2.2大气受热过程和大气运动课件（3课时）

(共77张PPT)
测--温故知新，学以致用 大气的组成和垂直分层
根据大气垂直方向上的温度、密度和运动状况的差异划分层次。
为什么对流层温度随海拔的升高而降低？
第二章 地球上的大气
第二节 大气受热过程和大气运动
第一课时 大气受热过程
课标要求
运用示意图和相关资料，说明大气的受热过程。
学习目标
1.理解大气对地面的保温效应。
2.理解大气对太阳辐射的削弱作用。
3.结合实例，用大气的受热过程原理解释相关地理现象。
The heating of the atmosphere
大气的受热过程
0 1
0 2
Heat preservation of the atmosphere on the ground
大气对地面的保温作用
CONTENTS
The heating process and atmospheric motion of the atmosphere
大气受热过程和大气运动
情景导入
珠穆朗玛峰，峰高势伟，地理环境独特，峰顶的最低气温常年在零下三四十摄氏度。山上一些地方常年积雪不化，冰川、冰坡、冰塔林到处可见。
为什么珠穆朗玛峰顶气温很低？
海拔越高,与太阳越近,气温不是越高吗？
大气是如何受热增温的？
阅读教材34页，思考下列问题：
1.地球最重要能量来源是什么？
2.什么是地面辐射、大气辐射？
3.哪些是长波辐射，哪些是短波辐射？
大气的受热过程
太阳辐射
太阳辐射能量主要集中在可见光区（50%），
太阳表面温度为6000K，因此太阳辐射是短波辐射
物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之，波长越长。地面辐射、大气辐射为长波辐射
太阳辐射是地球大气最重要能量来源。
太阳辐射
有选择性吸收（少量）
O3
O3吸收紫外线
平流层上层首先接触到紫外线，先吸收增温
H2O、CO2吸收红外线
无选择性反射
散
射
太阳辐射（大部分）
平流层
→ →
对流层
↑↓ ↑↓
天空晴朗
天气多变
太阳暖大地
太阳辐射是地面的直接的、根本的能量来源
短波
长波
削弱作用
H2O、CO2
云层、较大颗粒物
空气分子、微小尘埃
常见的散射现象
当太阳光通过空气时，太阳光中波长较长的红光、橙光、黄光都能穿透大气层，直接射到地面，而波长较短的蓝色光很容易被散射，使得天空呈现蔚蓝色。
为什么日出或日落呈现橙红色？
太阳高度角小，太阳光穿过的路径长，大气层厚，大部分蓝紫光被散射掉，剩下的为红色、橙色的可见光。
为什么有时候天空呈现灰色？
当时太阳光很弱，天空中又有较多尘埃，各种波长都被散射。
为什么晴朗的天空总呈蓝色？
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的削弱作用
晴天和阴雨天气温对比
月球和地球白天气温对比
太阳辐射
有选择性吸收（少量）
无选择性反射（云层、较大颗粒物）
散
射
（空气分子、微小尘埃）
太阳辐射（47%）
平流层
→ →
对流层
↑↓ ↑↓
天空晴朗
天气多变
太阳暖大地
地面吸收太阳辐射后增温
太阳辐射是
根本热量来源
大气吸收的热量主要是长波辐射，对短波辐射吸收很少，因此，
地面辐射是近地面大气主要、直接的热源
大气 辐 射
大地暖大气
短波
长波
削弱作用
地面辐射
大气吸收
海拔越高，温度越低
【思考】太阳辐射最强是在中午12时，为什么一天中气温最高出现在14时？
地面长波辐射是近地面大气的主要的、直接的热源。地面吸收太阳辐射增温的同时，又以长波辐射的形式将热量传递给近地面大气，使大气升温，需要一定的时间，因此气温最高出现时间会较太阳辐射最强的时间有所延后。
太阳辐射
有选择性吸收（少量）
无选择性反射（云层、较大颗粒物）
散
射
（空气分子、微小尘埃）
太阳辐射（47%）
平流层
→ →
对流层
↑↓ ↑↓
天空晴朗
天气多变
太阳暖大地
地面吸收太阳辐射后增温
太阳辐射是
根本热量来源
大气吸收的热量主要是长波辐射，对短波辐射吸收很少，因此，
地面辐射是近地面大气主要、直接的热源
大气 辐 射
大气升温后
大地暖大气
大 气 辐 射
大气
逆辐射
大气还大地
短波
长波
削弱作用
保温
作用
地面辐射
大气吸收
海拔越高，温度越低
自工业革命以来。化石燃料需求越来越大，空气中的CO2浓度升高，全球变暖，海平面上升，严重威胁沿海的低地。请尝试用大气受热过程的原理解释全球变暖的原因。我们还能为延缓全球变暖做些什么？
大气吸收地面辐射增多
温室气体排放增多
大气逆辐射增强，保温作用增强
气温升高，全球气候变暖
大气的保温作用
在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？
晴朗的夜晚，少云或无云，大气逆辐射保温作用弱，地面损失的热量多,气温低，因此晚秋或寒冬晴朗的夜晚容易出现霜冻。
大气的保温作用
霜冻，是一种较为常见的农业气象灾害，是指空气温度突然下降，地表温度骤降到0℃以下，使农作物受到损害，甚至死亡。
烟熏可以增加大气中的CO2浓度，增加对地面长波辐射吸收，增加大气逆辐射,增加地面保温作用减少冻害
为什么我国北方地区的人们用燃烧秸秆的烟雾来减轻霜冻的危害？
大气的保温作用
温室大棚的保温作用
吃东西要应时令、按季节，夏吃西瓜、冬吃萝卜。然而，到了如今，反季节蔬菜大行其道，“冬吃西瓜、夏吃萝卜”已经成为现实，这又是为何呢？试用解释温室大棚的保温原理？
大棚多采用塑料薄膜、玻璃等材料，
白天，太阳辐射能够穿过大棚覆盖材料，但是大棚覆盖材料能够阻挡长波辐射逸出，积累更多的热量；
夜间，由于大棚覆盖材料的保温作用，温度不至于太低
1．地面的直接热源是太阳辐射。( )
2．地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。( )
3．大气对太阳辐射的吸收具有选择性。( )
4．水汽和二氧化碳可以强烈吸收长波辐射。( )
5．白天没有大气逆辐射。( )
【判断】
√
×
√
√
√
太阳辐射白天有，晚上有吗？
地面辐射白天有，晚上有吗？
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。
答：大气辐射、大气逆辐射。
答：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。
活动探究
图2.10 地球和月球表面辐射过程示意
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。
答：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。
“分析”影响昼夜温差大小的因素
①地势
②天气
③下垫面
地势高
大气稀薄
→
→
→
白天大气削弱作用
夜晚大气保温作用
→
→
昼夜温差
天气晴朗
→
→
白天大气削弱作用
夜晚大气保温作用
→
→
昼夜温差
阴天
相反
→
→
白天增温速度
夜晚降温速度
→
→
昼夜温差较
比热容大
弱
弱
弱
弱
大
大
慢
慢
小
下图中四个地区中日温差最小的是
D
学以致用1
学以致用2
请运用大气的热力作用原理解释“早穿皮袄午穿纱”现象
（新疆地处内陆，气候干旱，晴天多）
新疆地处内陆，气候干旱，晴天多，云少；
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，气温低，故出现“早穿皮袄”的现象。
青藏高原平均海拔在4000米以上，太阳辐射很强，是我国太阳能最丰富的地区，日照时数也是全国的高值中心。但同时也是我国最冷的地区，最热月平均最高气温只有10～15度左右，年平均气温只有7.1度。拉萨的年平均气温和最热月平均气温就比同纬度的重庆、上海低了10～15度。
2.青藏高原的太阳辐射很强，但气温却很低，两者之间有矛盾吗？为什么？
没有矛盾。
原因:虽然太阳辐射强，但是海拔高，大气稀薄，云量少，大气逆辐射弱，保温作用也弱，温度低。
1.青藏高原为什么能成为我国太阳能最丰富的地区？
海拔高，空气稀薄，云量少，晴天多，大气削弱作用弱。
问：青藏高原日较差怎样？主要影响因素是？
问：由青藏高原可知，削弱作用弱，则保温作用？
大。海拔高。
弱
学以致用3
大气上界
地 面
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
地面增温
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大
气
辐
射
大气逆辐射
“太阳暖大地”
“大地暖大气”
“大气还大地”
被CO2 H2O气体吸收
地面辐射
大气吸收 、反射、散射等削弱作用
射向宇宙空间
大气的保温作用
大气的削弱作用
总结
大气的组成（低层大气）
1．下图为大气受热过程示意图。读图，回答下列问题。
(1)①表示________辐射，③表示________辐射，④表示__________辐射。
(2)北京市郊区利用温室大棚种植香蕉、木瓜等南方水果。在温室大棚内，大气可以吸收更多的____（填图中数字），大气温度升高，同时____（填图中数字）增强，_______作用增强，满足南方水果生长的热量条件。
(4)暑假去西藏旅游，需准备防晒霜、厚衣服等物品。这是由于青藏高原海拔高，空气稀薄，白天大气对太阳辐射的_______作用弱，太阳辐射强；夜晚大气对地面的______作用弱，气温____。
太阳
地面
大气逆
③
④
保温
削弱
保温
低
课后练习
课后练习
地膜覆盖是一种农业栽培技术，具有保温、保水、保肥、改善土壤理化性质，提高土壤肥力，抑制杂草生长，减轻病害的作用。图4为大气受热过程图。
2．我国北方农民春播时进行地膜覆盖，可有效地提高地温，其主要原理是
A．增强①过程
B．增强②过程
C．减弱③过程
D．增强④过程
C
课后练习
3、烟台的一些果农夏季在苹果树下覆盖浅色地膜，其主要作用是
A．减弱①，降低气温 B．反射②，增加光效
C．减弱③，保持水分 D．吸收④，保持地温
B
第二课时 热力环流
第二章 地球上的大气
基本概念
气压
概念：单位面积空气柱产生的压力,单位为百帕hPa。
A
地面
高空
1100hpa
1060hpa
500m
1000m
同一地点，气压随海拔升高而降低，近地面气压大于高空
基本概念
水平方向上，空气由高压 低压。
注意：高压、低压是同一水平面上的气压比较。
A
近地面
B
C
D
高空
高压
低压
低压
高压
A＞D＞C＞B
同一水平面上，空气密度越大，气压值越大，称为高压，反之为低压。
高压、低压
基本概念
等压线
概念：是同一高度上气压相等的点的连线。
等压面
概念：是气压相等的面。
等压面平行于地面，气压自地面向高空降低。
当地面受热均匀时，空气没有相对上升和相对下沉的运动。
归纳此时等压面的分布特点:
等压面
地表受热不均，
空气会如何运动？
等压面又将如何变化呢？
热力环流
膨胀上升
收缩下沉
密度变大
密度变小
冷
高压
热
低压
高压
低压
密度变小
高空
密度变大
海拔
/Km
气压
/hpa
地面
高空
近地面
1010
500
热
冷
冷
低压
A’
B’
C’
C
A
B
高压
低压
风
风
风
风
低压
高压
高压
冷热不均
受热膨胀上升
受冷收缩下沉
空气垂直
运动
同一水平面上气压差异
大气水平运动
同一海拔
同一海拔
气压
升高
气压
降低
气压
升高
气压
降低
气压
升高
气压
降低
海拔
/Km
气压
/hpa
地面
高空
近地面
1010
500
热
冷
冷
低压
A’
B’
C’
C
A
B
高压
低压
低压
高压
高压
同一海拔
同一海拔
等压面上凸说明该处是高压，下凹则是低压【高凸低凹】
地面气压状况与高空相反【地面与高空等压面相反】
海拔
/Km
气压
/hpa
地面
高空
近地面
1010
500
热
冷
冷
低压
A’
B’
C’
C
A
B
高压
低压
低压
高压
高压
同一海拔
同一海拔
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
热力环流
风
根本原因
等压面
等高面
①
②
③
④
⑤
等高面
2.大气热力环流
(2)原理
地 面
判断：
2.大气热力环流
(2)原理
气压判断规律
同一水平面，等压面凸起为高压，下凹为低压
近地面气压与处于同一垂直方面的高空情况相反
同一等压面上各点气压值相同
同一垂直方向，越向高空气压越低
常见形式
山谷风
城市风
海陆风
城市风
城市热岛环流
对比下列两幅图片，试分析导致市区气温高于郊区，形成“城市热岛”的原因。
①城市人口稠密，产业发达，汽车数量较多，人们生产生活向大气释放大量的废热。
②城市建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传递的热量也多。
城市风
市区和郊区间近地面的气流是如何运动的？
城市风
A
B
C
A：市区
B：市区与郊区之间
C：在城市热岛效应之外（在下沉距离之外）
上升气流
由郊区流向中心区
由郊区流向中心区
要改善城市空气质量，最好在 地进行植树造林。
城市风
A
B
C
A：市区
B：市区与郊区之间
C：在城市热岛效应之外（在下沉距离之外）
上升气流
由郊区流向中心区
由郊区流向中心区
B
避免大气污染物从近地面流向市区
卫星城或对空气有污染的工厂应建设在A、B、C中的 地 。
城市风
A
B
C
A：市区
B：市区与郊区之间
C：在城市热岛效应之外（在下沉距离之外）
上升气流
由郊区流向中心区
由郊区流向中心区
C
海陆风
清代黄叔璥在《台海使槎录》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
为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢
这里的风是怎样形成的
海陆风
请结合已学知识， 绘制海陆间大气环流模式图。
陆地：比热容较小（热得快，冷得也快）
海陆风
请结合已学知识， 绘制海陆间大气环流模式图。
陆地：比热容较小（热得快，冷得也快）
陆地增温快（热源）
海洋增温慢（冷源）
高压
低压
低压
高压
海风
陆风
陆地降温快（冷源）
海洋降温慢（热源）
低压
高压
高压
低压
海陆风
白天海洋升温慢，气压高，风从海洋吹向两侧陆地。
夜晚海洋降温慢，气压低，风从两岸吹向海峡。
海陆之间的温差
导致的气压差异
回到“台湾海峡两岸风向的日变化相反”这一问题，请结合材料“内地之风，早西晚东，惟台地早东风，午西风……四时皆然。”绘制早晚台湾海峡两地的风向差异并分析原因
海陆风
分析夏季大气热力环流对海滨地区气温的调节作用。
海陆风共同作用的结果
使海滨地区的昼夜温差较小
白天
降温
夜晚
增温
山谷风
谷风
山风
A
B
C
A
B
C
白天，山坡升温快，大气上升，山谷升温慢，大气下沉，风由山谷吹向山坡。
夜晚，山坡降温快，大气下沉，山谷降温慢，大气上升，风由山坡吹向山谷。
山谷风
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。
请根据热力环流的原理思考：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。
第三课时 大气的水平运动—风
在水平气压梯度力的作用下，气流由高压区流向低压区的水平运动就是风。
风的形成与种类
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
理想中的风
1010
hPa
水平气压梯度力
1008
1006
1004
1002
1000
998
996
风向
与等压线垂直
不受其他外力作用，风向与水平气压梯度力方向一致，垂直于等压线，由高压指向低压。
高空风
以北半球为例
1010
hPa
1008
1006
1004
1002
1000
998
996
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
与等压线平行
由于地转偏向力总是与物体运动的方向垂直。当地转偏向力与水平气压梯度力相平衡时，物体保持原来的运动状态。
近地面风
以北半球为例
1010
hPa
1008
1006
1004
1002
与等压线斜交
受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用，风向与等压线斜交。
水平气压梯度力
摩擦力
地转偏向力
风向
大气的水平运动—风
【知识回顾】热力环流的形成原因及过程？
。
近地面
冷热不均
大气的
垂直运动
大气的
水平运动
同一水平面
气压差
（根本原因）
热力环流
风
根本原因是地面的（ ）
冷热不均
大气的水平运动—风
阅读教材P38，思考如下问题：
1.什么是气压梯度？
气压梯度（等压距）：同一水平面上，单位距离间的气压差
A
B
C
气压梯度
990
1010
1030
（hpa）
E
F
比较E与F地的气压梯度力大小？
你得出了什么结论？
等压线越密，气压梯度力越大
影响风的力——水平气压梯度力
大气的水平运动—风
2.什么是水平气压梯度力？
水平面上，促使大气由高压区流向低压区的力，称为水平气压梯度力，是形成风的直接原因
大气的水平运动—风
水平气压梯度力的特点
方向：
对风向的影响：
对风速的影响：
垂直于等压线，高压指向低压
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：风向垂直于等压线，指向低压
水平气压梯度力越大，风速（风力）越大
大气的水平运动—风
古斯塔夫列车炮是德国克虏伯公司研制的一门800毫米口径攻城火炮，该炮全重接近1350吨，可发射重达7吨的弹药，最远射击距离约为47千米。在巴巴罗萨行动开始后，德国向位于塞瓦斯托波尔的苏联红军发动了进攻。古斯塔夫列车炮被派往前线，并成功摧毁了多处堡垒、设施和工事，其中位置最深的是一座位于大约地下30米处的弹药库。随后，古斯塔夫列车炮移动到了列宁格勒战役前线，准备向那里的苏联红军发动进攻。可是在初期实验时，德军发现炮弹总是落在目标点偏右的位置，结合所学的知识，解释一下原因？
炮弹在飞行过程中，受北半球地转偏向力的影响，向右偏移
大气的水平运动—风
影响风的力——地转偏向力
原运动方向
偏转的方向
概念：地球由于自转而形成的一种惯性力，导致物体水平运动方向发生偏转的力称为地转偏向力
特点：
方向：
大小：
与风的关系：
结论：高空中的风在不受摩擦力作用的情况下，
风向最终与等压线平行
北半球高空
与风向垂直
纬度越高，偏转越大，赤道不偏移，南半球左偏，北半球右偏
只改变风向，不改变风速大小
大气的水平运动—风
地转偏向力
风向
地转偏向力
492
494
496
498
500
(hPa)
水平气压梯度力
以北半球为例高空风的形成过程
大气的水平运动—风
思考：高低起伏的地表形态，对风会有什么影响？
大气的水平运动—风
影响风的力——摩擦力
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
特点：
方向：
大小：
与风的关系：
北半球近地面的风
与风向相反
与地表粗糙度、地势起伏状况有关
改变风速大小，也改变风向
大气的水平运动—风
作用力 方向 大小 对风的影响
水平气压梯度力 始终垂直于等压线，由高压指向低压 等压线越密集水平气压梯度力越大 水平气压梯度力最大，风速越大，并决定风向走向
地转偏向力 始终垂直于风向（北半球向右偏，南半球向左偏） 大小受纬度影响，纬度最高，偏向越明显 使北半球风向右偏，南半球向左偏，不影响风速
摩擦力 始终与风向相反 与下垫面性质有关 使风速减小，改变风向
小结：影响风的三个力
高空风 近地面风
图示（北半球）
受力 水平气压梯度力和地转偏向力共同影响 水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响
风向 与等压线平行 与等压线成一夹角
大气的水平运动—风
小结：高空风和近地面风的对比
定：南/北半球，近地面/高空；
过该点，作与等压线的切线；
画水平气压梯度力：垂直于切线，指向低压。
画风向：运用左右手定则，北半球右手，南半球左手
方法：掌心向上，四指指向水平气压梯度力方向，大拇指指向为风向。地面风：与等压线斜交。高空风与等压线平行。
等压线图上画风向
近地面
风的画法
大气的水平运动—风
活动：根据等压线确定风向和风速（P40）
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。
1.比较甲乙两地的气压梯度力大小，并说明理由。
2.在图上画出甲、乙两地的风向。
3.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
1．引起大气水平运动的直接原因和动力是（ ）
A．地表冷热不均 B．地转偏向力 C．水平气压差 D．大气成分
2．对图中①②③④的含义判断正确的是（ ）
A．①风向；②摩擦力；③水平气压梯度力；④地转偏向力
B．①水平气压梯度力；②风向；③地转偏向力；④摩擦力
C．①水平气压梯度力；②摩擦力；③地转偏向力；④风向
D．①地转偏向力；②风向；③水平气压梯度力；④摩擦力
C
B
读某区域两个时刻等压线示意图（单位：hPa），据此完成下面小题。
3．14时，黄海地区的风向为（ ）
A．偏东风 B．偏西风 C．偏北风 D．偏南风
4．20时，M地与丙地相比，其风力大小及主要原因是（ ）
A．大，M地地面摩擦力小
B．大，M地水平气压梯度力大
C．小，M地地面摩擦力大
D．小，M地水平气压梯度力小
D
A
家住扬州的王同学利用暑假和家人一起去拉萨旅行，完成下面小题。
5．下图中能正确反映北半球近地面和高空等压线与风向关系的图是（ ）
A．A B．B C．C D．D
6．在扬州飞往拉萨途中，小王发现飞机顺风飞行，此时高压在飞机前行方向的（ ）
A．前方 B．后方 C．左侧 D．右侧
B
D
4.热岛效应形成了市郊之间的热岛环流，称为城市风系，在近地面的风又称为乡村风。A地乡村风的风向是(　　)
A.东南风 B.东北风
C.西北风 D.西南风
读“合肥的城市热岛示意图”，完成4～5题。
5.正确表示N地近地面在竖直方向上等温面与等压面配置的是(　　)
A
A
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。
8.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
9.一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
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