2.1冷熱不均引起大氣運(yùn)動(dòng)教案

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)【教學(xué)目標(biāo)】一 知識(shí)與技能1 明確大氣的熱量來源，即導(dǎo)致大氣運(yùn)動(dòng)的能量來源，使學(xué)生能使用圖示說明大氣的受熱過程。2 能闡述大氣溫室效應(yīng)及其作用、大氣熱力環(huán)流等基本原理。3 理解水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力對風(fēng)向的影響，能使用圖示解釋風(fēng)的形成，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際并且能用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐的水平。1通過探討學(xué)生理解“太陽暖地面、地面暖大氣、大氣還地面”的原理。2利用圖表分析歸納“溫室效應(yīng)”。3通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)理解熱力環(huán)流的原理。4理論聯(lián)系實(shí)際，促動(dòng)對“風(fēng)的形成”的理解，學(xué)會(huì)在等壓線圖上判斷某一地的風(fēng)向。三情感、態(tài)度與價(jià)值觀 樹立辨證唯物主義觀點(diǎn)，增

2、強(qiáng)大氣環(huán)境保護(hù)意識(shí)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1 地面是大氣的直接熱源。2 分析熱力環(huán)流形成的過程與方法。3 近地面風(fēng)向確定方法?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】1 大氣受熱過程。2 熱力環(huán)流。3 地轉(zhuǎn)偏向力對大氣運(yùn)動(dòng)方向的影響?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)】（引入）通過第一章，我們了解了地球所處的宇宙環(huán)境。從第二章開始，我們將縮小研究范圍，從茫茫的宇宙回到地球上來，重點(diǎn)研究人類賴以生存的地理環(huán)境，首先學(xué)的是“大氣”。補(bǔ)充：（講述）大氣圈的作用：它影響著地球上生物的生存、水的循環(huán)、地貌的形成以及人類的生存和發(fā)展，是人類地理環(huán)境的重要組成部分。一 大氣的組成1 低層大氣和干潔空氣的組成大氣是多種氣體的機(jī)械混合物。低層大氣是由干潔空氣、水汽和固體雜

3、質(zhì)組成的。其中干潔空氣是不含水汽和固體雜質(zhì)的空氣，也是由多種氣體組成的混合物。其主要成分是N和O，二者共占干潔空氣體積分?jǐn)?shù)的99。2大氣各組成成分對生命活動(dòng)和地理環(huán)境的影響氣體成分體積分?jǐn)?shù)（）質(zhì)量分?jǐn)?shù)（）作用干潔空氣氮78097552地球上生物體的基本成分氧20952315人類和一切生物維持生命活動(dòng)所必須的物質(zhì)氬093128二氧化碳003（變動(dòng)）005光合作用的基本原料對地面有保溫作用臭氧000006（變動(dòng)）能大量吸收太陽紫外線，保護(hù)地球上的生物免受傷害水汽水汽的相變產(chǎn)生了云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象伴隨著熱量的吸收和釋放，直接影響地面和大氣的溫度固體雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件3人類活動(dòng)

4、對大氣成分的影響 因?yàn)槿祟惢顒?dòng)造成的大氣污染，已導(dǎo)致大氣成分比例的變化，并造成了世界性的大氣環(huán)境問題。（1） 燃燒礦物燃料，使得大氣中二氧化碳含量增加（2） 廣泛使用電冰箱、冰柜，使得大氣中的氟氯烴化合物含量增加。二大氣的垂直分層 地球大氣從地面向上可延伸到數(shù)千千米高空，根據(jù)溫度、密度和大氣運(yùn)動(dòng)狀況，可將其劃分為對流層、平流層和高層大氣。各層基本情況如下：大氣分層高度氣溫垂直變化空氣運(yùn)動(dòng)天氣現(xiàn)象與人類關(guān)系規(guī)律原因高層大氣自平流層頂以上到大氣上界20003000千米80500千米高空有若干電離層，能反射無線電波，對無線電通信有重要作用平流層自對流層頂至5055千米下層隨高度變化很小，30千米以上

5、氣溫隨高度增加而迅速上升該氣溫基本上不受地面影響，而靠臭氧大量吸收太陽紫外線而增溫平流運(yùn)動(dòng)為主天氣晴朗臭氧大量吸收紫外線，為人類生存環(huán)境的天然屏障；大氣穩(wěn)定，利于高空飛行對流層低緯1718千米，1012千米，高緯89千米氣溫隨高度增加而遞減地面是對流層大氣的主要的直接熱源，離地面越高，氣溫越低對流運(yùn)動(dòng)顯著復(fù)雜多變?nèi)祟惿钤趯α鲗拥撞?，與人類關(guān)系最密切三大氣的熱力作用1太陽輻射光譜（提問）太陽輻射光譜中包括哪些電磁波？電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線等。（提問）太陽輻射的主要波長范圍怎樣？0.154um（提問）可見光區(qū)、紫外線區(qū)、紅外線區(qū)的波長范圍分別是多少？其輻射能量占太陽輻射總量的

6、百分比是多少？可見光區(qū)： 0.4um0.76um，50 紫外線區(qū)： 0.76um,432 大氣的熱力作用假設(shè)到達(dá)大氣上界（20003000KM）的太陽輻射為100的話，那么最后到達(dá)地球表面的太陽輻射卻不到大氣的一半（約47），另外53的太陽輻射到哪里去了？這就是因?yàn)榈厍虼髿鈱μ栞椛涞南魅踝饔?。投射到地球上的太陽輻射要穿過厚厚的大氣層，才能到達(dá)地球表面，因?yàn)榇髿鈱μ栞椛渚哂形铡⒎瓷?、散射作用，從而削弱了到達(dá)地面的太陽輻射。(一)削弱作用削弱形式選擇性大氣成分易被削弱輻射形成的常見自然現(xiàn)象吸收作用平流層大氣中的臭氧吸收紫外線；對流層大氣中的水汽和二氧化碳吸收紅外線臭氧水汽二氧化碳紫外線輻射紅

7、外線輻射反射作用無選擇性特征云層較大塵埃太陽輻射多云的白天氣溫不太高散射作用空氣分子或微小塵埃發(fā)生散射時(shí)具有選擇性（顆粒較大的塵埃散射時(shí)無選擇性）空氣分子微小塵?？梢姽庵械乃{(lán)、紫色光（1）晴朗的天空蔚藍(lán)色，陰沉的天空灰白色（2）日出天已亮，日落天不黑（提問）1.為什么晴朗的天空呈蔚藍(lán)色，而陰天則是灰白色？3 為什么日出前的黎明和日落后的黃昏，天空是明亮的？4 為什么在夏天，多云的白天比晴天氣溫低？（二）大氣的溫室效應(yīng) 由于大氣對太陽輻射有削弱作用，使得到達(dá)地面的太陽輻射只有到達(dá)大氣上界總量的47，這47的太陽輻射將被地面吸收，但是地面吸收了這些太陽輻射后，又要對外進(jìn)行輻射，我們將地面產(chǎn)生的輻射

8、稱為地面輻射。（提問）太陽輻射與地面輻射有什么區(qū)別？人們發(fā)現(xiàn)，物體的溫度越高，輻射的波長就越短，反之則越長。所以相對于太陽短波輻射來說，地面為長波輻射。（講述）對流層大氣中的水汽和二氧化碳，吸收長波輻射的能力很強(qiáng)，所以除了一小部分長波輻射可以射到宇宙空間外，絕大部分大氣吸收了，大氣因此增溫，所以說地面是對流層大氣主要的直接熱源。 大氣在吸收了長波輻射，溫度升高以后，也會(huì)向外釋放出長波輻射。這一長波輻射的方向與剛才的地面輻射相反，所以就被稱為大氣逆輻射。通過這一逆輻射，熱量又被還給了地面。所以，這一過程對地面起到了保溫作用。太地大陽面氣輻輻逆 射射輻射我們把大氣的這種作用，稱為大氣的保溫效應(yīng)。（

9、大氣層的這一作用與我們建造的溫室中那層玻璃的作用類似），所以也叫做大氣的溫室效應(yīng)。三全球的熱量平衡1全球的熱量平衡 就整個(gè)地球多年平均狀況看，地球（地面和大氣）收入的熱量與支出的熱量是相等的，即熱量收支平衡。2全球熱量平衡與人類生存發(fā)展的關(guān)系（1）全球每年平均氣溫比較穩(wěn)定，有利于人類的生存與活動(dòng)。（2）人類活動(dòng)使大氣中的二氧化碳濃度不斷增高，可能導(dǎo)致全球變暖。二熱力環(huán)流（講述）宇宙中一切物質(zhì)都處于不斷的運(yùn)動(dòng)之中，地球上的大氣同樣也在不斷的運(yùn)動(dòng)。（提問）大氣運(yùn)動(dòng)的能量來源是什么？太陽輻射。由于各緯度獲得太陽輻射能量多少不均，造成高低緯度間的溫度的差異，從而引起大氣運(yùn)動(dòng)。（提問）大氣運(yùn)動(dòng)有哪些類型

10、？垂直運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)。（講述）認(rèn)識(shí)大氣運(yùn)動(dòng)，我們從最簡單的形式（熱力環(huán)流）入手。 （1）近地面有A、B、C三點(diǎn)，溫度相同，處于同一個(gè)等壓面上。 （2）A地受熱，近地面空氣受熱后膨脹上升，越來越多的堆積在A地上空，于是A地上空的空氣密度就變大，形成高氣壓。而B、C兩地則相反，它們受熱少，空氣冷卻收縮下沉，結(jié)果B、C兩地上空的空氣密度減小，形成低氣壓。 等壓面的變化：A地高空為G，B、C兩地高空為D,使得等壓面向上彎曲。A地近地面為D，B、C兩地為G，使得等壓面向下彎曲。（3）高空空氣就從氣壓高的A地向氣壓低的B、C兩地?cái)U(kuò)散，近地面的空氣又從B、C兩地流回A地。 于是就形成了兩個(gè)熱力環(huán)流圈。這就是

11、熱力環(huán)流形成的過程。（總結(jié)）熱力環(huán)流的形成過程： 冷熱不均空氣垂直運(yùn)動(dòng)同一水平氣壓差異水平運(yùn)動(dòng)（講述）熱力環(huán)流是一種最簡單的大氣運(yùn)動(dòng)形式，海陸熱力性質(zhì)不同、山谷山坡冷熱不均及人類活動(dòng)都有可能導(dǎo)致熱力環(huán)流的形成。海陸風(fēng)山谷風(fēng)城市風(fēng)三大氣的水平運(yùn)動(dòng)1大氣水平運(yùn)動(dòng)受到的作用力作用力概念對風(fēng)速風(fēng)向的影響水平氣壓梯度力促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的力大氣水平運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力，是形成風(fēng)的直接原因，既影響風(fēng)向（風(fēng)向垂直于等壓線并指向低壓），又影響風(fēng)速（水平氣壓梯度越大風(fēng)速越大）地轉(zhuǎn)偏向力促使物體水平運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力只影響風(fēng)向（使風(fēng)向逐漸偏離氣壓梯度力的方向，北半球右偏，南半球左偏），不影響風(fēng)速摩擦力運(yùn)動(dòng)狀況不同的空氣層之間相互作用而產(chǎn)生的阻力既影響風(fēng)速（降低風(fēng)速），又影響風(fēng)向風(fēng)是這三種作用力共同作用的結(jié)果：一力作用，風(fēng)向垂直于等壓線大氣水平運(yùn)動(dòng)受到的力三力共同作用，風(fēng)向斜穿等壓線地轉(zhuǎn)偏向力地面摩擦力水平氣壓梯度力二力平衡時(shí)，風(fēng)向平行于等壓線2高空大氣中的風(fēng)向 高空大氣中的風(fēng)向，是水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用的結(jié)果，風(fēng)向與等壓線平行。3.近地面大氣中的風(fēng)向 近地