21冷熱不均引起大氣運動

1、第二章地球上的大氣第二章地球上的大氣第一節(jié)第一節(jié) 冷熱不均引起的大氣運動冷熱不均引起的大氣運動龍山中學(xué)龍山中學(xué)2011.10地球大氣地球大氣最最重要的能量來源是：重要的能量來源是：太陽輻射能太陽輻射能大氣受熱過程是怎樣的呢？大氣受熱過程是怎樣的呢？規(guī)律：凡是有溫度的物體，規(guī)律：凡是有溫度的物體，都會以都會以輻射的形式輻射的形式把熱量放出來。把熱量放出來。如果物體的如果物體的溫度高溫度高，該物體發(fā)出的，該物體發(fā)出的輻射叫輻射叫短波輻射，短波輻射，只有太陽輻射是只有太陽輻射是短波輻射。短波輻射。如果物體的如果物體的溫度低溫度低，該物體發(fā)出的該物體發(fā)出的輻射叫輻射叫長波輻射，長波輻射，地面輻射、大氣

2、地面輻射、大氣輻射和大氣逆輻射是長波輻射。輻射和大氣逆輻射是長波輻射。思考：思考：為什么海拔越高，為什么海拔越高，氣溫會越低？氣溫會越低？ 山地與附近平原氣溫的比較山地與附近平原氣溫的比較地點地點 1月月 4月月 7月月 10月月 年平均年平均泰山泰山 5.9 6.5 5.8 6.5 6.2濟(jì)南濟(jì)南 9.0 10.8 10.4 9.9 10.0假設(shè)地球表面是假設(shè)地球表面是平坦和光滑的。平坦和光滑的。 說明：說明：地面地面是是近地面大氣的近地面大氣的 直接熱源。直接熱源。地地 面面氣溫高氣溫高氣溫低氣溫低水汽和水汽和CO2多多水汽和水汽和CO2少少大氣上界大氣上界地地 面面太太陽陽輻輻射射地地面

3、面吸吸收收大氣吸收大氣吸收 、 反射、反射、散射等削弱散射等削弱作用作用地面增溫地面增溫地地面面輻輻射射大氣大氣吸收吸收射向宇宙空射向宇宙空 間間射向宇宙空射向宇宙空 間間大大氣氣逆逆輻輻射射射向地面射向地面大氣的受熱過程大氣的受熱過程“太陽暖大地太陽暖大地”“大地暖大氣大地暖大氣”“大氣還大地大氣還大地”大大氣氣增增溫溫地溫上升，產(chǎn)生地面輻射地溫上升，產(chǎn)生地面輻射太太陽陽地地面面大大氣氣大氣削弱大氣削弱輻射輻射輻射輻射逆輻射逆輻射大氣保溫大氣保溫大氣的對太陽輻射的吸收作用大氣的對太陽輻射的吸收作用 地地 面面高層大氣高層大氣平流層平流層對流層對流層臭氧大量吸收紫外線臭氧大量吸收紫外線二氧化碳

4、、水汽二氧化碳、水汽吸收紅外線吸收紅外線（選擇特性）（選擇特性）思考：思考：1 1、從臭氧、從臭氧、二氧化碳和水汽的二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大吸收作用，可知大氣吸收具有什么特氣吸收具有什么特性？性？2 2、研究表明大氣、研究表明大氣直接吸收的太陽輻直接吸收的太陽輻射能量是很少的？射能量是很少的？為什么？為什么？（大氣對太陽輻射中（大氣對太陽輻射中能量最強(qiáng)的可見光吸能量最強(qiáng)的可見光吸收得很少，大部分收得很少，大部分 可見光能夠透過大氣可見光能夠透過大氣到地面）到地面）大氣對太陽輻射的反射作用：大氣對太陽輻射的反射作用：參與參與 的大氣成分：的大氣成分：特點：特點：大氣對太陽輻射的散射作用：

5、大氣對太陽輻射的散射作用：參與的大氣成分：參與的大氣成分：云層、塵埃云層、塵埃無選擇性無選擇性空氣分子和微小塵埃空氣分子和微小塵埃特點：特點：具有選擇性具有選擇性作用作用形式形式參與作用的參與作用的大氣成分大氣成分波長范圍波長范圍作用特點作用特點吸收吸收 反射反射散射散射臭氧（平流層）臭氧（平流層）水汽、二氧化碳水汽、二氧化碳（對流層）（對流層）紫外線紫外線紅外線紅外線吸收強(qiáng)烈，有選吸收強(qiáng)烈，有選擇性，大部分可擇性，大部分可見光可穿透見光可穿透云層、塵埃云層、塵埃各種波長同各種波長同樣被反射樣被反射無選擇性，反無選擇性，反射光呈白色射光呈白色空氣分子、空氣分子、微小塵埃微小塵埃藍(lán)色光最藍(lán)色光最

6、易被散射易被散射向四面八方散向四面八方散射射 ，有選擇性，有選擇性大氣對太陽輻射的削弱作用大氣對太陽輻射的削弱作用保溫作用保溫作用溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)太太陽陽輻輻射射地地面面輻輻射射玻璃溫室玻璃溫室大氣作用大氣作用-保溫作用保溫作用根據(jù)所學(xué)知識解釋自然現(xiàn)象：根據(jù)所學(xué)知識解釋自然現(xiàn)象：1 1、日出前的黎明、日落后的黃昏，以及陰天，天空、日出前的黎明、日落后的黃昏，以及陰天，天空為什么仍是明亮的？為什么仍是明亮的？2 2、為什么晴朗的正午天空呈藍(lán)色，早晚呈紅色？、為什么晴朗的正午天空呈藍(lán)色，早晚呈紅色？（大氣對太陽輻射的散射作用）（大氣對太陽輻射的散射作用）（正午太陽高度大，穿過路程短，僅藍(lán)光被散射掉

7、，（正午太陽高度大，穿過路程短，僅藍(lán)光被散射掉，因而天空呈藍(lán)色；早晚陽光斜射，穿過路程長，短波因而天空呈藍(lán)色；早晚陽光斜射，穿過路程長，短波各色光皆被散射，剩下紅光投射地面，陽光紅似火，各色光皆被散射，剩下紅光投射地面，陽光紅似火，地平線附近的天空呈紅色霞光）地平線附近的天空呈紅色霞光）、在晚秋和寒冬，為什么霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚？、在晚秋和寒冬，為什么霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚？、在寒冬，為什么人造煙幕能起到防御霜凍的作用？、在寒冬，為什么人造煙幕能起到防御霜凍的作用？（因為晴朗的夜晚，天空少云或無云，大氣逆輻因為晴朗的夜晚，天空少云或無云，大氣逆輻射弱，地面輻射的熱量散失多，所以晚秋或寒冬射弱

8、，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）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（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，對地面起到保溫作用，所以可防射損失的熱量，對地面起到保溫作用，所以可防御霜凍）御霜凍）6 為什么赤道地區(qū)終年太陽高度較大，但它并為什么赤道地區(qū)終年太陽高度較大，但它并不是全球太陽輻射強(qiáng)度最大的地區(qū)？不是全球太陽輻射強(qiáng)度最大的地區(qū)？赤道地區(qū)空氣對流旺盛，多云雨，云量多，大氣的赤道地區(qū)空氣對流旺盛，多云雨，云量多，大氣的反射作用強(qiáng)的原故反射作用強(qiáng)的原故為什么月球表面白天的溫度可高達(dá)為什么月

9、球表面白天的溫度可高達(dá)1001000 0C C，而地球表面白晝的溫度要，而地球表面白晝的溫度要比月球低得多？比月球低得多？因為地球有一層厚厚的大氣層，可因為地球有一層厚厚的大氣層，可以以削弱太陽輻射，削弱太陽輻射，而而月球沒有大氣層。月球沒有大氣層?；顒踊顒? P29夜間，月球表面的溫度夜間，月球表面的溫度可降至零下可降至零下1801800 0 C C以下，以下，而地球表面的溫度要比它而地球表面的溫度要比它高得多，為什么呢？高得多，為什么呢？這是得益于大氣的保溫作用，這是得益于大氣的保溫作用，即即大氣逆輻射，大氣逆輻射，它把熱量它把熱量歸還給地面。歸還給地面。地球上的五帶圖地球上的五帶圖地球表

10、面地球表面不同緯度不同緯度獲得獲得的太陽輻射相同嗎？的太陽輻射相同嗎？答：不同。答：不同。低緯度獲得熱量多，低緯度獲得熱量多，高緯度獲得熱量少。高緯度獲得熱量少。這樣使得近地面的大氣：這樣使得近地面的大氣：低緯度氣溫高低緯度氣溫高高緯度氣溫低高緯度氣溫低這樣大氣會存在這樣大氣會存在怎樣的物理特性？怎樣的物理特性？答：大氣會熱脹冷縮，答：大氣會熱脹冷縮，從而產(chǎn)生運動。從而產(chǎn)生運動。近地面的大氣：近地面的大氣：低緯度氣溫高低緯度氣溫高高緯度氣溫低高緯度氣溫低假設(shè)地球的表面性質(zhì)均一（像個乒乓球），假設(shè)地球的表面性質(zhì)均一（像個乒乓球），而且各地溫度一致，而且各地溫度一致，那么以下那么以下A A、B B

11、、C C三地的大氣如何運動？三地的大氣如何運動？ B A C 空氣密度一致，不產(chǎn)生大氣運動?？諝饷芏纫恢?，不產(chǎn)生大氣運動。代表空氣分子代表空氣分子假設(shè)地球的表面性質(zhì)均一（像個乒乓球），假設(shè)地球的表面性質(zhì)均一（像個乒乓球），但是各地溫度不一致但是各地溫度不一致，那么以下，那么以下A A、B B、CC三地的大氣如何運動？三地的大氣如何運動？ B A C 冷冷 熱熱 冷冷膨脹上升膨脹上升收縮下沉收縮下沉收縮下沉收縮下沉冷熱不均冷熱不均使空氣產(chǎn)生使空氣產(chǎn)生垂直垂直運動，運動，使水平方向上的空氣密度不一致，使水平方向上的空氣密度不一致，從而產(chǎn)生空氣的從而產(chǎn)生空氣的水平水平運動。運動。 B A C 冷冷

12、熱熱 冷冷氣壓高氣壓高氣壓低氣壓低氣壓低氣壓低氣氣 壓壓 低低氣氣 壓壓 高高氣氣 壓壓 高高由于地面由于地面冷熱不均冷熱不均而形成的而形成的空氣環(huán)流，叫做空氣環(huán)流，叫做熱力環(huán)流熱力環(huán)流。一般用一般用4 4個箭頭就可以畫出。個箭頭就可以畫出。1。氣壓值總是隨高度的增加而 2。氣壓狀況的比較，是在 上進(jìn)行的；3。等壓線上凸的地方（氣壓）；下凹的地方是（氣壓）。4。近地面的氣壓狀況與高空。遞遞 減減同一水平高度同一水平高度高高 壓壓低低 壓壓相相 反反 B A C 冷冷 熱熱 冷冷氣壓高氣壓高氣壓低氣壓低氣壓低氣壓低氣氣 壓壓 低低氣氣 壓壓 高高氣氣 壓壓 高高風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)就是空氣的風(fēng)就是

13、空氣的水平水平運動。運動。歇一歇吧！歇一歇吧！第一節(jié)第一節(jié) 冷熱不均引起的大氣運動冷熱不均引起的大氣運動第二章地球上的大氣第二章地球上的大氣 熱力環(huán)流熱力環(huán)流 大氣運動的最簡單形式大氣運動的最簡單形式 由于地面冷熱不均而引起的由于地面冷熱不均而引起的ABC高高低低低低高高高高低低30-31頁活動：頁活動：“海陸風(fēng)海陸風(fēng)”是熱力環(huán)是熱力環(huán)流流 的一個例子的一個例子海海 洋洋陸陸 地地升溫快升溫快升溫慢升溫慢海洋海洋陸地陸地升溫快，升溫快，升溫慢，升溫慢，海海 風(fēng)風(fēng)氣溫高氣溫高(低壓低壓)氣溫低氣溫低(高壓高壓)(高壓高壓)(低壓低壓)海洋海洋陸地陸地降溫快，氣溫低降溫快，氣溫低(高壓高壓)降溫慢

14、，氣溫高降溫慢，氣溫高(低壓低壓)陸陸 風(fēng)風(fēng)以上的這種熱力環(huán)流以上的這種熱力環(huán)流叫做叫做 “海陸風(fēng)海陸風(fēng)”。(低壓低壓)(高壓高壓)熱力環(huán)流的例子：熱力環(huán)流的例子：“城市風(fēng)城市風(fēng)”氣溫高氣溫高CO2多多 氣溫低氣溫低郊郊 區(qū)區(qū)郊郊 區(qū)區(qū)氣溫低氣溫低城城 市市風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)山谷風(fēng)山谷風(fēng) B A C 冷冷 熱熱 冷冷氣壓高氣壓高氣壓低氣壓低氣壓低氣壓低氣氣 壓壓 低低氣氣 壓壓 高高氣氣 壓壓 高高風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)請看圖講出：風(fēng)的形成過程請看圖講出：風(fēng)的形成過程近地面空氣的近地面空氣的受熱或冷卻受熱或冷卻引起氣流的垂直引起氣流的垂直（上升或下降）運（上升或下降）運動動導(dǎo)致同一水平面導(dǎo)致同一水平面

15、上的氣壓差異上的氣壓差異空氣由高氣壓空氣由高氣壓流向低氣壓流向低氣壓產(chǎn)生水平運動，這就是風(fēng)。產(chǎn)生水平運動，這就是風(fēng)。風(fēng)的形成過程：風(fēng)的形成過程：由于地面（由于地面（ ）不均，導(dǎo)致空氣產(chǎn)生）不均，導(dǎo)致空氣產(chǎn)生（ ）運動，使同一水平面上）運動，使同一水平面上產(chǎn)生了（產(chǎn)生了（ ）差異。只要水平面）差異。只要水平面上存在著（上存在著（ ）梯度，就產(chǎn)生了）梯度，就產(chǎn)生了（ ）力，在這個力的作）力，在這個力的作用下，大氣由（用下，大氣由（ ）區(qū)向（）區(qū)向（ ）區(qū)作水平運動，形成了（區(qū)作水平運動，形成了（ ）?？梢姡?。可見，（ ）力是形成風(fēng)的（）力是形成風(fēng)的（ ）原因。原因。受熱受熱上升和下沉上升和下沉氣

16、壓氣壓氣壓氣壓水平氣壓梯度水平氣壓梯度高氣壓高氣壓低氣壓低氣壓風(fēng)風(fēng)水平氣壓梯度水平氣壓梯度直接直接103010201010（hPa）方向：垂直于等壓線，由高壓指向低壓方向：垂直于等壓線，由高壓指向低壓A風(fēng)向風(fēng)向地轉(zhuǎn)偏向力地轉(zhuǎn)偏向力風(fēng)向風(fēng)向地轉(zhuǎn)偏向力地轉(zhuǎn)偏向力水平氣壓梯度力水平氣壓梯度力 北半球，高空中的風(fēng)北半球，高空中的風(fēng)10101008100610041002(hPa)水平氣壓梯度力水平氣壓梯度力北半球，近地面大氣中的風(fēng)向（考慮摩擦力）北半球，近地面大氣中的風(fēng)向（考慮摩擦力）摩擦力摩擦力風(fēng)向風(fēng)向101010081006100410021000998(hPa)998水平氣壓梯度力水平氣壓梯度力

17、地轉(zhuǎn)偏向力地轉(zhuǎn)偏向力摩擦力摩擦力地轉(zhuǎn)偏向力地轉(zhuǎn)偏向力水水平平氣氣壓壓梯梯度度力力水平氣壓梯度力水平氣壓梯度力v方向：方向：v大?。捍笮。簐特點：特點：垂直等壓線，由高壓指向低壓與氣壓梯度成正比等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大，風(fēng)力越大地轉(zhuǎn)偏向力地轉(zhuǎn)偏向力v方向：方向：v大?。捍笮。簐特點：特點：垂直于風(fēng)向垂直于風(fēng)向北半球北半球:在風(fēng)向右側(cè)在風(fēng)向右側(cè)南半球南半球:在風(fēng)向左側(cè)在風(fēng)向左側(cè)隨緯度增加而增加只改變風(fēng)的方向，不改變風(fēng)的速度地面摩擦力地面摩擦力v方向：方向：v大?。捍笮。簐特點：特點：與風(fēng)向相反與地面狀況有關(guān)既改變風(fēng)速，也改變風(fēng)向。水平氣壓梯度力水平氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力地轉(zhuǎn)偏向力(使風(fēng)向垂直

18、于等壓線使風(fēng)向垂直于等壓線)(使北半球風(fēng)向右偏使北半球風(fēng)向右偏,南半球風(fēng)向左偏南半球風(fēng)向左偏)地面摩擦力地面摩擦力大氣作水平運動所受作用力大氣作水平運動所受作用力二力平二力平衡衡,風(fēng)向風(fēng)向平行于平行于等壓線等壓線三種力三種力共同作共同作用下用下,風(fēng)風(fēng)向斜穿向斜穿等壓線等壓線（與空氣的運動方向相反）（與空氣的運動方向相反）練習(xí)：練習(xí)：在下面等壓線圖中，表示北半球近地面風(fēng)向是在下面等壓線圖中，表示北半球近地面風(fēng)向是:_表示高空風(fēng)向是表示高空風(fēng)向是:_10101005百帕百帕ABCDBA練習(xí)練習(xí)：1. 畫出北半球畫出北半球A、B、C三地的風(fēng)？并說明風(fēng)向。三地的風(fēng)？并說明風(fēng)向。1000A AB BC C100210041006100810101012101410162. A、B兩地，何處風(fēng)力最大？并說出理由。兩地，何處風(fēng)力最大？并說出理由。判定風(fēng)向規(guī)律判定風(fēng)向規(guī)律：先明確高低氣壓；其次確定氣壓梯度力的方向；