动方向。
(3)填空：完成下面热力环流的过程。大气的垂直运动大气的水平运动 三、大气的水平运动——风(以北半球为例)
1．成因(直接)：______________。水平气压梯度力 2．作用力
3.结果
(1)高空风向与等压线________。
(2)近地面风向与________成一夹角。水平气压梯度力减小地转偏向力平行等压线1.判断正误
(1)近地面大气增温的直接原因是吸收了太阳辐射能。(　　)
(2)大气逆辐射就是大气辐射。(　　)
(3)热力环流形成的根本原因是近地面各地的气压差。(　　)
(4)空气膨胀上升是大气运动，也是风。 (　　)自 我 诊 测
(5)在同一幅图上，等压线越密，水平气压梯度力越大。(　　)
(6)影响风速大小的因素既包括水平气压梯度力，也包括地转偏向力。(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×解析　(1)近地面大气的主要直接热源是地面辐射。
(2)大气逆辐射是大气辐射中向下的部分。
(3)地面的冷热不均是形成热力环流的根本原因。
(4)风是大气的水平运动，而空气膨胀上升属于垂直运动，是大气运动，但不是风。
(5)在等压线图上，等压线越密，说明单位距离内的气压差越大，水平气压梯度力越大。
(6)地转偏向力只改变风运动的方向，不影响风速的大小。2．填绘图表
根据大气受热过程和①、②、③、④所表示的含义，尝试把①、②、③、④序号填写在下面的框图中。
①太阳辐射　　　　　　　 ②地面辐射
③地面升温 ④大气升温答案　结合大气受热过程示意图，探究大气受热过程原理。大气的受热过程 探 究 活 动
(1)从波长长短方面说出图中①、②、③波长特点。
(2)地面和对流层大气的主要热量来源是否相同，为什么？
(3)大气是如何实现为地面保温的？
(4)运用图中原理解释为什么“高处不胜寒”？多云的夜晚为什么比晴朗的夜晚温暖些？答案　(1)太阳辐射是短波辐射，大气辐射和地面辐射是长波辐射；三种辐射波长由短到长的排列顺序是太阳辐射、地面辐射、大气辐射。
(2)不同。地面的热量主要来自太阳辐射。太阳辐射是地球(地面和大气)能量最主要的来源。对流层大气通过吸收少量太阳辐射和大量地面辐射而实现受热过程，即地面辐射是对流层大气主要的直接的热源。
(3)大气通过大气逆辐射将热量返还给地面，弥补地面辐射损失的热量，从而对地面起保温作用。
(4)地面辐射是近地面大气主要、直接的热源，“高处”离地面较远，吸收的地面辐射较少，气温较低。多云的夜晚，大气逆辐射强，还给地面的热量多，因而气温较高。 理解大气的受热过程，需要把握图中的三个关键环节：归 纳 提 升太阳辐射到达地球以后在地面与大气之间的能量转换过程如下图所示。
可以看出，大气能量间接来自太阳辐射，直接来自地面辐射；大气对太阳辐射直接吸收的少，而对地面辐射强烈吸收；大气对地面的保温作用关键是大气逆辐射的存在。1.(2014·潍坊高一质检)某中学研究性学习小组做了如下实验：做两个相同规格的玻璃箱(如下图)，甲底部放一层土，中午同时把两个玻璃箱放在日光下，十五分钟后，同时测玻璃箱里的气温，结果发现底部放土的比没有放土的足足高了3℃。该实验的主要目的是测试(　　)对 点 演 练
A．大气的温室效应
B．大气的热力运动
C．一天中最高气温出现的时刻
D．大气主要的直接热源
答案　D
解析　从实验内容可知相同阳光照射条件下，有沙土的玻璃箱温度高，证明大气的直接热源来自地面辐射。结合热力环流形成示意图，探究热力环流的形成过程。热力环流的形成 探 究 活 动 (1)根据图a分析，在地面受热均匀的情况下，等压面有何分布特点？
(2)根据图b，在地面受热不均的情况下，分析空气在垂直方向上的运动和气压分布的相应变化特点。
(3)结合图c思考，空气在水平方向上如何运动？与垂直方向上气流运动形成什么特征的大气运动？
(4)仔细观察图b、c，同一水平面上的气压高低与等压面凸凹有何对应关系？答案　(1)等压面平行分布。
(2)受热上升　高空形成高压，近地面形成低压　冷却下沉　高空形成低压，近地面形成高压
(3)在水平方向上气流总是从高压流向低压，与垂直方向上气流运动形成闭合环流。
(4)等压面向上凸起的地方是高压区，等压面下凹的地方是低压区。1.热力环流的形成
由于地面冷热不均而形成的大气环流，称为热力环流。热力环流的形成过程：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的差异→大气的水平运动→形成高低空热力环流。如下图所示：归 纳 提 升2．等压面的形态变化
在热力环流形成过程中，因地面冷热不均，等压面也发生了如下图(a→b→c)的形态变化。由图中等压面的变化可知：
(1)等压面上凸为高压区，下凹为低压区。
(2)同一地区垂直方向上，近地面和高空的气压类型相反。
(3)近地面：气温越低，气压越高；气温越高，气压越低。
(4)近地面：等压面上凸的地方多晴朗天气；等压面下凹的地方多阴雨天气。3．常见的三种热力环流形式
(1)海陆风 (2)山谷风
(3)城市风2.下图是等高面与等压面关系示意图，读后完成下列要求。对 点 演 练 (1)图中①至⑤点，气压最高的是__________，气压最低的是__________。
(2)A、B两地受热的是________地，空气______；冷却的是__________地，空气__________。
(3)用“→”画出图中的热力环流。
答案　(1)④　⑤　(2)B　膨胀上升　A　收缩下沉　(3)图略(其热力环流的画法应是近地面由A→B，高空由④→⑤，垂直方向是A地下沉，B地上升)下面是北半球近地面和高空风向及受力分析比较表。结合材料，探究下列问题。大气的水平运动 探 究 活 动
(1)图中F1、F2、F3分别表示影响风向、风速的哪三个作用力？
(2)影响风力大小的最根本因素是什么？只改变风向、不影响风速的是哪个力？该力与风向的关系是怎样的？
(3)高空风和近地面风与等压线的关系有何不同？为什么？(4)在下图中分别画出南半球高空风和近地面风的形成过程，并分别分析受力状况和最终风向。
答案　(1)F1表示水平气压梯度力，F2表示地转偏向力，F3表示摩擦力。(2)影响风力大小的最根本因素是水平气压梯度力，水平气压梯度力越大，则风力越大。只改变风向，不影响风速的是地转偏向力。与风向垂直。(3)高空风风向与等压线平行，是在水平气压梯度力和地转偏向力二力平衡下形成的；近地面风与等压线成一夹角，是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三力平衡的结果。(4)画图略。(南半球受地转偏向力向左偏。)1.近地面和高空风风向风速及受力分析
水平气压梯度力是产生大气水平运动的原动力。但当大气按水平气压梯度力方向(垂直于等压线)开始做水平运动之后，马上就受到地转偏向力的作用，使运动方向发生偏转(北半球右偏，南半球左偏)。当上述两种力达到平衡时，风向平行于等压线。实际上，近地面大气还受到摩擦力影响，最终使风向与等压线斜交。具体关系可表示如下：归 纳 提 升2．等压线图上风速判断思路
(1)同一幅等压线图上，等压线密集，风速大；等压线稀疏，风速小。
(2)相邻两条等压线间的气压差越大，水平气压梯度力越大，风速越大；反之，风速越小。
3．利用风向判断地理问题技巧
近地面，观测者背风而立，北半球，高压在右后方，低压在左前方；南半球，高压在左后方，低压在右前方。3.如图所示，一架飞机在北半球自东向西飞行，飞机左侧是高压，可判断(　　)对 点 演 练
A．顺风飞行　　　　　　 B．逆风飞行
C．风从南侧吹来 D．风从北侧吹来
答案　B
解析　高空风的形成不考虑摩擦力。由飞机左侧是高压，可判断高空此时吹西风，而飞机正往西飞，故逆风飞行。[例1]　下面是大气对地面的保温作用示意图，据此回答(1)～(2)题。 (1)图中太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射的数码代号按顺序依次是(　　)
A．①②③④　　　　 B．③④①②
C．④③②① D．②③④①
(2)青藏高原比长江中下游平原气温日较差大的原因是(　　)
①离太阳近　②青藏高原比长江中下游平原太阳高度角小　③云层厚而且夜晚长　④地势高，空气稀薄　⑤白天太阳辐射强　⑥夜晚大气逆辐射弱
A．①②③ B．④⑤⑥
C．②⑤⑥ D．①⑤⑥
解析　第(1)题主要使学生熟悉热力作用过程，从太阳辐射到大气逆辐射按顺序排列的关系是：太阳辐射→地面吸收→地面增温→地面辐射→大气吸收→大气辐射→大气逆辐射。第(2)题长江中下游平原：地势低平，水域面积大，大气质量、水汽、杂质集中在对流层底部，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，夜晚大气逆辐射强，所以气温日较差小，见下图。青藏高原：海拔高，空气稀薄，大气质量、水汽、杂质相对较少，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射量多，晚上大气逆辐射弱，所以气温日较差较大，见下图。答案　(1)C　(2)B [例2]　在下图中，甲图表示的是某滨海地区陆地和海洋表面气温日变化的曲线图，乙图表示的是该地区海陆之间气流的变化图，回答(1)～(2)题。 (1)有关甲图描述正确的是(　　)
A．①表示的是海洋气温曲线
B．②表示的是海洋气温曲线
C．曲线①所示日温差大的主要原因是昼夜长短所致
D．曲线②所示日温差小的主要原因是纬度所致
(2)由图甲推断，图乙中海风出现时间约为(　　)
A．18时～次日7时 B．8时～当日16时
C．16时～次日8时 D．6时～次日18时
解析　根据海陆热力性质的差异，陆地与海洋相比，增温快，降温也快，昼夜温差大；①表示的是陆地气温曲线，②表示的是海洋气温曲线，所以第(1)题选B；根据热力环流的形成原理，出现海风时，陆地气温高于海洋气温，对应图甲中的时间为8时～当日16时左右，所以第(2)题也选B。
答案　(1)B　(2)B [例3]　读下面实际大气中的风向图，回答下列问题：
(1)图中箭头表示的含义是：
①________，②________，③________，④______。(2)①与等压线的关系是：________，其方向是________。
(3)若无④，只受①③影响，则②与等压线的关系是________。此时①与③的关系是________。
(4)实际大气中的②与等压线的关系是________。此图表示的地区在________(南或北)半球，理由是________。
(5)M、N两地风力较大的是________地，理由是__________________。解析　先判断垂直于等压线的气压梯度力；然后判断风向；再判断摩擦力与地转偏向力。注意摩擦力、地转偏向力与风向的关系。根据风向与气压梯度力的夹角方向是否左偏、右偏，判断南、北半球。风力大小与单位距离气压差大小有关。等压线越密，则单位距离气压差越大，反之则小。
答案　(1)气压梯度力　风向　地转偏向力　摩擦力　(2)垂直　由高气压指向低气压　(3)平行　大小相等，方向相反　(4)斜交　北　风向向右偏　(5)N　N处等压线密集，单位距离气压差大。一、单项选择题
阅读下面的文字和图，回答1～4题。
地球的大气圈对太阳辐射具有选择性吸收作用，其中大气中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线；水汽和二氧化碳则主要吸收波长较长的红外线。大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少，大部分可见光能够透过大气层射到地面上来，大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的。1．图中A、B、C三个箭头所表示的辐射依次是(　　)
A．大气逆辐射、地面辐射、太阳辐射
B．太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射
C．地面辐射、大气逆辐射、太阳辐射
D．太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射
2．大气主要的、直接的热源是(　　)
A．地面辐射　　　　　 B．太阳辐射
C．大气辐射 D．大气逆辐射3．大气对太阳辐射产生吸收作用的主要成分是(　　)
A．氧、臭氧 B．氮、氧
C．氧、二氧化碳 D．二氧化碳、臭氧
4．大气对地面的保温作用和对应的字母主要是(　　)
A．到达地面的太阳辐射——A
B．大气的反射作用——D
C．大气的吸收作用——B
D．大气的逆辐射作用——C
答案　1.B　2.A　3.D　4.D
解析　大气主要的直接热源是地面辐射。CO2和臭氧分别直接吸收太阳辐射的红外线和紫外线部分。大气逆辐射对地面起保温作用。5．(2014·咸阳高一检测)太阳辐射的纬度差异，导致了(　　)
A．地表不同纬度昼夜温差的不同
B．各地年降水量的差异
C．地表不同纬度获得热量的差异
D．地表不同经度获得热量的差异
答案　C
解析　太阳辐射的纬度差异导致了地表不同纬度地区获得的热量不同，这也是大气运动的根本原因。读图，回答6～7题。
6．如果此图为热力环流侧视图，则以下说法正确的是 (　　)
A．引起热力环流的原因是地面冷热不均
B．温度：A>B>C>D
C．热力环流是大气运动最复杂的形式
D．气压：D>A>B>C
7．如果此图表示的是山谷风示意图，那么形成上升气流③的B表示的可能是(　　)
①白天的谷地 ②白天的山坡
③夜晚的谷地 ④夜晚的山坡
A．①③ B．②③
C．②④ D．①④
答案　6.A　7.B解析　第6题，由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流，是大气运动最简单的形式。A处空气冷却收缩下沉，近地面形成高压，B处空气受热上升形成低压。因此，就气压而言，应是A>B>C>D，就温度而言，应为B>A>D>C。第7题，在山区，白天山坡上的空气增温强烈，气流上升，谷底空气沿坡上升，形成谷风。夜晚山谷中因有较厚的大气保温，大气温度降低幅度小；山坡上的空气因为热量散失多，温度降低幅度大，密度增大，因而气流沿坡下沉流入谷地，形成山风。 (2014·运城高一检测)图中是M、N两地冷热不均引起的高空等压面状况，读图，回答8～9题。
8．下列关于图中各点气温、气压的叙述，正确的是(　　)
A．a处的气压高于b处 B．a处的气压高于c处
C．M处的气温比N处高 D．d处的气温高于c处9．下列关于图中气流运动的叙述，正确的是(　　)
A．高空气流由d处流向c处
B．M处盛行上升气流
C．高空c处气流下沉
D．N处气流上升
答案　8.C　9.B
解析　由图中等压面弯曲状况可知，c处为高压，d处为低压，a、b、c、d四处气压大小为c＞a＝b＞d。近地面气压与高空相反。由此可知，近地面M处受热形成低压，盛行上升气流，N地冷却形成高压，气流下沉。10．如下图所示，A点吹正南风，下列说法正确的是(　　)
A．这是高空等压线分布图
B．乙地为低气压
C．图示地区在南半球
D．甲地气流上升
答案　D
解析　A点吹正南风，说明甲为低气压区，气流上升，乙为高气压区，气流下沉。风向向右偏，应为北半球近地面风向。二、综合题
11．下图为大气对地面的保温作用图，读后完成下列要求。 (1)图中表示大气辐射的是________，属于短波辐射的是______，属于大气逆辐射的是________。
(2)图中________和________对地面起了增温和保温作用。
(3)图中A2仅占A的很少一部分，是因为大气对A的吸收具有________性。
(4)到达地面的A1要比大气上界的A少，是因为__________________。
(5)图中C1占了C的绝大部分，是因为________________________________________。
答案　(1)B　A　B1　(2)A1　B1　(3)选择　(4)一部分被大气中的O3、CO2和水汽所吸收，如紫外线、红外线；部分被大气反射　(5)大气能强烈吸收地面放射出的长波辐射。12．读下图，图中B、C两地受冷，A地受热，回答下列问题。
(1)A、B、C三地中，空气下沉的是________；判断理由____________________________；空气上升的是________。判断理由____________________。 (2)近地面的①②③三处中，形成高压的是______，判断理由______________________；形成低压的是________，理由______________________。
(3)④⑤⑥三处中高压是________，低压是____。
(4)在图中用箭头标出空气运动方向。
答案　(1)B、C　地表冷却，气温低，气体收缩下沉　A　A地受热，气体膨胀上升　(2)①③　大量气体下沉，密度大　②　气体上升，近地面空气稀薄，密度小　(3)⑤　④⑥　(4)标注略