大氣受熱過程和大氣運動 教學課件2023-2024學年高中地理人教版（2019）必修第一冊

大氣的受熱過程和大氣運動Theheatingprocessandatmosphericmotionoftheatmosphere第二節(jié)廣寒宮課標解讀普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）中華人民共和國教育部制定人民教育出版社課標要求1.6運用示意圖等，說明大氣受熱過程與熱力環(huán)流原理，并解釋相關(guān)現(xiàn)象。1.運用圖示說明大氣的受熱過程，能利用大氣受熱原理解釋常見的地理現(xiàn)象。2.理解熱力環(huán)流的形成，并能解釋自然界中的熱力環(huán)流。3.了解水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、近地面摩擦力及其對大氣水平運動的影響；學會根據(jù)氣壓分布圖及有關(guān)條件來判斷風力大小和風向。學習目標Interpretationofcurriculumstandards大氣水平運動04目錄大氣的受熱過程01大氣的保溫作用02大氣熱力環(huán)流03大氣的受熱過程01大氣調(diào)查：從生活感受出發(fā)，你覺得大氣受熱的能量來自哪里？2017年7月13日下午，一張非洲游客頭頂毛巾，靠坐在遮陽傘欄桿邊的照片熱傳。武警天安門警衛(wèi)支隊相關(guān)負責人告訴記者，“當時是12-14點的哨兵在值勤，看到有幾名游客在崗傘內(nèi)，問了情況，了解到其中一人有中暑現(xiàn)象，隨即呼叫了醫(yī)生?！薄爱敃r地面溫度非常高，周圍空氣烤得慌。”大氣中的一切物理過程都伴隨著能量的轉(zhuǎn)換大氣的受熱過程1.大氣對太陽輻射的削弱作用太陽輻射是

地

球

大

氣

最

重

要

的

能

量

來

源1.大氣對太陽輻射的削弱作用太陽輻射能量最集中的部分物體的溫度越高輻射中最強部分的波長越短太陽表面溫度太陽輻射

短波輻射

長波輻射太陽輻射光譜示意圖5500°C

地表、近地面大氣溫度地面輻射

22°C

大氣輻射

大氣的受熱過程2.大氣的受熱過程（1）太陽暖大地大氣的受熱過程散射吸收地面反射地面吸收大氣層太陽輻射要穿過厚厚的大氣層小部分被大氣吸收或反射大部分到達地表太陽輻射是地面的直接熱源短波輻射長波輻射圖例：太陽輻射反射2.大氣的受熱過程（2）大地暖大氣大氣的受熱過程太陽輻射散射吸收地面反射反射大氣層短波輻射長波輻射圖例：地面長波輻射是近地面大氣主要的、直接的熱源地面吸收太陽輻射而增溫以長波輻射的形式把熱量傳遞給近地面大氣地面輻射地面吸收吸收2.大氣的受熱過程（2）大地暖大氣大氣的受熱過程太陽輻射散射吸收地面反射反射大氣層短波輻射長波輻射圖例：近地面大氣吸收地面長波輻射后又以對流、傳導等方式層層向上傳遞能量地面輻射地面吸收吸收2.大氣的受熱過程（3）大氣還大地大氣的受熱過程太陽輻射散射吸收地面反射反射大氣層短波輻射長波輻射圖例：大氣增溫的同時形成大氣輻射少部分能量射向宇宙空間地面輻射吸收地面吸收大氣輻射大部分向下射回地面稱為大氣逆輻射把熱量還給地面大氣逆輻射大氣對太陽輻射的吸收具有選擇性2.大氣的受熱過程太陽暖大地、大地暖大氣、大氣還大地大氣的受熱過程近地面大氣主要的、直接的熱源：地面長波輻射太陽地面大氣短波輻射長波輻射太陽暖大地大地暖大氣2.大氣的受熱過程太陽暖大地、大地暖大氣、大氣還大地大氣的受熱過程大氣逆輻射把熱量傳給地面，一定程度上補償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用太陽地面大氣短波輻射長波輻射太陽暖大地大地暖大氣大氣還大地大氣逆輻射高處不勝寒，起舞弄清影，何似在人間蘇軾水調(diào)歌頭大氣的受熱過程2.大氣的受熱過程原理應用高處不勝寒？大氣的受熱過程2.大氣的受熱過程原理應用地面是近地面大氣主要、直接的熱源

海拔越高，到達的地面輻射越少，氣溫越低一天中最高溫在午后2時？大氣的受熱過程2.大氣的受熱過程原理應用正午太陽高度最大，陽光最強烈，但是地面吸收太陽短波輻射轉(zhuǎn)化為地面長波輻射加熱大氣需要一定時間，因此午后1-2個小時氣溫最高大氣的保溫作用02大氣大氣的保溫作用大氣逆輻射把熱量傳給地面，這就在一定程度上補償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用大氣逆輻射溫室氣體增多大氣逆輻射化石燃料燃燒增強大氣的保溫作用全球變暖注：主要的溫室氣體有水汽（H2O）、二氧化碳（CO2）、氧化亞氮（N2O）、氟利昂、甲烷（CH4）等保溫作用增強氣溫變高原理應用大氣逆輻射地面輻射吸收增強多云夜晚更暖和天空云層厚，大氣逆輻射強，保溫作用強大氣的保溫作用原理應用大氣逆輻射冬夜晴無雨早起必有霜天氣晴朗，天空云量少，大氣逆輻射弱，保溫作用下降，晝夜溫差大，溫暖白天形成較多水蒸氣，夜間地面氣溫很低，凝華成固態(tài)大氣的保溫作用原理應用大氣逆輻射人造煙幕防御霜凍增強了大氣逆輻射，補償?shù)孛鎿p失的熱量，加強對地面的保溫作用大氣的保溫作用原理應用大氣逆輻射蔬菜大棚玻璃花房白天，塑料薄膜、玻璃能讓太陽短波輻射透射進入，而地面長波輻射卻不能穿透散失，從而將熱量保留在塑料大棚或玻璃溫室里夜晚，由于覆蓋材料的保溫作用，室內(nèi)氣溫不至于過低大氣的保溫作用原理應用大氣逆輻射大氣對太陽輻射的削弱作用Weakeneffects大氣的受熱過程Heatprocess大氣對地面的保溫作用Heatpreservationeffects……大氣的受熱過程吸收反射散射太陽暖大地大地暖大氣大氣還大地大氣逆輻射近地面大氣主要熱源地面輻射大氣最重要的能量來源太陽輻射大氣熱力環(huán)流03大氣1.大氣運動(1)成因熱量差異太陽輻射分布不均1.大氣運動(2)分類水平運動垂直運動風上升、下沉天氣變化1.大氣運動(3)意義熱量與水汽輸送為什么暖氣在下，空調(diào)在上？實驗實驗用品：1000ml燒杯、分別裝有熱水與冰塊的兩個50ml燒杯操作：將熱水與冰塊分別放置兩端，用大燒杯蓋住兩個小燒杯，觀察水霧是如何運動的，有什么規(guī)律？2.大氣熱力環(huán)流(1)概念由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為大氣熱力環(huán)流冷熱大氣運動最簡單的形式2.大氣熱力環(huán)流(1)概念①等壓面是空間中氣壓相等的點組成的面等壓面①1015101010051000地面單位：百帕（hpa）等壓線:氣壓相等的點連接起來所成的封閉線地表性質(zhì)均一，且溫度一致地表受熱均勻2.大氣熱力環(huán)流(2)原理地面AB受熱上升冷卻下沉低高高低等壓面A’B’地表冷熱不均1015101010051000熱冷2.大氣熱力環(huán)流(2)原理地面ABC受熱上升冷卻下沉冷卻下沉低高高高低低等壓面A’B’C’氣壓：B＞A＞A‘＞B’“熱脹冷縮”10151010100510002.大氣熱力環(huán)流(2)原理地面思考：氣溫、氣壓、氣流三者之間有什么關(guān)系？地面溫度高的區(qū)域空氣膨脹上升，使得空氣柱內(nèi)分子數(shù)目減少，氣壓降低。氣溫高低氣壓差異→→空氣運動空氣柱氣溫高低引起空氣垂直方向上的上升或下沉運動，使同一水平面產(chǎn)生氣壓差異，空氣水平運動熱氣球孔明燈水霧城市風海陸風山谷風熱力環(huán)流常見形式2.大氣熱力環(huán)流(3)常見形式思考：閱讀教材P37案例：城市熱島環(huán)流1.城市與郊區(qū)溫度相比有何特點？原因是什么？2.根據(jù)熱力環(huán)流原理說明城市熱力環(huán)流的形成過程3.城市熱島環(huán)流對空氣污染嚴重工廠的布局有何要求？上升氣流由郊區(qū)流向中心區(qū)由郊區(qū)流向中心區(qū)中心區(qū)郊區(qū)郊區(qū)城市熱島環(huán)流低高高有大氣污染的工業(yè)應布局在城市風范圍以外海陸風低高高低海風陸地升溫快（相對為熱源）海洋升溫慢（相對為冷源）白天海陸熱力性質(zhì)差異海陸風低高高低陸風陸地降溫快（相對為冷源）海洋升溫慢（相對為熱源）夜晚活動：分析夏冬季海陸大氣熱力環(huán)流君問歸期未有期，巴山夜雨漲秋池。何當共剪西窗燭，卻話巴山夜雨時。夜雨寄北李商隱

（唐）思考：“巴山”為何會“夜雨漲秋池”？（巴山：泛指我國西南山地）山谷風高低低山坡升溫快相對為熱源同一水平面空氣升溫慢相對為冷源谷風白天夜晚山谷風低高高山坡降溫快相對為冷源同一水平面空氣降溫慢相對為熱源山風大氣熱力環(huán)流總結(jié)大氣熱力環(huán)流01大氣運動（1）成因02大氣熱力環(huán)流03常見形式（2）類型（3）意義（1）概念（2）原理城市熱島環(huán)流海陸風山谷風大氣水平運動——風04大氣風風車風風箏風風浪空氣在運動過程中會受到哪些因素影響？水平氣壓梯度力摩擦力地轉(zhuǎn)偏向力（水平氣壓差異）閱讀教材，討論氣壓/hpa101010201030水平氣壓梯度力B同一水平面上單位距離間的氣壓差水平氣壓梯度1.作用力（1）水平氣壓梯度力由同一水平面的氣壓梯度產(chǎn)生的促使大氣由高壓區(qū)流向低壓區(qū)的力水平氣壓梯度力①②方向：垂直于等壓線，由高壓指向低壓方向和大?、鄞笮。喝Q于氣壓梯度形成風的直接原因A風1.作用力（1）水平氣壓梯度力1010hpa1000hpaAB比較A、B兩地的風力氣壓梯度越大，水平氣壓梯度力越大，風力越大A＞B1010hpa1000hpa1005hpaAB1.作用力（1）水平氣壓梯度力比較A、B兩地的風力同一幅等壓線圖的情況下，等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大，風力越大A＞B水平氣壓梯度力B由于地球自轉(zhuǎn)，導致物體水平運動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)的力稱為地轉(zhuǎn)偏向力地轉(zhuǎn)偏向力1.作用力（2）地轉(zhuǎn)偏向力北半球作用力示意圖①北半球右偏，南半球左偏(垂直于空氣運動的方向）方向和大?、贏地轉(zhuǎn)偏向力改變風向，不改變大小風為何荒漠地區(qū)的風速比林地大？為什么海上的風速比陸地上大？水平氣壓梯度力B兩個相互接觸并擠壓的物體，在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對運動或相對運動趨勢的力摩擦力1.作用力（3）摩擦力北半球作用力示意圖①方向：方向與風向相反方向和大?、贏地轉(zhuǎn)偏向力大?。喝Q于地表的粗糙程度摩擦力對風有阻礙作用，可以減小風速風摩擦力影響風的三種力方向大小風速風向水平氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力摩擦力垂直于等壓線由高壓指向低壓與風向垂直北半球向右偏南半球向左偏與風向相反等壓線越密集水平氣壓梯度力越大大小隨緯度增加而增加赤道為零下墊面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大，反之越小水平氣壓梯度力越大，風速越大不影響風速使風速減小風沿水平氣壓梯度力方向運動使風向逐漸偏離氣壓梯度力的方向摩擦力越大，風向與等壓線之間的夾角越大2.風向（1）近地面的風風水平氣壓梯度力摩擦力地轉(zhuǎn)偏向力2.風向（1）近地面的風風水平氣壓梯度力摩擦力地轉(zhuǎn)偏向力影響因素：水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力風向與等壓線斜交2.風向（2）高空的風風水平氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力2.風向（2）高空的風風水平氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力影響因素：水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力風向與等壓線平行如圖所示，一架飛機在北半球自東向西飛行，飛機左側(cè)是高壓，可判斷（）低壓高壓東西A.順風飛行B.逆風飛行C.風從南側(cè)吹來D.風從北側(cè)吹來B風向課時作業(yè)偏東（東南）風海平面氣壓分布圖（2016年11月9日6時）思考1.比較甲、乙兩地氣壓梯度大小，并說明理由。2.在圖上畫出甲、乙兩地的風向。3.比較甲、乙兩地風速大小，并說明理由。偏北（西北）風風向等壓線圖判斷風速風向判斷：“三步驟”定水平氣壓梯度力在等壓線圖中，畫出過該點的切線，并過切點作垂直于切線的虛線箭頭（由高壓指向低壓，但并非一定指向低壓中心），表示水平氣壓梯度力的方向。定地轉(zhuǎn)偏向力分清圖示是哪個半球，面向水平氣壓梯度力的方向，若是北半球，風向向右偏；若是南半球，風向向左偏。定最終風向①近地面：在三力作用下，最終風向與等壓線成一夾角（30°~45°）。②高空：風向與等壓線平行。作圖：等壓線圖上畫風向1018AB1016101410121010北半球近地面風向水平氣壓梯度力約45°風速判斷：同一幅等壓線分布圖上等壓線密集的地方，水平氣壓梯度力大，風速大不同等壓線分布圖上要判斷單位距離內(nèi)的氣壓差，氣壓