冷热不均引起大气运动.pptVIP

第二章 地球上的大气,本章的学习主要围绕以下问题展开：大气运动的形成原因，大气运动的基本规律，常见的天气系统，常见的气象灾害对人们的生产和生活造成哪些危害，全球气候的变化有什么趋势。 在这部分内容的学习中，要求我们能运用图表说明大气的受热过程，并且可以绘制全球气压带、风带分布示意图，说出气压带、风带的分布、移动规律及其对气候的影响；会运用简易天气图，简要分析锋面、低压、高压等天气系统对天气的影响；了解世界主要气候类型的分布规律、特点以及成因，并能区分各种气候类型；我们要懂得如何合理利用和保护大气环境的必要性，使大气环境向着有利于人类生存和发展的方向发展。,冷热不均引起大气运动 了解大气的受热过程，理解热力环流的基本原理，掌握大气的水平运动状况 气压带和风带 了解气压带和风带的形成过程，理解北半球冬、夏气压中心的变化，掌握气压带和风带对气候的影响,常见的天气系统 理解锋与天气的关系，掌握低压(气旋)、高压(反气旋)与天气的关系 全球气候变化 了解全球气候的变化规律，理解全球气候变化可能带来的影响，明确气候变化的适应对策,1.注意观察周围的大气现象，思考产生这些现象的原因。地理是研究自然环境和社会环境的科学。平时要多看多想。 2.关注报刊、杂志、电视、网络等媒体的信息，并与学科知识相联系。与全球相关的环境问题多数与大气有关。 3.注意学科间的联系。本章是自然地理的基本内容，与自然科学联系紧密。,第一节 冷热不均引起大气运动,2009年1月1819日，暴风“基里尔”席卷了从英国到乌克兰的欧洲大部分地区，死亡47人，这是1999年以来欧洲死亡人数最多的一次风灾。受暴风影响，一些铁路停止运营。这次风灾还造成大面积停电，其中捷克有超过一百万个家庭断电，向欧洲输送俄罗斯石油的一条重要输油管道也因停电一度中断。 在这场暴风中有许多建筑物被损毁，其中被列入联合国世界遗产名录的波兰奥斯威辛集中营博物馆部分受损，不得不暂时关门谢客。,【尝试探究】 自然界为什么会形成风？风力的大小与哪些因素有关？学习本节课后我们将找到答案。,一、大气的受热过程 1大气的热源： 是地球大气最重要的能量来源； 是近地面大气主要、直接的热源。 2大气的受热过程：地球大气对 吸收得较少，大部分 能够透过大气到达地面，使地面增温；而对地面增温放出的 吸收较多。,自主预习学案,太阳辐射能,地面,太阳短,波辐射,太阳短波辐射,地面长波辐射,3大气对地面的保温作用：大气在增温的同时，将部分热量以 的形式返还给地面，使地面热量损失减少。,大气逆辐射,思考,1.大气中吸收太阳紫外线的主要是何种物质？ 【思考提示】 臭氧能够大量吸收太阳紫外线。,二、热力环流 1大气运动的根本原因： 的纬度分布不均，造成高低纬度间的 差异。 2热力环流 (1)概念：由地面 而形成的空气环流。,太阳辐射能,温度,冷热不均,(2)形成过程：冷热不均大气 运动同一水平面上产生气压差异大气水平运动形成热力环流。 (3)示意图：,上升和下降,思考,2.为什么城区上空降水较郊区多一些？试从热力环流角度解释。 【思考提示】城区人口密集，居民生活、工业生产和交通工具释放出大量的废热，导致城市气温高于郊区，城区上空气流上升，水汽易凝结而成云致雨。,三、大气的水平运动 1三种作用力 (1)右图中A是水平气压梯度力，其特征是垂直于等压线，并由高气压区指向低气压区，是形成风的直接原因。,(2)图中B是摩擦力，摩擦力与风向相反，可减小风速。 (3)图中C是地转偏向力，其特征是始终与风向垂直，使风向在北半球右偏，南半球左偏 。 2作用效果 (1)若只受A作用，风向 于等压线，由 气压区指向 气压区。,垂直,高,低,(2)若只受A和C的作用，风向最终与等压线 ，这种情况一般出现在 (高空或近地面)。 (3)A、B、C三力共同作用，风向与等压线之间 ，这种情况一般出现在 (高空或近地面)。,平行,成一夹角,高空,近地面,思考,3.地转偏向力能不能改变风速？ 【思考提示】地转偏向力始终与风向垂直，不能改变风速，只改变风向。,1大气对地面的保温作用,核心要点突破,由图可知，大气的受热和保温过程可以概括为三个阶段： (1)“太阳暖大地”：太阳辐射能是地球最主要的能量来源。太阳辐射在穿过大气层时，大气对太阳辐射起削弱作用，小部分能量被吸收(臭氧和氧原子吸收大部分波长较短的紫外线，水汽和二氧化碳吸收一部分波长较长的红外线)和反射(云层和大颗粒尘埃反射作用较强)，大部分透过大气射到地面，地面因吸收太阳辐射能而增温。,(2)“大地暖大气”：地面增温的同时向外辐射热量。相对于太阳短波辐射，地面辐射是长波辐射，除少数透过大气返回宇宙空间外，绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收，使大气增温。 (3)“大气还大地”：大气在增温的同时，也向外辐射热量，既向上辐射，也向下辐射，其中大部分射向地面，称为大气逆辐射，大气逆辐射把热量还给地面，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。,特别提醒 (1)大气逆辐射中的“逆”是指与地面辐射的方向相反，并非指与大气辐射的方向相反。此外，大气逆辐射与大气反射的地面辐射要区别开，大气逆辐射是大气先吸收地面辐射，然后自己再向外辐射，而反射不存在吸收地面辐射的现象。 (2)大气逆辐射是大气辐射的一部分，不论白天黑夜，始终存在。不能认为只是白天存在，而夜晚不存在。但白天大气逆辐射强，夜晚弱。,2影响太阳辐射强度的因素 影响太阳辐射强度大小的最主要因素是太阳高度。此外，大气透明度、海拔和天气状况等对太阳辐射强度都有影响。表解如下：,1大气对地面的保温作用的简化认识,2变式图记忆,1大气辐射的方向都是指向地面的 这种认识不合理。大气在增温的同时，也向外辐射热量，称为大气辐射。大气辐射的方向有向上的，射向宇宙空间；大部分向下射向地面，称为大气逆辐射。 2山上离太阳越近，气温越高吗？ 不是。要理解这一问题，就要全面认识大气的受热过程。地面和大气的能量来源主要是太阳辐射，但大气接受太阳短波辐射的能力是有限的，所以高山地区并不会因为距太阳近而获得较多的太阳辐射能。太阳能量到达地面后，地面因吸收太阳辐射能而增温；然后地面又,向外发出辐射，它属长波辐射，虽然大气对太阳短波辐射的吸收能力较差，但大气对地面长波辐射的吸收能力较强，因此越靠近地面的地方，获得的地面辐射能就越多，所以说近地面是大气能量的直接来源。随着海拔的增高，得到的地面辐射就减少，所以有“高处不胜寒”之说。,3大气的主要的直接来源是太阳辐射 该观点错误。太阳辐射虽是地球上的能量源泉，但是由于大气对不同波长辐射吸收能力不同，尤其是对流层大气中的水汽、二氧化碳对红外线长波辐射吸收能力强，因而，大气吸收的热量中大部分直接来自地面辐射，因而地面(辐射)才是大气主要、直接的热源。,1.(2010年广东梅州高一测试)读“大气的保温作用示意图”，回答下列问题。 (1)上图中A表示 辐射，B表示 辐射，C表示 辐射。 (2)由图可知，大气对地面之所以具有保温作用，就是因为大气吸收 使大气增温，同时又以 的形式把热量返还给地面的缘故。,(3)太阳辐射和地面辐射相对而言，辐射波长较长的是 ，辐射波长较短的是 。 (4)在寒冷的冬天，农民往往在麦田边燃烧大量的湿草来防御寒潮，试用所学知识解释其原理。 解析：由图可以看出地面辐射的热量大部分被大气吸收，大气又以大气逆辐射的形式将大部分热量返还给地面，从而对地面起到保温作用；天空中有云或烟雾，可以更多地吸收地面辐射，使大气逆辐射作用加强。 答案：(1)太阳 地面 大气逆,(2)地面辐射 大气逆辐射 (3)地面辐射 太阳辐射 (4)燃烧湿草可产生大量的浓烟，它可以强烈吸收地面辐射，大气逆辐射把大部分热量返还给地面，从而使地面辐射热量损失减少、降温减慢，减少损失。,1热力环流的形成过程 由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。热力环流的形成过程：,近地面冷热不均大气的垂直运动(上升或下沉)近地面和高空在同一水平面上气压的差异大气的水平运动形成热力环流。 2理解热力环流应注意的问题 (1)高低压的理解：气压是指单位面积上所承受的大气柱的质量，因此在同一地点，气压随高度的增加而减小，越靠近地面气压值越高。空气受热时近地面形成低压，高空形成高压。如下图所示，A地受热，空气膨胀上升，形成低压，相对应的高空形成高压；但A点的高压并不是说其气压值比A点要大，而是相对于同一水平面上的B点来说气压值要高，称为高压；同理，A点为低压是指比同一水平面上的B点的气压要低。准,确地说，气压由高到低排列为PBPAPAPB。通常所说的高气压、低气压是指同一水平高度上的气压高低状况。在同一水平高度上，高压区气压值大于低压区；垂直方向气压总是随高度的增加而减小，即下面高于上面。,(2)等压面的凸向与气压高低的关系：上凸为高压，下凹为低压。如上图A点等压面上凸，说明A点为高压。因为随海拔升高，气压降低，则PAPa，PBPb，又因Pa=Pb(在同一等压面上)，所以PAPB，即A点的气压大于B、C点的气压，即上凸为高压，同理下凹为低压。地面受热均匀，则同一水平面气压值相等，等压面一般呈水平状态。,(3)应用：判定气温：近地面某点等压面下凹(高空等压面上凸)，说明该点温度高。判定陆地(海洋)、城市(郊区)：冬季，近地面等压面下凹(高空上凸)是海洋；夏季，近地面等压面下凹(高空上凸)是陆地；城市近地面等压面下凹(高空上凸)，郊区则相反。 特别关注 近地面气温高的地方气压低，高空气压高，但是近地面气压比高空高。(因为任何一个地方的气压都是“下高上低”)。,等压面和等压线区分不清,气压的分布是用等高面上等压线的分布来表示的，等压线是某一海拔相等的等高面与空中若干个不同等压面相割(由于气压自地面向上递减，因此自下而上有很多数值逐渐减小的等压面)，在等高面上所形成的许多交线。与地形分布中的等高线原理相似：等压面上凸区对应等压线的高值区，即为高气压，反之则为低气压，如上图。如果各地气压相等，则等压面就是等高面，等高面上无等压线。可以简单理解为：等压面是在垂直方向上的气压变化，等压线是在水平方向上的气压变化。,3常见的四种热力环流形式 (1)城市风 由于城市中人们的生产、生活释放出大量人为热，使城市气温升高，空气上升，与郊区下沉气流形成城市热力环流，下沉气流又从近地面把郊区污染物带入城市中心，严重污染了城市环境。因此，为了减轻城市污染，如何减少化石燃料的使用量及如何布局郊区工业及卫星城，成为人们普遍关心的问题。,一般将绿化带布置于气流下沉处及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。,(2)海陆风 白天在太阳照射下，陆地增温快，气温比海上高，空气膨胀上升，高空气压比原来气压升高，空气由大陆流入海洋；近地面陆地形成低气压，而海洋上因气温低，形成高气压，使下层空气由海洋流入大陆，形成海风。夜间与白天大气的热力作用相反而形成陆风。,(3)山谷风 白天因山坡上的空气增热强烈，于是暖空气沿坡上升，形成谷风(如图a)。夜间因山坡空气迅速冷却，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷地，形成山风(如图b)。,(4)沙漠与森林之间的热力环流 白天在太阳照射下，沙漠地区增温强烈，气温高，空气上升，在高空形成高气压，在近地面形成低气压，而林区升温慢，气温相对较低，空气下沉，在近地面形成高压，高空形成低压，于是在近地面风由林区吹向沙漠地区，在高空风由沙漠地区吹向林区(如图a)；夜间，沙漠地区降温强烈，近地面气温低，林区降温慢，气温相对较高。在近地面，沙漠地区形成高气压，林区形成低气压，风从沙漠地区吹向林区，高空风从林区吹向沙漠地区(如图b)。,2(2010年湖南益阳高一联考)读下面“北半球某地区上空等压面状况图”，回答下列问题。,(1)a、b两个等压面中数值较大的是 ，理由是_。 (2)C、D两处气压较高的是 。 (3)仅考虑热力因素，在A、B、C、D间画出海陆间的热力环流。,(4)此时，北半球为 季(节)，判断理由是_。,解析：第(1)题，同一地区地面与高空比较，总是近地面气压高于高空气压。因为越往高空大气越稀薄，气压越低。第(2)题，C处等压面上凸，比D处气压高。第(3)题，热力环流的绘画切入点是根据等压面知识找出近地面海洋、陆地何处气压低，何处遇热，何处受冷，进而根据热力环流四过程，即“受热不均垂直运动同一水平面气压差异水平运动”画出。第(4)题，海水热容量大于陆地，升温慢降温也慢，陆地则相反，故冬季海洋气温高于陆地，夏季海洋气温低于陆地。 答案：(1)b 近地面空气密度大,(2)C (3)图略。(A、B、C、D间环流为顺时针方向) (4)夏 陆地为低压，仅考虑热力因素，低压是因为大气受热膨胀上升而产生的，所以陆地气温高于海洋，为夏季,1影响风的三种力,2不同力作用下的风向 (1)只在水平气压梯度力作用下，风向与等压线垂直，并由高压指向低压。如下图。,(2)在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下，风向最终与等压线平行，高空风有此特征。如下图(北半球)。,(3)在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下，风向最终与等压线成一夹角，近地面风有此特征。如下图(北半球)。,1怎么根据一个地方的风向来判断气压高低状况？ 一个地方的风向是受气压高低影响的，因此反过来可根据一地的风向来判断气压高低状况，有著名的风压定律可作为判断的依据。风压定律的具体内容是：在北半球，背风而立，高压在右后方，低压在左前方。如某地此刻正盛行偏北风，则西北方向的气压较高、东南方向的气压较低。这是因为近地面空气作水平运动时，会受到水平气压梯度力、北半球向右的水平地转偏向力和摩擦力的影响，最终风向斜交于等压线的结果。如果在高空，因风向与等压线平行，如果背风而立的话，高压在右方、低压在左方。,2如何在等压线图上确定任一地点的风向 (1)在等压线图上，画出该点的切线，并过切点作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压，但并非一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。 (2)确定南北半球，面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转角度为3045，画出实线箭头，即为经过该点的风向，如下图(以北半球为例)：,3如何判断风向,(1)阅读等压线，判断气压高低并按垂直于等压线，由高压指向低压的原理画出水平气压梯度力(画水平气压梯度力) (2)分清图示是哪个半球，若是南半球风将左偏，若是北半球风将右偏(定偏转方向北右南左)。 (3)分清是高空还是低空的气流，若是低空，则受三个力的作用，最终风向与等压线成一夹角；若是高空风向最终与等压线平行，按这一原则绘出风向(定偏转角度高空平行、近地夹角)。,4如何在等压线图上判断风力大小和风向 等压线密集，水平气压梯度大，水平气压梯度力大，风力就大。判断风向可用画图法。首先画出气压梯度力的方向，垂直于等压线从高压指向低压；在北半球相对气压梯度力的方向右偏，南半球左偏，然后画出实际风向，也可以用手势辅助法。,3(2010年山东日照高一检测)读右图，回答问题。 (1)假设本图是近地面等压线图，A处吹东北风，则A点位于_(填“南”或“北”)半球。,(2)假设本图是高空等压线图，A处吹正南风，则A点位于_(填“南”或“北”)半球。 (3)如果本图位于中国山西省，在不考虑摩擦力和地转偏向力的情况下，A点吹_风。 解析：风是指大气的水平运动，其方向受三种力的影响，即水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。当三种力平衡时，近地面风向与等压线成一夹角，北半球右偏，南半球左偏。第(1)题，已知风向为东北风，逆向推理可知A点位于南半球。第(2)题，假设条件是“高空等压线”，因此可以不考,虑摩擦力，根据已知风向同样可以逆向推理得知A点位于北半球。第(3)题，解答的关键是排除定向思维的干扰，因为题干已说明不考虑摩擦力和地转偏向力，在这个假设条件下，风向垂直于等压线由高压吹向低压。 答案：(1)南 (2)北 (3)东,(2009年高考广东地理卷)地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差称为有效辐射。读下图并结合所学知识，回答(1)(2)题。,高考真题赏析,黄河流域多年平均年有效辐射 总量等值