冷热不均引起大气运动 (2)

第二章地球上的大气,第一节,冷热不均引起大气运动,你知道吗？,深秋季节为防止霜冻，农民会在地边燃烧很多潮湿的柴草。这样有作用吗？塑料大棚和玻璃温室都能够改善农业生产条件。原因在哪里？每天最高气温并不是出现在太阳高度最大的正午12点。原因是什么？夏天到来，人们会选择到山上去避暑。这样做有道理吗？,（1）大气：包围地球的空气称为大气。（2）大气的组成：干洁空气：氮（78%）、氧站21%、二氧化碳等气体；水和固体杂质。（3）大气的分层：按大气温度随高度分布的特征，可把大气分成对流层、平流层和高层大气,一、大气的基本状况,高层大气,低纬：1718千米中纬：1012千米高纬：89千米,气温随高度的增加而递减。每上升100米，气温下降约0.6。地面是对流层大气的直接热源。,从对流层顶到5055千米,气温随高度的增加而递增。该层中的臭氧吸收太阳紫外线。,从平流层顶到3000千米,气温随高度的增加先降低后升高。,第三单元大气冷热不均引起大气运动,(一)大气的垂直分层,分层及特点,对流运动该层上冷下热,天气现象复杂多变。人类就生活在对流层底部，与人类关系最密切。,平流运动该层上热下冷,人类生存环境的天然屏障；利于高空飞行。,大气密度极小距地面远，受到引力小,出现极光；宇宙火箭、人造卫星等运行于此；电离层能反射无线电波。,高层大气,第三单元大气冷热不均引起大气运动,(一)大气的垂直分层,分层及特点,二、大气的受热过程,地球大气最重要的能量源泉：,太阳辐射能,主要集中在可见光区,物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短，反之则越长。,地面温度较低，地面辐射长波辐射,太阳温度高,太阳辐射短波辐射,1、大气的对太阳辐射的削弱作用,臭氧大量吸收紫外线,二氧化碳、水汽吸收红外线,选择性,特点：,大气上界,吸收作用：,反射作用：,参与的大气成分：,特点：,散射作用：,参与的大气成分：,云层、尘埃,无选择性,空气分子和微小尘埃,特点：,具有选择性,臭氧（平流层）水汽、二氧化碳（对流层）,紫外线,红外线,吸收强烈，有选择性，大部分可见光可穿透,云层、尘埃,各种波长同样被反射,无选择性，反射光呈白色,空气分子、微小尘埃,蓝色光最易被散射,向四面八方散射，有选择性,大气对太阳辐射的削弱作用,较大尘埃,可见光易被散射,向四面八方散射，无选择性。,根据所学知识解释自然现象（一）：1、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？2、为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区？,（大气对太阳辐射的散射作用）,赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射作用强。,太阳辐射,地面辐射,大气吸收,射向宇宙空间,射向宇宙空间,大气辐射,射向地面,“太阳暖大地”,“大地暖大气”,“大气还大地”,地面通过大气逆辐射补偿损失的热量,2、大气对地面的保温作用,地面是近地面大气主要、直接的热源,大气逆辐射,活动,（1）大气逆辐射的存在，对地面有什么作用？如果用“大气保温作用”概括，你认为合适吗？,大气在增温的同时，也向外辐射热量。大气辐射的方向既有向上的，也有向下的，大气辐射中向下的部分，因为与地面辐射方向相反，称为大气逆辐射。根据辐射热交换的原理，分析下面两个问题。,大气逆辐射对地面起保温作用，大气逆辐射的存在延缓了地球表面能量的散失，用大气保温作用概括合适。,思考：晴天与阴天的昼夜温差哪个小？为什么？,3、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？4、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？,（因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）,（人造烟幕能增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻）,根据所学知识解释自然现象（二）：,（2）月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达1270C，夜晚则降到-1830C，为什么月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多？,白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高。夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低。,月球表面辐射,月球表面辐射,大气受热过程的结论,太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源。,地面是近地面大气主要、直接的热源。,对地面直接起保温作用的是大气逆辐射。,二、热力环流,根本原因：,大气运动的根本原因,A,B,C,冷热冷,1:冷热不均对空气的上升或下沉运动有何影响？,热力环流形成探索,假如地表性质均一，且温度一致，等压面平行。,A,B,C,高,低,低,高,高,低,2:A地空气上升，将会使其近地面、高空的气压发生什么变化？,3:BC两地空气下沉，又会使其近地面、高空的气压发生什么变化？,4:这样，ABC三地气压还是一样吗？等压面还是水平的吗？,5:同一高度的气压不一样会使空气如何流动？,热力环流形成的探索：,（冷）（热）（冷）,B冷A热C冷,等压线（面）高低规律：等压线（面）凸向低压，形成高压，等压线（面）凸向高压形成低压。（简称：凸高为低，凸低为高）,海陆风,青岛的市民说,青岛一般白天感到空气潮湿,夜晚感到比较干爽,你知道这是什么原因吗?,(提示:白天,陆地增温快，海上增温慢;夜间,陆地降温快,海上降温慢.),热力环流日常生活中的事例：,海风,热,冷,高,高,低,低,冷,热,陆风,高,高,低,低,山谷风,1、3、4、2,受热,冷却,1、掌握大气的受热过程。2、掌握大气逆辐射和保温作用。3、掌握热力环流形成原因。4、掌握气压梯度、气压梯度力的概念及水平气压梯度力的主要特点。5、理解水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向的影响。,目标导航,三、大气的水平运动,1、什么是气压梯度和水平气压梯度力？2、形成风的直接原因是什么？风的形成有哪些力的影响？这些力如何影响风向？,同一水平面上，单位距离间的气压差。,大小:,方向:,与气压梯度成正比,垂直等压线，由高压指向低压,特点：,等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速越大,第三单元大气冷热不均引起大气运动,(四)大气的水平运动,1、概况,大气的水平运动风直接原因：同一水平面上的气压差异原动力：水平气压梯度力影响大气水平运动的作用力：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力,风向,、只受水平气压梯度力的影响,风向垂直等压线，由高压指向低压,地转偏向力方向：垂直风向,、水平气压梯度力与地转偏向力的影响,风向平行等压线,1010,1005,A,南半球高空等压线图,图1,风向斜交于等压线（北半球偏右，南半球偏左）,（垂直于等压线，由高压指向低压）,（垂直于风向）,（与风向相反）,1010,1005,A,南半球近地面等压线图,画出风向,摩擦力对近地面风的影响,气压梯度力,风向,摩擦力,地转偏向力,（1）气压梯度力：风向垂直等压线，由高压指向低压,（2）气压梯度力+地转偏向力风向平行于等压线,（3）气压梯度力+地转偏向力+摩擦力风向斜穿等压线,风向：斜穿等压线（低空风）,第三单元大气冷热不均引起大气运动,(四)大气的水平运动,3、在等压线图上确定风向、风力,（1）风向的判定在等压线图上，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。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)。,第三单元大气冷热不均引起大气运动,(四)大气的水平运动,3、在等压线图上确定风向、风力,(2)风力的判读风力的大小取决于水平气压梯度力的大小，因此，等压线密集处水平气压梯度大风力大，如下图，风力：ABCD。,一种力作用,两种力作用,三种力作用,风向,知识小结,1.在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？,因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻,根据所学知识解释自然现象,根据所学知识解释自然现象：2、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？3、为什么晴朗的正午天空呈蓝色，早晚呈红色？,大气对太阳辐射的散射作用,正午太阳高度大，穿过路程短，仅蓝光被散射掉，因而天空呈蓝色；早晚阳光斜射，穿过路程长，短波各色光皆被散射，剩下红光投射地面，阳光红似火，地平线附近的天空呈红色霞光,太阳辐射,地面辐射,玻璃温室,大气作用,-保温作用,太阳辐射,地面吸收,地面辐射,大气吸收,塑料大棚和玻璃温室都能够改善农业生产条