(共20张PPT)
第二节
大气受热过程和大气运动
导入
在《台海使槎录》（图 2.8）中，记述了台湾海
峡两岸的风向差异：“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。
（1）为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢？
（2）这里的风是怎样形成的？
大气的受热过程
50%
7%
43%
太阳辐射的能量主要集中在可见光区
太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源
物体的温度越高，它辐射的能量最强的部分波长越短
太阳表面温度
约5500°C
太阳辐射
短波辐射
通过实验可知：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
太阳表面温度约5500°C
地球固体表面平均温度约22°C
近地面大气平均温度约22°C
太阳辐射
地面辐射
大气辐射
短波辐射
长波辐射
长波辐射
一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，辐射的波长与温度有什么关系呢？
大气的受热过程
1、整个过程热量是如何传递的？
2、大气在整个过程中起到什么作用
大气的受热过程
大气的受热过程
一、大气对太阳辐射的削弱作用
1．反射作用
(1)表现云层：云层越低、越厚，云量越多，反射越 强。较大颗粒的尘埃：空气中较大颗粒越多，反射 越强。
(2)特点：大气对太阳辐射的反射没有选择性，反射光呈白色。
(3)现象：削弱了到达地面的太阳辐射，使白天的气温相对较低。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
2．散射作用
(1)表现：当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的一部分便以这些质点为中心，向四面八方弥散。
(2)特点：大气的散射作用具有选择性，可见光中波长较短的蓝光、紫光容易被散射。
(3)现象使一部分太阳辐射不能到达地面。晴朗的天空呈现蔚蓝色。
大气的受热过程
一、大气对太阳辐射的削弱作用
3．吸收作用
(1)特点：大气的吸收作用具有选择性。
①臭氧：主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。
②水汽和二氧化碳：主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。
③大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少。
大气的受热过程
一、大气对太阳辐射的削弱作用
3．吸收作用
(2)表现削弱了到达地面的太阳辐射。太阳辐射不是对流层大气主要的直接热源。
特别提醒
(1)到达地面的太阳辐射分布是不均匀的，由低纬向两极递减。
(2)到达地面的太阳辐射并不能完全被地面吸收。其吸收的多少与地面性质(地面反射率)有关，反射率越大，地面吸收的太阳辐射越少。
大气的受热过程
地 面
高层大气
平流层
对流层
臭氧大量吸收紫外线
二氧化碳、水汽吸收红外线
（具有选择性）
思考：1、从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大气吸收具有什么特性？
2、为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的？
（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射到地面）
吸收
反射
散射
臭氧吸收紫外线、二氧化碳和水汽吸收波长较长红外线 ，因此吸收太阳辐射少
有选择性
云层、尘埃具有反射作用
无选择性，与云量呈正相关
空气分子和微小尘埃的作用
有选择性，波长越短越容易被散射
蓝紫光最容易被散射，晴朗天气，天空是蓝色；红黄光最不易被散射，日出日落时天空呈现火红色
一、大气对太阳辐射的削弱作用
大气的受热过程
作用 形式 参与作用的大气成分 被削弱的光线 作用特点
吸收
反射
散射
臭氧（平流层）
水汽、二氧化碳（对流层）
紫外线
红外线
吸收强烈，
有选择性
云层、尘埃
各种波长同样被反射
无选择性
空气分子、微小尘埃
较大颗粒的尘埃等
有选择性可见光中
波长较短的蓝紫光
无选择性各种
波长的太阳辐射
阴天的天空
呈灰白色
晴朗的天空
呈蔚蓝色
云层越厚
反射能力越强
一、大气对太阳辐射的削弱作用
大气的受热过程
1、图中各箭头代表的含义？
2、为什么地面辐射是近地面大气的主要、直接热源？
3、什么是大气逆辐射？其作用是什么？影响其强度大小的因素是什么？
大气的受热过程
月球与地球距离太阳远近差别不大，但月球表面白天的温度可高达127°C上，夜晚低达-183°C。而地球表面白昼的温度比月球要低得多，夜晚则高得多。这是什么缘故呢？
月球上没有大气层，不能对昼夜温度进行调节。地球上有大气层，白天，大气层削弱太阳辐射，使到达地面的太阳辐射减少，气温不至于过高；夜晚，大气逆辐射对地面有保温作用，使气温不至于过低。
二、大气对地面的保温作用
大气的受热过程
二、大气对地面的保温作用
1．保温过程
(1)太阳辐射透过大气射向地面，被地面吸收 地面增温，并以长波辐射的形式射向大气，大气能强烈吸收地面长波辐射 大气增温，大气增温后，也以长波辐射的形式向外辐射能量 大气辐射。
(2)大气辐射中的大气逆辐射把热量还给地面，对地面起到保温作用。
2．表现地面是对流层大气主要的直接热源。云层越厚、空气湿度越大，大气逆辐射越强。
3．现象阴天时，昼夜温差小。霜冻多发生在晴朗的夜晚。
大气的受热过程
“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？试解释塑料大棚农业、玻璃温室育苗等的保温原理？
原理：塑料薄膜、玻璃等材料能让太阳短波辐射进入，而农田地面的长波辐射很难穿透塑料薄膜或玻璃，从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室内。
太阳辐射
地
面
辐
射
案例
4.现象原因分析：
现象1：多云的白天比晴朗的白天气温低——由于大气对太阳辐射的反射作用；
二、大气对地面的保温作用
大气的受热过程
为什么晴朗的正午天空呈蓝色？早晚呈红色？
早晚阳光斜射，穿过路程长，短波各色光皆被散射，剩下红光投射地面，阳光红似火，地平线附近的天空呈红色霞光。
正午太阳高度大，穿过大气路程短，仅蓝光被散射掉因而天空呈蓝色。
现象2
大气对太阳辐射的散射作用；
大气的受热过程
4.现象原因分析：
现象3：日出前的黎明和日落后的黄昏，天空明亮——大气对太阳辐射的散射作用； 现象4：深秋或初冬，霜冻多出现在晴朗的夜里——大气逆辐射弱（即大气对地面的保温作用弱）；
现象5：大棚、入冬放烟防冻----增加大气逆辐射
大气的受热过程
二、大气对地面的保温作用
特别提醒：
①物体的能量越大，波长越短，本节中三种辐射波长由短到长的为太阳辐射、地面辐射、大气辐射；
太阳辐射（短波辐射）——地球大气最重要的能量来源；
地面长波辐射——近地面大气主要、直接的热源
②地面是近地面大气的主要的直接的热源，因此在垂直方向上，越远离地面，气温越低；对流层内，海拔上升1000米，气温下降6度。
③一天中气温最高时为14点前后，气温最低时为日出前后。
④全球气温变低，雪线下降，海平面下降；全球气温变高，雪线上升，海平面上升。
大气的受热过程
二、大气对地面的保温作用
小结(共25张PPT)
第二节
大气受热过程和大气运动
——大气热力环流
夜雨寄北（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。
注：巴山泛指川东一带的山
巴山地区产生夜雨的原因主要是什么？
导入
大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动实现的
大气运动有垂直运动和水平运动之分；
大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉，大气的水平运动即是风
大气热力环流
受热
受冷
A低
B高
D高
C低
根据动画演示描述热力环流的形成过程。
据图推测A、B、C、D四处的气压值大小关系。
PD＞PA ＞PB ＞PC
大气热力环流
A
地面
C、高压、低压：
同一高度上（水平面），空气密度越大，气压值越大，称为高压；密度越小，气压值越小，称为低压
同一高度（水平面）上空气由高压向低压运动
B
C
D
A、气压：单位面积上垂直空气柱的重量
几个常用概念
高空
500m
1000m
B 随高度增加气压减小
2
1
高压
低压
大气热力环流
气温、气压、气流三者之间的关系
a
b
c
1
2
3
热
冷
冷
高
低
高
低
高
低
气温与气压
近地面：热低压，冷高压
高 空：热高压，冷低压
气温与气流
热：上升 冷：下沉
气压与气流
水平方向：高气压 → 低气压
地面
高空
1100hpa
1060hpa
1020hpa
冷却
冷却
受热
高压
低压
低压
低压
高压
高压
C
A
B
根本原因
地面冷
热不均
大气的
垂直运动
同一水平面
气压差异
大气的
水平运动
大气热力环流
地面冷热不均
空气垂直运动
水平面上的气压差异
空气水平运动
热力环流
低压
高压
低压
高压
受热
冷却
大气热力环流
1．概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流。
它是大气运动的一种最简单的形式。
大气热力环流
2、热力环流的形成规律：
(1)“一个原因”(地面冷热不均是热力环流形成的原因)
(2)“两种运动”（先垂直后水平）
(3)“三个不同”
①空气升降不同：热上升、冷下沉——近地面热空气上升，近地面冷空气下沉。
②同面气压不同：热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压，近地面热的地方形成低压。
③空间气压不同：近地面和高空气压性质相反——近地面为高压，其高空为低压；近地面为低压，其高空为高压。
“一个原因、两种运动、三个不同”
特别提醒：
(1)垂直方向的气压值总是近地面大于高空，同一水平面上的气压值是高压大于低压。
(2)气温的垂直运动是由近地面冷热不均引起的，而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。
(3)水平气压梯度力是大气水平运动的原动力。
等压面：空间气压相等的各点所组成的面。假设地面受热均匀，则形成的等压面为一个个水平面。等压面越往高空气压值越低。
1010百帕
960百帕
910百帕
860百帕
大气热力环流
等压面
1.气压高低
（1）气压的垂直递减规律：由于大气密度随高度增加而降低，在垂直方向上随着高度增加气压降低，
（2）同一等压面上的各点气压相等。
2.等压面的凸凹
等压面凸向高处的为高压，凹向低处的为低压，可形象记忆为“高凸低凹”。
另外，近地面与高空等压面凸起方向相反。
等压面
等高面
等压面
等高面
高压
低压
高压
低压
大气热力环流
3.下垫面的性质
（1）判断陆地与海洋（湖泊）：夏季，等压面下凹者为陆地、上凸者为海洋（湖泊）。冬季，等压面下凹者为海洋（湖泊）、上凸者为陆地。
倒推法∶低压→热→夏→陆
（2）判断裸地与绿地∶裸地同陆地、绿地同海洋。
（3）判断城区与郊区∶等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。
4.近地面天气状况和气温日较差
等压面下凹者，多阴雨天气，日较差较小；
等压面上凸者，多晴朗天气，日较差较大。
倒推法：凹→低→上升→对流→阴雨
凸→高→下沉→晴朗
等压面
大气热力环流
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
①若地面受热均匀，空气没有没有相对上升和相对下沉运动，等压面应该是水平的，与等高面平行。
等压面如何变化？
大气热力环流
地面冷热不均时等压面如何变化？
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
502
498
498
1002
998
1002
● 1000
● 1000
● 500
● 500
● 500
● 1000
500hPa
1000hPa
高空
500hPa
1000hPa
大气热力环流
大气热力环流
②若地面受热不均匀
②同一高度(不同地点)，高压上凸，低压下凹
③近地面和高空气压相反，等压面弯曲方向相反
①同一地点(不同高度)，海拔越高，气压越低
大气热力环流
3．几种常见的热力环流形式
热力环流是一种最简单的大气运动形式。海陆热力性质不同、山谷和山坡受热不均、人类活动等都可能导致热力环流的形成。
(1)海陆风
高压
低压
低压
高压
海洋（冷）
陆地（热）
海洋（热）
陆地（冷）
大气热力环流
3．几种常见的热力环流形式
(1)海陆风
形成
影响 白天陆地比海洋增温快，近地面陆地气压低于海洋，风从海洋吹向陆地，形成海风
夜晚陆地比海洋降温快，近地面陆地气压高于海洋，风从陆地吹向海洋，形成陆风
海陆风使滨海地区气温日较差减小，降水增多
陆地
海洋
海陆风对海滨地区的气温有什么调节作用？
白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对海滨地区能够起到降温的作用；
夜晚来自陆地的风比较温热干燥，对海滨地区能够起到增温的作用；
海陆风使海滨地区的气温日较差较小。
海风
陆风
大气热力环流
大气热力环流
2．几种常见的热力环流形式
(2)山谷风
形成
影响 白天山坡比同高度的山谷升温快，暖空气沿山坡上升，形成谷风
夜晚山坡比同高度的山谷降温快，冷空气沿山坡下沉，形成山风
在山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底和盆底，使山谷和盆地内形成逆温层，阻碍空气的垂直运动，易造成大气污染
大气热力环流
2．几种常见的热力环流形式
(3)城市风
形成
影响
城市居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热量，再加上植被覆盖率较低，导致城市气温高于郊区，形成“城市热岛”，引起空气在城市上升，在郊区下沉，近地面风由郊区吹向城市，在城市与郊区之间形成城市热岛环流
一般绿化带布局在气流下沉处及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布局于下沉距离之外
右图是某区域高空等高面与等压面关系示意图。读图回答下列问题。
图中①～⑤各地气压由低到高依次是___________________。
A、B两地受热的是_____，空气_____；冷却的是____，空气_____。比较A、B两地的气压：PA____PB。
用“→”完成图中的热力环流，画出近地面的等压面。
与B处相比，A处气温日较差较_________（大、小），说明原因。
B
上升
A
下降
＞
高压
低压
高压
低压
⑤< ①=②=③<④
大
A处气流下沉，为晴天；白天云量少，大气对太阳辐射的削弱少，气温高；
晚上大气逆辐射弱，保温作用弱，降温快，气温低，
因此昼夜温差大
知识训练
大气热力环流
特别提醒：
①影响气温的因素：纬度、海陆位置、地形、洋流、下垫面、人类活动；
②高压中心处空气下沉，低压中心处空气上升；
③上升气流对应的天气为阴雨天气，下沉气流对应的为晴朗天气
热
冷
阴雨
晴天
昼夜温差小
昼夜温差大
夜雨寄北（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。
注：巴山泛指川东一带的山
巴山地区产生夜雨的原因主要是什么？
夜间山谷降温慢，山坡降温快，冷气流沿山坡滑向山谷，山谷暖气流被迫抬升，遇冷凝结形成降雨。
名称 含义 成因 影响或对策
热岛 效应 城市气温高于郊区气温 城市人工建筑物热容量小，增温快；人口、产业集中，排放热量多；绿地、水域面积小，调节功能弱 对策：增大城区绿地、水域面积；控制城市人口密度、建筑物密度；减少人为热的释放
冷岛 效应 夏季绿洲、湖泊比其毗邻地区气温低 戈壁、沙漠热容量小，增温快；戈壁、沙漠热空气上升被带到绿洲、湖泊上空，形成上热下冷的逆温层，大气稳定 绿洲、湖泊调节气温，形成比较凉爽、湿润的局部小气候
雨岛 效应 城市降水比郊区降水多 受热岛效应的影响，上升气流增多；人类排放杂质多，使空气中凝结核多，利于形成降水；高楼林立，空气循环不畅 “雨岛效应”集中出现在汛期和暴雨之时，加重城市内涝
“岛”效应
一、热力环流形成过程与原理
二、常见大气热力环流类型
近地面空气的
受热或冷却
大气的
垂直运动
同一水平面上的
气压差异
大气的水平运动
（风）
地区间的
大气热力环流
海陆风
城市风
山谷风
—— 海陆间昼夜温度差异（海陆热力性质差异）
—— 中心区与郊区之间的温度差异
——山坡与山谷的昼夜温度差异
小结(共16张PPT)
第二节
大气受热过程和大气运动
——大气水平运动
一、热力环流形成过程与原理
二、常见大气热力环流类型
近地面空气的
受热或冷却
大气的
垂直运动
同一水平面上的
气压差异
大气的水平运动
（风）
地区间的
大气热力环流
海陆风
城市风
山谷风
—— 海陆间昼夜温度差异（海陆热力性质差异）
—— 中心区与郊区之间的温度差异
——山坡与山谷的昼夜温度差异
课前回顾
一、水平气压梯度力
大气水平运动——风
1．基本概念
①气压梯度：单位距离间的气压差；
②水平气压梯度力：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。
2.力的方向：垂直于等压线，由高压指向低压
3.对风向的影响：若没有其他外力的作用，风向应与水平气压梯度力的方向一致，即：
4.对风速的影响：形成风的直接原因，是最基本的力；水平气压梯度力越大，风速（风力）越大
风向垂直于等压线，指向低压
二、地转偏向力
大气水平运动——风
1．概念：由于地球自转，促使在地球上做水平运动的物体运动方向发生偏转的力，称为地转偏向力。
2.力的方向：始终垂直于风向
3.对风向的影响：使风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向
在不受摩擦力作用的情况下，风向最终与等压线平行
4.对风速的影响：只改变风向，不改变风速
北半球：向右偏转
南半球：向左偏转
三、摩檫力
大气水平运动——风
1．概念：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
2.力的方向：与风向相反
3.对风向的影响：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
4.对风速的影响：与地表粗糙度、地势起伏状况有关
海上的风力往往比陆地上大
高空的风力往往比近地面大
近地面风
大气水平运动——风
1．概念：在水平气压梯度力的作用下，大气由高气压区向低气压区作水平运动，形成了风。
2．风形成的原因
(1)直接原因：水平气压梯度力。
(2)根本原因：地面受热不均。
3.作用力 ：水平气压梯度力、地转偏向力、摩檫力
四、风
1．判读气压场
(1)低压中心(如图中乙处)：等压线呈闭合曲线，中心气压比四周气压低(中心为上升气流)。
(2)高压中心(如图中甲处)：等压线呈闭合曲线，中心气压比四周气压高(中心为下沉气流)。
2．判断风向
首先明确高低气压；其次确定水平气压梯度力的方向；最后根据南、北半球画出风向。
3．判断南、北半球
(1)风向在水平气压梯度力的右侧——北半球。
(2)风向在水平气压梯度力的左侧——南半球。
4．判断风力(风速)大小
根据等压线判断：等压线密集，水平气压梯度力大，风力大；等压线稀疏，水平气压梯度力小，风力小。
等压线图的判读
注：北半球用右手，掌心向上，四指指向为水平气压梯度力方向，大拇指指向为近地面风向。
根据等压线确定风向和风速
甲地风速大。
甲地附近等压线密集，水平气压梯度力大。
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
西北风
摩擦力
水平气压梯度力
地转偏向力
偏东风
摩擦力
高压中心
低压中心
甲
乙
读“北半球某区域等压线(hPa)分布图”，回答4～5题。
1．图中①、②、③、④四个箭头中正确表示风向的是 ( )
A．① B．②
C．③ D．④
2．图中①、②、③、④四处风力最大的 ( )
A．① B．②
C．③ D．④
C
C
课堂训练
大气水平运动——风
4．高空中的风和近地面的风比较
类型 受力 风向 图示（北半球）
高空中的风 水平气压梯度力和地转偏向力（大小相等、方向相反） 与等压线平行
近地面的风 水平气压梯度力、地转偏向力、摩檫力（三力平衡） 与等压线之间成夹角
[特别提醒]
（1）影响风力大小的最直接因素是水平气压梯度力，水平气压梯度力越大，风力越大。
（2）风力大小还要考虑摩擦力的大小，地面障碍越多，阻挡作用越强，摩擦力越大，风力越小。
（3）地转偏向力不影响风力大小，只影响风向，北半球右偏，南半球左偏。
大气水平运动——风
5.风向的应用（风向：风吹来的方向）
(1)判断气压的大小：顺着风向，气压值越来越小。
(2)判断南、北半球：
向右偏→北半球；
向左偏→南半球。
(3)判断近地面和高空(高空忽略摩擦力)：
风向与等压线的关系：
成一夹角(或斜交)→近地面； 平行→高空。
(4)判断高压和低压：观测者背风而立，北半球高压中心位于其右后方，南半球高压中心位于其左后方。
大气水平运动——风
6.在等压线图上确定某一地点风向的方法
第一步，在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压，但并不一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。
第二步，确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°～45°角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图(以北半球为例，单位：hPa)所示。
大气水平运动——风
6.在等压线图上确定某一地点风向的方法
在等压线图上判断风向时，可用“左右手法则”，北半球用右手，南半球用左手。具体方法：“伸出右(左)手，手心向上，让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是气流偏转方向”。高空的风向与水平气压梯度力方向垂直；近地面的风向与水平气压梯度力方向成一锐角。如下图：
下图是东亚局部地区某日8时气压分布图(单位：hPa)。读图，回答(1)～(3)题。
(1)图中①②两地气压差最可能是( )
A．12 hPa B．13 hPa
C．14 hPa D．15 hPa
(2)此时，台湾海峡的风向是( )
A．西风 B．南风
C．北风 D．东风
(3)关于甲、乙两处风速及成因的说法，正确的是( )
①甲＞乙 ②甲＜乙
③甲处水平气压梯度力大，摩擦力小
④乙处水平气压梯度力大，摩擦力小
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
B
C
D
课堂训练
(2022·全国乙卷)我国一海滨城市背靠丘陵，某日海陆风明显。下图示意当日该市不同高度的风随时间的变化。据此完成下题。
8. 当日在观测场释放一只氦气球，观测它在1千米高度以下先向北漂，然后逐渐转向西南。释放气球的时间可能为( )
A．1时 B．7时 C．13时 D．19时
9. 据图推测，陆地大致位于海洋的( )
A．东北方 B．东南方 C．西南方 D．西北方
C
D
课堂训练
形成风的力
—— 形成风的直接原因，是最基本的力
—— 垂直于等压线，指向低压
—— 力的大小与等压线疏密有关
—— 是影响风力大小的主要因素
—— 垂直于风向，南左北右
—— 只改变风向，不改变风速
—— 方向与风向相反，可减少风速
风向
高空
近地面
—— 风向与等压线平行
—— 风向与等压线斜交
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
小结
