必修一.2.1第一节冷热不均引起大气运动课件.ppt

第一节冷热不均引起大气运动 天马行空官方博客 太阳辐射既能到达地球表面 也能到达月球表面 但月球表面白天的温度可高达127 C上 夜晚低达 183 C 温差比地球要高得多 这是什么缘故呢 想一想 一 大气组成 氮 的基本成分干洁空气氧 的必需物质CO2 绿色植物光合作用的原料 对地面有作用O3 吸收 保护地面生物 水汽 产生云 雨 雾 雪 影响地面和大气的温度 固体杂质 凝结核 的必要条件 1 低层大气的组成及作用 地球生物体 人类和一切生物维持生命活动 保温 紫外线 成云致雨 2 人类活动对大气成分和含量的影响 人类燃烧煤 石油等矿物燃料 大气中的含量增加 人类广泛使用电冰箱 冰柜 大气中的含量增加 大气中含量减少 二氧化碳 氟氯烃 臭氧 二 大气的垂直分层和各层特征 依据各大气层温度 密度和运动状况 我们可以将大气层分成对流层 平流层和高层大气 随着高度的上升 温度是怎样变化的 气温随高度 而 对流运动显著天气复杂 对流层 平流层 气温随高度 而 平流运动为主天气晴朗 有一臭氧层 高层大气 气压低 密度低 电离层能反射无线电波 9 逆温现象 1 逆温的含义 对流层的温度一般上冷下热 但在一定条件下 对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象 这种气温的逆转现象我们称之为逆温现象 受逆温现象影响的一段垂直厚度大气则称之为逆温层 2 逆温的类型辐射逆温 平流逆温 锋面逆温 地形逆温 3 逆温现象危害 由于逆温层的存在 造成对流层大气局部上热下冷 大气层结稳定 阻碍了空气垂直运动的发展 使大量烟尘 水汽凝结物等聚集在它的下面 易产生大雾天气 使能见度变坏 尤其是城市及工业区上空 由于凝结核多 易产生浓雾天气 有的甚至造成严重大气污染事件 如光化学烟雾等 地面辐射是对流层大气热量的直接来源 太阳辐射是根本来源 大气的受热过程具体图解如下 大气的受热过程 太阳辐射 大部分到地面 地面辐射 大气辐射 大气吸收很少 大气反射很少 大气逆辐射 结论 地面是大气直接的热源 地面温度升高 大气升温 三 大气的受热过程 1 大气吸收地面辐射而增温 2 大气逆辐射补偿了部分地面损失的热量 1 大气的受热 由图可知大气受热的过程 太阳暖大地 太阳辐射能是地球上最主要的能量来源 虽然需要穿过厚厚的大气 但大气直接吸收的太阳辐射能量很少 只有臭氧和氧原子吸收一部分波长较短的紫外线 水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线 而能量最强的可见光被吸收的很少 绝大部分透过大气射到地面 地面因吸收太阳辐射能增温 大气吸收 大气反射 大气上界 大气对太阳辐射的削弱作用 大气散射 2 大气对太阳辐射的削弱作用 臭氧吸收太阳辐射中波长较短的紫外线 水汽和二氧化碳吸收太阳辐射中波长较长的红外线 1 大气对太阳辐射的吸收具有选择性 2 大气对太阳辐射的反射作用 云层和尘埃 晴朗的天空为什么呈现蔚蓝色 3 大气对太阳辐射的散射作用 空气分子波长较短的青 蓝 紫色光颗粒较大的尘埃 水汽各种波长的光 有选择 无选择 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 所以地面是近地面大气主要和直接的热源 3 大气返大地 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 其中大部分朝向地面 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 三种辐射及其性质 太阳辐射 地面辐射 大气辐射 短波辐射 长波辐射 长波辐射 地球白天极端最高气温达58 80C 昼夜温差一般在500C左右 月球表面无大气作用 温差达300度以上 热力环流 活动 P29活动2实验用品的准备 长方形的玻璃缸 长100cm 宽30cm 高40cm左右 塑料薄膜 一盆热水 一盆冰块 一束香 火柴等 1 将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端 2 用平整的塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严 3 在塑料薄膜的一侧 装冰块的盆上方 开一个小洞 4 将一束香点燃 放进小洞内 冰 热水 烟 现象观察 2 空气运动原因 1 观察烟雾在玻璃缸内是如何飘动的 现象观察 2 空气运动原因 1 观察烟雾在玻璃缸内是如何飘动的 冷热不均引起空气环流 你猜对了吗 画热力环流 理想等压面 等压面 空间气压值相等各点组成的面 等压面呈水平状态 各等压面是平行 大气无运动 A B C D 甲 乙 在垂直方向上 气压随高度的增加而递减 在同一水平高度 空气密度越大气压值越高 气压是指单位面积上所承受的大气柱的重量 注意 近地面的气压大于高空的气压 大气上界 丙 受热 近地面 高空 冷却 冷却 冷热不均 B A C 高 低 低 高 低 高 热力环流 热力环流 A B C 热力环流 探究实验 地面冷热不均形成的空气环流 叫热力环流热力环流 是大气运动的最基本形式 一 热力环流 是大气运动的最基本最简单的形式 地面冷热不均形成的空气环流 叫热力环流 大气运动 地面的冷热不均 气流垂直方向运动 同一水平面产生气压差异 大气水平方向运动 热力环流小结 思考 实际生活中经常见到热力环流有哪些形式 海陆风 山谷风 城市热岛效应 实验过程把两个烧杯分别装满300毫升水和干沙 并排放在一起 把两只温度计分别埋入水和沙中约0 5厘米 测量水和干沙的温度 并记录下来 因为都在室温状态下 它们应该相同 把两个烧杯同时放再室外 让太阳照射两个烧杯 观察并记录照射5分钟和10分钟后水和沙的温度 将两个烧杯放回室内 观察并记录5分钟 10分钟后水和沙的温度 实验时间 9月26号12 50 13 30 常见的热力环流形式 1 海陆风 白天在太阳照射下 陆地增温快 气温比同纬度海上高 空气膨胀上升 高空气压比原来气压升高 空气由大陆流向海洋 近地面陆地形成低气压 而海洋上因气温低 空气下沉 形成高气压 使下层空气由海洋流向大陆 形成海风 如图a 夜间与白天大气的热力作用相反而形成陆风 如图b 海洋 陆地 升温快 升温慢 降温快 降温慢 海陆风 海洋 陆地 升温快 升温慢 海风 气温高 低压 气温低 高压 高压 低压 海洋 陆地 降温快 气温低 高压 降温慢 气温高 低压 陆风 这种热力环叫做 海陆风 低压 高压 2 山谷风 山谷地区白天山坡比同高度的大气温度高 暖空气沿山坡上升 形成谷风 如图c 夜间山坡比同高度的大气温度低 冷空气沿山坡下滑 形成山风 如图d 谷风 山谷 山顶 热 热 冷 山谷风 山风 山顶 山谷 热 冷 冷 熊熊的大火使此山区的近地面空气受热膨胀上升 周围的空气收缩下沉 形成山风 燃烧柴草产生大量烟尘 为水汽提供凝结核 其中心因空气上升冷却凝结而降雨 孔明存我 3 城市风 由于城市人口集中并不断增多 工业发达 居民生活和工业生产 交通工具消耗大量燃料 释放出大量的人为热量 导致城市气温高于郊区 形成城市热岛 由于热岛存在 引起空气在城市上升 在郊区下沉 在城市和郊区之间形成了小型的热力环流 叫城市风 如图e所示 问题研究 1 为什么城市的气温较周边地区高 2 对空气有污染的工厂应建设在A B C中的地 为什么 C B 上升气流 城市热岛效应 A 市区 郊区 郊区 思考 建个绿化带和一有大气污染的工厂 如何布局合理 课堂练习 1 引起大气运动的根本原因是 A海陆间热力差异B太阳风的驱动作用C地面高度不同D因纬度不同造成的地面热量差异 2 大气运动的最简单的形式是 A气旋和反气旋B风C热力环流D大气环流 D C 3 下图为某地热力原因形成的高空等压面分布状况示意图 叙述正确的是 A 气压 B 气温 甲地 乙地C 气流 乙地流向甲地D 天气 甲地比乙地易形成阴雨天气 甲 乙 CD 课堂练习 4 以下等压面分布图正确的 冷热冷 冷热冷 热冷热 热冷热 D A B C BD 5 何当共剪西窗烛 却话巴山夜雨时 四川盆地的夜雨量占总雨量的60 70 大巴山脉在四川盆地 晚上谷底降温较慢 大气上升 温度降低 冷却凝固 成云致雨 而白天是下沉气流 所以夜晚更容易降水 1 下列现象出现的先后顺序正确的是 A 太阳辐射 地面吸收 地面辐射 大气削弱B 太阳辐射 地面吸收 大气削弱 地面辐射 大气逆辐射C 太阳辐射 大气削弱 地面吸收 地面辐射 大气逆辐射D 太阳辐射 大气逆辐射 地面吸收 地面辐射 大气削弱 2 图2 2中 昼夜温差最大的是 C A 3 影响太阳辐射的最主要因素是 A 云层厚薄B 太阳高度角C 海拔高度D 海陆差异 太阳高度角越大 等量的太阳辐射散布的面积越 光热越 地表单位面积上获得的太阳辐射量越 太阳高度角越大 太阳辐射经过大气的路径越 被太阳削弱的越 到达地面的太阳辐射就越 反之 太阳高度角越小 地面获得的太阳辐射的能量就 小 集中 多 短 少 多 越少 B 资料 青藏高原平均海拔在4000米以上 太阳辐射很强 是我国太阳能最丰富的地区 日照时数也是全国的高值中心 但同时也是我国最冷的地区 最热月平均最高气温只有10 15度左右 年平均气温只有7 1度 拉萨的年平均气温和最热月平均气温就比同纬度的重庆 上海低了10 15度 1 青藏高原为什么能成为我国太阳能最丰富的地区 2 青藏高原的太阳辐射很强 但气温却很低 两者之间有矛盾吗 为什么 海拔高 空气稀薄 云量少 晴天多 大气削弱作用少 没有矛盾 因为 1 虽然太阳辐射强 但是海拔高 来自大地面的热量少 2 云量少保温作用也弱 注 气温低出现在没有太阳的时候 冷热不均引起大气运动 热力环流 它是大气运动的一种最简单的形式 近地面空气的受热或冷却 引起气流的上升或下沉运动 导致同一水平面上气压差异 气压差异形成大气的水平运动 风 山谷风海陆风城市热岛效应 课堂小结 大气的水平运动 学习目标 1 能够说出形成风的三个力2 知道水平气压梯度力 地转偏向力和摩擦力在方向 大小等方面的特点3 理解高空和近地面风受力的情况以及风向与等压线的关系 自主探究 1 大气的水平运动就是 风向是指 2 高空风受哪些力的作用 3 近地面风受到哪些力的作用 风 风吹来的方向 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 合作探究 1 请画出北半球风受二力作用时的力和最终风向 高空风 604百帕 606百帕 608百帕 水平气压梯度力 地转偏向力 风向 此时风向与等压线 平行 合作探究 2 请画出北半球风三力作用时的力和最终风向 近地面风 1004百帕 1006百帕 1008百帕 水平气压梯度力 地转偏向力 风向 此此时风向由指向 与等压线北半球偏 摩擦力 高压 低压 成一夹角 右 规律总结 水平气压力 地转偏向力 与等压线平行 水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力 等压线成一夹角 右 左 影响风的三种力的比较 垂直于等压线并由高压指向低压 形成风的直接原因 既影响风速又影响风向 大 密集 大 垂直于风向 北半球向右偏 南半球向左偏 增大 增大 风向 右偏 左偏 风速 与风向相反 减小风速 风向 影响风的三种力的比较 与风向相反 减小风速 风向 巧学速记 如何在等压线图上判断风力大小和风向1 等压线越密集 水平气压梯度力 风力就越 2判断风向可用画图法 首先画出的方向 垂直于等压线从高压指向低压 然后画出 在北半球相对气压梯度力的方向 南半球 也可以用手势辅助法 越大 大 水平气压梯度力 风向 右偏 左偏 高 低 地转偏向 水平气压梯度 风向 达标检测1 读风向形成示意图 回答 1 图中 是 压 是 压 2 图中 是 力 是 力 是 3 该风向形成图是 A 北半球的高空风向形成图B 南半球的高空风向形成图C 北半球的近地面风向形成图D 南半球的近地面风向形成图 B 4 在 的作用下 大气由 气压区向 气压区作水平运动 这就