高中地理 2.3.1大气环境课件 湘教版必修1.ppt

第三节大气环境 第一课时对流层大气的受热过程全球气压带 风带的分布和移动 一 对流层大气的受热过程 1 为什么说o3是 地球生命的保护伞 答案 o3能吸收太阳辐射中的紫外线部分 使适量紫外线到达地表面 保护地球生命 2 为什么晴朗的天空呈现蔚蓝色 答案 可见光中波长较短的蓝色光 紫色光易被空气分子散射 3 菲律宾皮纳图博火山喷发时 火山灰笼罩了整个马尼拉城 白天宛如黑夜 出门需打手电 这种现象反映了大气对太阳辐射的何种作用 答案 尘埃增大反射作用 二 全球气压带 风带的分布和移动大气的运动 4 在相同的气压条件下 陆地上的风与海面上的风有何不同 为什么 答案 根据摩擦力大小判断 陆地上摩擦力较大 风向与等体之间夹角大 风向偏转角度大 反之 风向与等压线夹角小 5 高空风向与近地面风向有何不同 为什么 答案 高空空气间的摩擦力很小 可以忽略不计 风向与等压线平衡 近地面空气与地表摩擦力大 风向与等压线有一交角 6 北半球的西风带是怎样形成的 答案 从北半球的副热带高气压带向副极地低气压带之间有水平气压梯度力 风在这个力作用下向北流动 又受到地转偏向力 摩擦力共同作用 形成西南风 7 气压带和风带的季节移动是怎样引起的 有什么规律 答案 气压带和风带随着太阳直射点的移动而移动 从6月22日至12月22日 向南移 从12月22日至次年6月22日 向北移 教材图2 23大气垂直分层示意包围地球的大气 按照温度 密度等物理性质的差异 在垂直方向上分为对流层 平流层 高层大气 对流层在最低层 与人类的关系最密切 平流层是大型飞机飞行的最理想的层次 高层大气在50千米以上 有流星 极光等现象出现 也是人造卫星绕转的一层 人们最初认知的是大气层下部的情况 随着科学技术的进步 人们对整个大气层有了更深入的了解 各大气层的基本情况如下表所示 教材图2 24到达地面的太阳辐射示意太阳源源不断地向四周放射着能量 若到达地球大气上界的太阳辐射以100计 经过大气时 被臭氧 二氧化碳等物质吸收的紫外光和红外光占19 被大气散射 反射 地面反射的占34 到达地面并被地面吸收的太阳辐射只有47 教材图2 25太阳辐射和地面辐射 大气逆辐射关系示意三个辐射的关系应从两个角度来认识 一是它们在大气中传递和转换的关系 如图所示 二是它们之间在数量上的关系 以大气上界 大气和地面分别为研究对象 它们在热量的收支上是平衡的 例如地面 热量收入 地面吸收太阳辐射 47 地面吸收大气逆辐射 106 153 地面辐射 120 湍流输送 10 潜热输送 23 153为热量支出 热量收入 热量支出 教材图2 26不同太阳高度辐射强度变化示意图中揭示了影响太阳辐射强度的因素是 太阳高度角 a b表示等量的太阳辐射 a的入射角大于b 导致 a束光线分布的面积a小于b束光线分布的面积b 光热集中 太阳辐射强度大 a束光线穿过大气的路径短于b束光线 被大气削弱程度差 太阳辐射强度大 据此也可解释一天中 正午的太阳辐射强度大于早晨和傍晚的现象 教材图2 27不同性质地面的反射率地面的反射率与地面辐射呈负相关关系 反射率越大 地面吸收的太阳辐射越少 地面温度越低 地面辐射越弱 反之则强 从图中看 新雪的反射率最高 冰次之 赤道海洋最低 颜色越浅反射率愈大 吸收太阳辐射的能力越弱 南极洲出现全球极端气温最低值 其中很重要的一个原因就是 南极大陆被冰雪覆盖 对太阳辐射反射强 教材图2 28玻璃温室效应示意太阳光透过玻璃进入温室 加热温室内的地面 地面温度升高后产生长波辐射 由于玻璃阻断了室内空气与大气的交换 红外线长波辐射被保留在温室内 使温室的温度升高 教材图2 31有摩擦力与没有摩擦力的大气运动和等压线的关系本图采用以图释文的形式 介绍了影响风的三种作用和近地面风向 高层大气风向 现在总结归纳气压梯度力 地转偏向力和摩擦力对风向的影响 如下表所示 近地面和高空风的比较 如下表所示 教材图2 33风带和气压带移动示意太阳直射赤道时 春分或秋分 赤道低气压带跨赤道两侧 副热带高气压带位于回归线与北纬30 纬线之间 副极地低气压带则跨极圈两侧 当太阳直射点北移至北回归线时 6月22日前后 所有的气压带 风带向北移动 赤道低气压带移至赤道以北 副热带高气压带移至北纬30 40 之间 副极地低气压带移至北极圈以北 当太阳直射点南移至南回归线时 所有的气压带 风带又会向南移动 如图示意大气垂直分层 读图 回答下列问题 1 图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是 a b c d 2 对短波通讯具有重要意义的电离层位于 a 层顶部b 层底部c 层中部d 层 3 2008年9月 我国发射的 神舟 七号飞船运行轨道所在的大气层 a 气温在 50 20 b 气温随高度增加平稳下降c 最低气温约为 80 d 最高气温约为40 解析 第 1 题 对流层气温随海拔增高而降低 排除 平流层气温随海拔增高而增高 排除 高层大气的底层气温随海拔增高而降低 上层气温随海拔增高而增高 选择b项 第 2 题 层为高层大气 在该层中有若干电离层 大约80 500千米高空 其带电粒子会干扰无线电短波通讯 第 3 题 神舟 七号飞船的运行轨道在高层大气 依据图所示阅读出相关数据即可 答案 1 b 2 d 3 c 1 读大气垂直分层示意图 回答 1 2 题 1 人类排放的氟氯烃 对人类生存环境破坏最大的是 a a层b b层c c层d c层以上大气层答案 b 2 同一季节 下列城市上空对流层高度从高到低正确的是 新加坡 北京 漠河 摩尔曼斯克a b c d 答案 a 1 大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用 主要表现为大气对太阳辐射的反射 散射和吸收三个方面 2 地面辐射和大气辐射 高效记忆 太阳辐射 地面辐射与大气辐射之间的相互关系 3 影响地面辐射的主要因素 1 纬度因素 2 下垫面因素 3 气象因素气象因素主要包括空气密度的大小 空气的洁净程度两方面 空气稀薄 对太阳辐射削弱少 到达地面的太阳辐射多 地面辐射强 空气洁净 云量少 能见度好 到达地面的太阳辐射也多 地面辐射强 高效记忆 图示法记忆地面辐射的影响因素 读大气对地面的保温效应示意图 回答问题 1 图中a表示 辐射 其主要波长范围是 辐射能主要集中在 人们把它称为 辐射 2 图中b表示 辐射 其中大部分射向 这部分辐射可称为 3 图中c表示 辐射 其中很小部分射向 绝大部分被 4 到达地面的a要比到达大气上界的少 原因是大气对a的 和 作用的结果 解析 从图上看 a为太阳辐射 a1为大气吸收的太阳辐射 b为大气辐射 b1为射向地面的大气辐射 c为地面辐射 c1为大气吸收的地面辐射 要通过读图 明确大气对地面的保温效应 答案 1 太阳0 15 4微米波长较短的可见光部分短波 2 大气地面大气逆辐射 3 地面高层大气和宇宙空间大气吸收 4 吸收反射散射 2 下列自然现象中 与大气对太阳辐射的削弱作用无关的是 a 多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些b 夏季天空多云时 白天的气温不会太高c 晴朗的天空呈现蔚蓝色d 低云笼罩的白天 天空仍是明亮的 解析 a项所叙述的现象与大气的保温作用有关 原因是多云增强了大气逆辐射 因而气温较高 所以与大气对太阳辐射削弱作用无关 b项所叙述的自然现象产生的原因是云层的反射作用 c项所叙述的现象是大气的散射作用 d项所叙述的现象也是大气散射作用的结果 因此正确的是a项 答案 a 1 热力环流的形成过程 高效记忆 冷热不均引起热力环流 2 等压面图的判读 1 概念 等压面是空间垂直方向上气压值相同的点组成的面 表示气压的垂直分布状况 2 等压面图的判读 在垂直方向上 高度越高 气压越低 如图a 若地面海拔相同 冷热均匀 等压面与等高线重合且与地面平行 如图a 若地面冷热不均 等压面发生弯曲 同一水平面上 等压面向上凸起的地方为高压区 等压面下凹的地方为低压区 如图b 近地面的气压与高空气压高低相反 如图b 3 常见的热力环流 1 海陆风 2 山谷风 3 城市风 如图为北半球某地的气压状况图 是由热力作用引起的 读图 回答下列问题 1 图中近地面何点是高压区 2 用 完成图中的热力环流 3 a b c三点都位于同一纬度上 此时若地球位于远日点时 则a点处在 陆地或海洋 解析 1 2 3三点位于同一等压面上 所以p1 p2 p3 在同一垂直方向上 高度越高 气压越低 所以p1 p5 p4 p3 从而p4 p5 近地面气压与高空相反 所以近地面pc pa 气流运动为由c a 地球位于远日点时为7月初 即夏季 夏季陆地比海洋上气温高 气压低 答案 1 c点 2 3 陆地 3 下图中 不能正确表示热力环流的是 答案 c 1 等压面的分布规律 1 在垂直方向上 高度越高 气压越低 如图a 2 若地面海拔相同 冷热均匀 等压面与等高线重合且与地面平行 如图a 3 若地面冷热不均 等压面发生弯曲 等压面向上凸的地方为高压区 向下凹的地方为低压区 即 凸高 气压 为高 气压 凹低为低 如图b 4 近地面气压与高空气压高低值相反 如图b 2 等压面的应用 1 根据等压线 面 的弯曲状况确定下垫面的冷热 根据等压线 凸高为高 凹低为低 的规律 可知上图中a处气压大于b处 根据高空气压状况与近地面气压状况相反的规律 可以确定近地面a处气压较低 b处气压较高 a b两处的气压差异是由地面冷热不均引起空气的上升 下沉运动所致 a处近地面气压低 说明空气受热上升 从而得出地面温度较高 因此我们可以根据近地面气压高低 反推地面的冷热状况 2 根据等压面的凸向判断气压的高低根据 凸高为高 凹低为低 的规律 可判断下图中 甲 乙 丙 丁四地气压由高到低顺序为乙 甲 丙 丁 下图为北半球某地的气压状况 是由热力作用引起的 读图回答下列问题 1 图中近地面何点是高压区 2 用 完成图中的热力环流 3 a b c三点都位于同一纬度上 此时若地球位于远日点时 则a点处在 陆地或海洋 解析 1 2 3点位于同一等压面上 所以p1 p2 p3 在同一垂直方向上 高度越高 气压越低 所以p1 p5 p4 p3 从而p4 p5 近地面气压与高空相反 所以近地面pc pa 大气由c a 地球位于远日点时为7月初 即夏季 夏季陆地比海洋上气温高 气压低 答案 1 c点 2 3 陆地 拓展提升 我们已学过的等值线有等高线 等深线 等压线 等温线 等降水量线等 如何判断等值线图呢 解题的关键是从等值线的分布特点上找到突破口 下面以等温线图为例 总结规律 第一步 判断半球位置 地球上的温度是由赤道向两极逐渐递减的 通常所给的图是按 上北下南 的指示方向 因此等温线向北递减是北半球 向南递减为南半球 图中等温线向北递减 因此判断为北半球 第二步 作一条平行于纬线的直线 与等温线交于a b c三点 从图中读出a c两点温度为10 b点为20 由此推知b点等温线向高纬凸出 温度比同纬度地区高 同理 等温线向低纬凸出 温度比同纬度地区低 反过来也成立 温度高 等温线向高纬凸出 温度低 则等温线向低纬凸出 第三步 利用 高低规律 掌握等值线图的准确判断方法 1 高低规律 的基本原理与内容 所谓 高 是指等值线的弯曲部位向高值凸出 即每条等值线弯曲的凸出部分指向等值线数值递增的方向 这时弯曲所示部位为低值 相对 区域 低 则与 高 相反 即等值线弯曲部位向低值凸出 弯曲所示部位为高值 相对 区域 即 凸高为低 凸低为高 2 高低规律 的应用 例如 在等高线地形图上 等高线弯曲部位向高值凸出 则该部位所示地形为山谷 低 等值线向低值凸出 则为山脊 高 在海平面等压线分布图中 等压线凸出部分指向高值 形成的狭长区域是低压槽 等压线凸出部位指向低值 形成的狭长区域是高压脊 4 右下图为某季节我国东部沿海高空等压面示意图 据此回答 1 2 题 1 四地气压大小的排列顺序正确的是 a d c a bb a b d cc c d a bd c d b a 2 此季节 图中所示大陆上的等温线 向高纬凸出 向低纬凸出 向北凸出 向南凸出a b c d 解析 由图示可知 a处气压高于b处 近地面气压状况相反 所以四地气压大小的排列顺序为d c a b 说明此季节北半球为夏季 北半球大陆的等温线将向高纬凸出 即向北凸出 答案 1 a 2 a 下面运用物理学方法对大气运动进行受力分析f1表示水平气压梯度力 f2表示地转偏向力 f表示摩擦力 v表示风向 1 只受水平气压梯度力影响 2 在1500m以上的高空 大气在水平气压梯度力作用下 且一产生运动就受地转偏向力影响 以北半球为例 3 在近地面 大气运动还会受到摩擦力的影响 以北半球为例 从以上分析我们可以看出 1 大气仅在水平气压梯度力作用下 风向垂直于等压线 当然此种情况实际上不存在 2 大气在高空不受摩擦力的情况下 受水平气压梯度力和地转偏向力的作用 最终二力平衡 风向平行于等压线 3 大气在近地面受三力作用 最终三力合力为0 风向斜穿等压线 读实际大气中的风向图 回答下列问题 1 图中箭头表示的含义是 2 与等压线的关系是 其方向是 3 若无 只受 与 的影响 则 与等压线的关系是 此时 与 的关系是 4 实际大气中 与等压线的关系是 此图表示地区在 南或北 半球 理由是 5 图中m n两地相比 风力较大的是 地 原因是 解析 实际大气中特别是近地面空气运动 在三力共同作用下 风向与等压线成一夹角 斜穿等压线 风力的大小又与水平气压梯度力的大小有直接的关系 单位距离内的气压差越大 水平气压梯度力越大 风越大 因此n地的风力较大 答案 1 水平气压梯度力风向地转偏向力摩擦力 2 垂直由高压指向低压 3 平行大小相等 方向相反 4 成一夹角北风向向右偏转 5 nn地等压线较密集 水平气压梯度力大 5 好莱坞影城在拍摄某影片时 一演员利用特种设备自高空缓缓降落 该演员感觉到的风的变化情况是 假设各高度水平气压梯度力相同 a 风速变小 风向不变b 风速变大 风向不变c 风速变大 风向呈顺时针方向偏转d 风速变小 风向呈逆时针方向偏转 解析 高空风不受摩擦力影响 故高空的风速比地面大 北半球水平运动物体方向向右偏 地面风向与水平气压梯度力的方向夹角约为45 高空向右偏90 故风向发生逆时针方向的偏转 综上所述 d为正确答案 答案 d 1 气压带 2 风带 高效记忆 图示法记忆气压带 风带的形成与分布 以北半球为例 读下图所示 回答下列问题 1 该图表示北半球 季时的大气环流状况 判断理由是 2 一般的说 a地比b地降水量 原因是 3 c气流来自哪个气压带 为什么c气流与d气流相遇后向上爬升 解析 由图可知 此时气压带 风带移向南半球 北半球应是冬季 a地是盛行西风带 风从低纬海洋吹向陆地 降水较多 b地是东北信风带 风从高纬吹向低纬 温度不断升高 难成云雨 c是来自30 附近副热带高压的暖轻气流 所以遇到来自极地的冷重气流d时向上爬升 答案 1 冬气压带 风带位置南移 2 丰富a处气流由低纬流向高纬 气温渐低 有利于水汽凝结 降水的发生 而b处气流由高纬流向低纬 气温升高 不利于水汽凝结 难以形成降水 3 副热带高气压带 c气流暖而轻 遇到来自高纬度地区冷而重的d气流后向上爬升 6 读北半球中高纬度环流示意图 分析下列说法正确的是 a 甲点位于30 n附近b 乙点位于30 n附近c 是冷性气流d 处盛行西南风 解析 位于北半球且60 n附近 和 两支气流必然是一支来自低纬度 一支来自高纬度 位于交界面的下部 说明其温度低 是来自高纬度的气流 为极地东风 则乙为极地高气压带 在以上判断的基础上可知 甲为副热带高气压带 为盛行西风 答案 a 时事材料材料一2010年12月11日凌晨 历时13天的坎昆气候峰会落幕 通过了 合约 和 议定书 两项应对气候变化的决议 材料二据英国天空电视台报道 因全球气候变暖和环境恶化 乞力马扎罗山上的冰盖正在融化 违法的伐木业 木炭生产业 采石业和森林火灾 都是加剧冰盖融化的原因 如果情况持续恶化 2020年后乞力马扎罗山上的冰盖将不复存在 材料三有资料表明 近百年来全球平均气温已上升了0 6 0 9 当今全球气候具有变暖的趋势 如图甲 大气温室效应 太阳辐射 地面辐射 全球变暖的原因 1 读大气对太阳辐射和地面辐射的作用示意图乙 回答问题 在图示各项内容中 由于 的存在 使大气具有温室效应 保温效应 地球大气的存在及保温效应对地球生命的演化有何意义 2 由材料分析 乞力马扎罗山冰盖消融的原因有哪些 3 从材料一可看出国际合作对防止全球变暖的意义 解析 本题综合考查了大气保温效应的原理及对地球生命的演化产生的影响 答案 1 大气吸收大气逆辐射 吸收长波辐射使近地面大气升温 减少热量向宇宙散失 大气逆辐射使近地面气温变化幅度减小 保温 使地球表面较为温暖 为地球生命的演化提供了良好的条件 2 全球变暖 当地违法的伐木业 木炭生产业 采石业及森林火灾等 3 防御全球变暖需要全体人类共同协作 不是部分国家努力而取得效果的 1 读下图所示 判断下列叙述正确的是 a 赤道地区的昼夜温差大b 热带沙漠地区的昼夜温差小c 赤道地区地面任何时候都比热带沙漠地区地面获得的太阳辐射多d 白天 赤道地区与热带沙漠地区相比 大气对太阳辐射的削弱作用强答案 d 2 读图 下列各点关系正确的是 a 图中四点气压 c b a db 高空中空气由d处流向b处c 近地面a处温度高于c处d a b c d之间不可能形成热力环流 解析 近地面等压面与高空等压面弯曲方向是相反的 可先补画出近地面等压面弯曲状况 a处为低压 c处为高压 近地面的气压值大于高空的气压值 故四点气压由高到低排序为 c a b d 答案 c 3 下图能正确反映北半球近地面和高空等压线与风向关系的是 解析 在同一平面上 水平气压梯度力总是由高压指向低压 在北半球 地转偏向力垂直于物体的运动方向为向右偏 高空大气稀薄 摩擦力可以忽略不计 结合这三者可知 图a的画法是正确的 答案 a 读图 回答4 5题 4 形成三圈