第二章第一節(jié)冷熱不均引起的大氣運動(1)

1、地球的圈層地球的圈層內(nèi)部：地殼 、地幔 、地核外部：大氣圈 、水圈 、生物圈冷熱不均引起的大氣運動大氣組成成分與垂直分層低層大氣組成成分低層大氣組成成分干潔空氣水汽雜質(zhì)低層大氣組成成分低層大氣組成成分氧（氧（O2） 21%氮（氮（N2） 78%二氧化碳（二氧化碳（CO2） 0.03%氬、臭氧及其他氬、臭氧及其他 0.97%干潔空氣組成成分（體積百分比）大氣的垂直分層大氣的垂直分層劃分依據(jù)大氣的溫度、密度等物理性質(zhì)在垂直方向上的差異從下而上分別是 對流層、 平流層、 高層大氣 平流層：氣溫隨高度增加迅速上升；大氣以水平運動為主，有利于高空飛行；水汽雜質(zhì)含量極少，透明度好 高層大氣：平流層以上的大

2、氣，氣壓很低，空氣密度很小。在80-500千米的高空，有若干電離層，能反射無線電波，對無線電通信有重要作用 對流層：氣溫隨高度增加而遞減；空氣對流顯著，天氣現(xiàn)象復雜多變。云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層為什么對流層的天氣復雜多變?yōu)槭裁磳α鲗拥奶鞖鈴碗s多變水汽、塵埃集中距地面最近熱量來自地面氣溫分布上冷下熱對流運動顯著天氣變化顯著對流層的特點對流層的特點氣溫隨海拔高度的增加而遞減平均海拔上升100米，氣溫下降0.6C；大氣對流運動顯著水汽、塵埃雜質(zhì)含量多天氣和氣候變化最顯著對流層厚度對流層厚度（太陽輻射） 高緯度地區(qū) 89千米不同地區(qū) 中緯度地區(qū) 1012千米 低緯度地區(qū) 1718千米 夏

3、季較厚同一地區(qū) 冬季較薄一、大氣的受熱過程一、大氣的受熱過程人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開為什么？這與大氣受熱有關大氣受熱過程大氣受熱過程在“第一章第二節(jié)太陽對地球的影響”的學習中我們知道：地球上的能量主要是從哪兒獲得的？太陽大氣作為地球的一部分，太陽輻射能也是地球大氣最重要的能量來源。但大氣層的熱量是直接來自于太陽輻射的嗎？大氣對太陽輻射的削弱作用大氣對太陽輻射的削弱作用吸收作用：具有選擇性；水汽、二氧化碳吸收波長較長的紅外線，臭氧吸收波長較短的紫外線反射作用：云層和較大顆粒的塵埃能反射太陽光。反射無選擇性。云層越厚，云量越多，反射越強。如晴朗的白天氣溫比陰天高。散射作用：具有選擇性；空氣分

4、子或微小塵埃對光形成散射。藍、紫光最容易被散射，致使晴朗的天空呈蔚藍色大氣受熱過程大氣受熱過程太陽暖大地太陽暖大地從太陽暖大地的過程中，你們能判斷出大氣的熱量是否主要來自太陽輻射？在太陽輻射穿過大氣層到達地面的過程中，大氣只吸收了少量的太陽輻射，由此我們可以知道太陽輻射并不是大氣直接的熱量來源。為什么在太陽輻射穿過大氣層時，大氣對太陽輻射吸收得如此之少呢？那么大氣的直接熱量來源又是什么呢？物體的溫度越高，輻射中最強部分的波長越短；反之，則越長。由于地表的溫度比太陽低得多，所以地面輻射的波長比太陽輻射的長得多。相對于太陽短波輻射來講，地面輻射為長波輻射。地球大氣對太陽短波輻射吸收得較少，大部分太

5、陽短波輻射能夠透過大氣射到在面；而大氣對地面長波輻射吸收得卻比較多，地面輻射放出的絕大部分熱量能夠被大氣截留下來，所以，地面是近地面大氣主要、直接的熱源。大地暖大氣大地暖大氣大氣增溫后會出現(xiàn)什么樣的情況？大氣增溫后會出現(xiàn)什么樣的情況？活動（活動（P29）（1）大氣逆輻射指向地面，是對地面輻射損失熱量的補償，對地面有保溫作用。用“大氣保溫作用”概括，應該合適。（2）因為月球沒有大氣，白天，在太陽輻射下，月面溫度升得很高；夜間，月球表面輻射劇烈，月面溫度驟降，所以溫度變化劇烈。地球上因為有大氣存在，由于大氣熱力作用，在白天，大氣的反射、散射和吸收削弱了到達地面的太陽輻射，使白天地面的氣溫不致過高；

6、夜間，地面輻射絕大部分熱量又被大氣逆輻射還給了地面，使夜間地面氣溫不致降得過低，從而減小了氣溫日較差。所以月球表面的晝夜溫度變化（日較差）比地球表面劇烈。地面暖大氣，大氣在增溫的同時，也向外輻射熱量，叫做大氣輻射。大氣輻射的一小部分向上射向宇宙空間外；大部分向下射向地面，其方向與地面輻射正好相反，故稱為大氣逆輻射。所以，大氣以大氣逆輻射的形式將熱量還給了地面，從而完成了大氣的保溫作用。這個過程我們稱之為“大氣還地面大氣還地面”。晴朗的夜晚為什么比多云的夜晚冷？因為多云的夜晚大氣保溫作用強，較溫暖。青藏高原號稱世界屋脊，太陽輻射強，而為什么氣溫低？青藏高原大氣稀薄，雖然地面獲得太陽輻射多，但是大

7、氣對地面輻射的吸收能力弱，大氣保溫性差。大氣受熱過程大氣受熱過程先是太陽輻射使地面增溫，“太陽暖地面”； 接下來是地面輻射使大氣增溫，“地面暖大氣”； 最后是大氣逆輻射使地面保溫，“大氣還地面”。二、熱力環(huán)流二、熱力環(huán)流熱脹冷縮是大氣十分顯著的物理特性，地球表面高低緯度間的大氣存在著熱量和溫度的差異，必然引起大氣的運動。因此各地冷熱不均是大氣運動的根本原因。大氣運動能輸送大氣中的熱量和水汽，引起各種天氣變化。氣壓：某地的氣壓，就是指該地單位面積垂直向上延伸到大氣層頂?shù)目諝庵目傎|(zhì)量。熱力環(huán)流實驗.mp4觀察煙霧在玻璃缸內(nèi)是如何飄動的。你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？由實驗可以得出什么樣的結(jié)論？氣溫高低與氣壓

8、值的關系氣溫高低與氣壓值的關系同一水平面（高度）上，氣溫越低，氣壓越高同一地點的垂直方向上，高空與地面氣壓狀況相反風壓關系：水平方向上，風總從高壓吹向低壓。熱力環(huán)流的形成過程熱力環(huán)流的形成過程太陽輻射太陽輻射冷熱不均冷熱不均同一水平同一水平面氣壓差面氣壓差異異空氣垂空氣垂直運動直運動根根本本原原因因空氣水空氣水平運動平運動直直接接原原因因熱力環(huán)流熱力環(huán)流大氣運動最簡單形式大氣運動最簡單形式熱力環(huán)流在生活中的應用熱力環(huán)流在生活中的應用在海邊拍照的時候，怎么站位才能取得好的效果類型圖示成因影響海陸風受海陸熱力性質(zhì)差異影響。白天，在太陽照射下，陸地升溫快，氣溫較高，空氣膨脹上升，近地面氣壓低于海洋，

9、風是從海洋吹向陸地，形成“海風”；夜晚陸地降溫快，氣溫比海洋低，近地面陸地氣壓高，風從陸地吹向海洋，形成“陸風”海陸風使濱海地區(qū)氣溫日較差減小，降水增多海陸風山谷風山谷風山谷風白天，山坡接受太陽光熱較多，其上的空氣增溫較山谷快，山坡上的暖空氣不斷上升，帶動谷底的空氣則沿山坡上升，形成“谷風”。夜間，山坡冷卻較山谷快，冷空氣順山坡流入谷地，形成“山風”在山谷和盆地常因夜間冷的山風吹向谷底，使谷底和盆地內(nèi)形成逆溫層，阻礙了空氣的垂直運動，易造成大氣污染城市風城市風城市風由于城市人口多、工業(yè)發(fā)達，工廠、汽車、家庭等釋放大量廢熱，而城市建筑密集，熱量不易擴散，導致城市氣溫高于郊區(qū)，好像一個“熱島”，這

10、使空氣在城市上升，在郊區(qū)下沉，近地面風從郊區(qū)吹向城市。形成“城市風”一般將綠化帶布置在氣流下沉處以及氣流下沉以內(nèi)，而將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布置于下沉距離之外總結(jié)總結(jié)近地面空氣的受熱或冷卻（氣溫差異是原因）引起氣流的上升或下沉運動（空氣垂直運動是氣溫差異的結(jié)果）導致氣壓的差異（水平氣壓梯度是空氣垂直運動的結(jié)果）大氣的水平運動（風）。三、大氣的水平運動三、大氣的水平運動風風冷熱不均大氣的垂直運動氣壓差異大氣的水平運動風氣壓差與水平氣壓梯度力氣壓差與水平氣壓梯度力101010201030（hPa）水平氣壓梯度力是形成空氣水平運動的原動力，是形成風的直接原因方向：垂直于等壓線，由高壓指向低壓特點：等

11、壓線密集水平氣壓梯度力大風力大北半球高空中的風向北半球高空中的風向10041010100610081002（hPa）氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力風向高空風向平行高空風向平行等壓線等壓線地轉(zhuǎn)偏向力方地轉(zhuǎn)偏向力方向：垂直風向向：垂直風向北半球近地面的風向北半球近地面的風向1002（hPa）1004100610081010氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力風向摩擦力摩擦力方向：與風向相反風向與等壓線有一夾角在氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力與地面摩擦力共同作用在氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力與地面摩擦力共同作用下形成的風（北半球）下形成的風（北半球）10021004100610081010（hPa）1000水平氣壓梯度力水平氣壓梯度力決定決定風的大小，垂直于等壓風的大小，垂直于等壓線，高壓指向低壓。線，高壓指向低壓。地轉(zhuǎn)偏向力地轉(zhuǎn)偏向力改變風的改變風的方向，與風向垂直，北方向，與風向垂直，北右南左。右南左。摩擦力摩擦力減小風的速度，減小風的速度，與風向相反與風向相反風的原動力風的原動力物理上：地轉(zhuǎn)偏向力與摩擦力的合力，與水平氣壓梯度力相反物理