2020_2021学年新教材高中地理第二章地球上的大气2.1大气受热过程和热力环流学案新人教版必修1

1、第1课时大气受热过程和热力环流学习目标核心素养目标1理解大气的受热过程及大气对地面的保温效应。2能够根据大气受热过程原理解释一些常见的地理现象。3理解大气热力环流形成的基本原理，并能解释相关地理现象。地理实践力：通过绘制热力环流图，培养学生探索自然、热爱科学的精神。区域认知：能够解释不同地区太阳辐射强弱不同的原因。综合思维：能够运用大气受热过程，说明相关的自然现象的变化过程。人地协调观：通过温室效应原理的应用，增强为生产和生活服务的意识。本节要点1太阳辐射加热地面，地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。2大气通过大气逆辐射对地面起保温作用。3地表冷热不均，形成大气热力环流。大气热力环流是

2、大气运动的一种简单形式。自主梳理 一、大气的受热过程1能量来源：_太阳辐射_。2直接热源：_地面长波辐射_是近地面大气主要的、直接的热源。3大气对太阳辐射的削弱作用：主要包括_吸收_、_反射_和散射。4受热过程：二、大气对地面的保温作用1大气增温的原因：吸收_地面长波辐射_。2大气逆辐射：射向地面的_大气辐射_。3大气对地面的保温作用：_大气逆辐射_把热量传给地面，补偿_地面辐射_损失的热量。三、热力环流1大气运动(1)形式：_垂直_运动和_水平_运动。(2)意义2热力环流(1)概念：由于地面_冷热不均_而形成的空气环流。(2)形成过程a地受热，空气_膨胀上升_，近地面空气密度减小，形成_低气

3、压_；d处空气聚积，密度增大，形成_高气压_。b、f地冷却，空气_收缩下沉_，近地面空气密度增大，形成_高气压_；c、e处空气密度减小，形_低气压_。水平运动：近地面空气从_b、f_地流向_a_地，高空空气从_d_处流向_c、e_处。温馨提示(1)垂直方向的气压值总是近地面大于高空，同一水平面上的气压值是高压大于低压。(2)气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的，而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。合作探究知识点大气的受热过程和大气对地面的保温作用问题探究_冬季的晴天，当你走进门窗关闭的封闭阳台，会感到异常温暖。根据以上材料和图，探究以下问题：(1)运用“综合思维”，结合图1、图2，分

4、析封闭阳台温度较高的原因是什么？(2)从“地理实践力”的角度探讨，中纬度地区的植物园采取什么措施可以使热带植物安全越冬？提示：(1)玻璃对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过玻璃射到地面上，使地面增温；玻璃阻截地面长波辐射，阻止阳台内(暖)外(冷)空气以对流或湍流方式的热交换，使得阳台内温度高于阳台外。(2)适宜的时间移入温室；加盖薄膜、草帘等。归纳拓展_1大气的受热过程大气的受热过程，简单地说，就是“太阳暖大地大地暖大气大气还大地”。具体过程如下图和下表所示：热力作用具体过程热量来源太阳暖大地太阳辐射到达地面，地面吸收后增温太阳辐射是地面的直接热源大地暖大气地面增温后产生地面辐射

5、，大气吸收后增温地面是近地面大气主要、直接的热源大气还大地大气增温后产生大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量还给地面通过大气逆辐射把地面散失的一部分热量还给地面2大气受热过程原理在生产生活中的应用(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响(2)在农业中的应用：利用温室大棚生产反季节蔬菜；冬季农民利用放烟雾防霜冻；果园中铺上沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累。(3)晴朗的天空多呈蔚蓝色当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的一部分能量便以这些质点为中心向四面八方散射开来。散射可以改变太阳辐射的方向，使一部分太阳辐射不能到达地面

6、。散射是有选择性的，波长越短，散射能力越强。蓝色光线因波长与空气分子直径差不多，最易被散射，所以晴朗的天空多呈蔚蓝色。(4)霜冻多出现在晴朗的早晨(晴朗的夜晚气温低)：这是由于晴朗的夜晚大气的保温作用弱，地面热量散失快，气温随之降低。(5)沙漠地区气温日较差大：沙漠地区晴天多，白天大气对太阳辐射的削弱作用小，气温高；夜晚大气对地面的保温作用弱，气温低。(6)青藏高原是我国太阳辐射最强的地区：青藏高原海拔高，空气稀薄，大气中水汽、杂质少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，所以太阳辐射强。误区警示：1.近地面大气主要、直接的热源并非是太阳辐射大气吸收的热量主要为长波辐射，对短波辐射吸收很少。太阳辐射为短

7、波辐射，地面辐射为长波辐射，因此地面是近地面大气主要、直接的热源。2大气逆辐射并非只存在于夜晚，也不是夜晚的大气逆辐射强于白天大气逆辐射是大气辐射的一部分，白天和夜晚都存在，且白天辐射强度更强。只是白天由于太阳辐射的影响，考虑问题时主要侧重于大气对太阳辐射的削弱作用；夜晚，由于没有太阳辐射，近地面气温主要受大气逆辐射强弱的影响，因而容易产生大气逆辐射只有晚上存在的误解。3太阳辐射强温度一定高青藏高原所处的纬度较低，海拔较高，空气稀薄，大气透明度好，大气对太阳辐射的削弱作用弱，因此太阳辐射强。但大气吸收地面辐射热量的能力小，通过大气逆辐射返还地面的热量少，造成青藏高原地表热量散失多，温度较低。方

8、法规律：比较两地昼夜温差大小的思路一看地势高低：地势高大气稀薄白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱昼夜温差大。二看大气状况：晴朗的天气条件下，白天大气对太阳辐射的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱昼夜温差大。三看下垫面性质：下垫面的比热容大增温和降温速度都慢昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地。3云层对太阳辐射、大气逆辐射影响示意图(1)白天，云层的反射作用明显，地面温度比晴天低；夜间，云层的大气逆辐射作用显著，地面温度比晴天高。因此，晴天比阴天的昼夜温差大。(2)由图可知，白天和夜间都存在大气逆辐射，而且白天比夜间还要强。典例剖析_例题1(2019江苏三县高一期末)下图为大气受热过程

9、示意图，读图完成(1)(3)题。(1)近地面大气主要、直接的热量来源是(b)a辐射b辐射c辐射d辐射(2)青藏高原地区太阳辐射强，但近地面气温比同纬度平原地区低，主要是因为(b)a大气吸收辐射少b大气吸收辐射少c地面吸收辐射少d地面吸收辐射少(3)图中箭头比细的主要原因是(b)a大气逆辐射b大气削弱作用c地面反射作用d地面削弱作用解析解答本题首先要明确图中各数字代表的辐射，代表太阳辐射，是地面辐射，是大气逆辐射，是到达地面的太阳辐射。(1)近地面大气主要、直接的热量来源是地面辐射。(2)青藏高原虽然太阳辐射强，但是由于海拔高、空气稀薄，大气吸收的地面辐射少，气温低。(3)太阳辐射穿过大气层时，

10、受大气的吸收、反射等削弱作用，从而使到达地面的太阳辐射有所减少。对点训练_1为充分利用气候资源，实现农业创收，华北地区一农户准备建一玻璃温室，他初步设计了如图所示的草图，据此回答下列问题。(1)冬季，为获得充足的热量，温室顶部坡面应朝向_南_方。(2)建温室的目的主要是改善作物生长的_热量_因素，实现这一目的的原理是_温室效应(太阳短波辐射可穿透玻璃透射进来，使室内地面温度升高；地面长波辐射却很少能穿透玻璃，从而把热量保留在温室中)_。(3)该温室生产的西红柿明显不如夏季自然生长的口味好，主要原因是(b)a光照不足b日较差较小c热量不足d年较差较小(4)运用玻璃温室的原理，解释人们在冬季傍晚制

11、造烟雾防止霜冻的原因。_增加烟尘，使大气逆辐射作用增强；增加co2的浓度，加强大气对地面辐射的吸收_。解析该题主要考查温室效应的原理及应用。温室主要改善气温条件，因此温室顶部坡面应朝向南方。温室中日较差较小，晚上作物呼吸作用较强，消耗较多的养分，因此口感不如自然生长的好。人造烟雾增加了大气中的烟尘和co2浓度，使大气逆辐射增强。知识点大气热力环流问题探究_热力环流实验步骤：将略大(如504020 cm)的废弃包装纸盒，正面去掉，留下其他5个面，横放在桌上，让盒子开口的那面，正对观察者。关上门和窗，在纸盒内一端放入点燃的蚊香(或香烟)，另一端放上冰块。观察蚊香烟雾运动情况。如下图：根据以上实验，

12、探究以下问题：(1)用自己的语言描述烟雾运动的路径。(2)解释烟雾在蚊香处上升、在冰块上方下沉的原因。(3)阐述上述热力环流产生的根本原因。(4)在图中画出等压面的弯曲状况。提示：(1)烟雾从蚊香处上升，然后在纸盒内上部由左侧流向右侧，在冰块上方下沉，再由冰块处流回蚊香处。(2)蚊香处受热，空气膨胀上升；冰块处空气受冷，收缩下沉。(3)同一高度空气受热不均。(4)见下图：归纳拓展_1热力环流的形成由于地面冷热不均而形成的大气环流，称为热力环流。热力环流的形成过程：近地面冷热不均气流的垂直运动(上升或下沉)近地面和高空在同一水平面上产生气压的差异大气的水平运动形成高低空热力环流。如下图所示：2等

13、压面的形态变化在热力环流形成过程中，因地面冷热不均，等压面也发生了如下图(abc)的形态变化。由图中等压面的变化可知：(1)等压面上凸为高压区，下凹为低压区。(2)同一地区垂直方向上，近地面和高空的气压类型相反。(3)近地面：气温越低，气压越高；气温越高，气压越低。(4)近地面：等压面上凸的地方多晴朗天气；等压面下凹的地方多阴雨天气。3常见的三种热力环流形式(1)海陆风成因分析海陆热力性质差异是前提和关键。影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差较小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。(2)山谷风山谷风成因分析山坡的冷热变化是关键。影响与应用：山谷(小盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(盆地)

14、，使谷底(小盆地)内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。所以，山谷(小盆地)地区不宜布局大气污染型工业。(3)城市风成因分析“城市热岛”的形成是突破口。影响与应用：一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。典例剖析_例题2(2019天津南开区高一期中)读某地近地面和高空四点气压图，回答(1)(2)题。(1)若近地面和高空四点构成热力环流，则流动方向为(a)aopmnobpomnpcmnpomdnmopn(2)下图中能正确表示n地在垂直方向上的等温面与等压面的是(a)解析(1)气流总是由高压区流向低压区，则近地面由m流向n，高空由o流向p；依据

15、热力环流流动方向可判断，o、p分别位于n、m上空。(2)在垂直方向上等压面向下弯曲的地区，近地面气压低，反之则高。n地气压低，且等温面与等压面弯曲方向相反，故选a。对点训练_2下图是等高面与等压面关系示意图，读图完成下列问题。(1)图中至点，气压最高的点是_，气压最低的点是_。(2)a、b两地受热的是_b_地，空气_膨胀上升_；冷却的是_a_地，空气_收缩下沉_。(3)用“”画出图中的热力环流。_图略(其热力环流的画法应是近地面由ab，高空由，垂直方向是a地下沉，b地上升)_素养培优策略指导大气热力作用对昼夜温差大小的影响分析昼夜温差受到大气的两个作用共同影响，即大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用(大气逆辐射)。1天气状况对昼夜温差的影响天气状况大气对太阳辐射的削弱作用大气逆辐射昼夜温差晴朗小(白天温度高)弱(夜晚温度低)大阴雨大(白天温度不太高)强(夜晚温度不太低)小2海拔高低对昼夜温差的影响海拔云层大气对太阳辐射的削弱作用大气逆辐射昼夜温差高薄小(白天温度高)弱(夜晚温度低)大低厚大(白天温度不太高)强(夜晚温度