大氣圈與大氣運(yùn)動(dòng)學(xué)案

1、 第二節(jié)大氣圈與天氣、氣候【教學(xué)目標(biāo)】1、運(yùn)用圖表說(shuō)明大氣受熱過(guò)程；2、繪制全球氣壓帶、風(fēng)帶分布示意圖，說(shuō)出氣壓帶、風(fēng)帶的分布、移動(dòng)規(guī)律及其對(duì)氣候的影響。3、運(yùn)用簡(jiǎn)易天氣圖，簡(jiǎn)要分析鋒面、低壓、高壓等天氣系統(tǒng)的特點(diǎn)。【教學(xué)重難點(diǎn)】1、大氣圈的組成和結(jié)構(gòu)；2、大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用和對(duì)地面的保溫作用；3、熱力環(huán)流的成因和舉例；4、風(fēng)的形成；5、氣壓帶和風(fēng)帶的形成和分布；6、海陸分布對(duì)氣壓帶的影響；7、季風(fēng)環(huán)流的成因和分布；8、常見(jiàn)的天氣系統(tǒng)：鋒面、氣旋、反氣旋等天氣系統(tǒng)的影響?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、大氣的組成和垂直分層1、低層大氣的組成低層大氣組成體積（）作用干潔空氣N278地球生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的重要

2、組成部分O221人類(lèi)和一切生物維持生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)CO20.033綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料，并對(duì)地面起保溫作用02很少能吸收太陽(yáng)紫外線，對(duì)地球上的生物起著保護(hù)作用水汽7很少產(chǎn)生云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象；影響地面和大氣的溫度固體雜質(zhì)很少作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件2、大氣分層1）大氣分層的依據(jù)：大氣在垂直方向上的溫度、密度和運(yùn)動(dòng)狀況。2）大氣的垂直分層及特點(diǎn)：（大氣溫度隨高度變化曲線圖）-80C-50C平流層12對(duì)流層高度/Km高層大氣50垂直分層咼度分布主要特點(diǎn)原因?qū)α鲗拥途?718km氣溫隨高度增加而遞減，每上升100米降低0.6C對(duì)流動(dòng)動(dòng)顯著天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變熱量絕大部分來(lái)自地

3、面；上冷下熱,差異大，對(duì)流強(qiáng)；水汽雜質(zhì)多、對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著中緯1012km高緯89km平流層對(duì)流層頂?shù)?055km起初氣溫變化小，30千米以上氣溫迅速上升臭氧吸收紫外線；上熱下冷；-10C20C溫度/C大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主大氣平穩(wěn)，天氣晴朗，有利高空飛行水汽雜質(zhì)少、氣流水平運(yùn)動(dòng)高層大氣對(duì)流層頂?shù)?0003000km存在電離層，能反射無(wú)線電波，對(duì)無(wú)線電通信有重要作用太陽(yáng)紫外線和宇宙射線作用二、大氣的受熱過(guò)程1太陽(yáng)輻射（短波輻射）：太陽(yáng)輻射是地球上最主要的能量來(lái)源。包括紫外線（波長(zhǎng)小于0.4pm）,可見(jiàn)光（波長(zhǎng)0.4-0.76m）和紅外線（波長(zhǎng)大于0.76pm）。2大氣的受熱過(guò)程：（1）到達(dá)地球的太陽(yáng)輻

4、射，一部分能量被大氣吸收、反射和散射而削弱，大氣的吸收具有選擇性，臭氧和氧原子主要吸收紫外線；水汽和二氧化碳主要吸收紅外線，而可見(jiàn)光的絕大部分可以到達(dá)地面。（2）地面吸收太陽(yáng)輻射而增溫，同時(shí)向外放出地面輻射。（3）大氣吸收了地面輻射的絕大部分，同時(shí)向外釋放出大氣輻射，大氣輻射除極小部分射向宇宙空間，絕大部分又以大氣逆輻射的形式射向地面而對(duì)地面具有保溫作用。水平運(yùn)動(dòng)風(fēng)上升運(yùn)動(dòng)下沉運(yùn)動(dòng)三、大氣的運(yùn)動(dòng)1、大氣運(yùn)動(dòng)的類(lèi)型2、熱力環(huán)流：1）概念：地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，是大氣運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)單的形式2）形成過(guò)程：冷熱不均大氣垂直運(yùn)動(dòng)（受熱上升、冷卻下沉）同一水平面氣壓差（近地面受熱處形成低氣壓、冷卻處形成

5、高氣壓；受熱處高空形成高氣壓、冷卻處高空形成低氣壓）f大氣水平運(yùn)動(dòng)（同一水平面由高氣壓流向低3常見(jiàn)的熱力環(huán)流：在自然界中，常見(jiàn)的熱力環(huán)流形式有山谷風(fēng)、海陸風(fēng)、城市風(fēng)等。海陸風(fēng)：白天（海洋陸地，即海風(fēng)），夜晚（陸地海洋，即陸風(fēng)）；山谷風(fēng)：白天（山谷山坡，即谷風(fēng)）,O夜晚（山坡山谷，即山風(fēng)）。C郊區(qū)市區(qū)城市風(fēng)城市風(fēng)：由于郊區(qū)與城市之間的溫度差異，從而近地面形成由郊區(qū)向城市吹的風(fēng)（如右圖）。3、大氣的水平運(yùn)動(dòng)風(fēng)：（1）氣壓梯度：地表受熱不均，導(dǎo)致同一水平面上產(chǎn)生氣壓差異，單位距離間的氣壓差叫做氣壓梯度。（2）水平氣壓梯度力：水平面上存在的氣壓梯度，是形成風(fēng)的直接原因。方向：由高壓指向低壓，并且垂直于

6、等壓線。大?。涸谕惹闆r下，等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大。3）風(fēng)形成的三種情況：初始狀態(tài)的風(fēng)：只受水平氣壓梯度力的影響。風(fēng)向由高壓區(qū)吹向低壓區(qū)，垂直于等壓線。高空的風(fēng)：水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用（地轉(zhuǎn)偏向力：始終與等壓線垂直，并且只改變風(fēng)向，不改變風(fēng)速）。風(fēng)向平行于等壓線。近地面的風(fēng)：受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力共同作用（摩擦力：與風(fēng)向相反，既改變風(fēng)向，又改變風(fēng)速減小風(fēng)速）。風(fēng)向與等壓線成一夾角，北半球右偏，南半球左偏。四、全球的氣壓帶和風(fēng)帶1、大氣環(huán)流：（1）概念：地球上大范圍的（空間）有規(guī)律的（時(shí)間）大氣運(yùn)動(dòng)2）意義：調(diào)節(jié)高低緯之間、海陸之間的熱量和水汽分布，并對(duì)各地的

7、天氣和氣候產(chǎn)生影響。2、三圈環(huán)流：（1）閉合環(huán)流：假設(shè)地球不自轉(zhuǎn)（不考慮地轉(zhuǎn)偏向力）地表均勻（無(wú)地表起伏，無(wú)海陸分布差異）太陽(yáng)始終直射赤道（不考慮氣壓帶風(fēng)帶季節(jié)移動(dòng)）考慮高低緯之間的受熱不均，形成如右圖所示：（2）三圈環(huán)流：假設(shè)地表均勻（無(wú)地表起伏，無(wú)海陸分布差異）太陽(yáng)始終直射赤道（不考慮氣壓帶風(fēng)帶季節(jié)移動(dòng)），考慮地轉(zhuǎn)偏向力，則形成七個(gè)氣壓帶和六個(gè)風(fēng)帶，關(guān)于赤道對(duì)稱(chēng)，如下圖所示：低壓高壓低壓低壓03護(hù)偏寸北，冬季偏南。堆積下沉升北半球堆積中沉中弊塗緯高壓低壓叫3全周期相一致（4）氣壓帶、風(fēng)帶控制下天氣狀況:不同氣壓帶控制下的降水狀況/鉀6090N帶和陽(yáng)大致氣壓帶位置成因氣候特點(diǎn)赤道低壓帶赤道附

8、近空氣受熱上升，形成低壓（熱力）高溫多雨副熱帶高壓帶南北緯30。附近氣流下沉，形成高氣壓（動(dòng)力）炎熱干燥副極地低氣壓帶南北緯60。附近氣流上升，形成低壓。（動(dòng)力）降水較多極地高氣壓帶南北極點(diǎn)附近空氣冷卻下沉，形成高壓。（熱力）嚴(yán)寒少雨不同風(fēng)帶孑控制下的降水狀況風(fēng)帶控制下的氣候特點(diǎn)信風(fēng)帶性質(zhì)溫暖干燥，其控制下的大陸內(nèi)部、西岸降水較少。西風(fēng)帶性質(zhì)溫涼濕潤(rùn)，受其控制的大陸西部降水較多，向東過(guò)度降水逐漸減少。極地東風(fēng)帶水汽含量少，受其控制下降水少。莓陸熱力性質(zhì)差異顯著副如帶高壓帶被大陸的亞洲低壓切斷太平洋高壓（夏威夷肓壓）尢西洋高壓（亞速爾高壓）副極地低壓被玄哇的1月亞洲高壓切斷亞洲高壓貌古西伯利亞高

9、壓）廨上丈平洋低壓（阿留申低壓）大酋洋愜壓（冰島愜壓）（2）北半球冬、夏季節(jié)氣壓中心分布:亞洲低壓（印度低壓）4、季風(fēng)環(huán)流：1）季風(fēng)：盛行風(fēng)向隨季節(jié)作有規(guī)律變化的風(fēng)叫做季風(fēng)。（2）形成原因：海陸熱力性質(zhì)差異氣壓帶、風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng)（3）東亞季風(fēng)與南亞季風(fēng)的比較：項(xiàng)目東亞季風(fēng)南亞季風(fēng)形成氣候類(lèi)型溫帶季風(fēng)氣候、亞熱帶季風(fēng)氣候熱帶季風(fēng)氣候季風(fēng)冬季夏季冬季夏季風(fēng)向西北風(fēng)東南風(fēng)東北風(fēng)西南風(fēng)源地蒙古西伯利亞太平洋（北半球）蒙古西伯利亞印度洋（南半球）成因海陸熱力性質(zhì)差異氣壓帶、風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng)，海陸熱力性質(zhì)差異特點(diǎn)寒冷干燥炎熱濕潤(rùn)溫暖干燥炎熱濕潤(rùn)冬季風(fēng)強(qiáng)于夏季風(fēng)夏季風(fēng)強(qiáng)于冬季風(fēng)范圍中國(guó)東部、朝鮮半島、日本中南

10、半島、印度半島、菲律賓、我國(guó)云南南部和海南島對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)：一年兩熟或三熟；溫帶季風(fēng)氣候區(qū)：一年一熟或兩年二熟。兩季播種，旱季收獲有利：雨熱同期；不利：旱澇、寒潮等災(zāi)害五、常見(jiàn)的天氣系統(tǒng)1、鋒面系統(tǒng)：（1）氣團(tuán)：大范圍內(nèi)溫度、濕度等物理性質(zhì)比較均勻的大團(tuán)空氣。（分類(lèi)：冷氣團(tuán)氣團(tuán)溫度比所經(jīng)地區(qū)溫度低；暖氣團(tuán)氣團(tuán)溫度比所經(jīng)地區(qū)溫度高）（2）鋒面：概念：冷、暖氣團(tuán)的交界面，因鋒面兩側(cè)的冷、暖氣團(tuán)在溫度、濕度、氣壓等方面存在明顯的差異，所以在鋒面附近常伴有云、雨、大風(fēng)等天氣。分類(lèi)：根據(jù)鋒面兩側(cè)冷暖氣團(tuán)的運(yùn)動(dòng)可將鋒面分為冷鋒、暖鋒和準(zhǔn)靜止鋒。冷、暖鋒與天氣變化：比較項(xiàng)目冷鋒暖鋒氣團(tuán)運(yùn)動(dòng)

11、冷氣團(tuán)主動(dòng)向暖氣團(tuán)移動(dòng)暖氣團(tuán)主動(dòng)向冷氣團(tuán)移動(dòng)雨區(qū)位置主要在鋒后鋒前鋒面符號(hào)AA天過(guò)境前氣溫咼、氣壓低、天氣晴氣溫低、氣壓?jiǎn)J、天氣晴氣過(guò)境時(shí)陰天、刮風(fēng)、卜雨、降溫多為連續(xù)性降水征過(guò)靜后氣壓升高，氣溫降低，天氣轉(zhuǎn)晴氣壓降低，氣溫升高，天氣轉(zhuǎn)晴天氣實(shí)例我國(guó)北方夏季的暴雨，冬春季節(jié)華南地區(qū)的春暖多晴，春寒雨起的大風(fēng)、沙塵暴以及冬季的寒潮準(zhǔn)靜止鋒：冷暖氣團(tuán)勢(shì)均力敵，或者遇到地形阻擋，鋒面移動(dòng)緩慢、相對(duì)靜止，故稱(chēng)準(zhǔn)靜止鋒。天氣狀況：陰雨連綿的天氣。天氣實(shí)例：夏初我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)的梅雨；冬半年貴陽(yáng)多陰雨天氣。（3）鋒面對(duì)我國(guó)東部地區(qū)降水的影響：中國(guó)降水量主要由濕熱的夏季風(fēng)帶來(lái)。降水量的空間分布規(guī)律：由東南

12、沿海向西北內(nèi)陸遞減。降水量的時(shí)間分布規(guī)律：集中夏秋季節(jié)（510月），南方地區(qū)雨帶到達(dá)早，退出遲雨季長(zhǎng)；北方地區(qū)雨帶到達(dá)遲，退出早，雨季短。夏季風(fēng)的強(qiáng)弱、遲早的不穩(wěn)定性，決定了我國(guó)多旱澇災(zāi)害。夏季風(fēng)主要源于“副高”（專(zhuān)指西太平洋副熱帶高氣壓），因此副高的位置與強(qiáng)弱影響著我國(guó)降水的多少及分布。時(shí)間副高位置雨帶位置季節(jié)性進(jìn)退春末（每年45月）15N20N南海上空華南地區(qū)（雨季）夏初（每年6月）20N南嶺上空江淮地區(qū)（梅雨）（每年78月）25N30N長(zhǎng)江中下游地區(qū)華北、東北地區(qū)（雨季），江淮伏旱天氣每年9月南退（長(zhǎng)江以南）江南雨季每年10月退出大陸雨季結(jié)束異常變化持續(xù)偏南南澇北旱位置偏北北澇南旱2、高

13、壓（反氣旋）系統(tǒng)和低壓（氣旋）系統(tǒng)（1）低壓、高壓與氣旋、反氣旋：低壓、高壓是對(duì)天氣系統(tǒng)氣壓狀況的描述，氣旋、反氣旋是對(duì)天氣系統(tǒng)氣流狀況的描述。實(shí)際上氣旋就是低壓系統(tǒng)，反氣旋就是高壓系統(tǒng)。（2）低壓（氣旋）、咼壓（反氣旋）系統(tǒng)的特點(diǎn)與天氣：氣流（氣壓）狀況氣流的水平運(yùn)動(dòng)方向中心氣流及天氣狀況實(shí)例氣旋（低壓中心）北半球按逆時(shí)針?lè)较?、南半球按順時(shí)針?lè)较蛴伤闹芟蛑行妮椇现行臍饬魃仙嚓幱晏鞖馕覈?guó)夏秋季節(jié)東南沿海臺(tái)風(fēng)反氣旋（高壓中心）北半球按順時(shí)針?lè)较颉⒛习肭虬茨鏁r(shí)針?lè)较蛴芍行南蛩闹茌椛⒅行臍饬飨鲁炼嗲缋侍鞖馕覈?guó)長(zhǎng)江流域的伏旱；我國(guó)北方的“秋高氣爽”的天氣（2）判讀方法：（右圖為北半球鋒面氣旋）一般鋒面存在于低壓