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第二章 地球上的大气
第二节 大气受热过程和大气运动
第2课时 大气热力环流和大气水平运动
情境导入
导入
地球表面的热量主要来自哪里 对流层大气主要的、直接的热源来自哪里
地球表面高低纬度间获得的太阳辐射相同吗 高低纬度间大气获得的热量相同吗
地球表面高低纬度间的大气存在着热量和温度的差异,必然引起大气的运动。因此,各地冷热不均是大气运动的根本原因。大气运动能输送大气中的热量和水汽,引起各种天气变化。
情境导入
导入
观察空调与暖气安装的位置差异,思考原因。
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实验用品的准备:长方形的玻璃缸、塑料薄膜、一盆热水、一盆冰块、一根香、火柴等。
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实验步骤：
(1) 将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端。
(注意:尽量相距远一点。)
(2) 用平整的塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严。
(也可以用带小孔的长方形玻璃代替塑料薄膜。)
(3) 在塑料薄膜的一侧(装冰块的盆上方)开一个小洞。
(小孔的位置与下面冰块对应。)
(4) 将一根香点燃,放进小洞内。
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实验要求：观察烟雾在玻璃缸内是如何飘动的。你发现了什么规律 由实验可以得出什么样的结论
总结:香的烟雾先下沉,然后从装冰块的盆向装有热水的盆的方向飘动,然后在装有热水的盆的位置向上升起,最后飘向装冰块的盆的上方,形成一个循环。
得出结论:烟雾的运动轨迹实际上反映了玻璃缸内空气的运动情况,地面冷热不均引起空气环流。
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请各位同学根据玻璃缸内空气流动路径,画一个简图,用来示意热力环流形成过程。
空气为什么会这样运动呢？
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分析热力环流的形成过程与原理。
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学生活动：根据所做的小实验,动手完成下列简图。
结果示意
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重点延伸：
在理解热力环流时,还要注意以下几点:
(1)近地面与高空的气压分布状况正好相反;
(2)大气的水平运动,总是由高压指向低压;
(3)大气的垂直运动,近地面冷—气压高—气流下沉,近地面热—气压低—气流上升;
(4)“热力环流”是大气运动中最简单的形式。
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在我们日常生活中,热力环流是很常见的一个自然现象,城市风就是热力环流的一种。
由市区流向郊区
由市区流向郊区
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思考：
(1)城市与郊区温度相比有何特点 原因是什么
城市特别是市中心气温较高,形成热岛。原因是城市人口密集、产业集中、汽车数量较多,生产生活排放大量废热。
(2)根据热力环流原理说明城市热力环流的形成过程。
城市气温较高,空气受热膨胀上升,城市近地面形成低压,高空形成高压; 郊区气温较低,空气下沉,郊区近地面形成高压,高空形成低压;高空空气由城市流向郊区,近 地面空气由郊区流向城市,形成了城市风。
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(3)这种城市热力环流现象对空气污染严重的工厂的布局有何要求
空气污染严重的工厂要布局在城市热岛环流的范围之外,避免这些工业企业排放的废气,随城市风从近地面流向市中心。
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除了城市风之外,海陆风也是热力环流在自然界的具体体现。下面请同学们利用热力环流的原理,完成教材本目的活动。
学生活动：独立思考后以小组为单位进行讨论,统一小组观点后选出小组代表,分组展示所画图片。
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结果示意:
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小结：海陆热力性质不同,海洋热容量大,陆地热容量小,因此海洋升温降温较慢,陆地升温降温较快。
白天陆地受热升温较快,海洋受热升温较慢,从而产生了冷热差异,近地面风由海洋吹向陆地。夜晚陆地降温较快,海洋降温较慢,从而产生了冷热差异,近地面风由陆地吹向海洋。
白天来自海洋的风比较凉爽湿润,对滨海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,对滨海地区能够起到增温的作用。
海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小。
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思维延伸：如果将白天换成夏季,将夜间换成冬季,情况又会怎样
小结:近地面的空气受热或冷却(气温差异是原因)→引起气流的上升或下沉运动(空气垂直运动是气温差异的结果)→导致气压的差异(水平气压梯度是空气垂直运动的结果)→大气的水平运动(风)。
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热力环流由大气垂直运动和大气水平运动组成,大气水平运动就是我们常见的风。
风的方向,风的大小直接影响我们的生产生活。那么风向和风的大小又是由哪些因素决定的呢 空气在运动过程中受到哪些因素影响
水平气压差异(水平气压梯度、水平气压梯度力)、地转偏向力、摩擦力。
气压的高低是在同一水平面上进行比较的。那么什么是水平气压梯度力
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(1)水平气压梯度力的大小由谁决定
(2)水平气压梯度力的方向应该是怎样的
(3)水平气压梯度力与风的形成有什么关系
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水平气压梯度力的大小取决于气压梯度,气压梯度越大,水平气压梯度力越大，反之越小。水平气压梯度力的方向垂直于等压线,由高压指向低压。
水平气压梯度力是形成风的直接原因。在水平气压梯度力的作用下,风向垂直于等压线(没有其他外力的作用时)。水平气压梯度力越大,风速越大。
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地球上水平运动的物体,将会受到地转偏向力的作用,北半球向右偏,南半球向左偏。
风是大气的水平运动,风一旦形成,马上就会受到地转偏向力的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向。地转偏向力只改变风的方向,不能改变风的速度。
高空大气中的风向,是水平气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果,风向与等压线平行。
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近地面的风除了受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用外,还会受到摩擦力的影响,其风向还能与高空大气的风向相同吗
近地面的风会是什么风向呢
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(1)在近地面,大气的水平运动受哪几个力的作用
(2)摩擦力的方向与风向是什么关系
(3)摩擦力能改变风向,对风速有没有影响？
(4)风向与等压线有什么关系
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小结：
在近地面,大气的水平运动受到三个力的作用:水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力。
大气在水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下,风向与等压线平行。此时若再加上摩擦力的影响,风向一定不再与等压线平行,而是斜穿等压线。
课堂小结
大气垂直运动的原因是地面受热不均,垂直运动引起同一水平面上气压的差异,从而形成大气的水平运动——风。
影响大气水平运动的三种作用力:水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。
在几种不同作用力的作用下所产生的风向变化情况:高空大气受水平气压梯度力、地转偏向力的作用,风向与等压线平行;近地面大气的运动受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三个力的共同作用,风向与等压线斜交。
板书设计
第二节 大气受热过程和大气运动
热力环流
地面受热不均 空气垂直运动 水平方向上产生气压差 空气水平运动
风
高空中的风
近地面的风
受力状况、风向
课堂练习
1.下图为城市风原理逻辑图,甲、乙、丙、丁分别表示热力环流的某个环节,下列数字序号的具体内容与其组合最恰当的是( )
①城区和郊区地面冷热不均 ②空气垂直运动
③高空、近地面同一水平面气压差异 ④空气水平运动
A.甲①,乙④,丙③,丁② B.甲①,乙②,丙③,丁④
C.甲③,乙②,丙①,丁④ D.甲②,乙③,丙①,丁④
甲
乙
丙
丁
热力环流
B
课堂练习
下图示意某一等高面,M、N 为等压线 其气压值分别为PM、PN,M、N 之间的气压梯度相同。①~⑧是只考虑水平受力,不考虑空气垂直运动时,O 点空气运动的可能方向。读图回答2~3题。
2.若此图表示北半球,PM>PN,则 O点风向为 ( )
A.⑥或⑦ B.②或⑥ C.④或⑧ D.③或④
A
课堂练习
3.若此图表示高空的某一等高面,PMA.③或④ B.②或⑧ C.③或⑦ D.⑥或⑦
C
课堂练习
4.读北半球某地的气压分布图,回答下列各题。
(1)甲、乙、丙、丁四地气压的大小关系为 。
甲＞乙＞丙＞丁
课堂练习
(2)在图中用箭头标出环流模式。
课堂练习
(3)甲、乙两地中气温较高的是 地,其对应的天气状况常为 天气,气温日较差较大的是 地。
(4)在图中画出高空的等压面。
乙
甲
阴雨
（与近地面弯曲方向相反）
谢谢！

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