2.2大气受热过程和大气运动课件(共53张PPT)

(共53张PPT)
第二节 大气的受热过程
非洲乞力马扎罗山 海拔5892m
水调歌头·明月几时有
[ 宋 ] 苏轼
丙辰中秋，欢饮达旦，大醉，作此篇，兼怀子由。
明月几时有？把酒问青天。
不知天上宫阙，今夕是何年。
我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒。
起舞弄清影，何似在人间。
转朱阁，低绮户，照无眠。
不应有恨，何事长向别时圆？人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全。
但愿人长久，千里共婵娟。
为何“高处不胜寒”？
（一）大气对太阳辐射的削弱作用
太阳辐射能量主要集中在
50%
7%
43%
太阳辐射
短波辐射
太阳辐射是地球大气最重要的能量来源
由实验得知，
物体的温度越高，辐射的波长越短物体的温度越低，辐射的波长越长
一、大气的受热过程
可见光
红外光
可见光
紫外线
CO2
H2O
反射
散射
O3
吸收
地 面
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
地面增温
射向宇宙空间
“太阳暖大地”
“大地暖大气”
大部分被近地面CO2 H2O气体吸收
地面长波辐射
少量被大气吸收 、散射
射向宇宙空间
大气
层
宇宙空间
反射
大气逆辐射
大气增温
结论：近地面大气主要、直接的热源是 。
大气最根本的能量来源是： 。
一、大气的受热过程
地面长波辐射
太阳短波辐射
“我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇。高处不胜寒，起舞弄清影，何似在人间。”
请从大气受热过程的角度，解释为什么“高处不胜寒”
地面是对流层大气的直接热源。离地面越远，气温就越低。因此，随着海拔升高，气温在不断下降。
地 面
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
地面增温
射向宇宙空间
“太阳暖大地”
“大地暖大气”
“大气还大地”
大部分被近地面CO2 H2O气体吸收
地面长波辐射
少量被大气吸收 、散射
射向宇宙空间
大气
层
宇宙空间
反射
射向宇宙空间
大
气
辐
射
大气逆辐射
大气增温
二、大气对地面的保温作用
热量传给地面，补偿地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。
白天多云，大气对太阳辐射的削弱作用【强 】，气温【 低 】
夜晚多云，大气逆辐射作用【 强 】，保温作用【 强 】，气温【 高 】
气温日较差：晴天【大于】阴天
10月12日晴天
10月13日阴天
影响昼夜温差大小的因素
①海拔
②天气
③下垫面
海拔高
大气稀薄
→
→
→
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→
→
昼夜温差大
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
海洋比热容【 】，陆地比热容【 】。故海洋昼夜温差【 】陆地昼夜温差【 】
小
大
小
大
记笔记
利用大气受热过程原理解释以下现象
1在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚
2我国北方农民用人造烟幕来防御霜冻
3请解释新疆“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”现象
在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？
烟雾中含有大量的二氧化碳、水汽和尘埃，能够吸收地面辐射，从而增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐射损失的能量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻。
我国北方农民用人造烟幕来防御霜冻
请运用大气受热过程原理解释“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”现象
新疆地处内陆，气候干旱，晴天多，云量少。
白天大气的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，气温高，出现“午穿纱”的现象；晚上大气的保温作用弱，地面损失热量多，至清晨近地面气温达到最低，故有“早穿皮袄”的现象。
“不时不食”，讲的是吃东西要应时令、按季节。然而，到了如今，冬天吃西瓜、夏天吃萝卜，反季节蔬菜大行其道，这又是为何呢？试用解释温室大棚的保温原理？
太阳辐射
地
面
辐
射
白天塑料薄膜、玻璃等材料能够透过太阳光，照射到地面，地面产生长波辐射，而透明覆盖材料能够阻挡长波辐射，从而通过土壤、墙体蓄积更多的热量；
到了夜间，由于透明覆盖材料的保温作用，使得室内环境温度不至于过低。
活动
P35说明地球大气的保温作用
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。
活动
P35说明地球大气的保温作用
三种辐射：
三个过程：
两种作用：
太阳辐射(短波)、地面辐射和大气逆辐射(长波)
①太阳暖大地→②大地暖大气→③大气还大地
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对地面的保温作用
太阳辐射
太 阳
地 面
大 气
宇 宙
空 间
直接热源
地面辐射
大气逆辐射
保温作用
削弱作用(吸收、反射、散射)
课堂小结
课堂检测
1．燃烧柴草防御霜冻的做法，有利于（ ）
A．增强① B．增强② C．增强③ D．增强④
2．阴天的白天气温不高的主要原因是（ ）
A．云层吸收了地面辐射
B．云层反射太阳辐射较强
C．云层改变了太阳辐射的波长
D．云层增强了大气逆辐射
3．人类活动排放的二氧化碳增多，会导致（ ）
A．①减弱 B．②增强 C．③减弱 D．④增强
D
B
D
二、 热力环流
一、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
一袋薯片到旅程——从四川到西藏
①：同一地点(不同高度)，海拔越高，气压______
知识补充：气压
气压（P）
气压：指单位面积正上方空气柱的总重量。
A′
A
近地面
高空
B′
B
PA > PA′
PB > PB′
越低
知识补充：气压
A
B
②：在同一水平面，空气密度越大则气压越____（高/低），
空气密度越小则气压越____（高/低），进而导致空气由
______(高压/低压）区流向_______（高压/低压）区
近地面
高空
A′
A
B
B′
近地面
高空
低压
高压
高压
低压
高压
低压
高
低
受热
冷却
冷却
A’
B’
高压
低压
低压
c’
高压
低压
高压
C
A
B
1000百帕
800百帕
802
798
798
1002
998
1002
因地面冷热不均而形成的空气环流.
是大气运动最简单的形式。
近地面
3000米
热力环流形成过程
A
B
C
受热
冷却
冷却
A’
B’
C’
高压
低压
低压
高压
低压
高压
798
802
798
998
1002
1002
近地面
3000米
冷
A
B
C
高压
低压
低压
高压
低压
高压
热
冷
近地面
上　空
近地面冷热不均
大气的垂直运动
同一水平面气压差
大气的水平运动
热力环流形成过程
地 面
1020
1015
1010
1005
1000
等压面
等压面：空间中气压相等的点组成的面
若地面受热均匀等压面应该是水平的，与等高面平行
等压面如何变化？
重点
地面冷热不均时等压面如何变化？
探索小原理
①同一地点(不同高度)，海拔越高，气压越低
②同一高度(不同地点)，气压高处等压面向高空弯曲，气压低处等压面向低空弯曲【向下为低】
③近地面和高空气压名称相反，等压面弯曲方向相反
受热
冷却
冷却
A’
B’
高压
低压
低压
c’
高压
低压
高压
C
A
B
近地面
3000m
802
798
798
1002
998
1002
● 1000
● 1000
● 800
● 800
● 800
● 1000
800百帕
1000百帕
高空
800百帕
1000百帕
02 大气热力环流——归纳总结
气压规律：
①同一地点(不同高度)，海拔越高，气压越低
②同一高度(不同地点)，气压高处等压面向高空弯曲，气压低处等压面向低空弯曲【向下为低】
③近地面和高空气压名称相反，等压面弯曲方向相反
空气运动规律：
①垂直方向，近地面空气热升冷降，温压相反
②水平方向，空气由高压区流向低压区
记笔记
大气热力环流的天气特征
气流垂直运动与天气状况
上升气流容易形成降水，昼夜温差小
下沉气流往往天气晴朗，昼夜温差大
热
冷
阴雨
晴天
昼夜温差小
昼夜温差大
热 低 升 降 水
冷 高 降 干 晴
交通
人口
工业
建筑用地
城市与郊区之间的热力环流
市 区
由郊区流向市区
由郊区流向市区
郊 区
郊 区
热
思考：
城市与郊区之间的热力环流有什么规律？
冷
冷
城市热岛环流：空气由郊区流向市区
城市热岛的对大气污染的影响
对空气有污染的工厂应建设在A、B、C中的【 】地 ；
要改善城市空气质量，最好在【 】地进行植树造林。
C
B
A
B
C
由于城市风的出现，城区工厂排出的污染物随上升气流而上升，笼罩在城市上空，并从高空流向郊区，到达郊区后下沉。下沉气流又从近地面流回市中心，并将郊区工厂排出的污染物也带回了城市，致使城市的空气污染更加严重。
白 天
热
冷
低压
高压
高压
低压
海 风
海陆风
夜 晚
热
冷
低压
高压
高压
低压
陆 风
白天：吹海风
晚上：吹陆风
海陆风
大气热力环流表现形式(山谷风) M-n of a-thermal c. (sea land breeze)
-06
白天，山坡附近的气温比山谷上空同一水平面处的气温高，因此在山坡附近形成低气压，在山谷上空形成高气压，大气从山谷中心向山坡运动形成谷风
气温高
高气压
低气压
气温低
低气压
高气压
谷风
气温高
高气压
低气压
气温低
低气压
高气压
大气热力环流表现形式(山谷风) M-n of a-thermal c. (sea land breeze)
-06
夜晚，山坡附近的气温比山谷上空同一水平面处的气温要低，因此在山坡附近形成高气压，山谷上空形成低气压，大气从山坡向山谷运动形成山风
山风
夜雨寄北
[唐]李商隐
君问归期未有期，巴山夜雨涨秋池。
何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时。
(1)在图1中用实线绘制4 000 m高度处的等压面(不需要标气压值)，并在MN之间的高空和近地面用箭头绘制出热力环流示意图。
(2)图1中①②③④四地气压值大小排序是__________。若图1代表白天海陆之间的等压面状况，则M代表________，N代表________(陆地或海洋)的等压面状况。
辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地，平均海拔4000多米，冬季辐射逆温现象多发。据此完成12～14题。
1．冬季易加强辐射逆温的地形是
A．山峰 B．平原 C．谷地 D．丘陵
2．黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是
A．日落前后，大风呼啸 B．正午时刻，雨雪交加
C．午夜时分，浓云密雾 D．日出之前，晴朗无风
c
D
3
大气的水平移动——风
-01
地面受热不均，导致空气上升和下沉，进而使同一水平面上的气压产生了差异；单位距离间的气压差称为气压梯度
只要水平面上存在气压梯度，就产生了促使大气由高压区流向低压区的力，
这个力称为水平气压梯度力
水平气压梯度力 Horizontal pressure gradient force
在水平气压梯度力的作用下，大气从高压区向低压区作水平运动，这就形成了风；可见，水平气压梯度力是形成风的直接原因
风的形成与种类 The formation and types of wind
-02
理想状态风
Ledil state wind
……
A
高空的风
High wind
……
B
近地面风
Near surface wind
……
C
水平气压梯度力
水平气压梯度力
地转偏向力
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
风的形成与种类 The formation and types of wind
-02
A/02 · 水平气压梯度力作用下的风向
水平气压梯度力的方向垂直于等压线，由高压指向低压；等压线是同一高度上气压相等的点的连线
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，即风向也垂直于等压线
图. 在水平气压梯度力作用下的风向
… …
… …
风的形成与种类 The formation and types of wind
-02
B/02 · 水平气压梯度力和
地转偏向力共同作用下的风向
风一旦形成，马上就会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
在北半球风向向右偏转；在南半球风向向左偏转；在不受摩擦力作用的情况下，风向最终与等压线平行；特别注意地转偏向力只改变风向，不改变风速
图. 在水平气压梯度力和
地转偏向力共同作用下的风向(N高空)
风的形成与种类 The formation and types of wind
-02
C/02 · 水平气压梯度力、地转偏向力
和摩擦力共同作用下的风向
在近地面，风还会受到摩擦力的作用；摩擦力是指地面和空气之间，以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力
摩擦力对风有阻碍作用，可以减小风速；在近地面，风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下，风向与等压线斜交
… …
… …
图. 在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向(N近地面)
根据等压线确定风向和风速 D-the wind d- and wind speed a- to the i-line
-04
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
比较甲、乙两地的气压梯度大小，并说明理由
图2.17 海平面气压分布( 2016年11月9日6时)
… …
… …
根据等压线确定风向和风速 D-the wind d- and wind speed a- to the i-line
-04
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
在图上画出甲、乙两地的风向
比较甲、乙两地风速的大小，并说明理由
图2.17 海平面气压分布( 2016年11月9日6时)
… …
… …
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
摩擦
力
1. 下列城市中，此时风向偏南的是（ ）
A. 乌鲁木齐 B. 贵阳 C. 上海 D. 福州
D
大气的水平运动就是风,风的形成受多种因素的影响,不同条件下,风向和风速都是不同的。联系所学知识,回答8、9题。
2.上图中,只影响风向而不影响风速的力是 (　　)
A.只有③ B.①和④ C.②和③ D.①和④
3.一架飞机在南半球高空中自东向西飞行,如果飞机是顺风飞行,则高压在飞行员的 (　　)
A.南侧 B.北侧 C.东侧 D.西侧