2.2課時(shí)1大氣受熱過(guò)程和熱力環(huán)流學(xué)案高一地理人教版

第二節(jié)大氣受熱過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過(guò)對(duì)大氣受熱過(guò)程、熱力環(huán)流的過(guò)程分析,從時(shí)空綜合的角度認(rèn)識(shí)大氣運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,從要素綜合的角度分析近地面風(fēng)和高空風(fēng)的受力情況。(綜合思維)2.在理解熱力環(huán)流的基礎(chǔ)上,觀察生活中的熱力環(huán)流現(xiàn)象,嘗試設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證生活中的熱力環(huán)流。(地理實(shí)踐力)3.聯(lián)系大氣的組成、熱力環(huán)流和風(fēng)等不同層次的大氣運(yùn)動(dòng),認(rèn)識(shí)地理環(huán)境對(duì)人類的影響;通過(guò)溫室效應(yīng)、城市熱島等地理現(xiàn)象認(rèn)識(shí)人類對(duì)地理環(huán)境的作用。(人地協(xié)調(diào)觀)第1課時(shí)大氣受熱過(guò)程和熱力環(huán)流【自主預(yù)習(xí)】一、大氣受熱過(guò)程1.能量來(lái)源:①。

2.受熱過(guò)程(1)太陽(yáng)短波輻射在穿過(guò)大氣的過(guò)程中,小部分被大氣②或反射,大部分到達(dá)③,并被地面吸收和④。

(2)地面因吸收太陽(yáng)輻射而增溫,同時(shí)又以⑤的形式把熱量傳遞給⑥,使大氣增溫,這種輻射熱量交換是大氣增溫的最重要方式。

(3)大部分太陽(yáng)短波輻射能夠射到地面,大氣對(duì)地面長(zhǎng)波輻射吸收較多。所以,⑦是近地面大氣主要的、直接的熱源。

(4)意義:影響著大氣的⑧、溫度分布和變化,制約著大氣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

二、大氣對(duì)地面的保溫作用對(duì)流層中的水汽、二氧化碳吸收⑨輻射的能力很強(qiáng),在增溫同時(shí)也向外輻射長(zhǎng)波輻射,大部分向地表輻射,這部分輻射被稱為⑩,其對(duì)地面起到保溫作用。

三、大氣熱力環(huán)流熱力環(huán)流的形成:地面不均—空氣垂直運(yùn)動(dòng)—同一水平面上的差異—大氣的水平運(yùn)動(dòng)。

【答案】①太陽(yáng)輻射②吸收③地球表面④反射⑤長(zhǎng)波輻射⑥近地面大氣⑦地面長(zhǎng)波輻射⑧熱狀況⑨長(zhǎng)波⑩大氣逆輻射冷熱氣壓【合作探究】情境導(dǎo)入左圖為寒潮來(lái)臨前,人們用熏煙的方式來(lái)保護(hù)果樹,為什么熏煙能減輕果樹的凍害?右圖為草原犬鼠的洞穴示意圖,為何草原犬鼠洞穴的兩個(gè)出口一高一低?進(jìn)入今天的課堂,我們可以揭開這兩個(gè)謎底。主題1：大氣的熱力作用主題探究情境下圖為大氣受熱過(guò)程示意圖。任務(wù)1說(shuō)出圖中字母代表的箭頭含義?！敬鸢浮緼為太陽(yáng)輻射,B為大氣吸收太陽(yáng)輻射,C為大氣反射太陽(yáng)輻射,D為到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射,E為地面反射太陽(yáng)輻射,F為地面輻射,G為大氣吸收地面輻射,H為地面輻射,I為大氣逆輻射,J為大氣輻射。任務(wù)2從數(shù)量上比較A與D的大小,并說(shuō)明原因?！敬鸢浮緼大于D。D為A經(jīng)過(guò)大氣層的削弱作用后到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射。任務(wù)32022年1月15日,位于南太平洋的島國(guó)湯加境內(nèi)的海底火山(20.57°S,175.38°W)發(fā)生猛烈噴發(fā),此次火山橫向蔓延范圍廣,產(chǎn)生的灰燼多,火山噴發(fā)時(shí)白晝宛如黑夜,試分析其原因?！敬鸢浮炕鹕絿姲l(fā)產(chǎn)生水汽和較大顆粒的塵埃、固體雜質(zhì)會(huì)反射太陽(yáng)輻射。素養(yǎng)培育地膜之績(jī)——培育地理實(shí)踐力情境農(nóng)用地膜的使用是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的一項(xiàng)重要改變。通過(guò)配合農(nóng)作物的其他栽培方式方法,可以顯著改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境條件,促使作物的快速生長(zhǎng),是提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)的一種實(shí)用性栽培技術(shù)。但是由于其顏色的不同,表現(xiàn)出來(lái)的具體性能不同。無(wú)色透明地膜廣泛用于春季增溫和蓄水保墑;黑色地膜能有效防止土壤中水分的蒸發(fā)和抑制雜草的生長(zhǎng);藍(lán)色地膜的主要特點(diǎn)是在弱光照射條件下,透光率高于普通膜,在強(qiáng)光照射條件下,透光率低于普通膜,保溫性能良好;銀灰色地膜能增加地面反射光,有利于果實(shí)著色。地處不同區(qū)域,它們發(fā)揮的作用也不相同。華北地區(qū)在春播時(shí)進(jìn)行地膜覆蓋,可有效地提高地溫,保障了農(nóng)作物的正常發(fā)芽生長(zhǎng);西北干旱農(nóng)業(yè)區(qū),地膜具有較好的保水、保墑、增溫、增肥等作用,使相應(yīng)農(nóng)作物單產(chǎn)量提高30%左右;山東膠東的一些果農(nóng)夏季在蘋果樹下也覆蓋地膜。任務(wù)1北方地區(qū)的溫室大棚生產(chǎn)中,最適合選擇哪一種顏色的地膜?為什么?【答案】藍(lán)色地膜?？梢栽鰪?qiáng)保溫效果。任務(wù)2說(shuō)明華北地區(qū)在春播時(shí)利用地膜覆蓋提高地溫的原理?！敬鸢浮繙p少地面輻射,減少地面熱量損失,起到保溫效果。任務(wù)3山東膠東果農(nóng)夏季會(huì)選擇哪一種顏色的地膜覆蓋在蘋果樹下?起到什么作用?【答案】銀灰色。反射太陽(yáng)輻射,增加光效,提高光合效率,同時(shí)利于蘋果增色,提高品質(zhì)。知識(shí)小結(jié)1.大氣的受熱過(guò)程(1)能量來(lái)源地球大氣熱量的根本來(lái)源:太陽(yáng)輻射。近地面大氣主要、直接的熱源:地面輻射?！案咛幉粍俸爆F(xiàn)象的原因:海拔越高處,距離地面越遠(yuǎn),獲得的地面輻射越少,氣溫越低,因此近地面大氣的氣溫隨高度增加而遞減。(2)大氣的受熱過(guò)程受熱過(guò)程具體說(shuō)明地理意義環(huán)節(jié)Ⅰ:“太陽(yáng)暖大地”絕大部分太陽(yáng)輻射透過(guò)大氣射到地面,地面因吸收太陽(yáng)輻射能而增溫地面增溫→太陽(yáng)是地面的根本熱源環(huán)節(jié)Ⅱ:“大地暖大氣”地面被加熱,并以地面輻射的形式向大氣傳遞熱量,除少數(shù)透過(guò)大氣射向宇宙空間外,絕大部分被近地面大氣中的水汽和二氧化碳等吸收大氣增溫→地面是近地面大氣主要、直接的熱源環(huán)節(jié)Ⅲ:“大氣還大地”大氣在增溫的同時(shí)也向外輻射熱量,其中大部分射向地面,稱為大氣逆輻射,大氣遞輻射將大部分熱量返還地面熱量返還地面→實(shí)現(xiàn)大氣對(duì)地面的保溫作用(3)大氣的兩大作用①對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用吸收作用:具有選擇性,臭氧主要吸收紫外線,二氧化碳和水汽主要吸收紅外線。反射作用:沒(méi)有選擇性,與云層厚度有關(guān)。散射作用:波長(zhǎng)越短的可見光越容易被散射。②大氣對(duì)地面的保溫作用大氣增溫產(chǎn)生大氣輻射(長(zhǎng)波輻射),其中射向地面的那部分稱為大氣逆輻射,其將部分熱量還給地面,補(bǔ)償了地面輻射損失的熱量,對(duì)地面起到保溫作用。知識(shí)拓展大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用隨緯度、時(shí)間而變化(1)隨緯度變化(圖Ⅰ)緯度越低,太陽(yáng)高度越大,太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣的路程越短,被大氣削弱得越少,到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射越多;緯度越高,太陽(yáng)輻射被大氣削弱得越多,到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射越少。(2)隨時(shí)間變化(圖Ⅱ)正午太陽(yáng)高度越大,太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣的路程越短,被大氣削弱得越少,輻射作用越強(qiáng);反之,被大氣削弱得越多,輻射作用越弱。特別提醒大氣逆輻射是大氣輻射的一部分,白天和晚上是始終存在的,并且白天輻射更強(qiáng)。2.大氣受熱過(guò)程在實(shí)踐中的應(yīng)用現(xiàn)象原因晴朗天空呈蔚藍(lán)色晴天時(shí),太陽(yáng)光中的藍(lán)、紫色光易被散射陰沉天空呈灰白色陰天時(shí),云層厚,大部分太陽(yáng)光被反射日出前、日落后天空明亮大氣的散射作用改變了太陽(yáng)光的方向白天多云時(shí)氣溫比白天晴天時(shí)低多云時(shí),云層反射作用強(qiáng),夜晚多云時(shí)氣溫比夜晚晴天時(shí)高夜晚多云時(shí),大氣逆輻射強(qiáng),地面散失熱量少晚秋或寒冬霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚晴朗夜晚,大氣逆輻射弱,熱量散失多,地面氣溫低,易出現(xiàn)霜凍、大霧等現(xiàn)象青藏高原光照強(qiáng)但氣溫低高原上空氣稀薄,大氣削弱作用小,但保溫作用也弱利用煙霧防霜凍煙霧能增強(qiáng)大氣逆輻射,減少地面熱量的散失對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練霧霾天氣是大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地飄浮在空中,使水平能見度小于10km的空氣渾濁現(xiàn)象。下圖中①是大氣吸收,②是地面輻射,③是大氣逆輻射,④是太陽(yáng)輻射。讀圖,回答1~2題。1.當(dāng)霧霾籠罩時(shí),下列說(shuō)法不正確的是()。A.大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用增強(qiáng)B.大氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)更加旺盛C.到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射減弱D.夜晚大氣對(duì)地面的保溫作用增強(qiáng)2.溫室效應(yīng)增強(qiáng)的實(shí)質(zhì)是()。A.①增強(qiáng)B.②增強(qiáng)C.③增強(qiáng)D.④增強(qiáng)【答案】1.B2.C【解析】第1題,霧霾籠罩時(shí),到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射減弱,大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用增強(qiáng);地面增溫較慢,大氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)不明顯;夜晚大氣對(duì)地面的保溫作用增強(qiáng)。第2題,溫室效應(yīng)增強(qiáng)的實(shí)質(zhì)是大氣逆輻射(③)增強(qiáng),并非太陽(yáng)輻射(④)、地面輻射(②)增強(qiáng);大氣對(duì)地面輻射吸收(①)增強(qiáng),是大氣溫度升高的直接原因,與題意不符。主題2：熱力環(huán)流主題探究情境1實(shí)驗(yàn)用材:環(huán)流探測(cè)裝置、測(cè)溫探頭、食用色素(紅、藍(lán))、燒杯。實(shí)驗(yàn)步驟:①分別向環(huán)流探測(cè)裝置的1、2號(hào)柱內(nèi)加入紅色、藍(lán)色色素適量;②再分別向1、2號(hào)柱內(nèi)加入等量溫水,水位接近柱口;③將環(huán)流探測(cè)裝置分別放入兩個(gè)裝有不同溫度的水的燒杯中;④用測(cè)溫探頭測(cè)水溫,數(shù)據(jù)是甲號(hào)杯10℃、乙號(hào)杯30℃。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:1、2號(hào)柱杯內(nèi)水顏色都成混合色。任務(wù)1實(shí)驗(yàn)后,紅、藍(lán)水開始流動(dòng),請(qǐng)?jiān)谙聢D中(A、B、C、D間)用實(shí)線箭頭畫出該實(shí)驗(yàn)?zāi)７碌拇髿膺\(yùn)動(dòng)狀況?！敬鸢浮咳蝿?wù)2將圖中A、B、C、D四地氣壓由高到低排列?！敬鸢浮緽、D、A、C。任務(wù)3請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴驁D說(shuō)明其過(guò)程?！敬鸢浮竣倮錈岵痪诖怪边\(yùn)動(dòng)③水平運(yùn)動(dòng)情境2“穿堂風(fēng)”也叫“過(guò)堂風(fēng)”,是氣象學(xué)中一種空氣流動(dòng)的現(xiàn)象,是流動(dòng)于建筑物內(nèi)部空間的風(fēng)。我國(guó)許多地區(qū)民居設(shè)計(jì)都充分考慮了穿堂風(fēng)。下圖為我國(guó)西南山區(qū)的傳統(tǒng)民居穿堂風(fēng)示意圖。任務(wù)1與“穿堂風(fēng)”的形成有關(guān)的地理原理是什么?【答案】熱力環(huán)流。任務(wù)2比較“穿堂風(fēng)”形成過(guò)程中流入?yún)^(qū)和流出區(qū)的氣溫、氣壓差異?！敬鸢浮苛鞒鰠^(qū):氣溫低、氣壓高。流入?yún)^(qū):氣溫高、氣壓低。任務(wù)3民居房前石子地面、房后種植林木,可以明顯增強(qiáng)夏季穿堂風(fēng)。請(qǐng)加以解釋?！敬鸢浮渴拥孛嬖鰷剌^快,林木增溫較慢,(房前石子地面、房后林木)增強(qiáng)了房前房后的溫差,增強(qiáng)了熱力環(huán)流。素養(yǎng)培育熱島效應(yīng)——培育人地協(xié)調(diào)觀、地理實(shí)踐力情境圖甲為北京近地面多年平均氣溫(單位:℃)分布圖,圖乙為北京城市熱島環(huán)流模式示意圖。任務(wù)1觀察圖甲,說(shuō)出北京市近地面多年平均氣溫的分布特點(diǎn)及形成原因?！敬鸢浮刻攸c(diǎn):氣溫從市區(qū)向四周的郊區(qū)降低。原因:與鄉(xiāng)村相比,市區(qū)人口、工業(yè)集中,生產(chǎn)、生活排放的廢熱較多;城市下墊面性質(zhì)改變(林地、草地、濕地改造成建設(shè)用地);城市規(guī)劃不合理影響熱量擴(kuò)散。任務(wù)2根據(jù)城市熱島環(huán)流的大氣運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),你認(rèn)為北京市規(guī)劃的以凈化空氣為主要目的的造林重點(diǎn)應(yīng)選在圖乙中①②③三地中的(填序號(hào))地,理由是

。

【答案】①來(lái)自城市的下沉氣流,經(jīng)過(guò)林地的吸煙除塵作用,空氣可以得到凈化任務(wù)3北京市要把大氣污染嚴(yán)重的某大型企業(yè)從市區(qū)遷到②地。根據(jù)圖示城市熱島環(huán)流的特點(diǎn),分析其對(duì)北京的城鄉(xiāng)環(huán)境帶來(lái)的影響?！敬鸢浮勘苊夤S排放的大氣污染物從近地面流向北京城區(qū),減輕了城區(qū)的大氣污染,但會(huì)污染鄉(xiāng)村的大氣環(huán)境。知識(shí)小結(jié)1.熱力環(huán)流的形成(1)一個(gè)過(guò)程(2)兩個(gè)方向垂直方向與冷熱差異有關(guān),熱上升,冷下沉水平方向與氣壓差異有關(guān),從高壓流向低壓(3)三個(gè)關(guān)系①溫差關(guān)系:(如上圖中甲、乙兩地所示)②風(fēng)壓關(guān)系:水平方向上,風(fēng)總是從高壓吹向低壓。③等壓面的凹凸關(guān)系受熱:低空下凹、高空上凸。變冷:低空上凸、高空下凹。2.常見的熱力環(huán)流形式及其影響熱力環(huán)流是一種最簡(jiǎn)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,人類活動(dòng)都有可能導(dǎo)致熱力環(huán)流的形成。具體分析如圖表所示。形式形成過(guò)程圖示影響海陸風(fēng)濱海地區(qū)白天因陸地升溫快,空氣膨脹上升,近地面形成低壓;海洋上氣溫低,產(chǎn)生下沉氣流,形成高壓,風(fēng)由海洋吹向陸地,形成海風(fēng)(圖a);晚上與白天熱力作用相反,風(fēng)由陸地吹向海洋,形成陸風(fēng)(圖b)海陸風(fēng)使得濱海地區(qū)氣溫日較差減小,降水增多山谷風(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)(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)(圖d)山谷和盆地常因夜間冷的山風(fēng)吹向谷底,使谷底和盆地內(nèi)形成逆溫層,阻礙了空氣的垂直運(yùn)動(dòng),易造成大氣污染城市風(fēng)城市居民生活、工業(yè)和交通工具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”,引起空氣在城區(qū)上升,在郊區(qū)下沉,在城區(qū)和郊區(qū)之間形成了小型的熱力環(huán)流。近地面風(fēng)由郊區(qū)吹向城區(qū),叫城市風(fēng)一般將綠化帶布置于氣流下沉處及下沉距離以內(nèi),而將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布置于氣流下沉距離之外對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練某中學(xué)生在我國(guó)西北某地野外考察時(shí),感受到林地和沙地間存在熱力環(huán)流。讀圖,回答1~2題。1.該同學(xué)由沙地走向林地過(guò)程中感受到風(fēng)()。A.從東北方向吹來(lái)B.從東南方向吹來(lái)C.從西南方向吹來(lái)D.從西北方向吹來(lái)2.該同學(xué)依據(jù)觀察結(jié)論繪制熱力環(huán)流示意圖,正確的是()。ABCD【答案】1.B2.C【解析】第1題,白天沙地升溫快,氣溫高,盛行上升氣流,近地面氣壓低;林地白天升溫慢,氣溫低,盛行下沉氣流,近地面氣壓相對(duì)較高,因此水平氣壓梯度力由林地指向沙地,結(jié)合圖中方向標(biāo)注,即由東指向西。該地位于我國(guó)西北地區(qū),位于北半球,水平氣流相對(duì)于水平氣壓梯度力向右偏,形成東南風(fēng),因此該同學(xué)由沙地走向林地過(guò)程中感覺(jué)到風(fēng)從東南方向吹來(lái)。第2題,沙地的比熱容小于林地,因此白天沙地溫度高于林地,氣流上升,在近地面形成低壓,林地氣流下沉,近地面形成高壓,近地面風(fēng)應(yīng)從林地吹向沙地;同理,夜晚林地氣溫相對(duì)較高,氣壓低,沙地氣溫低,氣壓高,近地面風(fēng)從沙地吹向林地;城市主要因廢熱排放較多,氣溫高于周圍郊區(qū),城區(qū)氣流上升,在近地面形成低壓,郊區(qū)近地面為高壓,近地面風(fēng)從郊區(qū)吹向城市,故C圖符合題意?！倦S堂檢測(cè)】思維構(gòu)建【答案】①大地暖大氣②冷熱不均即時(shí)訓(xùn)練幾十年前,法國(guó)藝術(shù)家伊夫·克萊因在米蘭畫展上展出了八幅涂滿近似群青色顏料的畫板,“克萊因藍(lán)”正式亮相于世人眼前。2022年5月,成都地區(qū)頻現(xiàn)“克萊因藍(lán)”好天氣(下圖)。讀圖,回答1~2題。1.“克萊因藍(lán)”天氣出現(xiàn)時(shí),()。A.大氣反射增強(qiáng)B.大氣吸收增強(qiáng)C.地面輻射減弱D.大氣逆輻射減弱2.有助于增加成都市“克萊因藍(lán)”天氣次數(shù)的有效舉措是()。A.保護(hù)臭氧層B.調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)C.加強(qiáng)熱島效應(yīng)D.擴(kuò)大地面硬化面積【答案】1.D2.B【解析】第1題,“克萊因藍(lán)”天氣出現(xiàn)時(shí)說(shuō)明天空呈藍(lán)色,是晴天,因此當(dāng)“克萊因藍(lán)”天氣出現(xiàn)的時(shí)候,天空云層較薄,大氣反射減弱,大氣吸收減弱?！翱巳R因