大气的受热过程及热力环流.docx
《大气的受热过程及热力环流.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大气的受热过程及热力环流.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
大气的受热过程及热力环流
第二章地球上的大气
第一节 冷热不均引起大气运动
第1课时 大气的受热过程及热力环流
【课标要求】
运用图表说明大气受热过程。
【学习目标】
1.了解大气对太阳辐射的吸收、反射作用。
2.运用图示说明太阳辐射、地面辐射和大气辐射之间的关系。
3.运用图表分析说明大气的受热过程及大气保温作用的基本原理。
4.掌握热力环流的形成原理,并能解释有关的自然现象,如城市热岛效应。
【课前知识梳理】
一、大气的受热过程
1、能量来源
(1)地球大气最重要的能量来源:
。
(2)近地面大气主要、直接的热源:
。
2、受热过程(填出①~⑨代表的含义))
(1)两个过程
名称
具体过程
结果
地面增温过程
大部分A__________________透过大气到达地面
使地面增温
大气增温过程
地面增温后以B__________________的形式向近地面大气传递热量
使大气增温
削弱作用:
大气层中水汽、云层、尘埃等对少部分太阳辐射的吸收或反射
(2)两个作用
保温作用:
弥补了地面热量损失,对地面起到保温作用
3、意义
(思考)1、为什么“高处不胜寒”?
二、热力环流
1、大气运动的根本原因
太阳辐射能的________分布不均,造成高低纬度间的________差异。
2、热力环流——大气运动的最简单形式
(1)概念:
是由_______________而形成的空气环流,它是__________的最简单形式。
(2)形成过程
①A地受热,空气上升,形成________;
D处空气密度增大,形成________;
②B、F地冷却,空气下沉,形成________;
C、E处空气密度减小,形成________;
③同一水平面上,气流由________流
向________,在图中用箭头标出空气的运动方向。
(3)常见形式:
________、城市风、山谷风。
(思考)2、古诗云“何当共剪西窗烛,却话巴山夜雨时。
”你能解释巴山为何多夜雨吗?
【课堂互动探究】
★知识点一大气的受热过程
(活动一)
1、结合教材图2.2,回答下列问题。
(1)大气逆辐射的存在,对地面有什么作用?
如果用“大气保温作用”概括,你认为合适吗?
(2)据图分析,为什么月球表面的昼夜温度变化比地球表面剧烈?
(3)阴天的白天气温比较低的原因?
(4)在晚秋和寒冬,为什在霜冻多出现在晴朗的夜晚?
为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用?
(5)请用大气受热过程原理,解释新疆谚语“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”
【归纳总结】一、大气的受热过程
1、大气对太阳辐射的削弱作用—(分析一地白天气温的高低,主要考虑大气对太阳辐射的削弱作用)
(1)主要方式
O3(平流层)吸收紫外线
有选择性CO2(对流层)吸收红外线
吸收可见光的吸收很少
削弱方式最弱
例子:
平流层气温随海拔高度增加而上升
无选择性
表现:
云层、较大颗粒的尘埃
(云层越厚,云量越多,反射越强)
反射削弱方式最强
例子:
夏季,多云的白天气温不会太高。
世界最热的地区不在赤道,而在北纬20º-30º的沙漠地区
树阴下,房间里无处仍然明亮
日出天已明,日落天不黑
散射若质点是空气分子或微小尘埃时→有选择性(波长越短,散射越明显)
如晴朗的天空蔚蓝色
若质点是颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴时→无选择性
如在阴天时,或者大气中尘埃、烟雾较多时,天空呈灰白色
2、大气的温室效应—(分析一地夜晚气温的高低,要考虑大气对地面保温作用的强弱)
(1)太阳辐射、地面辐射、大气辐射及其转化
(2)大气保温作用原理
一是大气吸收地面辐射增温。
对流层大气中的水汽和CO2对地面长波辐
射的吸收能力很强,将地面辐射释放的热量大
部分保存在大气中。
二是大气逆辐射对地面起保温作用。
大气吸热后以大气逆辐射的形式将大部分热量返还给地面,在一定程度上弥补了地面辐射损失的热量。
(3)大气保温作用的物理过程(如下图)
①地面增温—地面吸收太阳短波辐射;(太阳暖大地)
②大气增温—大气吸收地面长波辐射,保持热量;(大地暖大气)
③大气保温—大气逆辐射将大部分热量还给地面,补偿地面损失的热量。
(大气还大地)
(小结)
(例1)读图,回答下列问题。
(1)图中A表示________,B表示________,
C表示________。
(2)该图主要表示的大气的热力作用是________。
(3)当大气中二氧化碳等气体增多时,图中字母C
将发生变化,其趋势是________,结果是________,
【课堂互动探究】
★知识点二热力环流
(活动二)
结合热力环流形成示意图,探究热力环流
的形成过程。
(1)根据图a分析,在地面受热均匀的情况下,
等压面有何分布特点?
(2)根据图b,在地面受热不均的情况下,分析空气在垂直方向上的运动和气压分布的相应变化特点。
冷热状况
垂直运动状况
气压高低变化
A受热
________
_________________
_________________
B、C受冷
_______
________________
________________
(3)结合图c思考,空气在水平方向上如何运动?
与垂直方向上气流运动形成什么特征的大气运动?
(4)仔细观察图b、c,同一水平面上的气压高低与等压面凸凹有何对应关系?
(5)在同一地点,气压在垂直方向上如何变化
2、尝试应用热力环流的形成原理分析海陆热力环流的形成与影响
(1)想一想白天和夜间,陆地和海洋之间分别具有怎样的冷热差异,据此完成下表。
时间
气温差异
陆地
海洋
白天
增温,气温
增温,气温
夜间
增温,气温
增温,气温
(2)说出图A和图B中海洋和陆地气压的高低
(3)一天之,海岸边何时吹海风,何时吹陆风?
(4)在图A和图B上分别画出陆地和海洋之间
的大气运动方向,使之构成一个环流圈。
(5)分析海陆风对海滨地区的气温有什么调节作用
【探究总结】——热力环流
1、概念:
由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动最简单的形式
2、形成:
说明:
①气压垂直分布规律:
气压随高度增加而降低。
(即高度越高,气压越低)
②气压的水平分布规律:
在同一高度上,等压面凸起的地方是高压区,等压面下凹的地方是低压区(高高低低)
③高气压和低气压是指同一水平高度的气压状况;同一地点在垂直方向上永远是近地面气压大于高空气压。
④同一水平面上,空气总是由高压区流向低压区。
⑤高空气压高低与近地面气压高低刚好相反。
⑥近地面气温和气压呈负相关(热—低压、冷—高压)
【注意提示】判断气压高低、气温高低的方法
(1)“高高低低,上下相反”:
无论是在高空还是近地面,等压面向上(高处)凸出的地方为高压,即“高高”;等压面向下(低处)凹下的地方,为低压,即“低低”;高空(上)和近地面(下)的气压状况是相反的,即“上下相反”。
(2)“由高到低,温压相反”:
在同一水平面上,气流运动方向应由高压流向低压,即“由高到低”;在近地面,气温与气压是相反的,即“温压相反”。
据同一高度上气压的分布,可知气流运动的方向。
3、常见的热力环流
(1)城市风
由于城市人口集中,并不
断增多,工业发达,居民生活、
工业生产和交通工具大量燃料,
释放大量的人为热,导致城市
气温高于郊区,形成“城市
热岛”。
当大的环流微弱时,
由于城市热岛的存在,引起空气在城市上升,在郊区下沉,然后近地面大气由郊区吹向城市的环流。
城市规划时,为减轻大气污染:
污染严重的工业企业布置在城市风的下沉距离之外,避免污染物从近地面流向城市;将卫星城建在城市风环流之外,避免相互污染。
(2)海陆风
由于海陆热力差异,陆地热容量小,白天
在照射下,近地面的陆地要比同一纬度的
海洋增温快,气温要比海上高,空气膨胀上升,
形成低气压;海洋上因气温低产生下沉气流,
形成高气压。
陆地与海洋形成了热力环流,使
近地面空气由海洋吹向大陆,形成海风;夜间
与白天的热力作用相反,近地面形成陆风。
海陆风使滨海地区气温日较差减小,降水增多。
(3)山谷风
白天,山地是伸入到大气
中的一个热源,使山坡上的空
气离地面较近增温较多,而山谷
上空同高度的空气因离地面较远
增温较少,因此山坡上的暖空气
在垂直方向上不断上升,并从山坡上空流向山谷上空,使谷底的空气沿着山坡向山顶补充,形成热力环流,下层由谷底吹向山坡的暖空气称为谷风。
夜间因山坡空气迅速冷却降温较多,而谷地上空同高度的空气因离地面较远,降温较少,于是山坡上的冷空气因密度大,沿坡面下滑,流入谷地,形成山风,谷底的空气上升,形成与白天相反的热力环流。
在山谷和盆地常因夜间冷的山风吹入谷底,谷底原来较暖的空气被抬挤上升,使谷底和盆地形成逆温层,逆温层的存在,阻碍了空气的垂直运动,如在这些地区布局有废气、粉尘排放的工业,常造成大气污染事件。
(例2)下图是等高面与等压面关系示意图,读后完成下列要求。
(1)图中①至⑤点,气压最高的是__________,
气压最低的是__________。
(2)A、B两地受热的是________地,空气______;
冷却的是__________地,空气__________。
(3)用“→”画出图中的热力环流。
【自我检测】
1、大气运动的根本原因是不同地区间存在()
A.地形差异B.温度差异C.气压差异D.水分差异
地球的大气对太阳辐射具有选择性吸收的作用,其气中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线;水汽和二氧化碳则主要吸收波长较长的红外线。
大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收很少,大部分可见光能够透过大气到达地面,大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的。
据此回答2~4题。
2、图中①、②、③三个箭头所表示的辐射依次是( )
A.大气逆辐射、地面辐射、太阳辐射
B.太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射
C.地面辐射、大气逆辐射、太阳辐射
D.太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射
3、近地面大气的主要、直接的热源是( )
A.地面B.太阳辐射C.大气辐射D.大气逆辐射
4、大气对地面的保温作用以及它在图中对应字母的组合,正确的是( )
A.到达地面的太阳辐射——①B.大气的反射作用——④
C.大气的吸收作用——②D.大气逆辐射作用——③
5、某同学做地理演示实验:
把一盆热水和一盆冰块分别放入玻璃缸的两侧,盖上胶合板,胶合板上有孔的一侧对着冰块盆。
点燃香,把香垂直从小孔插入到适当深度,观察玻璃缸气流的运动状况。
该实验模拟的是( )
A.热力环流
B.冷锋活动
C.垂直对流
D.暖锋活动
6、下面的等压面分布图中,正确的是( )
A.①②B.①③C.①④D.②④
【课后反思】
本节课我掌握最好的知识是:
我存在的疑惑问题是:
相信自己,挑战自己,超越自己
【知识拓展】一、大气逆温现象的成因及其危害
1、逆温的含义:
对流层某一高度围有时出现气温随高度增加而增加的异常现象。
2、逆温的类型及成因
类型
成因
特点
辐射逆温
地面辐射冷却,在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射冷却快,离地面越近,降温越快
大陆上常年均可出现,尤以冬季最强
平流逆温
暖空气水平移动到冷的地面或水面上,而发生的冷接触作用
愈近地表,降温愈快
锋面逆温
冷暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部
出现于锋面附近
地形逆温
冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动
出现于山谷或盆地
3、辐射逆温的生消过程
(见右图)
4、逆温的危害
无论哪种条件造成的逆温,都会对
大气质量造成很大的影响。
这是因为逆
温层的存在,造成局部大气上热下冷,
阻碍了空气对流运动的发展,使大量烟尘、
污染物、大气凝结物等聚集在它的下面,
使能见度变差,空气污染加重,尤其是城市及工矿区上空,由于凝结核多,易产生浓雾天气,有的甚至造成严重的大气污染事件,如光化学烟雾。
二、等压面的判读
1、等压面的概念
等压面是指空间气压相等的各点所组成的面,用来表示同一水平面上不同区域的气压状况及差异。
2、判读
(1)气压的高低
①气压的垂直递减规律。
越向高空,地球引力越小,导致大气密度随
高度增加而降低,不同高度的大气所承担的空气
柱高度不同,导致在垂直方向上随着高度增加气压
在降低,如下图所示,在空气柱L1中,PA′>PA,
PD>PD′,L2中PB>PB′,PC′>PC。
②同一等压面上的各点气压相等。
如上图中PD′=PC′、PA′=PB′。
综上分析可知:
PB>PA>PD>PC
(2)等压面的凸凹与气压高低的关系
因地面冷热不均,导致同一水平面上
出现气压差异,进而等压面发生弯曲,
即等压面凸向高空的为高压,下凹的为
低压,可形象地记忆为“高凸低凹”,
具体如下图所示:
【注意提示】
(1)同一水平面上的气压高低是相对的,垂直方向上,越向高处气压越低;
(2)风向是指风吹来的方向,如南风,即风从南方吹来,吹向北方;
(3)同一垂直方向上,近地面和高空的气压类型相反。
第二章第一节第1课时 大气的受热过程及热力环流答案
【课前知识梳理】答案:
太阳辐射地面辐射太阳短波辐射地面长波辐射大气逆辐射温度
(思考)提示:
地面是近地面大气的主要、直接的热源。
离地面越高,获得的地面热量越少,气温越低;高山地区大气稀薄,大气吸收的太阳辐射、地面辐射的热量少,气温低。
纬度 温度地面冷热不均大气运动冷热不均 低压 高压 高压 低压 高压 低压 海陆风
(思考)2、提示:
巴山地区谷地众多,晚间风从山坡吹向谷地,而谷地气流则垂直上升,将水汽带上高空,受冷成云致雨。
(活动一)答案 1、
(1)太阳辐射是短波辐射,大气辐射和地面辐射是长波辐射;三种辐射波长由短到长的排列顺序是太阳辐射、地面辐射、大气辐射。
(2)吸收太阳辐射中的能量很少,只能够吸收波长较长的辐射。
2、
(1)地球外部包着厚厚的大气层,大气层起到白天对太阳辐射的削弱和夜间对地面的保温作用,而月球缺少厚厚的大气层。
(2)因为晴朗的夜晚,天空少云或无云,大气逆辐射弱,地面辐射的热量散失多,所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低,容易出现霜冻。
人造烟幕能增强大气逆辐射,减少夜晚地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用,所以可防御霜冻
(例1)解析:
从图中地理事物的名称和箭头指向可判断A表示太阳辐射,B表示地面辐射,C表示大气逆辐射;图中体现大气热量还给地面,因此应为大气的保温作用。
当大气中二氧化碳含量增多时,保温作用会增强,可导致全球变暖。
答案:
(1)太阳辐射 地面辐射 大气逆辐射
(2)保温作用(3)增强 全球变暖
(活动二)答案1、
(1)等压面平行分布。
(2)受热上升 高空形成高压,近地面形成低压 冷却下沉 高空形成低压,近地面形成高压
(3)在水平方向上气流总是从高压流向低压,与垂直方向上气流运动形成闭合环流。
(4)等压面向上凸起的地方是高压区,等压面下凹的地方是低压区。
(5)越向上,气压越低。
2、
(1)快高慢低快低慢高
(2)白天陆地为低压,海洋为高压;夜间陆地为高压,海洋为低压
(3)白天吹海风,夜间吹陆风(4)画图略
(例2)答案
(1)④ ⑤
(2)B 膨胀上升 A 收缩下沉 (3)图略(其热力环流的画法应是近地面由A→B,高空由④→⑤,垂直方向是A地下沉,B地上升)
【自我检测】
1、B
答案 2.B 3.A 4.D解析 ①是太阳辐射,②是地面辐射,③是大气逆辐射,④是大气反射;地面是近地面大气的主要、直接的热源;大气逆辐射在一定程度上能够补偿地面由于辐射损失的热量,对地面有保温作用。
5、答案 A解析 结合实验过程知其模拟因冷热不均造成的大气运动状况,这是大气运动最简单表现——热力环流。
6、答案 D解析 根据等压面的凸凹可判断气压的高低。
地表受热,空气上升,近地面形成低压,等压面向下凹;高空形成高压,等压面向上凸。
地表冷却,空气下沉,近地面形成高压,等压面向上凸;高空形成低压,等压面向下凹。
大气逆辐射对地面起保温作用,大气逆辐射的存在延缓了地球表面能量的散失,用大气保温作用概括合适。