大氣環(huán)境-精講版課件

1、普通高中地理新課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書必修地理慈利二中地理組大氣環(huán)境1.隨高度的上升，對流層和平流層的氣溫分別是怎樣變化的？2.為什么說，對流層與人類關(guān)系最為密切？3. 為什么平流層適合飛機飛行？臭氧層電離層影響無線電短波通信對流層溫度遞減平流層溫度遞增對流運動，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，與人類關(guān)系密切。平流運動，天氣晴朗，能見度高，利于高空飛行。原因是地面是對流層的直接熱源原因是臭氧層吸收紫外線增溫一、對流層大氣的受熱過程（一）大氣對太陽輻射的削弱作用3、散射作用2、反射作用1、吸收作用1.吸收作用參與作用的大氣成分：臭氧（平流層）波長范圍：紫外線、紅外線作用特點：吸收強烈，有選擇性。對大部分可見光吸收很

2、少。2.反射作用參與作用的大氣成分：塵埃、水滴、云層、較大顆粒塵埃波長范圍：各種波長同樣被反射作用特點：無選擇性，反射光呈白色。云層越厚，反射越強。最為重要實例：夏季多云的白天氣溫不高3.散射作用參與作用的大氣成分與波長范圍： 質(zhì)點是空氣分子，微小塵埃短波可見光（藍(lán)青紫光）；質(zhì)點是顆粒較大的塵埃，霧粒小水滴各種波長同樣被散射作用特點：向四面八方散射，有選擇性實例：晴朗天空呈蔚藍(lán)色哈哈！問題來啦第一個：為什么陰天時或大氣塵埃煙霧較多時，見不到太陽直接照射的光，所見到的天空是灰白色的？第二個：為什么在日出之前天就亮了，在樹蔭下，房間里，凡是陽光不能直接照射的地方仍是明亮的？散射光反射第三個：為什么

3、在月球上白天看太陽只是一個明亮的圓盤，而四周背景卻是黑暗的？（沒有大氣的散射作用）第四個問題有點難度：為什么月球表面晝夜溫差如此之大？（沒有大氣層的反射作用）五、為什么晴朗的正午天空呈藍(lán)色？早晚呈紅色？（正午太陽高度大，穿過大氣路程短，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。）最后一個問題：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，大氣的反射作用強的緣故）（二）地面輻射和大氣輻射地面吸收透過大氣的太陽輻射后升溫，同時又持續(xù)向外（主要

4、是向大氣層）釋放輻射能量，形成地面輻射。地面輻射是對流層大氣增溫的直接能量來源。通常根據(jù)輻射波長的差異，將太陽輻射稱為短波輻射，而將地面輻射稱為長波輻射。對流層大氣能夠直接吸收部分地面輻射，其中以水汽和二氧化碳吸收的地面輻射為多。所以說，長波輻射是對流層大氣增溫的直接能量來源。 大氣吸收地面輻射增溫的同時，也向外輻射能量，即大氣輻射。它也屬于長波輻射。大氣輻射的一部分朝上射向高層大氣和宇宙空間，一部分向下射到地面。 射向地面的大氣輻射，稱為大氣逆輻射。天空中有云，特別是有濃密的低云，或空氣中濕度比較大時，大氣逆輻射就會增強。大氣逆輻射會使地面增溫，而地面增溫又加強了地面輻射。圖2-24 到達(dá)地

5、面的太陽輻射示意 圖2-25 太陽輻射和地面輻射、大氣逆輻射關(guān)系示意 大氣對地面的保溫作用大氣上界地面地面增溫地面輻射射向宇宙空 間大氣吸收“太陽暖大地”“大氣還大地”“大地暖大氣”大氣輻射射向地面太陽輻射大氣吸收地面吸收潛熱輸送湍流輸送 讀圖、，想一想，為什么地球表面的晝夜溫差遠(yuǎn)不如月球表面大？ 深秋至第二年早春季節(jié)，霜凍為什么多出現(xiàn)在晴朗的夜晚？ 每年秋冬季節(jié)，我國北方地區(qū)的農(nóng)民常用人造煙幕的辦法，使地里的蔬菜免遭凍害，其原理是什么？ 地球上有大氣，而月球上沒有大氣。白天大氣對太陽輻射有削弱作用，故地表溫度比月球表面低；夜晚大氣逆輻射對地面起保溫作用，故夜晚地表溫度比月球高。所以地球表面的

6、晝夜溫差遠(yuǎn)不如月球表面大。 晴朗的夜晚云量少，大氣逆輻射弱，地面快，降溫快，當(dāng)?shù)孛鏈囟冉档?度以下時就出現(xiàn)霜凍。人造煙幕可以增加大氣中的CO2、塵埃、水汽等，從而增強大氣逆輻射，對地面產(chǎn)生保溫作用。（三）影響地面輻射的主要因素 緯度因素。緯度不同的地區(qū)，年平均正午太陽高度不同，太陽輻射經(jīng)過大氣的路程長短各異，尤其是太陽光線照射水平地面的角度不同。這是太陽輻射強度由低緯向兩極遞減的重要原因。同樣性質(zhì)的地表，受到太陽輻射的強度越大，所產(chǎn)生的地面輻射也就越強。 從圖中可以看出，太陽高度愈大，等量的太陽輻射在地表分布的面積越小，光熱愈集中，同時太陽輻射經(jīng)過大氣的路程愈短，被大氣削弱得愈少。 影響地面輻

7、射的主要因素有兩個：緯度因素和下墊面因素。圖2-26 不同太陽高度輻射強度變化示意（三）影響地面輻射的主要因素下墊面因素。下墊面是指與大氣下層直接接觸的地球表面。下墊面的狀況不同，吸收和反射的太陽輻射比例也不同。這就使世界各地地面輻射的變化，并不完全與緯度的變化相一致。圖2-27 不同性質(zhì)地面的反射率（三）影響地面輻射的主要因素其他因素。其中氣象因素的影響最大。例如，在同緯度地區(qū)，年日照時數(shù)的長短，顯然會影響到地面獲得的太陽輻射。課外思考：請從氣候因素的角度分析中國年太陽輻射總量分布大氣的溫室效應(yīng)和保溫作用 世紀(jì)年代以前，人們常用玻璃溫室來比喻大氣的保溫作用，將其稱為“溫室效應(yīng)”。為什么這么說

8、呢？因為地球大氣對太陽短波輻射幾乎是透明體，大部分太陽輻射能夠透過大氣到達(dá)地面，使地面增溫。對流層大氣，特別是大氣中的水汽和二氧化碳等，能夠吸收大部分長波輻射，把地面輻射的大部分熱量截留在大氣中，并通過大氣逆輻射又將熱量歸還給地面。 由于大氣中的二氧化碳和水汽等可強烈吸收地面長波輻射，將地面輻射釋放能量的絕大部分（）截留在對流層大氣中，同時地面還可以靠吸收大氣逆輻射，直接補償?shù)孛娴臒崃繐p失。這樣，對流層大氣就可以延緩地面溫度下降的趨勢，使得地面因晝夜交替而導(dǎo)致的溫度波動趨于和緩。這就是大氣對地面所起到的保溫作用。圖2-28 玻璃溫室效應(yīng)示意 讀圖、和下面兩則材料，回答問題。 材料一：每年早春季

9、節(jié)，正是我國江南地區(qū)早稻育秧時期，由于受寒潮、倒春寒等造成的低溫和凍害影響，常常使播種不久的谷種大量爛掉，或剛長出的秧苗被凍死。 材料二：我國不少地區(qū)的農(nóng)民，常利用塑料大棚（或玻璃溫室）生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜或種植花卉，獲得了較高的經(jīng)濟收入。 溫室內(nèi)氣溫高于溫室外的原因是什么？ 要在江南地區(qū)順利育秧，可采取哪些有效措施？ 農(nóng)民在冬季采用塑料大棚發(fā)展農(nóng)業(yè)，是對哪些自然條件進行改造？答案：1、太陽短波輻射可以穿透玻璃而進入溫室內(nèi)，使溫室內(nèi)地面溫度 升高，而溫室內(nèi)的地面長波輻射卻絕大部分不能穿過玻璃而保留在 溫室內(nèi)，故溫室內(nèi)溫度高于溫室外。 2、可以用塑料薄膜覆蓋育秧。 3、對熱量條件的改造。二、全球氣壓帶

10、、風(fēng)帶的分布和移動（一）熱力環(huán)流形成的原理太陽輻射在地表的差異分布，造成不同地區(qū)氣溫不同，并導(dǎo)致水平方向上各地間的氣壓差異，引起大氣運動。 從圖中可以看出，地面均勻受熱時等壓面平行于地面。當(dāng)?shù)厥軣彷^多時，近地面空氣膨脹上升形成低氣壓，其高空的空氣密度增大形成高氣壓，同時、兩地受熱較少，空氣冷卻下降在高空形成低氣壓，在近地面形成高氣壓。等壓面出現(xiàn)彎曲。 水平氣壓的差異產(chǎn)生水平氣壓梯度力，并造成空氣的水平運動。在高空，空氣從地向、兩地擴散；在近地面，空氣則由、兩地流向地。這樣就形成了熱力環(huán)流。 圖2-29 冷熱不均引起的熱力環(huán)流理解熱力環(huán)流應(yīng)注意的問題 氣壓是指單位面積上所承受的大氣柱的質(zhì)量因此在

11、同一地點氣壓隨高度的增加而減小 通常所說的高氣壓、低氣壓是指同一水平高度上氣壓高低狀況。比較氣壓的高低要在同一水平高度上進行比較垂直方向氣壓下面高于上面。 等壓面是空間氣壓值相等的各點所組成的面等壓面突起的地方是高壓區(qū)等壓面下凹的地方是低壓區(qū)。地面受熱均勻等壓面一般呈水平狀態(tài)地面受熱不均勻則往往因其等壓面的上凸或下凹。 判斷氣壓高低既要考慮高度因素又要結(jié)合等壓面的凹凸?fàn)顩r。 1234大氣上界4AB線面以上小于線面以下的氣壓，線面上的都相等例題精講下圖為北半球某地的氣壓狀況，是由熱力作用引起的，讀圖回答下列問題。（l）圖中近地面何點是高壓區(qū)？何點是低壓區(qū)？（2）用“”完成圖中的熱力環(huán)流。（3）如

12、不考慮摩擦力，B點吹風(fēng)。（4）A、B、C三點都位于同一緯度上，此時若地球位于遠(yuǎn)日點，則A點處在（陸地或海洋）。51234CBA講評：判斷圖上各點氣壓的高低是解題的關(guān)鍵。第一步從圖中分析1、2、3三點位于同一等壓面上，所以三點氣壓相等；第二步，又因在垂直方向上，高度越高，氣壓越低，所以15，43；第三步，判斷5點氣壓比4點氣壓小（也可根據(jù)等壓面凸起的地方為高壓區(qū)，等壓面下凹的地方是低壓區(qū)）在高空產(chǎn)生自東向西運動的氣流，近地面的氣壓與高空相反，所以是CA。自西向東運動氣流。解答：（1）C為高壓區(qū)，A為低壓區(qū)（2）為逆時針方向運動（3）偏北（4）陸地圖表示某研究小組實測的上海地區(qū)某日時氣溫分布狀況，

13、讀圖完成下列要求： 在圖中補繪 、 兩條等溫線。 簡述上海地區(qū)此時氣溫的分布規(guī)律，并分析其成因。 點夏季的盛行風(fēng)向為。若僅考慮本地區(qū)的氣溫分布和氣壓的關(guān)系，點此時近地面的風(fēng)向為。答案：2、城區(qū)高，四周低。因為城區(qū)地面大氣吸收大量人為熱量，形成熱島。 3、夏季的盛行風(fēng)向為東南風(fēng)(受季風(fēng)的影響)，若僅考慮本地區(qū)的氣溫分布和氣壓的關(guān)系，城區(qū)氣溫高，氣流上升，氣壓較低，P點氣溫相對較低，氣壓較高。氣壓差異迫使空氣由P點向城區(qū)流動，在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下，形成偏北風(fēng)（西北風(fēng)）探討城市與城郊之間的熱力環(huán)流市區(qū)郊區(qū)郊區(qū)活動二：探討城市與城郊之間的熱力環(huán)流提示： 城市與城郊之間氣溫是否有差異， 氣溫差異如何？氣

14、溫高氣溫低氣溫低思考：1、城市附近近地面風(fēng)向是由 吹向 原因是什么？ 2、綠化帶建在哪里最好（A、B） 郊區(qū)城區(qū)郊區(qū)AB陸海陸?；顒尤簾崃Νh(huán)流海陸風(fēng)海洋上的氣溫比陸地 ，氣壓 高 低，風(fēng)從 吹向 。海洋上的氣溫比陸地 ，氣壓 高 低，風(fēng)從 吹向 。夜晚：白天：陸風(fēng)海風(fēng)高海洋陸地海洋陸地低海洋陸地海洋陸地陸海陸?；顒尤簾崃Νh(huán)流海陸風(fēng)歌曲軍港之夜： 軍港的夜啊靜悄悄，海風(fēng)你輕輕的吹，海浪你輕輕的搖問題探究：根據(jù)熱力環(huán)流的原理， 判斷歌詞中的風(fēng)向正確嗎？陸風(fēng)山谷風(fēng)山風(fēng)谷風(fēng)活動四：熱力環(huán)流山谷風(fēng)白天山坡上得到的太陽輻射多，升溫快，氣流上升，氣壓低，山谷氣溫相對較低，氣流下沉，氣壓較高，風(fēng)從山谷吹向

15、山坡谷風(fēng)。夜晚山坡上地面輻射強，大氣逆輻射弱，降溫快，氣流下沉，氣壓高，山谷不易散熱，大氣逆輻射強，氣溫高，氣流上升，氣壓低，風(fēng)從山坡吹響山谷山風(fēng)。（二）大氣的水平運動一般來說，大氣的水平運動就是風(fēng)。在大氣水平運動的過程中，高空風(fēng)與低空風(fēng)的最大差異在于，高空風(fēng)的運動摩擦力幾乎可以忽略不計，那里空氣運動僅受到水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的作用（如圖）。而近地面的風(fēng)向，則是水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力共同作用的結(jié)果。 大氣運動的方向 水平氣壓梯度力垂直于等壓線，并指向低壓（圖）。如沒有其他力的影響，風(fēng)向應(yīng)與氣壓梯度力方向一致。但是，風(fēng)一旦形成，就會受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用，使風(fēng)向逐漸偏離氣壓梯度力

16、的方向，北半球向右偏轉(zhuǎn)，南半球向左偏轉(zhuǎn)。地轉(zhuǎn)偏向力、水平氣壓梯度力共同決定風(fēng)向和風(fēng)速的變化。 高空大氣中的風(fēng)向，是氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用的結(jié)果，當(dāng)空氣達(dá)到勻速運動時，風(fēng)向與等壓線平行。 近地面的風(fēng)，受氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的共同影響。摩擦力始終與空氣運動的方向相反，有減小風(fēng)速的作用。在這三個力的共同作用下，近地面的風(fēng)向，始終與等壓線之間成一夾角。1.水平氣壓梯度：單位距離間得氣壓差叫做氣壓梯度。2.水平氣壓梯度力：促使空氣從高壓流向低壓的力。（百帕）100010051010水平氣壓梯度力的特點： 1）.垂直于等壓線2）.從高壓指向低壓水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因。3.地轉(zhuǎn)偏

17、向力：與物體的運動方向垂直，只改變物體的運動方向，不改變速度。4.摩擦力：與大氣的運動方向相反，使大氣的運動速度減小。氣壓梯度力（）與地轉(zhuǎn)偏向力（）共同作用下形成的風(fēng)（北半球）100810101006100410021000（hpa）高空中的風(fēng)：與等壓線平行水平氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力風(fēng)向近地面的風(fēng)：與等壓線斜交100810101006100410021000（hpa）氣壓梯度力（）、地轉(zhuǎn)偏向力（）與地面摩擦力（）共同作用下開成的風(fēng)（北半球）風(fēng)向水平地轉(zhuǎn)偏向力水平氣壓梯度力摩擦力在下圖中繪出北半球近地面A、B兩種氣壓狀況下的大氣運動情形103010201010101010201030水平氣壓梯度力

18、AB實際風(fēng)向下圖示意某一等高面。M、N為等壓線，其氣壓值分別為PM、PN，M、N之間的氣壓梯度相同。是只考慮水平受力、不計空氣垂直運動時，O點空氣運動的可能方向。據(jù)此回答：(1)若此圖表示北半球，PMPN，則O點風(fēng)向為A或B或 C或 D或(2)若此圖表示高空等壓面，PMPN，則O點風(fēng)向為A或 B或 C或 D或(3)近地面，空氣作水平運動時，所受摩擦力與地轉(zhuǎn)偏向力的合力方向A與空氣運動方向成180角B與空氣運動方向成90角C與氣壓梯度力方向成90角D與氣壓梯度力方向成180角例題精講（三）全球氣壓帶和風(fēng)帶的分布自主學(xué)習(xí)閱讀教材P5051頁，結(jié)合圖2-32，回答下列問題：1、形成地球上近地面氣壓帶和風(fēng)帶的主要因素有哪些？ 2、各個因素分別形成了哪些氣壓帶？熱力因素和動力因素?zé)崃σ蛩貏恿σ蛩爻嗟赖蜌鈮簬O地高氣壓副熱帶高氣壓帶副極地低氣壓帶3、高氣壓帶和低氣壓帶，空氣在垂直方向的運動方向的區(qū)別高氣壓帶空氣下沉；低氣壓帶空氣上升圖2-32北半球三圈環(huán)流和風(fēng)帶圖030N60N90N地表性質(zhì)單一，地球不自轉(zhuǎn)的情況下，在赤道和極地間形成單圈環(huán)流。 赤道低氣壓帶高壓極地高氣壓帶低壓三圈環(huán)流是怎么形成的？如果地球表面性質(zhì)均一，地球不自轉(zhuǎn)，則在赤道和極地間能形成幾個環(huán)流圈？活動探究副熱帶高壓帶既考慮高低緯間熱量差異，又考慮地轉(zhuǎn)偏向力赤 道 低 壓 帶高壓極地高