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第二章 地球上的大气
第二节 大气的受热过程和大气运动
“高处不胜寒”，为什么海拔越高的地方气温越低
地面是大气的直接热源。
一、大气的受热过程
物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短
太阳辐射
地面辐射
大气辐射
短波辐射
长波辐射
长波辐射
太阳以电磁波的形式向地球传输热量称为太阳辐射
大气的受热过程
辐射类型与波长
返回
太阳辐射：______辐射（填“短波”或“长波”）
地面辐射：______辐射（填“短波”或“长波”）
大气逆辐射指大气辐射中______的部分，与地面辐射方向_____。
地球大气最重要的能量来源是_____________，大气的受热过程是怎样的？
什么是大气的削弱作用？什么是大气的保温作用？
阅读课本34～35页图文(大气的受热过程 大气对地面的保温作用)，思考：
短波
长波
向下
相反
太阳辐射能
大气上界
地面
地
面
辐
射
大
气
辐
射
射向宇宙空间
射向
地面
大气逆辐射
大气的受热过程
近地面大气主要、直接的热源是__________
地面辐射
增温
地面
近地面大气
吸收
太阳辐射
长波辐射
传递热量
大气增温
层层向上
传递热量
大
气
辐
射
大气
逆辐射
大气逆辐射的存在，对地面有什么作用？
截留地面散失的热量，一部分热量返回地面
75％～95％
水汽、CO2
大气上界
地 面
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
大气吸收
地面增温
地
面
辐
射
大气
吸收
射向宇宙空间
1.“太阳暖大地”
2.“大地暖大气”
大
气
增
温
大
气
辐
射
射向地面
3.“大气还大地”
大气逆辐射（大气保温作用）
大气层
反射、散射
① 太阳以_________把热量传递给地面
② 地面以_________把热量传递给大气
③ 大气以___________把热量还给地面
短波辐射
长波辐射
大气逆辐射
大气削弱作用
——“太阳暖大地”
——“大地暖大气”
——“大气还大地”
大气的受热过程
三种辐射：
三个过程：
两个热源：
两种作用：
太阳辐射(短波)、地面辐射和大气逆辐射(长波)
①太阳暖大地→②大地暖大气→③大气还大地
①主要直接热源（地面长波辐射）②最重要热源（太阳辐射）
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对地面的保温作用
太阳辐射
太 阳
地 面
大 气
宇 宙
空 间
地面长波辐射
大气逆辐射
保温作用
削弱作用(吸收、反射、散射)
活动探究—地球大气的保温作用地球有大气，而月球没有大气。观察下图，找出地球比月球多了哪些辐射途径？说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响，解释月球表面昼夜温度变化为什么比地球表面剧烈？对流层中的水气、二氧化碳等物质吸收地面长波辐射能力强，夜晚时大气逆辐射将白天吸收的热量返还给地面，从而补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。为什么一天中最高温出现在午后1-2个小时,而不是正午阳光最强烈的时候？
活动探究—生活中的地理
正午太阳高度最大，阳光最强烈，但是地面吸收太阳短波辐射转化为地面长波辐射加热大气需要一定时间，因此午后1-2个小时是一天中气温最高的时候。
晴朗天气和阴雨天气下昼夜温度变化有什么样的差异？为什么
晴朗天气下白天气温高，夜晚温度低。晴天白天云量少，大气的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射更多，气温较高。夜晚大气逆辐射对地面保温作用弱，夜间温度较低，因此晴天的昼夜温差更大。
2019年1月某日三峡库区出现云海日出奇观，左图为某记者拍摄的照片右图为大气受热过程示意图。
1.受云海影响，三峡库区大气受热过程对应于图10中（ ）
A．①增大 B．②增大 C．③减小 D．④减小
课堂实训
B
32．图2.16为大气受热过程示意图，图2.17为某地晴天和阴天的气温日变化曲线图。读图，回答下列问题。
（1）图2.16中字母代表的含义是：A ，B ，G ,I ；按照大气的受热过程，这四个字母的正确排序是 。
（2）低层大气主要是由 、 和 组成。其中， 和 大量吸收 （填字母），使大气增温，这个过程是 （填字母）。
太阳辐射
到达地面的太阳辐射
大气逆辐射
地面辐射
ABIG
水汽
杂质
干洁空气
水汽
二氧化碳
I
J
（3）图2.16中D与I，属于长波辐射的是 。请将图中所有长波辐射的箭头填涂上色。
（4）填写出下列现象对应的大气对太阳辐射的削弱作用。（填字母）①黎明，东方的天空泛起了鱼肚白- 。②晴朗的天空呈现蔚蓝色- 。③雾霾天气时太阳辐射量下降- 。
（5）图2.17两条曲线中，昼夜温差较小的是 （甲／乙），该曲线表示 （晴天／阴天）的气温变化状况。根据大气的受热过程原理，解释该天气下昼夜温差较小的原因。
I
C
F
F
乙
阴天
阴天时，白天云层的反射减少了到达地面的太阳辐射量，使温度低于晴天；夜晚云层增强了大气逆辐射，补偿了地面损失的热量，使温度高于晴天。
热气球为什么能升空？
二、热力环流
1、气压：作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。单位：百帕（hpa）。
2、等压面：空间中气压相等的点组成的面。
白天站在海边拍照时，要怎么站位才能拍出更好的效果？
以下场景中是否存在热力环流？尝试绘制示意图
夜雨寄北【唐】李商隐
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。
北京市城市热力图
城市热岛效应：指的是城市中心比郊区温度高的现象。城市热岛效应是因城市大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”。
城市气温较郊区气温高2℃左右。
33．为了探究热力环流的形成，某校高一学生设计了如下实验，请根据实验内容和所学知识，回答下列问题。
实验过程：在一个比较大的相对封闭的透明玻璃柜内，分别放置一个电炉和一大碗冰块，在玻璃柜顶面中部的内壁贴一张下垂纸片M，在玻璃柜底面中部的内壁贴一张竖立纸片N（图2.18）。电炉通电一段时间后，观察纸片M、N的偏动情况。
（1）电炉通电一段时间后纸片N向 （左／右）偏，冰块对应图2.19中的 （填字母）。
（2）图2.19中，A、B、C、D四点气压最高的是 ，气温最高的是 （填字母）。
（3）在图2.19中用箭头标出热力环流的方向。
左
B
B
A
三、风的形成
风向、风力判定
北风
东风
南风
西风
①
西北风6级
西南风10级
②
三、风的形成
理想状态风
Ledil state wind
……
A
高空的风
High wind
……
B
近地面风
Near surface wind
……
C
水平气压梯度力
水平气压梯度力
地转偏向力
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
三、风的形成
1、水平气压梯度力作用下的风向
气压梯度：单位距离间的气压差
水平气压梯度力：由同一水平面的气压梯度产生的促使大气由高压区流向低压区的力
方向：垂直于等压线，由高压指向低压
形成风的原动力（直接原因）
图. 在水平气压梯度力作用下的风向
三、风的形成
比较A、B两地的风力:
单位距离相同的情况下，
气压梯度越大，水平气压梯度力越大，风力越大。反之越小。A>B
三、风的形成
1010hpa
1000hpa
1005hpa
A
B
比较A、B两地的风力:
气压梯度同的情况下
等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大；反之越小。A>B
三、风的形成
2、水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下的风向
地转偏向力：由于地球自转，在地球上做水平运动的物体，其运动方向会发生偏转。导致物体水平运动方向发生偏转的力称为地转偏向力。
三、风的形成
生活中的地转偏向力：
如京广线上的火车自北京向广州急驶时，受北半球向右偏的地转偏向力的影响，西侧铁轨更易受磨损。
三、风的形成
2、水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下的风向
①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。
②在北半球风向向右偏转；在南半球风向向左偏转；
垂直于空气运动的方向
只改变风向，不改变风速。
图. 在水平气压梯度力和
地转偏向力共同作用下的风向(N高空)
三、风的形成与种类
3、水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向
摩擦力：
方向与风向相反
大小取决于地表的粗糙程度
高空大气运动时摩擦力很小，可以忽略
图. 在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向(N近地面)
三、风的形成与种类
为何荒漠地区的风速比林地大？
三、风的形成与种类
近地面风的形成
1010
1008
1006
1004
1002
1000
（百帕）
北半球
风
水平气压梯度力
摩擦力
地转偏向力
影响因素：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
风向与等压线斜交
高空风的形成
510
508
506
504
502
500
（百帕）
北半球
水平气压梯度力
风
地转偏向力
影响因素：水平气压梯度力、地转偏向力
风向与等压线平行
南半球高空风与近地面风
500 498 496 494 492 490
气压/hPa
图. 在水平气压梯度力和
地转偏向力共同作用下的风向(S高空)
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
1010 1008 1006 1004 1002 1000
气压/hPa
图. 在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向(S近地面)
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
摩擦力
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
摩擦力
风的三种作用力的比较
1010
1008
1006
1004
1002
1000
（百帕）
水平气压梯度力
地转偏向力
风
摩擦力
北半球
力的方向 风向 风速
水平气压 梯度力
地转 偏向力
摩擦力
力
影响
三、风的形成
风的三种作用力的比较
1010
1008
1006
1004
1002
1000
（百帕）
水平气压梯度力
地转偏向力
风
摩擦力
北半球
力的方向 风向 风速
水平气压 梯度力 垂直等压线，高压指向低压 决定风向 决定风速
地转 偏向力 与风向垂直 影响风向 不影响风速
摩擦力 与风向相反 影响风向 减小风速
力
影响
三、风的形成
三、风的形成与种类
等压线是等值线的一种；等压线的疏密程度反映了气压梯度的大小，等压线越密，气压梯度越大
比较甲、乙两地的气压梯度大小，并说明理由
图2.17 海平面气压分布( 2016年11月9日6时)
等压线是等值线的一种；等压线的疏密程度反映了气压梯度的大小，等压线越密，气压梯度越大
在图上画出甲、乙两地的风向
比较甲、乙两地风速的大小，并说明理由
图2.17 海平面气压分布( 2016年11月9日6时)
水平气压梯度力
地转偏向力
西北风
摩擦力
水平气压梯度力
地转偏向力
偏东风
摩擦力
图2.11中a、b、c、d四点间存在热力环流，表2.1中数据为四点气压值。据此完成25、26题。






25．图中（ ）
A.垂直方向上：气流由a到c B.垂直方向上：气流由b到d
C.水平方向上：气流由a到b D.水平方向上：气流由d到c
26．图中大气温度最高的点是（ ）
A.a B.b C.c D.d
气压／hPa
a 601
b 612
C 1 015
d 1 000
A
D
图2.12为北半球某区域近地面等压面分布图，①③两地为陆地，②地为湖泊， P1、P2代表等压面。据此完成27、28题。
27．此时，小船停在湖泊水面上，船上的旗帜最可能飘向( )
A.东南 B.西北 C.东北 D.西南
28．下列说法正确的是 ( )
A.此时最可能是白天 B.①地盛行下沉气流
C.②地正值阴雨天气 D.②地气温高于③地
D
A
读图2.13“某区域某日海平面气压形势图”，完成29、30题。
29．甲地此时的风向是( )
A.西北风 B.东南风 C.东北风 D.西南风
30．不考虑地面状况，甲、乙、丙、丁四地中风速最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
A
B
34．生活中处处有热力环流。阅读图文材料，回答下列问题。
材料一 绿洲是沙漠中具有水草的绿地，绿洲与周围的沙漠在局部地区会形成热力环流。图2.20为夏季某日新疆吐鲁番盆地某绿洲与周围沙漠气温日变化示意图。
材料二 穿堂风也叫过堂风，是指流动于建筑物内部空间的风。图2.21为我国西南某山区传统民居穿堂风示意图。
（1）从图2.20中判断，沙漠气温比绿洲高的时段是 ，此时段绿洲气压 （高／低）。在图2.22中添加箭头，完成图示地区热力环流示意图。
6-21
高
（2）图2.21中，穿堂风流入区A的气温比流出区B更 （高／低），气压更 （高／低），图中所示的风向为偏 风。穿堂风的形成原因在于房屋建造过程中设计了 。
（3）结合实例分析，热力环流形成的根本原因是 。
低
高
北
房前和屋后热力性质差异大的地面
地面冷热不均
35．阅读图文资料，回答下列问题。
某同学在研究冬季供暖时发现了一种被动式节能房屋，该房屋不需要主动加热，基本可以依靠被动收集的热量，使房屋本身保持一个较为适宜的温度。图2.23示意该同学绘制的被动式房屋冬季“制热”模式。
（1）在图2.23中气流①、②、③处添加箭头，示意室内气流运动状况。
（2）图2.24中，能说明玻璃层可以有效保存房屋内热量的是 图，简述判断依据。
（3）为更好地利用太阳辐射能进行增温，房屋还可以做什么设计？
a
太阳辐射为短波辐射，墙体释放能量为长波辐射，玻璃对长波辐射有阻挡作用，返回前提的热量多。
增加向阳面的受光面积，加装双层玻璃等。

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