资源简介

(共70张PPT)
大气受热过程和大气运动
学习目标
1.运用示意图、模拟实验等，说明大气受热过程，并能解释相关地理现象
2.绘制并运用热力环流示意图，并能解释相关地理现象
3.运用图示解释风的形成，理解三种力对风向与风速的影响
清代黄叔璥在《台海使槎录》中，记述了台湾海峡两岸的风向差异:“内地之风，早西晚东，惟台地早东风，午西风...四时皆然。”这里的“内地”指福建，“台地”指台湾。为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢 这里的风是怎样形成的
《台海使槎录》初刻本
01
大气的受热过程
太阳辐射是地球上最主要的能量来源
太阳辐射
紫外线
可见光
红外光
波长小于0.4um
波长0.4~0.7um
波长大于0.76um
其中最主要的为可见光部分
太阳辐射
太阳辐射能随波长分布示意
太阳辐射能量最集中的部分是可见光区，因此说太阳辐射属于短波辐射
地球表面
大气层
大部分太阳辐射能够造过大气射到地面，使地面增温。
地面被加热，并以长波辐射的形式向大气传递热量。
大气吸收
（少量）
大气吸收
（大量）
太阳短波辐射
地面长波辐射
大气的受热过程
太 阳
大 地
大 气
太阳暖大地
大地暖大气
大气最重要的能量来源：太阳辐射能
近地面大气主要的、直接的热源：地面
大气对太阳辐射的吸收具有选择性
短波辐射
长波辐射
【对点演练1】 读大气受热过程示意图,回答（1）～（2）题。
（1）图中a、b、c分别代表 (　　)
A.太阳辐射　大气逆辐射　地面辐射B.太阳辐射　地面辐射　大气逆辐射
C.大气辐射　地面辐射　大气逆辐射D.大气逆辐射　地面辐射　太阳辐射
（2）近地面大气的直接热源是 (　　)
A.a B.b C.c D.d
B
B
【解析】（1）太阳辐射是地球上最重要的能量来源,太阳辐射经过大气层时,大气对太阳辐射具有削弱作用,地面吸收太阳辐射后又把热量辐射到大气中,大气吸收热量以后又把热量返回地面。图中,a来自于太阳,是太阳辐射;b从地面到大气,是地面辐射;c从大气到地面,是大气逆辐射。故选B。（2）大气直接吸收太阳辐射的量比较小,近地面大气的直接热源是地面辐射。故选B。
02
大气对地面的保温作用
大气的受热过程
太阳辐射
散射
大气反射
地面吸收
地面辐射
逸出
逸出
(大气辐射)
返回地面
（大气逆辐射）
大气吸收
地面反射
吸收
图例：
短波辐射
短波辐射
大气的受热过程
太 阳
大 地
大 气
太阳暖大地
大地暖大气
对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强，因此地面长波辐射绝大部分被大气吸收。
大气逆辐射把热量传给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用
短波辐射
长波辐射
大气还大地
大气逆辐射
长波辐射
特点习性 参与的大气层分 被削弱的辐射 产生的自然现象
反射
作用 无选择性 云层
较大尘埃 各种波长的太阳辐射 夏季多云的白天气温不太高
散射
作用 有选择性 大气分子
颗粒微小的尘埃 波长较短的蓝、紫光 晴朗天空呈蔚蓝色
无选择性 颗粒较大的尘埃 各种波长的太阳辐射 阴天、黎明天空呈灰白色
吸收
作用 有选择性 臭氧
二氧化碳、水汽 紫外线
红外线
大气对太阳辐射的削弱作用
大气受热过程在生活中的应用
现 象 原 因
晴朗天空呈蔚蓝色
阴沉天空呈灰白色
日出前、日落后天空明亮
白天多云时的气温比白天晴天时低
夜晚多云时的气温比夜晚晴天时高
秋冬季节霜冻多出现在晴朗的夜晚
青藏高原光照强但气温低
利用烟雾防霜冻
晴天时，太阳光中的蓝、紫色光易被散射
阴天时，云层厚，大部分太阳光被反射
大气的散射作用改变了太阳光的方向
多云时，云层反射作用强，到达地面的太阳辐射少
夜晚多云时，大气逆辐射强，地面散失热量少
晴朗夜晚，大气逆辐射弱，热量散失多，地面气温低，易出现霜冻、大雾等现象
高原上空气稀薄，大气削弱作用小，保温作用也小
烟雾能增强大气逆辐射，减少地面热量的散失
思维活动
【对点演练2】下列四幅图中，昼夜温差最大的是 ，最小的是 。
A
D
太阳辐射
月球表面辐射
月球表面辐射
吸收
吸收
太阳辐射
太阳辐射
吸收
吸收
大气辐射
大气辐射
地面辐射
大气逆辐射
地面辐射
大气逆辐射
地球和月球表面辐射过程示意
说明地球大气的保温作用
活 动
1.观察图2.10，找出地球比月球多了哪些辐射途径。
大气辐射、大气逆辐射
2.说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。
使地球昼夜温差不至于过大，有利于地球生命的生存与发展。
3.说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。
月球没有大气，白天由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高;夜间由于没有大气的保温作用，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低，所以昼夜温度变化大。地球有大气存在，减少了气温的日较差。
说明地球大气的保温作用
活 动
【方法总结】大气保温作用的应用
(1)温室气体大量排放带来全球气温升高。
【对点演练3】[2010﹒天津﹒13（1），6分]结合图文材料，回答问题。
随着矿物能源的大量消耗，大气中二氧化碳不断增多。充分利用太阳能，降低二氧化碳排放，是工农业持续发展的重要途径。
二氧化碳是一种温室气体。二氧化碳增多，是如何加强大气“温室效应”的？（6分）
①更多地吸收了地面长波辐射，提高了大气温度；
②增加了大气逆辐射，补偿了地面损失的热量。
（2）分析农业实践中的一些常见现象
①采用塑料大棚发展反季节农业，利用玻璃温室育苗等。塑料薄膜、玻璃能使太阳短波辐射透射进入棚内或室内，而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃把热量传递出去，从而使热量保留在塑料大棚和玻璃温室内。
②人造烟雾、浇水防冻。秋冬季节，我国北方常用人造烟雾来增强大气逆辐射，使地里的农作物免遭冻害。浇水可增加空气湿度，增强大气逆辐射；水汽凝结释放热量；水的比热容大，浇水可减小地表温度下降的速度和变化幅度，减轻冻害。
③果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。
【对点演练4】地膜覆盖是一种现代农业生产技术，进行地膜覆盖栽培一般都能获得早熟增产的效果，其效应表现在
增温、保温、保水、保持养分、增加光效和防除病虫草等几个方面。结合下图，完成（1）～（2）题。
（1）我国华北地区在春播时进行地膜覆盖，可有效地提高地温，保障了农作物的正常发芽生长，其主要原理是(　　)
A.减弱了地面辐射 B.减弱了大气逆辐射 C.增加了太阳辐射的总量 D.增强了对太阳辐射的吸收
（2）山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖地膜，其主要的作用是(　　)
A.减弱地面辐射，保持地温 B.反射太阳辐射，增加光效
C.反射太阳辐射，降低地温 D.吸收太阳辐射，增加地温
A
B
（3）利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡
①高海拔地区（以青藏高原地区为例）
②内陆地区（以我国西北地区为例）
③湿润内陆盆地（以四川盆地为例）
【对点演练5】（ 2009﹒广东﹒12～13，4分）地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差称为有效辐射。读图并结合所学知识，回答（1）～（2）题。
（1）关于甲、乙、丙三地多年平均年有效辐射总量的空间分布，下列叙述正确的是（ ）
A．由甲地向乙地急剧增加 B．由乙地向丙地急剧增加
C．由甲地向丙地逐渐减少 D．由丙地向乙地逐渐减少
（2）关于地面辐射和大气逆辐射，下列叙述不正确的是（ ）
A．地面辐射与下垫面性质有关 B．地面温度越高，地面辐射越弱
C．空气温度越低，大气逆辐射越弱 D．空气湿度大、云量多，大气逆辐射强
C
B
（4）昼夜温差大小的分析
分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理，主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。
(1)地势高低：地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(2)天气状况：晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(3)下垫面性质：下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地。
【对点演练6】（ 2010﹒全国Ⅰ﹒9～11，12分）自某城市市中心向南、向北分别设若干站点，监测城市气温的时空分布。监测时间为8日(多云)9时到9日(晴)18时。监测结果如下图所示。据此完成（1）～（3）题。
（1）图示的最大温差可能是( )
A．4℃ B．12℃ C．16℃ D．18℃
（2）监测时段被监测区域气温( )
A．最高值多云天高于晴天 B ．白天变化晴天比多云天剧烈
C．从正午到午夜逐渐降低 D．白天变化比夜间变化平缓
（3）下列时间中热岛效应最强的是( )
A．8日15时左右 B．8日22时左右C．9日15时左右 D．9日18时左右
C
B
B
【解析】第(1)题，图中最高气温在21℃～23℃之间，最低气温在5℃～7℃之间，故温差应该在14℃～18℃之间。故选C。
第(2)题，多云天，大气对太阳辐射的削弱作用强，最高气温低于晴天；气温最高值出现在午后，而不是正午；从图中可
以看出气温变化最剧烈处在9日8～13时；8日为多云，9日为晴天，晴天时白天气温变化更剧烈。故选B。第(3)题，从图
中可知，备选项中气温日较差最大值出现在8日22时左右，故城市热岛效应最强的时刻为8日22时左右。故选B。
03
大气热力环流
实现大气中热量和水汽的输送
形成各种天气现象
大气运动的意义
大气运动的分类
●垂直运动
表现为气流上升或下沉
●水平运动
大气的水平运动即是风
大气热力环流
由于地面冷热不均而形成的空气环流，最简单的大气形式
气压随着海拔高度的 增加 而 降低
气压比较：A > B > C
海拔
A
B
C
气 压
指单位面积上空气柱的质量
F
S
P =
空气运动基本原理（垂直方向）
热
冷
空气受热：膨胀上升
空气受冷：收缩下沉
热
冷
冷
气压
升高
气压
降低
气压
升高
气压
降低
气压
降低
气压
升高
地面
由于地面冷热不均而形成的空气环流
生活原理再现
地 热
空 调
1020
1015
1010
1005
1000
等压面
等压面
空间气压值相等的各点所组成的面
单位：百帕
热
冷
冷
气压
升高
气压
降低
气压
升高
气压
降低
气压
降低
气压
升高
地面
由于地面冷热不均而形成的空气环流
实线等压面
虚线等高面
等压面
等高面
注：
热
冷
A
D
C
B
A,B,C,D四个地点的气压值排序？
思维活动
实线等压面
虚线等高面
等压面
等高面
注：
热
冷
A
D
C
B
A,B,C,D四个地点的气压值排序？
思维活动
B>A>C>D
实线等压面
虚线等高面
等压面
等高面
注：
热
冷
①②③④⑤四个地点的气压值排序？
思维活动
①
②
③
④
⑤
①>②=③=④>⑤
实线等压面
虚线等高面
等压面
等高面
注：
热
冷
上升气流，易成云雨
下沉气流，晴空万里
大气热力环流定理
等压线向上弯曲为高压，向下弯曲为低压（上弯高压，下弯低压）
海拔越高，气压越低（近地面气压>高空气压）
热——膨胀上升——近地面形成“低压”——降水 冷——收缩下沉——近地面形成“高压”——晴天
（ “近地面：热低压，冷高压”）
同一水平面，气流总是有高压流向低压
先有垂直运动（地面冷热不均引起），后有水平运动（气压差引起）
海陆风
城市风
山谷风
热力环流的应用
（常见形式）
海 风
陆 风
分析海陆风对海滨地区的气温有什么调节作用？
白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对海滨地区能够起到降温的作用；
夜晚来自陆地的风比较温热干燥，对海滨地区能够起到增温的作用；
海陆风共同作用使海滨地区的气温日较差较小。
白天，山坡升温快，大气上升，山谷升温慢，大气下沉，风由山谷吹向山坡。
谷 风
夜晚，山坡降温快，大气下沉，山谷降温慢，大气上升，风由山坡吹向山谷。
山 风
城市风
重污染工厂——下沉距离外
卫星城——城市风环流外
热力环流中“三个关系”的判读方法
总 结
(1)气温与气压的关系：近地面气温高，空气膨胀上升，形成低压，高空形成高压；近地面气温低，空气冷却下沉，形成高压，高空形成低压(如右图中甲、乙、丙三地所示)。
(2)风与气压的关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压(如上图中①②③④所示)。
(3)等压面的凸凹与气压高低的关系：等压面凸向高处的为高压，凹向低处的为低压，可形象记忆为“高凸低凹”(如右图所示)。
【对点演练7】读图，回答（1）～（2）题。
（1）如果此图为热力环流侧视图，
则以下说法正确的是
A.引起热力环流的原因是地面冷热不均
B.温度：A>B
C.热力环流是大气运动最复杂的形式
D.气压：D>A>B>C
（2）如果此图是城市热岛环流侧视图，在②处进行植树造林，对城市空气起到的作用是
A.增温和增湿 B.净化和增温
C.净化和增湿 D.减湿和降温
课堂练习
【对点演练8】地面受热不均，会引起近地面和高空等压面的变化。下图所示等压面分布图中，正确的是
【归纳总结】热力环流原理及图示
1.概念：热力环流指由于地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动的一种最简单的形式。
2.原因
（1）大气水平运动的根本原因：地面冷热不均（太阳辐射不均）。
（2）大气水平运动的直接原因：水平气压差（水平气压梯度力）。
3.过程
地面
高空
1100hpa
1060hpa
1020hpa
冷却
冷却
热力环流形成示意图
受热
高压
低压
低压
低压
高压
高压
A
B
C
4.常见热力环流
(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。
A
B
A
B
【对点演练9】（2015·浙江7月学考·34，2分）能准确表示海陆间热力环流的是（ ）
【对点演练10】大气是环境要素之一，大气质量的评定，主要按空气中所含污染物的量来衡量，以对人
体健康影响的程度为尺度。读图(海陆间热力环流图)，回答(1)～(2)题。
(1)图中(　　)
A.图甲为夜间海陆大气环流
B.图乙为白天海陆大气环流
C.海陆风会降低甲城市大气中的污染物
D.海陆风会降低大气中的CO2浓度
(2)改善甲城市大气质量的有效办法是(　　)
①完善环保法律　②能源结构和产业结构的优化　③调整工厂开工时间　
④城市周边地区相互合作共同加大监管力度　 ⑤将污染企业迁移到城市郊区
A.①②③ B.①②④ C.①③⑤ D.③④⑤
D
C
B
(2)山谷风
①成因分析——山坡的热力变化是关键。
②影响与应用：山谷和盆地常因夜间冷的山风
吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，阻碍
了空气的垂直运动，易造成大气污染。所以，
山谷地区不宜布局有污染的工业。
【思考】甲村庄受到的污染，白天与夜晚相比，
何时更严重，为什么？
甲村庄
白天吹谷风
【对点演练11】山谷风原理应用
拉萨河流域拥有丰富的物质文化和非物质文化资源，拉萨位于宽阔的拉萨河谷地北侧。
下图为拉萨7月降水量日平均变化图。有关拉萨7月降水日变化成因的叙述，正确的是(　　)
A.夜晚地面降温迅速，近地面水汽易凝结成雨
B.夜晚近地面形成逆温层，水汽易凝结成雨
C.白天盛行下沉气流，水汽不易凝结成雨
D.白天升温迅速，盛行上升气流，水汽不易凝结成雨
C
（3）城市风
城市
郊区
郊区
热
冷
冷
高
低
低
高
低
高
①成因分析——“城市热岛”的形成。
②影响与应用：一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或大气污染较重的工厂布置在下沉距离之外。
【对点演练12】城市热岛效应原理应用(2015·四川﹒7～8，8分)下图为北半球某平原城市冬季等温线分布图。
读图回答(1)～(2)题。
(1)该城市可能位于(　　)
A.回归线附近大陆西岸 B.40°N附近大陆西岸
C.回归线附近大陆东岸 D.40°N附近大陆东岸
(2)市中心与郊区的气温差异导致市中心(　　)
A.降水的可能性较郊区大B.降雪的可能性较郊区大
C.大气污染物不易扩散至郊区D.不易受郊区燃烧秸秆烟雾的影响
D
A
04
大气的水平运动—风
由于地球自转， 促使在地球上做水平运动的物体运动方向产生偏转的力，称为地转偏向力。
地转偏向力(科里奥利力)
图例
原运动方向
偏转的方向
N
北半球右偏
南半球左偏
赤道上水平运动不偏转
在垂直方向上气压相等的面，反映出垂直方向上的气压差异。
同一水平面上气压相等的各点连线，反映出水平方向上的气压差异。
等压线
等压面
等压面
等压面
等压线
等压面立体示意图
550/hPa
546
542
538
534
530
北半球
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
水平气压梯度力
与等压线垂直，由高压指向低压
等压线越密，水平气压梯度力越大，风速越大
形成风的直接原因
【根本原因：地面冷热不均】
550/hPa
546
542
538
534
530
北半球
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
与等压线平行
原理：高空中的摩擦力较小，可以忽略，所以空气质点只受水平气压梯度力和地转偏向力作用，水平气压梯度力始终垂直于等压线，地转偏向力与风向垂直，当二力平衡时风向与等压线平行。
高空的风（注意：气压值）
与等压线斜穿（约45°）
原理：近地面的摩擦力大，空气质点受三个力作用，三力平衡后风向与等压线斜交
近地面的风（注意：气压值）
1010/hPa
1008
1006
1004
1002
1000
北半球
风 向
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三种力的共同作用，三种作用力的大小、方向和对风速、风向的影响各不相同，具体如下所示：
作用力 方向 大小 对风的影响
风速 风向
水平气压梯度力 始终与等压线垂直，由高压指向低压 等压线越密集，水平气压梯度力越大 水平气压梯度力越大，风速越大 垂直于等压线，由高压指向低压
地转偏向力 始终与风向垂直 大小随纬度增大而增加，赤道为零 不影响风速大小 北半球使风右偏，南半球使风左偏
摩擦力 始终与风向相反 大小与下垫面性质有关，下垫面越粗糙，摩擦力越大，反之越小 使风速减小 与其他两力共同作用，使风向斜穿等压线
影响风的三种力
总 结
风力的判读
(1)同一幅图，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大；等压线越稀疏，风力越小。
(2)不同图幅，两条相邻等压线差值越大，水平气压梯度力越大，风力越大；差值越小，风力越小。
风向的确定
第一步：画出与等压线垂直的水平气压梯度力。
第二步：确定南北半球。
第三步：按照地转偏向力“南左北右”的偏转规律画出与水平气压梯度力成30°～45°偏角的风向(近地面)，或者画出与等压线平行的风向(高空)。(如下图)
风力和风向的判读
总 结
风向
水平气压梯度力
1010
1005
1000
北半球近地面
约45°
等压线图上画风向
总 结
西北风
东南风
【对点演练13】若此图表示高空等高面，PMA.③或④ B.②或⑧
C.③或⑦ D.⑥或⑦
【对点演练14】近地面，空气作水平运动时，所受摩擦力与地转偏向力的合力方向
A.与空气运动方向成180°角
B.与空气运动方向成90°角
C.与气压梯度力方向成90°角
D.与气压梯度力方向成180°角
【对点演练15】读“某等压线与风向变化示意图(图中X、Y、Z为气压值)”，回答（1）～（2）题。
（1）该地的空间位置可能是
A.北半球；近地面 B.北半球；高空
C.南半球；近地面 D.南半球；高空
（2）若该地位于上海4 000米的高空，则此时上海的天气状况为
A.高温多雨 B.低温少雨
C.阴雨连绵 D.晴朗干燥

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