新教材高中地理第2章地球上的大气第2节大气受热过程和大气运动学案人教版必修一docWord下载.docx

新教材高中地理第2章地球上的大气第2节大气受热过程和大气运动学案人教版必修一docWord下载.docx

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三、大气热力环流

1．大气运动

类型

表现

垂直运动

气流上升或气流下沉

水平运动

风

2.热力环流——大气运动的最简单形式

（1）概念：

由于地面冷热不均而形成的空气环流。

（2）形成过程

①A地受热，空气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成低气压；

D处空气聚集，密度增大，形成高气压。

②B、F地冷却，空气收缩下沉，近地面空气密度增大，形成高气压；

C、E处空气密度减小，形成低气压。

③水平运动：

在同一水平面上，空气由高气压区流向低气压区。

[特别提醒]　

（1）垂直方向上的气压值总是近地面大于高空，同一水平面上的气压值是高压大于低压。

（2）气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的，而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。

四、大气的水平运动——风

1．风的形成过程

⇒

2．风形成的原因

（1）直接原因：

水平气压梯度力。

（2）根本原因：

地面受热不均。

3．高空中的风和近地面的风比较

受力

风向

图示（北半球）

高空中的风

水平气压梯度力和地转偏向力

与等压线平行

近地面的风

水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力

与等压线之间成一夹角

（1）影响风力大小的最直接因素是水平气压梯度力，水平气压梯度力越大，风力越大。

（2）风力大小还要考虑摩擦力的大小，地面障碍越多，阻挡作用越强，摩擦力越大，风力越小。

（3）地转偏向力不影响风力大小，只影响风向，北半球右偏，南半球左偏。

（1）太阳辐射是大气能量的根本来源。

（　　）

（2）大气的绝大部分成分都可以直接吸收太阳辐射。

（3）垂直方向上的气压差异是会随大气运动而变化的。

（4）大气运动的方向总是由高压指向低压。

（5）大气水平运动的原动力是（　　）

A．水平气压梯度力　B．地转偏向力

C．摩擦力D．三力合力

提示：

（1）√　大气的能量主要来源于太阳辐射。

太阳辐射将热量传给地面，地面再将热量传给大气，因此大气能量的根本来源是太阳辐射能。

（2）×

　太阳辐射透过厚厚的大气层时，大气中只有臭氧等少数成分可以直接吸收太阳辐射。

（3）×

　垂直方向上，总是近地面的气压高于高空的气压。

（4）×

　气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的，而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。

（5）A　[同一水平面上的气压差异产生了水平气压梯度力，在此作用下，大气开始水平运动，因此水平气压梯度力是形成风的原动力。

]

大气的受热过程与保温作用

阳光房也称为玻璃房，是采用玻璃与金属框架搭建的全明非传统建筑，以达到享受阳光、亲近自然的目的，阳光房是国内外追求自然，时尚人士所推崇的建筑，阳光房为人们创造了一个舒适的氛围，即使在严寒的天气和雨季也能够让我们享受到春天的舒适，不会感受到一丝的寒冷。

问题1　（地理实践力）请在下图中合适的位置标注太阳辐射、吸收（大气对太阳）、反射（大气对太阳）、地面辐射、大气逆辐射。

问题2　（综合思维）寒冷的冬季白天，阳光房内温度较高的原因是什么？

玻璃对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过玻璃射到地面上，使地面增温；

玻璃阻截地面长波辐射，阻止阳台内（暖）外（冷）空气以对流或湍流方式的热交换，使得阳台内温度高于阳台外。

问题3　（地理实践力）探讨北半球中纬度地区的植物园可采取什么措施使热带植物安全越冬？

建造阳光房（玻璃温室），在适宜的时间移入其中，或者是加盖薄膜、草帘等建造温室大棚等。

1．大气对太阳辐射的削弱作用

（1）吸收作用：

大气对能量最强的可见光吸收得很少。

如下图：

大气对太阳辐射的吸收

（2）反射作用：

云层和较大的尘埃，对太阳辐射的反射作用较明显，且云层的反射作用最显著。

如图：

云层、尘埃对太阳辐射的反射

2．大气对地面保温作用

名称

热量来源

太阳暖大地

大部分太阳短波辐射到达地面，地面吸收后增温

太阳辐射

大地暖大气

地面增温后形成地面辐射，大气吸收后增温

地面辐射

大气还大地

大气增温后形成大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量还给地面，对地面起到保温作用

大气辐射

3.大气受热过程在生活中的应用

（1）解释温室气体大量排放对全球变暖的影响

→

（2）在农业中的应用：

利用温室大棚生产反季节蔬菜；

利用烟雾防霜冻；

果园中铺沙或鹅卵石不但能减少土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。

（3）利用大气的削弱作用原理分析某一地区太阳能的多寡，如高海拔区，空气稀薄，大气的削弱作用弱，太阳能丰富；

内陆地区，晴天多、阴雨天气少，大气的削弱作用弱，太阳能丰富。

1．下图为大气受热过程示意图。

读图，完成

（1）～（3）题。

（1）近地面大气主要、直接的热量来源是（　　）

A．①辐射　B．②辐射

C．③辐射D．④辐射

（2）青藏高原地区太阳辐射强，但近地面气温比同纬度平原地区低，主要是因为（　　）

A．大气吸收①辐射少B．大气吸收②辐射少

C．地面吸收③辐射少D．地面吸收④辐射少

（3）图中箭头④比①细的主要原因是（　　）

A．大气逆辐射B．大气削弱作用

C．地面反射作用D．地面削弱作用

（1）B　

（2）B　（3）B　[解答本题首先要明确图中各数字代表的辐射，①代表太阳辐射，②是地面辐射，③是大气逆辐射，④是到达地面的太阳辐射。

第

（1）题，近地面大气主要、直接的热量来源是地面辐射。

第

（2）题，青藏高原虽然太阳辐射强，但是由于海拔高、空气稀薄，大气吸收的地面辐射少，气温低。

第（3）题，太阳辐射穿过大气层时，受大气的吸收、反射等削弱作用，从而使到达地面的太阳辐射有所减少。

热力环流

孔明灯又叫天灯，俗称许愿灯，又称祈天灯，是一种古老的手工艺品，在古代多做军事用途。

现代人放孔明灯多作为祈福之用。

相传五代（907～960）时有一个莘七娘，随丈夫在福建打仗时，她曾用竹篾扎成方架，糊上纸，做成大灯，底盘上放置燃烧着的松脂，灯就靠热空气飞上天空，用作军事联络信号。

这种松脂灯，在四川称孔明灯。

这种灯笼的外形像诸葛亮戴的帽子，因而得名。

另一种说法是这种灯由三国时的诸葛亮所发明。

当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。

孔明制成会在空中飘浮的纸灯笼，系上求救的信息，其后脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。

问题1　（地理实践力）观察孔明灯，当我们将其点燃后，灯罩内的空气会如何运动？

会受热膨胀上升。

问题2　（综合思维）孔明灯里面蕴含着什么样的大气原理呢？

热力环流原理。

1．理解热力环流的形成，关键抓住以下三点关系

（1）温压关系（如上图中甲、乙、丙三地所示）：

（2）风压关系：

水平方向上，风总从高压吹向低压（如上图中①②③④处风向所示）。

（3）等压面凹凸关系：

近地面与高空的等压面凸起方向相反。

2．常见热力环流形式的图示分析及应用

（1）海陆风

①成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键

②影响与应用

海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。

（2）山谷风

①成因分析——山坡的热力变化是关键

山谷（小盆地）常因夜间冷的山风吹向谷底（盆地），使谷底（小盆地）内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。

所以，山谷（小盆地）地区不宜布局污染工业。

（3）城市热岛效应

①成因分析——“城市热岛”的形成是突破口

一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。

等压面图的判读方法

等压面是空间气压值相等的点组成的面，等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的线。

等压面图表示气压的垂直分布状况，等压线图表示气压的水平分布状况。

（1）在同一地点不同海拔上，海拔越高，气压越低。

如图PA>

PE。

（2）在近地面，气温越高，气压越低；

气温越低，气压越高。

如图PA<

PB，PA<

PC。

（3）同一水平面上，高压区等压面都向高空凸起，低压区等压面都向低空凹陷，即“凸高凹低”。

（4）同一垂直方向上，近地面和高空的气压区类型相反，即近地面为高压，其高空则为低压。

2．读某地近地面和高空四点气压图，回答

（1）～

（2）题。

（1）若近地面和高空四点构成热力环流，则流动方向为（　　）

A．O→P→M→N→O

B．P→O→M→N→P

C．M→N→P→O→M

D．N→M→O→P→N

（2）下图中能正确表示N地在垂直方向上的等温面与等压面的是（　　）

A　　　B　　　C　　　D

（1）A　

（2）A　[第

（1）题，气流总是由高压区流向低压区，则近地面由M流向N，高空由O流向P；

依据热力环流流动方向可判断，O、P分别位于N、M上空。

第

（2）题，在垂直方向上等压面向下弯曲的地区，近地面气压低，反之则高。

N地气压低，且等温面与等压面弯曲方向相反，故选A。

大气的水平运动——风

风

[唐]李峤

解落三秋叶，能开二月花。

过江千尺浪，入竹万竿斜。

这首诗抓住叶、花、浪、竹四种自然界物象在风力作用下的易变现象，间接地表现了风的种种形力、魅力与威力，也表达了诗人对大自然的敬畏之情。

问题1　（综合思维）风是如何形成的？

由于水平方向上存在气压差异，产生了气压梯度力，促使空气由气压较高处向较低处运动，由此形成了风。

问题2　（地理实践力）结合日常观察，思考。

诗中所写的风“过江千尺浪，入竹万竿斜”时，风速会有何变化？

当风过江时，风速较大，但当风吹过竹林时，风速会降低。

1．三种不同受力情况对风向的影响比较

受力状况

风压规律

图示

只受水平气压梯度力影响时

风向由高压指向低压且与等压线垂直

风的来向为高压

受水平气压梯度力与地转偏向力共同影响时

风向与等压线平行

在北半球背风而立，右边为高压，左边为低压；

南半球反之

受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响时

风向与等压线成一个夹角

在北半球背风而立，左前方为低压，右后方为高压；

2.风向的应用

（1）判断气压的大小：

顺着风向，气压值越来越小。

（2）判断南、北半球：

向右偏→北半球；

向左偏→南半球。

（3）判断近地面和高空（高空忽略摩擦力）：

风向与等压线的关系：

成一夹角（或斜交）→近地面；

平行→高空。

（4）判断高压和低压：

观测者背风而立，北半球高压中心位于其右后方，南半球高压中心位于其左后方。

在等压线图上确定某一地点风向的方法

第一步，在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头（由高压指向低压，但并不一定指向低压中心），表示水平气压梯度力的方向。

第二步，确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右（北半球）或向左（南半球）偏转30°

～45°

角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。

如下图（以北半球为例，单位：

hPa）所示。

在等压线图上判断风向时，可用“左右手法则”，北半球用右手，南半球用左手。

具体方法：

“伸出右（左）手，手心向上，让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是气流偏转方向”。

高空的风向与水平气压梯度力方向垂直；

近地面的风向与水平气压梯度力方向成一锐角。

3．下图示意亚洲部分地区2018年11月10日11时（北京时间）海平面等压线分布。

据此，完成

（1）～

（2）题。

（1）图示时刻，图中下列城市最可能吹东北风的是（　　）

A．北京　　B．西宁

C．长沙　　　D．南宁

（2）图示时刻，图中下列城市风力最大的可能是（　　）

A．北京B．西宁

C．长沙D．南宁

（1）D　

（2）B　[第

（1）题，从图中的气压分布看，北京与西宁的风向基本一致，均为偏南风；

长沙位于高压中心，基本无风；

南宁位于高压中心西南方，吹东北风。

第

（2）题，风力最大的地方往往等压线分布最为密集，比较图中四城市，西宁附近的等压线最为密集，风力最大。

地理实践力——观察农业生产中的温室大棚生产

温室，又称暖房。

能透光、保温（或加温），用来栽培植物的设施。

在不适宜植物生长的季节，能提供温室生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。

温室的种类多，依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类。

利用“温室效应”原理，我国北方地区冬季可以采用大棚种植蔬菜、花卉等作物。

下图是塑料大棚农业生产景观图。

据此回答

（1）～

（2）题。

（1）下列不属于大棚技术对农业生产的影响是（　　）

A．有利于充分利用太阳光能，提高大棚内的温度

B．有利于提高光照强度，增强农作物光合作用

C．有利于保持、调节大棚内空气的湿度

D．有利于保持、调节大棚内土壤的水分

（2）当大棚的门打开时，门口处空气流动情况与下图中示意的空气流动情况相同的是（　　）

A　　　B　　　　C　　　　D

（1）B　

（2）A　[第

（1）题，光照强度主要跟太阳辐射强度有关，大棚技术无法提高光照强度。

第

（2）题，大棚内温度高，外面温度低，大门打开后，在门口内外形成热力环流，里面的暖空气在门口上方流向室外，外面的冷空气在门口底部流向室内。

[素养立意]　本题组借助人们常见的农业温室大棚景观，主要考查了大气受热过程及热力环流等相关知识，体现了地理实践力的学科素养，温室大棚能让太阳辐射进入大棚内部，大棚内增温，但热量不易散失到大棚外，达到了保温作用。

题组1　大气的受热过程与保温作用

读下面大气受热过程图，回答1～2题。

1．使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是（　　）

A．①—②—③　　B．①—④—②

C．②—③—④D．③—④—②

2．近地面大气温度随高度升高而递减，其影响因素是箭头（　　）

A．①B．②

C．③D．④

1．B　2.B　[第1题，近地面大气增温的过程是大部分①太阳辐射穿过大气层到达地面，地面增温后又以②地面辐射的形式将热量传递给大气，大气吸收地面辐射后增温。

第2题，近地面大气的直接、主要热源是②地面辐射。

题组2　热力环流

读热力环流示意图，回答3～4题。

3．热力环流产生的根本原因是（　　）

A．相邻地区存在气流升降运动

B．不同地区之间存在冷热差异

C．同一等压面上存在气压差异

D．相邻地区的地面状况存在差异

4．图中①②③④四处，气压最高的是（　　）

3．B　4.B　[第3题，热力环流是由不同地区间地面冷热不均引起的空气环流。

由于冷热不均，垂直方向上产生大气运动，导致不同地区同一高度上的气压产生差异，从而又产生水平方向上大气运动，因此热力环流产生的根本原因是不同地区之间存在冷热差异。

第4题，垂直方向上，近地面气压高于高空，②地空气下沉，而①地空气上升，所以②地比①地气压高。

题组3　大气的水平运动——风

读下图，回答5～6题。

5．图中箭头代表风向的是（　　）

6．此图表示的风位于（　　）

A．北半球近地面B．南半球近地面

C．北半球高空D．南半球高空

5．B　6.A　[第5题，水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压，因此①为水平气压梯度力；

风向相对于水平气压梯度力发生偏转，两者之间有一定夹角，故②为风向；

和风向相反的力为摩擦力，④为摩擦力；

垂直于风向的力是地转偏向力，故③为地转偏向力。

第6题，结合上题的分析可知，风向相对于水平气压梯度力向右偏转，因此该图所示的风位于北半球近地面。

（教师用书独具）

教材P35活动

1．地球比月球多了大气的吸收、反射等削弱作用和大气的逆辐射作用。

2．白天，由于大气的削弱作用，到达地球表面的太阳辐射不至于过多，地球温度不会很高；

夜晚，由于大气的保温作用、地球表面温度不至于过低，因此地球表面昼夜温差小。

3．白天，由于月球没有大气的削弱作用，太阳辐射全都到达月球表面，月球表面温度很高；

夜晚，没有大气的保温作用，月球表面温度很低，因此月球的表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多。

教材P36思考

近地面的同一水平面上，气温越高，气压越低，气流总是从气压高（等压面上凸）的地方，流向气压低（等压面下凹）的地方。

教材P38活动

1．

（1）白天海洋温度要低于陆地温度。

（2）画图略。

白天，海洋与海洋上空气流垂直方向运动是向下，陆地与陆地上空，气流垂直运动方向是向上，夜晚反之。

（3）白天，海洋表面气压高、陆地表面气压低、海洋上空气压低、陆地上空气压高，夜晚反之。

（4）画图略。

白天近地面，水平方向上由海洋吹向陆地，高空水平方向上陆地吹向海洋，夜晚反之。

2．画图略。

夜晚海陆间的热力环流方向为逆时针。

3．白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对滨海地区能起到降温作用；

夜晚来自陆地的风比较温热干燥，对滨海地区能起到增温作用；

海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小。

教材P39思考

南半球风向表示：

教材P40活动

1．甲地气压梯度大于乙地。

因为甲地等压线密集，说明单位距离气压差异大，气压梯度大；

乙地等压线稀疏，说明气压梯度小。

2．甲地为西北风，乙地为东北风。

3．甲地风速大于乙地。

甲地等压线密集，气压梯度大，水平气压梯度力大，风力大、风速快。