大氣的受熱過程及其熱力環(huán)流

1、第二章地球上的大氣第一節(jié) 冷熱不均引起大氣運(yùn)動(dòng)第1課時(shí)大氣的受熱過程及熱力環(huán)流【課標(biāo)要求】運(yùn)用圖表說明大氣受熱過程?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】了解大氣對(duì)太陽輻射的吸收、反射作用。運(yùn)用圖示說明太陽輻射、地面輻射和大氣輻射之間的關(guān)系。運(yùn)用圖表分析說明大氣的受熱過程及大氣保溫作用的基本原理。掌握熱力環(huán)流的形成原理，并能解釋有關(guān)的自然現(xiàn)象，如城市熱島效應(yīng)?！菊n前知識(shí)梳理】一、大氣的受熱過程1、能量來源地球大氣最重要的能量來源：近地面大氣主要、直接的熱源：2、受熱過程(填出代表的含義)大氣上界.-miih地球表面(1)兩個(gè)過程名稱具體過程結(jié)果地面增溫過程大部分A透過大氣到達(dá)地面使地面增溫大氣增溫過程地面增溫后以B傳遞

2、熱量的形式向近地面大氣使大氣增溫削弱作用：大氣層中水汽、云層、塵埃等對(duì)少部分太陽輻射的吸收或反射兩個(gè)作用彌補(bǔ)了地面熱量損失，對(duì)地面起到保溫作用，分布和變化保溫作用：_3、意義(影響著大氣的熱狀況、.制約著大氣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) (思考)1、為什么“高處不勝寒”？二、熱力環(huán)流1、大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因太陽輻射能的 分布不均，造成高低緯度間的差異。2、熱力環(huán)流一一大氣運(yùn)動(dòng)的最簡單形式 （1）概念:是由而形成的空氣環(huán)流，它是的最簡單形式。（2）形成過程A地受熱，空氣上升，形成；D處空氣密度增大，形；B、F地冷卻，空氣下沉，形成；C、E處空氣密度減小，形成；同一水平面上，氣流由 流向，在圖中用箭頭標(biāo)出空氣的運(yùn)動(dòng)方

3、向。（3）常見形式：、城市風(fēng)、山谷風(fēng)。（思考）2、古詩云“何當(dāng)共剪西窗燭，卻話巴山夜雨時(shí)?！蹦隳芙忉尠蜕綖楹味嘁褂陠?,【課堂互動(dòng)探究】知識(shí)點(diǎn)一 |大氣的受熱過程（活動(dòng)一）1、結(jié)合教材圖2.2，回答下列問題。（1）大氣逆輻射的存在，對(duì)地面有什么作用？如果用“大氣保溫作用”概括，你認(rèn)為合適嗎?（2）據(jù)圖分析，為什么月球表面的晝夜溫度變化比地球表面劇烈?（3）陰天的白天氣溫比較低的原因?（4）在晚秋和寒冬，為什在霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚？為什么人造煙幕能起到防御霜凍的作用？（5）請(qǐng)用大氣受熱過程原理，解釋新疆諺語“早穿皮襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”【歸納總結(jié)】一、大氣的受熱過程1、大氣對(duì)太陽輻射的削弱

4、作用一（分析一地白天氣溫的高低，主要考慮大氣對(duì)太陽輻射的削弱 作用）（1）主要方式03 （平流層）吸收紫外線有選擇，性 co2 （對(duì)流層）吸收紅外線I可見光的吸收很少削弱方式最弱匚例子：平流層氣溫隨海拔高度增加而上升r無選擇性表現(xiàn)：云層、較大顆粒的塵埃（云層越厚，云量越多，反射越強(qiáng)）反射削弱方式最強(qiáng)太P大氣上界射CO2 一紅外線攵03紫外線面圖解大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用常見現(xiàn)象散射兩種情況V世界最熱的地區(qū)不在赤道，而在北緯20-30。的沙漠地區(qū) 樹陰下，房間里無陽光處仍然明亮L 日出天已明，日落天不黑若質(zhì)點(diǎn)是空氣分子或微小塵埃時(shí)一有選擇性（波長越短，散射越明顯）如晴朗的天空蔚藍(lán)色若質(zhì)點(diǎn)是顆粒較

5、大的塵埃、霧粒、小水滴時(shí)一無選擇性I 如在陰天時(shí)，或者大氣中塵埃、煙霧較多時(shí)，天空呈灰白色例子：夏季，多云的白天氣溫不會(huì)太高。2、大氣的溫室效應(yīng)一（分析一地夜晚氣溫的高低，要考慮大氣對(duì)地面保溫作用的強(qiáng)弱）（1）太陽輻射、地面輻射、大氣輻射及其轉(zhuǎn)化太陽輻射大氣升溫大氣輻射透過大氣 短波輻射，長波輻射大氣吸收長波輻射大氣逆輻一陽輻射射向宇宙空間射向宇宙空間個(gè)犬氣上界短彼福射匚二長波輻射 丈氣對(duì)地面的保溫作用圖地面輻射地面保溫時(shí)向 地面地面吸收福射犬氣丈氣 阻收地面、福L 射地面升溫（2）大氣保溫作用原理一是大氣吸收地面輻射增溫。對(duì)流層大氣中的水汽和叱對(duì)地面長波輻 射的吸收能力很強(qiáng)，將地面輻射釋放的

6、熱量大 部分保存在大氣中。二是大氣逆輻射對(duì)地面起保溫作用。大氣吸熱后以大氣逆輻射的形式將大部分熱量返還給地面，在一定程度上彌補(bǔ)了地面輻射損失的熱量。（3）大氣保溫作用的物理過程（如下圖）地面增溫一地面吸收太陽短波輻射；（太陽暖大地）大氣增溫一大氣吸收地面長波輻射，保持熱量；（大地暖大氣）大氣保溫一大氣逆輻射將大部分熱量還給地面，補(bǔ)償?shù)孛鎿p失的熱量。（大氣還大地）（小結(jié)）宇宙空間*削弱作用（吸收、反射、澈特(例1)讀圖，回答下列問題。圖中A表示， B表示，C表示。該圖主要表示的大氣的熱力作用是。當(dāng)大氣中二氧化碳等氣體增多時(shí)，圖中字母C【課堂互動(dòng)探究】知識(shí)點(diǎn)二熱力環(huán)流將發(fā)生變化，其趨勢是，結(jié)果是(

7、活動(dòng)二)結(jié)合熱力環(huán)流形成示意圖，探究熱力環(huán)流 的形成過程。根據(jù)圖a分析，在地面受熱均勻的情況下， 等壓面有何分布特點(diǎn)？(2)根據(jù)圖b，在地面受熱不均的情況下，分析空氣在垂直方向上的運(yùn)動(dòng)和氣壓分布的相應(yīng)變化特點(diǎn)。冷熱狀況垂直運(yùn)動(dòng)狀況氣壓高低變化A受熱B、C受冷結(jié)合圖c思考，空氣在水平方向上如何運(yùn)動(dòng)？與垂直方向上氣流運(yùn)動(dòng)形成什么特征的大氣運(yùn)動(dòng)?仔細(xì)觀察圖b、c，同一水平面上的氣壓高低與等壓面凸凹有何對(duì)應(yīng)關(guān)系?在同一地點(diǎn)，氣壓在垂直方向上如何變化2、嘗試應(yīng)用熱力環(huán)流的形成原理分析海陸熱力環(huán)流的形成與影響想一想白天和夜間，陸地和海洋之間分別具有怎樣的冷熱差異，據(jù)此完成下表。時(shí)間氣溫差異陸地海洋白天增溫

8、，氣溫增溫，氣溫夜間增溫，氣溫增溫，氣溫（2）說出圖A和圖B中海洋和陸地氣壓的高低（3）一天之內(nèi)，海岸邊何時(shí)吹海風(fēng)，何時(shí)吹陸風(fēng)?（4）在圖A和圖B上分別畫出陸地和海洋之間 的大氣運(yùn)動(dòng)方向，使之構(gòu)成一個(gè)環(huán)流圈。（5）分析海陸風(fēng)對(duì)海濱地區(qū)的氣溫有什么調(diào)節(jié)作用【探究總結(jié)】一一熱力環(huán)流1、概念：由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，是大氣運(yùn)動(dòng)最簡單的形式2、形成：=位關(guān)關(guān)董羅蕓芨3項(xiàng)若假設(shè)地面受熱均勻，則其上空同一高 度上氣壓值相同，等壓面（空間氣壓值 相等的各點(diǎn)所組成的平面）與等高面重 合，呈水平狀態(tài)一此時(shí)大氣不運(yùn)動(dòng)太陽輻射若假設(shè)地面性質(zhì)均勻，A受熱，B、C冷卻地面冷熱不均（受熱上升、冷卻下沉）iiii

9、iiiiiiiiiihiliiiiiiiiiiMBACA受熱，近地面空氣膨脹上升，B、C 冷卻，空氣收縮下沉。在同一高度上空， A上空密度增大，形成高氣壓，等壓面 上凸；B、C上空密度減小，形成低氣 壓，等壓面下凹。同樣在近地面，A地 空氣上升后向外流出，使A地空氣密 度減小，形成低氣壓，等壓面下凹，B、 C因有下沉氣流，近地面空氣密度增 大，形成高氣壓，等壓面上凸根本原因大氣運(yùn)動(dòng)大氣垂直運(yùn)動(dòng)同一水平面上 氣壓的差異AC在同一水平面上存在氣壓的差異，空氣 運(yùn)動(dòng)始終由氣壓高的流向氣壓低的。高 空由A的上空流向B、C的上空，近地 面由B、C流向A。形成了熱力環(huán)流直接原因熱 八、 力環(huán) 流大氣水平運(yùn)

10、動(dòng)說明BBAC氣壓垂直分布規(guī)律：氣壓隨高度增加而降低。（即高度越高，氣壓越低）氣壓的水平分布規(guī)律：在同一高度上，等壓面凸起的地方是高壓區(qū)，等壓面下凹的地方是低 壓區(qū)（高高低低）高氣壓和低氣壓是指同一水平高度的氣壓狀況；同一地點(diǎn)在垂直方向上永遠(yuǎn)是近地面氣壓大 于高空氣壓。同一水平面上，空氣總是由高壓區(qū)流向低壓區(qū)。高空氣壓高低與近地面氣壓高低剛好相反。近地面氣溫和氣壓呈負(fù)相關(guān)（熱一低壓、冷一高壓）【注意提示】判斷氣壓高低、氣溫高低的方法（1）“高高低低，上下相反”：無論是在高空還是近地面，等壓面向上（高處）凸出的地方為高壓，即 “高高”；等壓面向下（低處）凹下的地方，為低壓，即“低低”；高空（上）

11、和近地面（下）的氣壓狀況是相反的，即“上下相反”。（2）“由高到低，溫壓相反”：在同一水平面上，氣流運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)由高壓流向低壓，即“由高到低”； 在近地面，氣溫與氣壓是相反的，即“溫壓相反”。據(jù)同一高度上氣壓的分布，可知?dú)饬鬟\(yùn)動(dòng)的方向。郊區(qū)城區(qū)嚴(yán)重污染的 工業(yè)企業(yè)衛(wèi)星城 郊區(qū)3、常見的熱力環(huán)流（1）城市風(fēng)由于城市人口集中，并不 斷增多，工業(yè)發(fā)達(dá)，居民生活、 工業(yè)生產(chǎn)和交通工具大量燃料， 釋放大量的人為熱，導(dǎo)致城市 氣溫高于郊區(qū)，形成“城市 熱島”。當(dāng)大的環(huán)流微弱時(shí)， 由于城市熱島的存在，引起空氣在城市上升，在郊區(qū)下沉，然后近地面大氣由郊區(qū)吹向城市的環(huán)流。城市規(guī)劃時(shí)，為減輕大氣污染：污染嚴(yán)重的工業(yè)

12、企業(yè)布置在城市風(fēng)的下沉距離之外，避免污染物 從近地面流向城市；將衛(wèi)星城建在城市風(fēng)環(huán)流之外，避免相互污染。（2）海陸風(fēng)由于海陸熱力差異，陸地?zé)崛萘啃?，白?在陽光照射下，近地面的陸地要比同一緯度的 海洋增溫快，氣溫要比海上高，空氣膨脹上升， 形成低氣壓；海洋上因氣溫低產(chǎn)生下沉氣流， 形成高氣壓。陸地與海洋形成了熱力環(huán)流，使 近地面空氣由海洋吹向大陸，形成海風(fēng)；夜間 與白天的熱力作用相反，近地面形成陸風(fēng)。海陸風(fēng)使濱海地區(qū)氣溫日較差減小，降水增多。（3）山谷風(fēng)白天，山地是伸入到大氣 中的一個(gè)熱源，使山坡上的空 氣離地面較近增溫較多，而山谷 上空同高度的空氣因離地面較遠(yuǎn) 增溫較少，因此山坡上的暖空氣

13、在垂直方向上不斷上升，并從山坡上空流向山谷上空，使谷底的空氣沿著山坡向山頂補(bǔ)充，形成熱 力環(huán)流，下層由谷底吹向山坡的暖空氣稱為谷風(fēng)。夜間因山坡空氣迅速冷卻降溫較多，而谷地上空 同高度的空氣因離地面較遠(yuǎn)，降溫較少，于是山坡上的冷空氣因密度大，沿坡面下滑，流入谷地， 形成山風(fēng)，谷底的空氣上升，形成與白天相反的熱力環(huán)流。在山谷和盆地常因夜間冷的山風(fēng)吹入谷底，谷底原來較暖的空氣被抬擠上升，使谷底和盆地內(nèi) 形成逆溫層，逆溫層的存在，阻礙了空氣的垂直運(yùn)動(dòng)，如在這些地區(qū)布局有廢氣、粉塵排放的工業(yè)， 常造成大氣污染事件。（例2）下圖是等高面與等壓面關(guān)系示意圖，讀后完成下列要求。（1）圖中至點(diǎn)，氣壓最高的是,

14、氣壓最低的是。（2）A、B兩地受熱的是 地，空氣；冷卻的是 地，空氣。（3）用“一”畫出圖中的熱力環(huán)流?！咀晕覚z測】1、大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因是不同地區(qū)間存在（）地形差異B.溫度差異C.氣壓差異地球的大氣對(duì)太陽輻射具有選擇性吸收的作用D.水分差異其中大氣中的臭氧主要吸收太陽輻射中波長較短的紫外線；水汽和二氧化碳則主要吸收波長較長的紅外線。大氣對(duì)太陽輻射中能量最強(qiáng)的可見光 吸收很少，大部分可見光能夠透過大氣到達(dá)地面，大氣直接吸收的太陽輻射能量是很少的。據(jù)此回答24題。2、圖中、三個(gè)箭頭所表示的輻射依次是（）大氣逆輻射、地面輻射、太陽輻射太陽輻射、地面輻射、大氣逆輻射地面輻射、大氣逆輻射、太陽輻射太陽

15、輻射、大氣逆輻射、地面輻射3、近地面大氣的主要、直接的熱源是（）A.地面 B.太陽輻射C.大氣輻射D.大氣逆輻射4、大氣對(duì)地面的保溫作用以及它在圖中對(duì)應(yīng)字母的組合，正確的是（）A.到達(dá)地面的太陽輻射一一B.大氣的反射作用一一C.大氣的吸收作用一一D.大氣逆輻射作用一一 5、某同學(xué)做地理演示實(shí)驗(yàn)：把一盆熱水和一盆冰塊分別放入玻璃缸內(nèi)的兩側(cè)，蓋上膠合板，膠合板 上有孔的一側(cè)對(duì)著冰塊盆。點(diǎn)燃香，把香垂直從小孔插入到適當(dāng)深度，觀察玻璃缸內(nèi)氣流的運(yùn)動(dòng)狀況。該實(shí)驗(yàn)?zāi)M的是（）熱力環(huán)流冷鋒活動(dòng)垂直對(duì)流暖鋒活動(dòng)6、下面的等壓面分布圖中，正確的是（）冷熱冷冷熱冷熱冷熱熱冷熱 A.B.C.D.【課后反思】本節(jié)課我

16、掌握最好的知識(shí)是：我存在的疑惑問題是:相信自己，挑戰(zhàn)自己，超越自己【知識(shí)拓展】一、大氣逆溫現(xiàn)象的成因及其危害類型成因特點(diǎn)輻射逆溫地面輻射冷卻，在晴朗無云或少云的夜晚，地面輻射冷卻快， 離地面越近，降溫越快大陸上常年均可出 現(xiàn)，尤以冬季最強(qiáng)平流逆溫暖空氣水平移動(dòng)到冷的地面或水面上，而發(fā)生的冷接觸作用愈近地表，降溫愈快鋒面逆溫冷暖氣團(tuán)溫度差異顯著，暖氣團(tuán)位于鋒面上部出現(xiàn)于鋒面附近地形逆溫冷空氣沿斜坡向低谷和盆地流動(dòng)出現(xiàn)于山谷或盆地1、逆溫的含義：對(duì)流層某一高度范圍內(nèi)有時(shí)出現(xiàn)氣溫隨高度增加而增加的異常現(xiàn)象。2、逆溫的類型及成因高度(m)3、輻射逆溫的生消過程(見右圖)4、逆溫的危害1ISOl *須

17、150|150-100- 100-100）100-50、腳-501L50高度國)高度伍)高度高度(m)溫度溫度,溫度2溫度 &溫度無論哪種條件造成的逆溫，都會(huì)對(duì) 大氣質(zhì)量造成很大的影響。這是因?yàn)槟?溫層的存在，造成局部大氣上熱下冷， 阻礙了空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，使大量煙塵、 污染物、大氣凝結(jié)物等聚集在它的下面， 一.“_|_. .，一W.使能見度變差，空氣污染加重，尤其是城市及工礦區(qū)上空，由于凝結(jié)核多，易產(chǎn)生濃霧天氣，有的 甚至造成嚴(yán)重的大氣污染事件，如光化學(xué)煙霧。二、等壓面的判讀1、等壓面的概念等壓面是指空間氣壓相等的各點(diǎn)所組成的面，用來表示同一水平面上不同區(qū)域的氣壓狀況及差 異。高度Zm2、

18、判讀 (1)氣壓的高低氣壓的垂直遞減規(guī)律。越向高空，地球引力越小，導(dǎo)致大氣密度隨 高度增加而降低，不同高度的大氣所承擔(dān)的空氣 柱高度不同，導(dǎo)致在垂直方向上隨著高度增加氣壓 在降低，如下圖所示，在空氣柱L1中，PAPA，PDPD，L2 中 PBPB，PCzPCo 同一等壓面上的各點(diǎn)氣壓相等。如上圖中PD PC等壓面的凸凹與氣壓高低的關(guān)系=PCZ PAz=PBZo 綜上分析可知：PBPAPD因地面冷熱不均，導(dǎo)致同一水平面上 出現(xiàn)氣壓差異，進(jìn)而等壓面發(fā)生彎曲， 即等壓面凸向高空的為高壓，下凹的為 低壓，可形象地記憶為“高凸低凹”， 具體如下圖所示： 【注意提示】(1)同一水平面上的氣壓高低是相對(duì)的，

19、垂直方向上，越向高處氣壓越低;風(fēng)向是指風(fēng)吹來的方向，如南風(fēng)，即風(fēng)從南方吹來，吹向北方;同一垂直方向上，近地面和高空的氣壓類型相反。第二章第一節(jié)第1課時(shí)大氣的受熱過程及熱力環(huán)流答案【課前知識(shí)梳理】答案：太陽輻射地面輻射太陽短波輻射地面長波輻射大氣逆輻射溫度 （思考）提示：地面是近地面大氣的主要、直接的熱源。離地面越高，獲得的地面熱量越少，氣溫 越低；高山地區(qū)大氣稀薄，大氣吸收的太陽輻射、地面輻射的熱量少，氣溫低。緯度 溫度 地面冷熱不均 大氣運(yùn)動(dòng) 冷熱不均 低壓 高壓 高壓 低壓 高壓 低壓 海陸 風(fēng)（思考）2、提示：巴山地區(qū)谷地眾多，晚間風(fēng)從山坡吹向谷地，而谷地氣流則垂直上升，將水汽帶 上高空

20、，受冷成云致雨。（活動(dòng)一）答案1、（1）太陽輻射是短波輻射，大氣輻射和地面輻射是長波輻射；三種輻射波長由 短到長的排列順序是太陽輻射、地面輻射、大氣輻射。（2）吸收太陽輻射中的能量很少，只能夠吸收波長較長的輻射。2、（1）地球外部包著厚厚的大氣層，大氣層起到白天對(duì)太陽輻射的削弱和夜間對(duì)地面的保溫作用， 而月球缺少厚厚的大氣層。（2）因?yàn)榍缋实囊雇?，天空少云或無云，大氣逆輻射弱，地面輻射的熱量散失多，所以晚秋或寒冬 晴朗的夜晚地面氣溫很低，容易出現(xiàn)霜凍。人造煙幕能增強(qiáng)大氣逆輻射，減少夜晚地面輻射損失的 熱量，對(duì)地面起到保溫作用，所以可防御霜凍（例1）解析：從圖中地理事物的名稱和箭頭指向可判斷A表示太陽輻射，B表示地面輻射，C表示 大氣逆輻射；圖中體現(xiàn)大氣