第三讲 对流层大气的受热过程及大气运动陈

1、 月球表面白天阳光直射处温度超过+127 夜晚降至-183 (温差达310 ） 地球表面昼夜温度变化幅度平均最大值（在热带地区）, 为12 1普通高中地理课程标准实验教科书湘教版地理第二章湖南教育出版社自然环境中的物质运动和能量交换2第三讲对流层大气的受热过程及大气运动【考纲解读】1.能说出大气的受热过程，并理解大气对太阳辐 射的削弱作用及对地面的保温作用。2.能理解热力环流的形成原理，大气水平运动的 影响因素及风向的判断。3.能阅读、分析和判读等温线分布图、等压线分布图 和等压面分布图，并能运用已学知识分析解决问题。3字母名称温度变化原因与人类的关系A_气温随高度增加而_是该层大气的直接热源

2、，离地面越高，获得的热量越少最密切，云、雨、雾、雪等天气现象均发生在本层对流层降低地面考基落实自学导引4字母名称温度变化原因与人类的关系B _ _ _气温随高度增加而_热量主要来自臭氧层所吸收的太阳紫外线气流以平流运动为主，利于高空飞行；臭氧层被称为“地球生命的保护伞”平流层升高C_随高度增加气温先_再_存在电离层，对无线电短波通信有重要作用高层大气升高降低51.请用地理学原理分析“高处不胜寒”的原因。思维升华答案: 地面辐射是近地面大气主要的、直接的热源，离地面越近，获得的热量越多，气温越高；高空离地面远，获得的热量少，气温低，因此高处不胜寒。6二、对流层大气的受热过程1大气对太阳辐射的削弱

3、作用：主要表现为_、_和反射2地面辐射和大气辐射选择性吸收散射(1)地面辐射：_大气增温的直接能量来源。(2)大气辐射部分射向_和宇宙空间大气逆辐射使_增温高层大气地面对流层7(1)纬度因素：地面辐射从低纬向高纬_。(2)下垫面因素：影响_和_的太阳辐射比例。递减吸收反射(3)其他因素：其中_的影响最大。气象因素3影响地面辐射的主要因素82冬半年为什么晴朗的夜晚比阴天夜晚气温要低 一些？思维升华答案： 冬半年,晴朗的夜晚,天空中的云量少,大气逆辐射弱,地面损失的热量多，故比阴天的夜晚气温低一些91大气运动的根本原因：太阳辐射能的_， 造成高低纬度间的温度差异。纬度分布不均2热力环流的形成三、热

4、力环流103.你能说说 “ 城市热岛 ” 是怎么回事吗？思维升华答案: “城市热岛”是由于城市人口多,生产生活排放的废热多,气温比郊区高,形成“热岛”,产生“热岛环流”.111形成的直接原因:水平气压梯度力,即促使大气由_流向_的力。该力_于等压线，并由_指向_。高气压区低气压区垂直高压低压四、大气的水平运动风2高空中的风和近地面的风比较类型受力风向图示(北半球)高空中的风水平气压梯度力和_力与等压线_近地面的风水平气压梯度力、_力、_力与等压线之间形成_地转偏向平行摩擦地转偏向夹角12三种力的不同特点(1)水平气压梯度力：大气运动的原动力，既影响风 向，又影响风速。(2)地转偏向力：与风向垂

5、直，只影响风向，不影响 风速。在风速相同的情况下其随纬度降低而减小。点拨：(3)摩擦力：与风向相反，既影响风速也影响风向。 近地面最显著，高度愈高，作用愈弱，高空忽略不计。13第三节 大气环境大气的分层与对流层大气的受热过程14本节课要研究的主要问题：1.大气的组成和垂直分层2.对流层大气的受热过程 掌握大气的保温作用原理15一、大气的组成和垂直分层(一) 大气的组成(二) 大气的垂直分层16（一）大气的组成气体成分体积分数（%）质量分数（%）氮（N2）78.0475.52氧（O2）20.9423.15氩（Ar)0.931.28二氧化碳（CO2）0.03（变动）0.05表2.1干洁空气的主要成

6、分（25千米以下)17干洁空气： 氮、氧、氩：占大气总体积的99.96%。 微量气体：二氧化碳、氪、氖、氨、甲烷、氢、 一氧化碳、氙、臭氧、氡水 汽固体杂质： 大气中悬浮着的尘埃、孢子、花粉等固态微粒。（一）大气的组成18气温（）高度（千米）5012高层大气平流层对流层宇宙火箭 人造卫星极光流星气温垂直分布积雨云-1006020-20-60(二) 大 气 的 垂 直 分 层19垂直分层高度分布（Km） 主 要 特 点与人类关系气温垂直变化空气运动特点对流层平流层高层大气（二）大气的垂直分层20垂直分层高度分布（Km） 主 要 特 点与人类关系气温垂直变化空气运动特点对流层平均高度12km随高度

7、增加而降低对流运动强烈天气现象复杂，与人类密切平流层高层大气（二）大气的垂直分层21垂直分层高度分布（Km） 主 要 特 点与人类关系气温垂直变化空气运动特点对流层平均高度12km随高度增加而降低对流运动强烈天气现象复杂，于人类密切平流层对流层顶到50-55km随高度增加而增高以平流运动为主人类生存的天然屏障，气流平稳有利于高空飞行高层大气（二）大气的垂直分层22（二）大气的垂直分层垂直分层高度分布（Km） 主 要 特 点与人类关系气温垂直变化空气运动特点对流层平均高度12km随高度增加而降低对流运动强烈天气现象复杂，于人类密切平流层对流层顶到50-55km随高度增加而增高以平流运动为主人类生

8、存的天然屏障，气流平稳有利于高空飞行高层大气平流层顶至2000到3000km空气密度小，在80-500千米高空有若干电离层反射无线电波短波；探索宇宙的高度231下图为“大气受热过程示意图”。读图，回答 (1)(2)题。学以致用(1)青藏高原气温比同纬度四川盆地低的主要原因是 ( ) A和较小 B和较小 C和较小 D和较小D241下图为“大气受热过程示意图”。读图，回答 (1)(2)题。学以致用(2)与青藏高原小麦产量高、质量好有关的是 () A小大 B大小 C小大 D大小B25解析： 由图可知为太阳辐射，为地面辐射，为大气逆辐射，为大气辐射射向宇宙空间的部分，青藏高原地势高、空气稀薄,、较小使

9、得其气温比同纬度的四川盆地低，同时由于大、小导致当地太阳辐射强、气温日较差大而使得小麦产量高，质量好。答案：(1)D(2)B26二、对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的削弱作用（二）地面辐射和大气辐射（三）影响地面辐射的主要因素27（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射波长范围思考： 1.太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？ 2.太阳辐射最强部分的波长集中在哪个光区？28填表：并将下列三个现象填入表格A,B，C三个区中晴朗的天空呈什么颜色？（蔚蓝色）为什么？多云的白天比晴朗的白天气温要低平流层温度随高度的增加而升高作用形式参与作用大气成分作用特点（是否具有选择性）形成的自然现象吸收作用平流

10、层中 主要吸收太阳辐射中的 ；对流层中 等主要吸收太阳辐射中的_ 。大气对太阳辐射中能量最强的_ 吸收很少。 A反射作用BC散射作用作用形式参与作用大气成分作用特点（是否具有选择性）形成的自然现象吸收作用平流层中 臭氧 主要吸收太阳辐射中的 紫外线 ；对流层中 水汽和二氧化碳 等主要吸收太阳辐射中的红外线。大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收很少。具有选择性 A-3反射作用散射作用29作用形式参与作用大气成分作用特点（是否具有选择性）形成的自然现象吸收作用平流层中 臭氧 主要吸收太阳辐射中的 紫外线 ；对流层中 水汽和二氧化碳 等主要吸收太阳辐射中的红外线。大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收

11、很少。具有选择性 A-3反射作用云层，较大的尘埃无选择性B-2散射作用填表：并将下列三个现象填入表格A,B，C三个区中晴朗的天空呈什么颜色？（蔚蓝色）为什么？多云的白天比晴朗的白天气温要低平流层温度随高度的增加而升高30作用形式参与作用大气成分作用特点（是否具有选择性）形成的自然现象吸收作用平流层中 臭氧 主要吸收太阳辐射中的 紫外线 ；对流层中 水汽和二氧化碳 等主要吸收太阳辐射中的红外线。大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收很少。具有选择性 A-3反射作用云层，较大的尘埃无选择性B-2C-1散射作用空气分子，微小尘埃有选择性 填表：并将下列三个现象填入表格A,B，C三个区中晴朗的天空呈什么

12、颜色？（蔚蓝色）为什么？多云的白天比晴朗的白天气温要低平流层温度随高度的增加而升高31作用形式参与作用的大气成分波长段作用特点实例吸收臭氧（平流层）紫外线吸收强烈，有选择性，对可见光吸收得很少平流层气温随海拔增加而上升水汽、CO2、云和浮尘（对流层）红外线反射较大颗粒尘埃、云层各种波长同样被反射无选择性，云层越厚，反射越强夏季多云的白天，气温不会太高（偏低）散射大气分子、微小尘埃波长较短的可见光（蓝光、紫光）向四面八方散射，有选择性晴朗的天空呈蔚蓝色颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴各种波长同样被散射无选择性阴天的天空灰蒙蒙的（一）大气对太阳辐射的削弱作用32（二）地面辐射和大气辐射太阳辐射100%

13、大气上界太阳常数8.24Jcm2min大气和地面的反射散射34%大气吸收19%大 气地面吸收47%到达地面的太阳辐射思考： 为什么我们说太阳辐射是短波辐射，而地面辐射和大气辐射都是长波辐射？ 33 请同学们阅读P44-45地面辐射和大气辐射，思考这些问题：1、大气以何种方式获得的热量？说明近地面大气的直接热源是什么？2、哪一种辐射对地面具有保温作用？地面辐射大气逆辐射34重 要 结 论 地面是近地面大气的最主要的直接热源。解释： 为什么在对流层中，海拔越高，气温越低？35玻璃温室效应思考： 为什么玻璃温室会有保温效应？ 36大气逆辐射的功劳 大气的保温作用最主要是通过大气逆辐射实现的。有了大气

14、逆辐射，目前近地面的平均气温是150C。 若没有大气逆辐射，则近地面的平均气温将降至 180C 大气逆辐射使近地面 气温上升了 330C请问：影响大气逆辐射强弱的因素是什么？374.热量还大地1.太阳暖大地2.大地传大气3.大气再辐射大气的保温作用原理38大气上界大气（二）地面辐射和大气辐射太阳辐射100大气和地面的反射34大气吸收19地面吸收47地面辐射12023潜热输送10湍流输送114大气吸收射向宇宙空间6射向宇宙空间60射向地面106太阳辐射、地面辐射、大气辐射之间的关系思考： 计算出大气、地面热量收入和支出各是多少。 全球热量收支平衡39（三）影响地面辐射的主要因素大气上界AB太阳高

15、度与辐射强度思考： A，B两种情况下，地面得到太阳辐射强度是否一样？为什么？ 40太 阳 辐 射（三）影响地面辐射的主要因素不同性质地面的反射率2935地面性质 沙土 黏土 浅色土 深色土 草地 耕地 新雪 冰 海洋 海洋202232101526148495507(平均)2(赤道)41（三）影响地面辐射的主要因素(1)纬度因素：地面辐射从低纬向高纬递减(2)下垫面因素：影响吸收和反射的太阳辐射的比例(3)其他因素：气象因素的影响最大小结：42闯关东片段1.影片中大致是什么季节？2.影片中所说的“霜头来了”，指的是什么？3.影片中，农民为什么要在庄稼地里点燃烟雾？晴朗的夜晚少云，大气逆辐射非常弱

16、，地面辐射散失较多，大气的保温作用弱，温度低43本节知识总结垂直分层：对流层平流层高层大气气温变化特点气流、天气特点对人类活动的影响大气受热过程大气对太阳辐射的削弱作用大气对地面的保温作用吸收反射散射大气受热过程影响地面辐射的主要因素太阳辐射地面增温地面辐射大气增温大气辐射 （大气逆辐射）大气热力作用442读我国某地的城市热岛示意图，完成(1)(2)题。学以致用(1)“热岛效应”形成了市、郊之间的热岛环流，称为城市风系，在近地面的风又称为乡村风。A地乡村风的风向是()A东南风 B东北风C西北风 D西南风452读我国某地的城市热岛示意图，完成(1)(2)题。学以致用(2)正确表示N地近地面在垂直

17、方向上等温面与等压面配置的是()46解析：(1)近地面，城市内部形成热低压，风由乡村吹向城市，受地转偏向力的影响，向右偏转形成东南风。(2)N地的气温比周围高，等温面应向上凸出。气压比周围低，等压面应向低空凸出。答案：(1)A(2)A47（一）热力环流形成的原理（二）大气的水平运动三、热力环流48B A C受热冷却冷却高气压高气压高气压低气压DEF低气压低气压气压依次递减、冷热不均对空气的运动有何影响？、A地空气上升，将会使其近地面、高空的气压发生什么变化？、B、C两地空气下沉，又会使其近地面、高空的气压发生什么变化？49B A C受热冷却冷却高气压高气压高气压低气压DEF低气压低气压气压依次

18、递减大气运动最简单形式试一试：、同一高度的气压不一样会使空气如何流动？、这样，A、B、C三地气压还是一样吗？等压面还是水平的吗？如果不是，该如何弯曲呢？50热力环流示意图.swf请在动画演示过程中观察分析:引起空气运动的原因是什么?垂直方向上的空气运动使水平气压分布有何变化?水平方向上空气如何运动?1、地面冷热不均是引起大气运动的根本原因。2、受热的地方，空气受热膨胀上升，近地面形成低气压，相应的高空则形成高气压；冷却的地方，空气收缩下沉，近地面形成高气压，相应的高空则形成低气压。3、在水平方向上，空气从高压区流向低压区，形成热力环流。详解热力环流51太阳辐射冷热不均空气垂直运动空气水平运动同

19、一水平面气压差异根本原因直接原因热力环流大气运动最简单形式课堂小结热力环流形成的原理52A高低低高高低BC（一）热力环流形成的原理（1）大气运动的能量来源是什么？（2）大气运动的根本原因是什么？（3）大气水平运动的直接原因是什么？（4）什么叫热力环流？太阳辐射气压差异冷热不均 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53B A C受热冷却冷却高气压高气压高气压低气压DEF低气压低气压判断: D点比A点的气压高吗？等压线如变化呢？54HADBC 右图中，弧线为等压线，虚线表示水平面。读图回答：（）A、B两点，气压较低的是 点，气温较高的是 点。 请在图中画出大气的垂直运

20、动。（）C、D两点中，气压较高的是 点。 请在图中画出大气的水平运动。实战演练：55等压面变化规律等压面向高空凸出为高压区等压面向低空凹进为低压区高高低低空气流出处为低气压,空气流入处为高气压,高空的气压高低与地面相反.注意：等压面凸起的地方是高压区，等压面下凹的地方是低压区高压、低压是针对同一水平面而言的。但不同高度上的高压数值不一定比低压数值大 总结：56 城郊某中学的一个地理兴趣小组，在对城乡结合部的经济发展状况做调查时，意外发现该地区的风总是从乡村吹向城市。这一现象跟什么有关?57城郊之间的热力环流（一）热力环流形成的原理思考： 你能解释城市与郊区间产生热力环流的原理吗？ 58市区郊区

21、郊区AABB城市热岛效应59 沿海一市民说：一般白天感到空气潮湿，夜晚感到比较干燥，你知道什么原因吗？探究60探究活动:学生自绘海陆间的热力环流示意图(即海陆风).白天吹海风夜晚吹陆风61山 谷 风夜晚吹山风白天吹谷风62三、热力环流（一）热力环流形成的原理（二）大气的水平运动63（一）热力环流形成的原理冷热不均引起热力环流64高压低压气压差气压梯度水平气压梯度力大气水平运动（风）直接原因（二）大气的水平运动65水平气压梯度力一力作用，风向垂直于等压线(hPa)10081010一力作用北半球（二）大气的水平运动66二力平衡时，风向平行于等压线(hPa)10081010水平气压梯度力地转偏向力高

22、空北半球高空中的风（二）大气的水平运动67风的形成（二）大气的水平运动思考： 高空的风分别受到哪些力的作用，这些力分别有什么特点？ 68三力平衡时，风向斜穿等压线(hPa)10081010水平气压梯度力地转偏向力地面摩擦力近地面近地面的风北半球（二）大气的水平运动69风的形成（二）大气的水平运动思考： 近地面的风分别受到哪些力的作用，这些力分别有什么特点？ 7010081010(hPa)1008101010081010风向风力水平气压梯度力地转偏向力地面摩擦力三力平衡时，风向斜穿等压线近地面一力作用，风向垂直于等压线二力平衡时，风向平行于等压线高空影响风向的因素及与等压线的关系北半球（二）大气

23、的水平运动71引起空气运动的直接动力是什么?高空风向取决于哪些力的作用?风向稳定时指向何方？与高空风向相比，近地面风的受力、风向有何不同?空气的水平运动风.swf导航影响气候季风环流海陆影响风带移动三圈环流理想环流水平运动热力环流主页课堂练习请观察分析:解说空气的水平运动风72风压定律：P5273力的名称产生原因方向大小作用水平气压梯度力高低压之间存在气压梯度垂直于等压线并由高压指向低压水平面单位距离气压梯度越大，水平气压梯度力越大形成风的直接原因地转偏向力由于地球自转产生的一种促使沿地表作水平运动的物体偏离其运动方向的力垂直于风向，北半球向右偏，南半球向左偏赤道地区为零，向两极逐渐增大只改变

24、风向，北半球右偏，南半球左偏，不改变风速的大小摩擦力地面与空气之间，以及运动状况不同的空气层之间产生的阻力与风向相反与下垫面状况有关，与风速的大小有关减小风速，不直接改变风向，对近地面大气的运动影响显著气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向的影响74实际海平面的风在实际的海平面等压线分布图上等压线是弯曲的，形成一个个低压和高压中心。低压中的空气，按逆时针方向旋转辐合；高压中心的空气，按顺时针方向旋转辐散。75深度链接风向图的判读1、风向标76观察与思考77 大雨大冷暖787980风向：指风吹来的方向。画有风尾或者风旗的一方即为风向。1、一道风尾为 2 级2、一个风旗为 8 级风级的表示方法：81

25、风杆风尾每一道风尾代表风力2级风杆与风尾一起指示风向北风6级82西风4级西南风10级东风6级南风8级西北风2级东北风12级83风力最大为12级，四道风尾表示7级风，812级风用符号表示.表示风力812级84西东南北东南风6级西北风6级85北京 919强沙尘暴 西北风6级天气预报开始啦！86武汉 12/16小到中雨87哈尔滨 4 / 0雨夹雪转中雪88重庆 15/19多云转雷阵雨89深度链接风向图的判读1、风向标2、风玫瑰图90风玫瑰图风频、风速的描绘概念：风玫瑰图是以“玫瑰花”形式表示各方向上气流状况重复率的统计图形，所用的资料通常是一个地区多年的平均统计资料，其类型一般有风向玫瑰图和风速玫瑰

26、图。应用：风玫瑰图在气象统计、城市规划、工业布局等方面有着十分广泛的应用。91风玫瑰图的基本形式及变化风频玫瑰图风速玫瑰图92风向玫瑰图（风频图） 是将风向分为8个或16个方位，在各方向线上按各方向风的出现频率，截取相应的长度，将相邻方向线上的截点用直线联结的闭合折线图形。 在图1中该地区最大风频的风向为北风，约为20（每一间隔代表风向频率5）；中心圆圈内的数字代表静风的频率。 93如果用这种方法表示各方向的平均风速，就成为风速玫瑰图。风玫瑰图还有其他形式，如图2图5，其中图3为风频风速玫瑰图，每一方向上既反映风频大小（线段的长度），又反映这一方向上的平均风速（线段末段的风羽多少）；图4图5为

27、无量化的风玫瑰简易图，线段的长度表示风频的相对大小。94学以致用3下图示意上海某年的风频，据此回答下列问题。95(1)这一年上海的最大风频风向是_，一般出现在_(夏、冬)季。96(2)如果仅考虑城市大气环境保护，上海的石化工业应分布在城市的_郊外，这是因为_(3)这一年上海年降水量达到近20年的最大值，从图中可以看出的原因是_。97(4)如果该图表示风速玫瑰图，最大风速的风产生的主要原因是()A亚洲高压中心与阿留申低压中心间的气压差大B亚洲高压中心与冰岛低压中心间的气压差大98C亚洲低压中心与夏威夷高压中心间的气压梯度力大D亚洲低压中心与亚欧高压中心间的气压梯度力大99解析:第(1)题,风向指

28、风吹来的方向，上海属于亚热带季风气候，东南风多出现在夏季.第(2)题,城市中大气污染严重的企业,应布局在最小风频的上风向，对城市大气环境的影响最小,图中最小风频的上风向为城市的西南方. 100第(3)题，来自海洋的气流影响越大,一般情况下降水就越多。第(4)题，风的大小取决于水平气压梯度力的大小，图示中的最大风频风向是东南风，其形成受亚洲低压和夏威夷高压的影响101答案：(1)东南风夏(2)西南大气污染严重的企业应布局在城市最小风频的上风向(3)这一年来自海洋的东南风的风频极大,带来了充足的水汽,降水较多(4)C1021考向 “温室效应”的原理及其应用考向剖析以考视点真题体验103 (2010

29、高考天津文综卷)结合图文材料，回答问题。随着矿物能源的大量消耗，大气中二氧化碳不断增多，充分利用太阳能、降低二氧化碳排放，是工农业持续发展的重要途径。例1104(1)二氧化碳是一种温室气体，二氧化碳增多，是如何加强大气“温室效应”的？105(2)利用“温室效应”原理，我国北方地区冬季采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物。参考图中，分别说明大棚技术对农业生产光、热、水条件的有利影响。106【思路点拨】解答本题关键抓住以下两点：(1)能从大气对地面辐射的吸收和大气逆辐射两方面来描述大气的温室效应；(2)熟悉大棚利用的是温室效应原理，但也要注意其与温室效应的区别。107【标准答案】(1)更多地吸收了地面

30、长波辐射，提高了大气温度；增强了大气逆辐射，补偿了地面损失的热量。108(2)使冬季的太阳光照得以充分利用；提高了大棚内的温度，使作物在冬季也可种植(可以减轻冻害，提高农业生产抗灾能力)；有利于保持、调节大棚内空气和土壤的水分。109【命题立意】本题是学科内的综合题。(1)结合温室大棚生产考查温室效应及其原理；(2)结合温室大棚对光、热、水的有利影响，考查人类对影响农业生产的自然条件的改造。110例22考向 大气的运动 (2011高考福建文综卷)下图示意某区域某时海平面等压线分布，虚线为晨昏线。读图完成(1)(3)题。111(1)此时，地的盛行风向为()A东北风 B东南风C西北风 D西南风112(2)与地相比，地()A气温年较差较小 B正午太阳高度较大C昼长年变化较小 D较早进入新的一天113(3)图示现象可能出现在()A1月 B2月C7月 D8月114【思路点拨】根据经纬线形状判断，上图是极地俯视图，且极地地区为海洋，所以推断此图中心为北极点。(1)首先，在北极俯视