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地球上的大气
the atmosphere on earth
人教版 地理必修一 第二章 地球上的大气
月球表面温度区间为
127℃
(朝向太阳一侧)
-183℃
(背向太阳一侧)
地球目前年平均温度为
15℃左右
地球昼夜温差适宜,中高纬度地区或高原地区,昼夜温差通常较大,甚至有极端记录超过
40℃
2
大气受热过程和大气运动
Atmospheric heating processes and atmospheric motion.
大气受热过程/大气的保温作用/大气的热力环流/大气的水平运动-风
小组活动1:原理生成-大气受热过程
地 球 表 面
大 气 层
太阳短波辐射
大气吸收
(少量)
地面长波辐射
大气吸收
(大量)
大部分太阳辐射能够投过大气射到地面,使地面增温。
地面被加热,并以长波辐射的形式向大气传递热量。
学生阅读图2.9,思考:1. 为什么对流层大气上部冷下部热?2. 为什么“高处不胜寒”?3. 为什么拉萨被称之为“日光城”?
大气受热过程
地球大气最重要的能量来源:太阳辐射
近地面大气主要的、直接的热源:地面长波辐射
大气对太阳辐射的吸收具有选择性
太阳
地面
大气
短波辐射
长波辐射
太阳暖大地
大地暖大气
小组活动2:层次递进-大气对地面的保温作用
太阳辐射
散射
吸收
地面
反射
大气反射
地面吸收
地面辐射
大气
吸收
大气辐射
大气辐射
大气
逆辐射
图例:
短波辐射
长波辐射
大气层
大气受热过程
思考:
1.霜冻多出现在晴朗夜晚的原因?如何有效防止霜冻对农作物的影响?原理是什么?
2.比较不同天气条件下的昼夜温差变化,并说明理由?不同下垫面条件下的差异如何?
3.温室大棚和温室效应的原理?
温室大棚原理:
太阳辐射
(短波)
地面辐射
(长波)
太阳辐射
(短波)
采用塑料大棚发展反季节农业,利用玻璃温室育苗等。太阳短波辐射能够穿透塑料薄膜、玻璃进入棚内或室内,而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃把热量传递出去,从而热量被保留在塑料大棚或玻璃温室内。
人造烟雾、浇水防冻。秋冬季节,我国北方常用人造烟雾来增强大气逆辐射,使地里的农作物免遭冻害。浇水可增加空气湿度,增强大气逆辐射;水汽凝结释放热量;水的比热容大,浇水可减少地表温度的下降速度和变化幅度,减轻冻害。
小组活动3:小试牛刀-说明地球大气的保温作用
说明地球大气的保温作用
月球表面
昼
夜
太阳辐射
月球表面辐射
月球表面辐射
地球表面
昼
夜
太阳辐射
地面辐射
大气逆辐射
太阳辐射
大气辐射
吸收
反射
吸收
吸收
地面辐射
大气逆辐射
大气辐射
图2.10 地球和月球表面辐射过程示意
说明地球大气的保温作用
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。
大气辐射、大气逆辐射。
使地球昼夜温差不至于过大,有利于地球生命的生存与发展。
月球没有大气,白天由于没有大气对太阳辐射的削弱作用,月面温度升得很高;夜间由于没有大气的保温作用,月球表面辐射强烈,月面温度骤降,气温很低,所以昼夜温度变化大。地球有大气存在,减少了气温的日较差。
回顾导入
结合图文材料,思考问题
清代黄叔璥在《台海使槎录》中,记述了台湾海峡两岸的分享差异:“内地之风,早西晚东,惟台地早东风,午西风……四时皆然。”这里的“内地”指福建,“台地”指台湾。风是怎样形成的?为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢?
小组活动4:原理生成-大气的热力环流
气压
作用在单位面积上的大气压力,即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。
地 面
等压面
低压
高压
热力环流
由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动一种最简单的形成
地 面
A
B
C
受热上升
冷却下沉
冷却下沉
A
′
C
′
B
′
低
高
高
高
低
低
等压面
热力环流
由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动一种最简单的形成
地 面
A
B
C
受热上升
冷却下沉
冷却下沉
A
′
C
′
B
′
低
高
高
高
低
低
等压面
同一等压面,气压相同;海拔越高,气压值越低
地 面
等高线(近地面)
等高线(高空)
等压面
A
C
A
′
C
′
气压值:PC>PA>PA′>PC ′
气温、气压、气流三者之间有什么关系?
思考:
1.大气为什么会运动?存在哪些方向的大气运动?
2.大气的运动及其方向与气温、气压的关系是?
3.比较不同气压状态下的气温差异。
宋代诗人陆游曾写道:“城市尚余三伏热,秋光先到野人家”,说明古代人就已察觉到城市与农村之间气温的差异。
城市热岛环流
工厂宜布置在热岛环流外侧郊区
上升气流
由郊区流向中心区
由郊区流向中心区
中心区
郊区
郊区
海陆风
海风
陆风
山谷风
谷风
山风
小组活动5:初出茅庐-
案例分析:城市热岛环流
思考:
1:多角度分析城市热岛环流形成的原因,“放热源”、“吸热源” 2:思考减弱城市热岛效应的措施3:思考“海绵城市”、下沉式绿地等措施如何有效缓解热岛效应?
“海绵城市
小组活动6:炉火纯青-大气的水平运动——风
风的形成
地面受热不均
空气上升和下沉
同一水平面上产生气压差
同一水平面上产生气压差
(气压梯度)
水平气压梯度力
大气从高压区流向低压区——风
1010
1008
1006
1004
1002
1000
气压/hPa
水平气压梯度力
风向
在水平气压梯度力作用下的风向
高空的风
受地转偏向力作用,北半球风向右偏,南半球风向左偏
地转偏向力只改变风向,不改变风速
不受摩擦力作用的情况下,风向最终与等压线平行
500
498
496
494
492
490
气压/hPa
水平气压梯度力
地转偏向力
北半球高空
近地面的风
摩擦力对风有阻碍作用,可以减小风速
近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用
近地面最终风向与等压线斜交
1010
1008
1006
1004
1002
1000
气压/hPa
水平气压梯度力
风
向
地转偏向力
摩擦力
北半球近地面
三种力的特征及影响
作用力 方向 大小 对风的影响
风速 风向
水平气压梯度力 始终与等压线垂直,由高压指向低压 等压线越密集,水平气压梯度力越大 水平气压梯度力越大,风速越大 垂直于等压线,由高压指向低压
地转 偏向力 始终与风向垂直 随纬度升高而增大 不影响风速 北半球风向右偏,南半球风向左偏
摩擦力 始终与风向相反 下垫面越粗糙,起伏越大,摩擦力越大,反之越小 使风速减小 与其他两个力共同作用,使风向斜穿等压线
小组活动7:【活动:根据等压线
确定风向和风速】
1.比较甲、乙两地气压梯度大小,并说明理由。
2.在图中画出甲、乙两地的风向。
3.比较甲、乙两地的风速大小,并说明理由。