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第二节 大气受热过程和大气运动
第1课时　大气受热过程
学习目标　
1.运用示意图，说明大气的受热过程，并能解释生活中的相关现象。(综合思维、地理实践力)
2.运用示意图，说明大气对地面的保温作用原理，并能解释生活中的相关现象。(综合思维、地理实践力)
太阳辐射
为地球提供光热资源
知识回顾
1、能量来源
太阳辐射
太阳辐射能量主要集中在波长较短的可见光波段，约占总能量的50%。
7%的能量集中于紫外光区，43%的能量集中于红外光区
2、大气对太阳辐射的削弱作用
（1）反射：
云层、尘埃
①大气中的尘埃颗粒越大，云层越厚，云量越多，
反射能力越强；②反射没有选择性，因而反射光呈白色。
2、大气对太阳辐射的削弱作用
（2）散射：有选择性（空气分子、微小尘埃）
当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃，其中的一部分能量便以它们为中心向四周散射。
波长越短越容易被散射
天之苍苍，其正色邪？其远而无所至极邪？
——庄子《逍遥游》
晴朗的天空呈现蔚蓝色是因为波长较短的蓝光和紫光被大气分子散射而形成的。空气越是纯净、干燥，蓝色就越深。
当大气中水汽和尘埃较多时，各种波长的光都会被散射，天空呈灰白色。
早晨和黄昏，太阳光斜射穿过大气层，低层大气中水滴、灰尘等颗粒较大，红、橙光散射较多，出现“霞光”。
朝霞不出门，晚霞行千里
高
层
大
气
平流层
对流层
太阳辐射
2、大气对太阳辐射的削弱作用
臭氧吸收紫外线
水汽、CO2吸收红外线
（3）吸收：
具有选择性
大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少
大部分可见光能够透过大气到达地面
高
层
大
气
平流层
对流层
太阳辐射
臭氧吸收紫外线
水汽、CO2吸收红外线
太阳辐射穿过厚厚的大气层会受到削弱，只有约一半的太阳辐射能够到达地面
3、大气受热过程原理
3、大气受热过程原理
太阳辐射
地面吸收太阳辐射后温度升高，以地面辐射的形式把热量传递给近地面大气
地面辐射
大部分被大气中的水汽和CO2吸收
小部分射向宇宙空间
地面辐射是近地面大气的直接热源
3、大气受热过程原理
太阳辐射
地面辐射
小部分射向宇宙空间
大气逆辐射
大部分
射向地面
大气通过吸收吸收太阳辐射和地面辐射而升温，同时也通过长波辐射的形式向外释放能量。
一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起保温作用
地球表面
总结：大气受热过程与保温作用原理
大气上界
大气削弱
地
面
辐
射
地面吸收
增温
大气
吸收
射向宇宙空间
大气逆辐
射
太
阳
辐
射
保温作用
地球表面
总结：大气受热过程与保温作用原理
大气上界
大地暖大气
大气
吸收
大气还大地
太
阳
暖大地
保温作用
太阳辐射是地面的直接热源
地面辐射是近地面大气的直接热源
大气逆辐射对地面起保温作用
地球表面
总结：大气的削弱作用和保温作用
大气上界
大气
削弱
大气逆辐
射
太
阳
辐
射
②大气
对地面的保温作用
①大气对太阳辐射的削弱作用
云层越厚、云量越多，大气对太阳辐射的削弱作用越强。
云层越厚、云量越多，大气逆辐射越强，保温作用越好。
天空有云，特别是浓密的低云时，大气对太阳辐射的削弱作用更强，大气逆辐射也更强。
学以致用
说出 “高处不胜寒” 的地理依据
苏轼《水调歌头·明月几时有》
明月几时有？把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年。我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒。起舞弄清影，何似在人间。
转朱阁，低绮户，照无眠。不应有恨，何事长向别时圆？人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全。但愿人长久，千里共婵娟。
地面辐射是近地面大气主要、直接的热源：
随着海拔高度增加，气温逐渐降低。高空距离地面远，大气吸收的地面辐射少，因此气温较低。
学以致用
说出 “足蒸暑土气” 的地理依据
白居易《观刈麦》
田家少闲月，五月人倍忙。夜来南风起，小麦覆陇黄。
妇姑荷箪食，童稚携壶浆。相随饷田去，丁壮在南冈。
足蒸暑土气，背灼炎天光。力尽不知热，但惜夏日长。
太阳辐射使地面升温，地面吸收太阳辐射后温度升高，把热量传递给近地面大气，因此热气上蒸。
学以致用
唐朝诗人李商隐在《宿骆氏亭寄怀崔雍崔衮》写道：“竹坞无尘水槛清，相思迢递隔重城。秋阴不散霜飞晚，留得枯荷听雨声。”（骆氏亭外竹林环绕，雨后亭外景物焕然一新。相思之情啊飞向远方，可却隔着重重的高城。深秋的天空一片阴霾，霜飞的时节也来迟了。水中的荷叶早已凋残，只留了几片枯叶供人聆听雨珠滴响的声音。）
说出 “秋阴不散霜飞晚” 的地理依据
“秋阴不散”的多云天气，因夜间云层越厚，大气逆辐射越强，地面就能获得较多的热量补偿。故夜间降温比晴天慢得多，地面温度不易降到0℃以下。
学以致用
说出晴天的夜晚“霜满地”的地理依据
渔家傲·秋思
范仲淹
塞下秋来风景异，衡阳雁去无留意。四面边声连角起，千嶂里，长烟落日孤城闭。
浊酒一杯家万里，燕然未勒归无计。羌管悠悠霜满地，人不寐，将军白发征夫泪。
晴天
①秋冬季节气温较低；
②当夜晚没有或少云时，大气逆辐射弱，保温作用差，温度低到0℃以下时，近地面水汽凝华形成霜。
农作物防冻害措施：人造烟雾
第2课时　大气热力环流
学习目标　
1.理解热力环流的形成过程，并认识自然界中的几种常见的热力环流。(区域认知、地理实践力)
2.能利用热力环流原理解答生活、生产中的相关问题。(地理实践力、综合思维)
1、大气运动的形式
大气的垂直运动
空气受热密度会变小
气流往上升
空气遇冷密度会变大
气流往下沉
1、大气运动的形式
大气的水平运动——风
解落三秋叶，能开二月花。
过江千尺浪，入竹万竿斜。
2、大气运动相关概念
①气压
大气上界
甲
乙
单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量
海拔越高
气压越低
2、大气运动相关概念
②等压面
空间气压相等的各点所组成的面，若地面性质、受热均一，则等压面互相平行。
2、大气运动相关概念
②等压面
实际上地面性质、受热不均匀，则等压面发生弯曲变形。
暖 空 气 比 冷 空 气 厚 度 大
3、大气热力环流原理
由于地面冷热不均而形成的空气环流
A
B
C
①当地面受热均匀时，空气没有相对上升和相对下沉运动。
气压值：PA=PB=PC
3、大气热力环流原理
由于地面冷热不均而形成的空气环流
A
B
C
②太阳辐射在各地区的分布不均，造成不同地区之间热量分布有差异。
受热
冷却
冷却
气流上升
气流下沉
气流下沉
受热较多的B地区近地面空气膨胀上升
受热少的A、C两地则温度较低，空气因冷却收缩下沉
3、大气热力环流原理
由于地面冷热不均而形成的空气环流
A
B
C
受热
冷却
冷却
气流上升
气流下沉
气流下沉
B地空气在高空集聚起来，使得高空大气密度增大而形成高气压，近地面空气密度减小，形成低气压
A、C两地高空大气密度减小而形成低气压，近地面大气密度增大形成高气压
3、大气热力环流原理
由于地面冷热不均而形成的空气环流
A
B
C
受热
冷却
冷却
气流上升
气流下沉
气流下沉
高气压
低气压
高气压
高气压
低气压
低气压
高空和近地面的同一水平面上产生了气压高低差异，从而产生了水平气压梯度力，促使空气从高压区流向低压区。
高空风
高空风
近地面风
近地面风
A
B
C
受热
冷却
冷却
气流上升
气流下沉
气流下沉
高气压
低气压
高气压
高气压
低气压
低气压
热力环流的形成过程总结：
太阳辐射→地面冷热不均→产生大气垂直运动→同一水平面上产生气压差→形成大气的水平运动
高空风
高空风
近地面风
近地面风
A
B
C
受热
冷却
冷却
气流上升
气流下沉
气流下沉
高气压
低气压
高气压
高气压
低气压
低气压
等压面的变化：注意高低压是相对于同一水平面而言的
①高压上凸，低压下凹；②近地面和高空高低压状况相反
高空风
高空风
近地面风
近地面风
A
B
C
受热
冷却
冷却
气流上升
气流下沉
气流下沉
天气状况：上升气流易成云致雨，多为阴雨天气
4、生活中常见的热力环流
①城市热岛环流
城区与郊区之间的温度差异，导致空气在城区上升，在郊区下沉，近地面风由郊区吹向城区。
4、生活中常见的热力环流
②海（湖）陆风
陆地
海洋
白天陆地增温比海洋快，温度较高，空气受热上升
气流上升
低压
高压
海洋升温慢，海面上空的气温相对较低，空气下沉
气流下沉
高压
低压
近地面吹海风
高空风
4、生活中常见的热力环流
②海（湖）陆风
陆地
海洋
日落后陆地降温比海洋快，夜间温度较低，空气下沉
气流上升
低压
高压
海洋降温慢，海面上空的气温相对较高，空气上升
气流下沉
高压
低压
高空风
近地面吹陆风
“内地之风，早西晚东，惟台地早东风，午西风 ,,,,,, 四时皆然。”
——《台海使槎录》
白天山坡地面升温快，空气受热膨胀，气流上升，近地面形成低压
气流上升
气流上升
低压
低压
高压
高压
谷风
谷风
③山谷风
高空风
高空风
低压
高压
气流下沉
夜晚山坡地面降温快，空气遇冷收缩，气流下沉，近地面形成高压
③山谷风
气流下沉
气流下沉
高压
高压
低压
低压
山风
山风
低压
气流上升
高压
高空风
高空风
夜雨寄北
李商隐〔唐代〕
君问归期未有期
巴山夜雨涨秋池
何当共剪西窗烛
却话巴山夜雨时
巴山为何多夜雨？
山地的夜晚山顶降温快，气温低，与山谷上空同一高度相比气压较高，气流沿着山坡下沉，形成山风，促使谷底暖空气抬升，形成夜雨。
第3课时　大气的水平运动——风
学习目标　
运用示意图，说明大气水平运动的规律，并能在等压线图上判断风向及风力大小。(区域认知、综合思维、地理实践力)
解落三秋叶，能开二月花。
过江千尺浪，入竹万竿斜。
猜猜我是谁
1、风形成的原因
大气的水平运动——风
(1)根本原因：地面受热不均
(2)直接原因：水平气压梯度力
2、形成风的作用力
①水平气压梯度力
垂直于等压线，由高压区指向低压区
水平气压梯度力越大，风力越大（正相关）
若只受水平气压梯度力影响，风向与水平气压梯度力的方向一致，即风向垂直于等压线
1010
1008
1006
1004
F水
2、形成风的作用力
②地转偏向力
②地转偏向力
F地=2mvωsinφ
南左北右赤不偏
纬度越高越明显
与物体运动方向垂直
只改变物体运动方向，不改变物体运动速度
2、形成风的作用力
③摩擦力
与物体运动方向相反
摩擦力越大，风力越小（负相关）
既影响风力又影响风速
陆地摩擦力＞海洋摩擦力
高空摩擦力可忽略不计
高空风
（北半球）
受水平气压梯度力和地转偏向力影响
受力平衡时风向平行于等压线
近地面风
（北半球）
受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力影响
受力平衡时风向斜穿等压线
风力大小判断
等压线越密集风力越大，等压线越稀疏风力越小

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