必修一冷熱不均引起大氣運動

必修一冷熱不均引起大氣運動第1頁/共68頁

太陽輻射既能到達(dá)地球表面，也能到達(dá)月球表面，但月球表面白天的溫度可高達(dá)127°C上，夜晚低達(dá)-183°C。溫差比地球要高得多。這是什么緣故呢？想一想第2頁/共68頁一、大氣組成氮：

的基本成分干潔空氣氧：

的必需物質(zhì)

CO2：綠色植物光合作用的原料，對地面有

作用

O3：吸收

，保護(hù)地面生物。水汽：產(chǎn)生云、雨、霧、雪，影響地面和大氣的溫度。固體雜質(zhì)：凝結(jié)核，

的必要條件1．低層大氣的組成及作用地球生物體人類和一切生物維持生命活動保溫紫外線成云致雨第3頁/共68頁2，人類活動對大氣成分和含量的影響①人類燃燒煤、石油等礦物燃料

---→大氣中的

含量增加②人類廣泛使用電冰箱、冰柜

---→大氣中的

含量增加

---→大氣中

含量減少二氧化碳氟氯烴臭氧第4頁/共68頁二，大氣的垂直分層和各層特征。依據(jù)各大氣層溫度、密度和運動狀況，我們可以將大氣層分成對流層、平流層和高層大氣。第5頁/共68頁隨著高度的上升，溫度是怎樣變化的？氣溫隨高度↑而↓對流運動顯著天氣復(fù)雜對流層平流層氣溫隨高度↑而↑平流運動為主天氣晴朗，有一臭氧層高層大氣氣壓低、密度低電離層能反射無線電波9第6頁/共68頁逆溫現(xiàn)象：1、逆溫的含義：對流層的溫度一般上冷下熱，但在一定條件下，對流層中也會出現(xiàn)氣溫隨高度增加而上升的現(xiàn)象，這種氣溫的逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象我們稱之為逆溫現(xiàn)象。受逆溫現(xiàn)象影響的一段垂直厚度大氣則稱之為逆溫層。2，逆溫的類型

輻射逆溫，平流逆溫，鋒面逆溫，地形逆溫第7頁/共68頁3、逆溫現(xiàn)象危害：由于逆溫層的存在，造成對流層大氣局部上熱下冷，大氣層結(jié)穩(wěn)定，阻礙了空氣垂直運動的發(fā)展，使大量煙塵、水汽凝結(jié)物等聚集在它的下面，易產(chǎn)生大霧天氣，使能見度變壞，尤其是城市及工業(yè)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)重大氣污染事件，如光化學(xué)煙霧等。第8頁/共68頁地面輻射是對流層大氣熱量的直接來源，太陽輻射是根本來源，大氣的受熱過程具體圖解如下：大氣的受熱過程第9頁/共68頁太陽輻射大部分到地面地面輻射大氣輻射大氣吸收很少大氣反射很少大氣逆輻射結(jié)論：地面是大氣直接的熱源。地面溫度升高大氣升溫（三）、大氣的受熱過程：1、大氣吸收地面輻射而增溫2、大氣逆輻射補(bǔ)償了部分地面損失的熱量(1)大氣的受熱：第10頁/共68頁由圖可知大氣受熱的過程：“太陽暖大地”：太陽輻射能是地球上最主要的能量來源，

雖然需要穿過厚厚的大氣，但大氣直接吸收的太陽輻射

能量很少，只有臭氧和氧原子吸收一部分波長較短的紫

外線，水汽和二氧化碳吸收波長較長的紅外線，而能量

最強(qiáng)的可見光被吸收的很少，絕大部分透過大氣射到地

面，地面因吸收太陽輻射能增溫。第11頁/共68頁大氣吸收大氣反射大氣上界大氣對太陽輻射的削弱作用到達(dá)地面的太陽輻射大氣散射2.大氣對太陽輻射的削弱作用第12頁/共68頁臭氧吸收太陽輻射中波長較短的紫外線水汽和二氧化碳吸收太陽輻射中波長較長的紅外線（1）大氣對太陽輻射的吸收具有選擇性第13頁/共68頁（2）大氣對太陽輻射的反射作用云層和塵埃第14頁/共68頁晴朗的天空為什么呈現(xiàn)蔚藍(lán)色？（3）大氣對太陽輻射的散射作用空氣分子波長較短的青、藍(lán)、紫色光顆粒較大的塵埃、水汽各種波長的光散射(有選擇)(無選擇)散射第15頁/共68頁2.“大地暖大氣”：地面增溫的同時向外輻射熱量。相對于太

陽短波輻射，地面輻射是長波輻射，除少數(shù)透過大氣返

回宇宙空間外，絕大部分被近地面大氣中的水汽和二氧

化碳吸收，使大氣增溫。所以地面是近地面大氣主要和直接的熱源。3.“大氣返大地”：大氣在增溫的同時，也向外輻射熱量，既

向上輻射，也向下輻射，其中大部分朝向地面，稱為大

氣逆輻射，大氣逆輻射把熱量還給地面，在一定程度上

補(bǔ)償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用。第16頁/共68頁三種輻射及其性質(zhì):太陽輻射地面輻射大氣輻射短波輻射長波輻射長波輻射第17頁/共68頁地球白天極端最高氣溫達(dá)58.80C晝夜溫差一般在500C左右月球表面無大氣作用，溫差達(dá)300度以上月球表面由于沒有大氣，白天溫度高，夜晚溫度低，晝夜溫差大。地球表面由于有大氣，白天溫度低，夜晚溫度高，晝夜溫差小。第18頁/共68頁熱力環(huán)流第19頁/共68頁活動）P29活動2實驗用品的準(zhǔn)備：長方形的玻璃缸（長100cm，寬30cm，高40cm左右），塑料薄膜，一盆熱水，一盆冰塊，一束香，火柴等。（1）將一盆熱水和一盆冰塊分別放置在玻璃缸的兩端。（2）用平整的塑料薄膜將玻璃缸上部開口處蓋嚴(yán)。（3）在塑料薄膜的一側(cè)（裝冰塊的盆上方）開一個小洞。（4）將一束香點燃，放進(jìn)小洞內(nèi)。第20頁/共68頁冰熱水煙現(xiàn)象觀察2、空氣運動原因？1、觀察煙霧在玻璃缸內(nèi)是如何飄動的?第21頁/共68頁現(xiàn)象觀察2、空氣運動原因？1、觀察煙霧在玻璃缸內(nèi)是如何飄動的?冷熱不均引起空氣環(huán)流冷熱第22頁/共68頁你猜對了嗎?B畫熱力環(huán)流第23頁/共68頁地面理想等壓面等壓面：空間氣壓值相等各點組成的面等壓面呈水平狀態(tài)，各等壓面是平行，大氣無運動ABCD第24頁/共68頁地面甲乙在垂直方向上，氣壓隨高度的增加而遞減在同一水平高度，空氣密度越大氣壓值越高

氣壓是指單位面積上所承受的大氣柱的重量。注意：近地面的氣壓大于高空的氣壓大氣上界丙第25頁/共68頁受熱近地面高空冷卻冷卻冷熱不均BAC？？？？？？？？？？？？高低低高低高熱力環(huán)流熱力環(huán)流A'B'C'熱力環(huán)流探究實驗第26頁/共68頁高氣壓低氣壓低氣壓高氣壓高氣壓低氣壓BAC地面冷熱不均形成的空氣環(huán)流——叫熱力環(huán)流熱力環(huán)流——是大氣運動的最基本形式第27頁/共68頁高氣壓低氣壓低氣壓高氣壓(遇冷)高氣壓(遇冷)低氣壓(受熱)BAC一.熱力環(huán)流——是大氣運動的最基本最簡單的形式地面冷熱不均形成的空氣環(huán)流——叫熱力環(huán)流大氣運動第28頁/共68頁地面的冷熱不均氣流垂直方向運動同一水平面產(chǎn)生氣壓差異大氣水平方向運動熱力環(huán)流小結(jié)熱力環(huán)流第29頁/共68頁思考：實際生活中經(jīng)常見到

熱力環(huán)流有哪些形式？海陸風(fēng)山谷風(fēng)城市熱島效應(yīng)第30頁/共68頁實驗過程把兩個燒杯分別裝滿300毫升水和干沙，并排放在一起。把兩只溫度計分別埋入水和沙中約0.5厘米。測量水和干沙的溫度，并記錄下來。因為都在室溫狀態(tài)下，它們應(yīng)該相同。把兩個燒杯同時放再室外，讓太陽照射兩個燒杯，觀察并記錄照射5分鐘和10分鐘后水和沙的溫度。將兩個燒杯放回室內(nèi)，觀察并記錄5分鐘，10分鐘后水和沙的溫度。第31頁/共68頁實驗時間：9月26號12：50～13：30第32頁/共68頁太陽下室內(nèi)沙子水沙子水0min32.5℃32.5℃5min34℃32.5℃36℃35℃10min35.5℃34℃34℃35℃15min37.5℃35℃31℃34℃第33頁/共68頁常見的熱力環(huán)流形式(1)海陸風(fēng)：白天在太陽照射下，陸地增溫快，氣溫比同

緯度海上高，空氣膨脹上升，高空氣壓比原來氣壓升

高，空氣由大陸流向海洋，近地面陸地形成低氣壓，

而海洋上因氣溫低，空氣下沉，形成高氣壓，使下層

空氣由海洋流向大陸，形成海風(fēng)，如圖a。夜間與白天

大氣的熱力作用相反而形成陸風(fēng)，如圖b。

第34頁/共68頁海洋陸地

升溫快

升溫慢

降溫快

降溫慢

海陸風(fēng)第35頁/共68頁海洋陸地升溫快，升溫慢，海風(fēng)氣溫高(低壓)氣溫低(高壓)(高壓)(低壓)第36頁/共68頁海洋陸地降溫快，氣溫低(高壓)降溫慢，氣溫高(低壓)

陸風(fēng)這種熱力環(huán)叫做“海陸風(fēng)”。(低壓)(高壓)第37頁/共68頁(2)山谷風(fēng)：山谷地區(qū)白天山坡比同高度的大氣溫度高，暖

空氣沿山坡上升，形成谷風(fēng)，如圖c。夜間山坡比同高度

的大氣溫度低，冷空氣沿山坡下滑，形成山風(fēng)，如圖d。第38頁/共68頁谷風(fēng)山谷→山頂熱熱冷

山谷風(fēng)第39頁/共68頁山風(fēng)山頂→山谷熱冷冷第40頁/共68頁第41頁/共68頁

熊熊的大火使此山區(qū)的近地面空氣受熱膨脹上升，周圍的空氣收縮下沉，形成山風(fēng)，燃燒柴草產(chǎn)生大量煙塵，為水汽提供凝結(jié)核，其中心因空氣上升冷卻凝結(jié)而降雨。

孔明存我第42頁/共68頁(3)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

民生活和工業(yè)生產(chǎn)、交通工具消耗大量燃料，釋放出大

量的人為熱量，導(dǎo)致城市氣溫高于郊區(qū)，形成城市熱島。

由于熱島存在，引起空氣在城市上升，在郊區(qū)下沉，在

城市和郊區(qū)之間形成了小型的熱力環(huán)流，叫城市風(fēng)，如

圖e所示。第43頁/共68頁問題研究BAC1、為什么城市的氣溫較周邊地區(qū)高？2、對空氣有污染的工廠應(yīng)建設(shè)在A、B、C中的

地；為什么？第44頁/共68頁CB上升氣流由郊區(qū)流向市區(qū)由郊區(qū)流向市區(qū)城市熱島效應(yīng)A市區(qū)郊區(qū)郊區(qū)思考：建個綠化帶和一有大氣污染的工廠，如何布局合理？第45頁/共68頁課堂練習(xí)1、引起大氣運動的根本原因是（）A海陸間熱力差異B太陽風(fēng)的驅(qū)動作用C地面高度不同D因緯度不同造成的地面熱量差異2、大氣運動的最簡單的形式是（）A氣旋和反氣旋B風(fēng)C熱力環(huán)流D大氣環(huán)流DC第46頁/共68頁⑤①②③④3、下圖為某地?zé)崃υ蛐纬傻母呖盏葔好娣植紶顩r示意圖，敘述正確的是：()

A.氣壓：①＜②＜③B.氣溫：甲地＜乙地C.氣流：乙地流向甲地D.天氣：甲地比乙地易形成陰雨天氣甲乙CD課堂練習(xí)第47頁/共68頁4、以下等壓面分布圖正確的（）冷熱冷冷熱冷熱冷熱熱冷熱DABCBD第48頁/共68頁5、何當(dāng)共剪西窗燭，卻話巴山夜雨時。四川盆地的夜雨量占總雨量的60～70%？大巴山脈在四川盆地，晚上谷底降溫較慢，大氣上升，溫度降低，冷卻凝固，成云致雨；而白天是下沉氣流，所以夜晚更容易降水。第49頁/共68頁1、下列現(xiàn)象出現(xiàn)的先后順序正確的是：A、太陽輻射—地面吸收—地面輻射—大氣削弱B、太陽輻射—地面吸收—大氣削弱—地面輻射—大氣逆輻射C、太陽輻射—大氣削弱—地面吸收—地面輻射—大氣逆輻射D、太陽輻射—大氣逆輻射—地面吸收—地面輻射—大氣削弱2．圖2-2中，晝夜溫差最大的是CA第50頁/共68頁3、影響太陽輻射的最主要因素是：A、云層厚薄B、太陽高度角C、海拔高度D、海陸差異太陽高度角越大，等量的太陽輻射散布的面積越

，光熱越

，地表單位面積上獲得的太陽輻射量越

；太陽高度角越大，太陽輻射經(jīng)過大氣的路徑越

，被太陽削弱的越

，到達(dá)地面的太陽輻射就越

。反之，太陽高度角越小，地面獲得的太陽輻射的能量就

。小集中多短少多越少B第51頁/共68頁資料：青藏高原平均海拔在4000米以上，太陽輻射很強(qiáng)，是我國太陽能最豐富的地區(qū)，日照時數(shù)也是全國的高值中心。但同時也是我國最冷的地區(qū)，最熱月平均最高氣溫只有10—15度左右，年平均氣溫只有7.1度。拉薩的年平均氣溫和最熱月平均氣溫就比同緯度的重慶、上海低了10—15度。1、青藏高原為什么能成為我國太陽能最豐富的地區(qū)？2、青藏高原的太陽輻射很強(qiáng)，但氣溫卻很低，兩者之間有矛盾嗎？為什么？海拔高,空氣稀薄,云量少,晴天多,大氣削弱作用少.沒有矛盾。因為:1.雖然太陽輻射強(qiáng),但是海拔高,來自大地面的熱量少；2.云量少保溫作用也弱.(注:氣溫低出現(xiàn)在沒有太陽的時候)第52頁/共68頁冷熱不均引起大氣運動——熱力環(huán)流。它是大氣運動的一種最簡單的形式。近地面空氣的受熱或冷卻，引起氣流的上升或下沉運動，導(dǎo)致同一水平面上氣壓差異。氣壓差異形成大氣的水平運動（風(fēng)）。山谷風(fēng)海陸風(fēng)城市熱島效應(yīng)課堂小結(jié)第53頁/共68頁大氣的水平運動

第54頁/共68頁學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.能夠說出形成風(fēng)的三個力2.知道水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力在方向、大小等方面的特點3.理解高空和近地面風(fēng)受力的情況以及風(fēng)向與等壓線的關(guān)系。第55頁/共68頁自主探究：1.大氣的水平運動就是

。風(fēng)向是指

。2.高空風(fēng)受哪些力的作用？3.近地面風(fēng)受到哪些力的作用？風(fēng)風(fēng)吹來的方向水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力第56頁/共68頁合作探究：1.請畫出北半球風(fēng)受二力作用時的力和最終風(fēng)向——高空風(fēng)

604百帕606百帕608百帕水平氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力風(fēng)向此時風(fēng)向與等壓線

。平行第57頁/共68頁合作探究：2.請畫出北半球風(fēng)三力作用時的力和最終風(fēng)向——近地面風(fēng)

1004百帕1006百帕1008百帕水平氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力風(fēng)向此此時風(fēng)向由

指向

，與等壓線

北半球

偏.摩擦力高壓低壓成一夾角右第58頁/共68頁規(guī)律總結(jié)受力情況風(fēng)向與等壓線關(guān)系高空風(fēng)只受

和

影響近地面風(fēng)受

、

和

共同作用

與

北半球偏，南半球

偏水平氣壓力

地轉(zhuǎn)偏向力與等壓線平行水平氣壓梯度力

地轉(zhuǎn)偏向力

摩擦力等壓線成一夾角

右左第59頁/共68頁影響風(fēng)的三種力的比較

力的名稱產(chǎn)生原因方向大小作用水平氣壓梯度力高低壓之間存在氣壓梯度水平面單位距離氣壓梯度越大，水平氣壓梯度力越

。同一幅圖中等壓線越

，水平氣壓梯度力越

地轉(zhuǎn)偏向力由于地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的一種促使沿地表做水平運動的物體偏離其運動方向的力隨風(fēng)速的增大而

，隨緯度的升高而

。只改變

北半球，南半球，不改變

摩擦力地面與空氣之間，以及運動狀況不同的空氣層之間產(chǎn)生的阻力與下墊面狀況有關(guān)既

，又影響。對近地面大氣的運動影響顯著垂直于等壓線并由高壓指向低壓

形成風(fēng)的直接原因，既影響風(fēng)速又影響風(fēng)向

大密集大垂直于風(fēng)向，北半球向右偏，南半球向左偏增大增大風(fēng)向右偏左偏風(fēng)速與風(fēng)向相反減小風(fēng)速風(fēng)向第60頁/共68頁影響風(fēng)的三種力的比較

力的名稱產(chǎn)生原因方向大小作用摩擦力地面與空氣之間，以及運動狀況不同的空氣層之間產(chǎn)生的阻力與下墊面狀況有關(guān)既

，又影響。對近地面大氣的運動影響顯著與風(fēng)向相反減小風(fēng)速風(fēng)向第61頁/共68頁巧學(xué)速記：如何在等壓線圖上判斷風(fēng)力大小和風(fēng)向1.等壓線越密集，水平氣壓梯度力

，風(fēng)力就越

。2判斷風(fēng)向可用畫圖法。首先畫出

的方向（垂直于等壓線從高壓指向低壓