大气受热过程和大气运动课件人教版高一地理必修一

01030204学习目标重点难点课堂导入大气的受热过程05大气对地面的保温作用06大气热力环流07大气的水平运动—风08课堂练习目录09课后作业10板书设计01学习目标学习目标综合思维：结合热力环流示意图，理解大气热力环流的成因，概述大气热力环流过程1区域认知：结合不同区域图，以及大气热力环流的具体案例，利用大气热力环流原理，分析影响大气热力环流形成的因素2地理实践力：结合大气热力环流原理，解释日常生活中相关的地理现象3人地协调观：分析人类活动影响大气热力环流的主要方式，理解人地协调发展的重要性，提出人类减轻城市污染的措施402重点难点重点难点教学重点1.大气受热过程及其对地面的保温作用。2.大气热力环流的形成过程及其应用。3.大气水平运动—风的形成机制。教学难点1.大气对地面的保温作用机制。2.大气热力环流的形成过程及其应用。3.水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的综合影响。03课堂导入课堂导入清代黄叔璥在《台海使槎录》中，记述了台湾海峡两岸的风向差异:“内地之风，早西晚东，惟台地早东风，午西风……四时皆然。”这里的“内地”指福建，“台地”指台湾。为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢？这里的风是怎样形成的？课堂导入课堂导入04大气的受热过程大气的受热过程大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。投射到地球上的太阳辐射，要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。太阳辐射在传播过程中，小部分被大气吸收或反射，大部分到达地球表面。大气的受热过程到达地球表面的太阳辐射，被地面吸收和反射。地面因吸收太阳辐射而增温，同时又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后，又以对流、传导等方式层层向上传递能量。大气的受热过程从大气的受热过程看，大气对太阳短波辐射吸收较少，太阳短波辐射能够透过大气到达地面；大气对地面长波辐射吸收较多，绝大部分地面长波辐射被大气截留。所以，地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源，对流层大气的热量主要也是来源于此。大气的受热过程近地面大气主要的、直接的热源是：地面长波辐射近地面大气的根本热源是：太阳短波辐射大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收，实现了受热过程，而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。05大气对地面的保温作用大气对地面的保温作用对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强。因此，地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气，到达宇宙空间外，绝大部分（75%—95%）被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。大气在吸收地面长波辐射后会增温。大气对地面的保温作用大气在增温的同时，也向外辐射长波辐射。大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射方向相反，故称大气逆辐射。大气对地面的保温作用大气逆辐射把热量传给地面，这就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。天空有云，特别是浓密的低云时，大气逆辐射更强。大气对地面的保温作用地球和月球表面辐射过程示意图大气对地面的保温作用1.观察地球和月球表面辐射过程示意图，找出地球比月球多了哪些辐射途径。大气对太阳辐射的反射、吸收：地球有大气层，太阳辐射到达地球时，会被大气反射回太空，还会被大气吸收一部分能量

，月球无大气，无此过程。大气辐射（向太空和向地面）：地球的大气会自身向外辐射能量，包括向太空的大气辐射，以及向地面的大气逆辐射

，月球无大气，不存在大气辐射相关途径。地面辐射被大气吸收：地球地面辐射出的能量，会有一部分被大气吸收，月球无大气，地面辐射直接射向太空，无被大气吸收这一途径。大气对地面的保温作用2.说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。白天：大气对太阳辐射的反射、吸收：削弱到达地面的太阳辐射，使地面升温幅度减小，避免白天温度过高

。地面辐射被大气吸收：地面辐射能量部分被大气留存，延缓能量向太空散失，一定程度维持白天热量

。夜间：大气逆辐射：大气向地面辐射能量（大气逆辐射

），补偿地面因辐射损失的热量，减缓地面降温速度，让夜间温度不会过低

。综上，这些辐射途径共同作用，缩小地球昼夜温差，使地球温度变化更和缓，利于生命生存与发展，对比月球（无大气调节，昼夜温差极大

），体现大气对地球温度的“调节伞”作用。大气对地面的保温作用3.从大气的角度，说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。白天：地球：大气对太阳辐射有反射、吸收作用（如云层反射部分阳光，二氧化碳等吸收红外辐射

），削弱到达地面的太阳辐射，使地面升温“有缓冲”，温度不会急剧升高。月球：无大气，太阳辐射直接到达月面，月面毫无阻挡地吸收能量，快速升温，白天温度易飙升。夜晚：地球：大气能发射逆辐射（大气逆辐射

），像“保温被”，把部分能量还给地面，补偿地面辐射损失的热量，减缓降温速度，让夜间温度不会降得过低。月球：无大气，月面辐射出的能量直接散向太空，没有大气逆辐射“保温”，热量快速流失，夜间温度急剧下降

。大气对地面的保温作用对流层中的水气、二氧化碳等物质吸收地面长波辐射能力强，夜晚时大气逆辐射将白天吸收的热量返还给地面，从而补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。大气对地面的保温作用

这几天，某同学总能闻到秸秆堆燃烧的气味，但他并不喜欢这个气味，准备去暴打一顿烧秸秆堆的农民。试从大气受热过程的角度，考虑自古以来农民燃烧秸秆的作用，并以此劝此同学冷静。燃烧后产生的烟雾可以更多地吸收和反射（散射）地面辐射，增加大气逆辐射，防止秋季产生霜冻。06大气热力环流大气热力环流中元节有烧纸钱的习俗。人们发现：燃烧着的纸钱会随着跃动的火焰往上升腾，然后飞向别处，过不久，烧尽了的灰烬又会“悄悄”飞回火堆。迷信的老人告诉我们，这是无人祭祀的“鬼”在“抢钱”，那事实到底是怎样的呢？不过是单纯由于地面冷热不均而引起的热力环流现象。热力环流是大气环流最简单的形式。大气热力环流大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动实现的。大气运动有垂直运动和水平运动之分。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉，大气的水平运动即是风。大气热力环流由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。当地面受热均匀时，空气没有相对上升和相对下沉运动。大气热力环流左侧是热力环流的形成示意图，思考一下气温、气压、气流三者之间有什么关系？大气热力环流同一竖直方向上，海拔越高气压和气温越低；同一水平方向上，空气总是由高压流向低压；近地面：气温高处气压低（热低压），气温低处气压高（冷高压）；等压面弯曲：高压向上弯，低压向下弯；同一竖直方向，高空中气压和近地面气压相反。大气热力环流高压受热上升冷却下沉低压高压低压近地面A空气膨胀上升，使上空空气密度增大，形成高气压。C地空气冷却收缩下沉，使上空空气密度减小，形成低气压。近地面空气上升后，使近地面空气密度减小，形成低气压。上方空气收缩下沉，使近地面空气密度增大，形成高气压。冷热DACB1000hpa500hpa大气热力环流大气中热力环流是一种常见的自然现象。在一定条件下，地表的冷、热差异会产生大气热力环流。台湾海峡两岸风向的日变化，反映了海陆间大气热力环流的日变化。大气热力环流城市热岛环流城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。此外，城市中心区人口聚集，产业发达，人们生活、生产向大气释放的废热较多。所以，在静风或微风时，城市中心区气温一般比周围郊区高，因此把城市中心区称为“热岛”。大气热力环流城市规划时，一般将大气污染严重的工厂布局在城市热岛环流范围之外，避免这些工厂排出的污染物，随城市热岛环流从近地面流向城市中心区。在图2.13a上，按如下步骤完成白天海陆间的大气热力环流模式图。（1）标出海洋和陆地温度的高低。（2）根据海陆温度的高低，画出海洋与海洋上空、陆地与陆地上空气流垂直运动的方向。（3）根据气流垂直运动的方向，标出海洋、陆地表面气压的高低，再标出海洋、陆地上空气压的高低。（4）画出陆地和海洋之间的大气水平运动的方向，完成热力环流模式图。大气热力环流白天，陆地增温快，海洋增温慢；夜晚，陆地降温快，海洋降温慢。海陆风就是海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流。陆地海洋陆地海洋白天夜晚冷热冷热低高高低高低低高海风陆风大气热力环流在图2.13a上，按如下步骤完成白天海陆间的大气热力环流模式图。（1）标出海洋和陆地温度的高低。（2）根据海陆温度的高低，画出海洋与海洋上空、陆地与陆地上空气流垂直运动的方向。（3）根据气流垂直运动的方向，标出海洋、陆地表面气压的高低，再标出海洋、陆地上空气压的高低。（4）画出陆地和海洋之间的大气水平运动的方向，完成热力环流模式图。大气热力环流名称含义成因影响或对策热岛效应城市气温高于郊区气温城市人工建筑物热容量小，增温快；人口、产业集中，排放热量多；绿地、水域面积小，调节功能弱对策：增大城区绿地、水域面积；控制城市人口密度、建筑物密度；减少人为热的释放冷岛效应夏季绿洲、湖泊比其毗邻地区气温低戈壁、沙漠热容量小，增温快；戈壁、沙漠热空气上升被带到绿洲、湖泊上空，形成上热下冷的逆温层，大气稳定绿洲、湖泊调节气温，形成比较凉爽、湿润的局部小气候雨岛效应城市降水比郊区降水多受热岛效应的影响，上升气流增多；人类排放杂质多，使空气中凝结核多，利于形成降水；高楼林立，空气循环不畅“雨岛效应”集中出现在汛期和暴雨之时，加重城市内涝“岛”效应大气热力环流某剧组要拍摄一张女生面朝大海，头发飞扬的照片。是早上7:00拍摄好？还是中午12:00拍摄好？请你给出建议，并说明理由。07大气的水平运动—风大气的水平运动—风地面受热不均，导致空气上升和下沉，进而使同一水平面上的气压产生了差异。单位距离间的气压差称为气压梯度。只要水平面上存在气压梯度，就产生了促使大气由高压区流向低压区的力，这个力称为水平气压梯度力。在水平气压梯度力的作用下，大气从高压区向低压区作水平运动，这就形成了风。可见，水平气压梯度力是形成风的直接原因。大气的水平运动—风水平气压梯度力的方向垂直于等压线，由高压指向低压。等压线是同一高度上气压相等的点的连线。如果没有其他外力的作用，风向应该与水平气压梯度力的方向一致，即风向也垂直于等压线。在水平气压梯度力作用下的风向大气的水平运动—风但是，风一旦形成，马上就会受到地转偏向力的作用，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向。在北半球，风向向右偏转;在南半球，风向向左偏转。在不受摩擦力作用的情况下，风向最终与等压线平行。地转偏向力只改变风向，不改变风速。在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下的风向（北半球高空）；大气的水平运动—风原运动方向偏转的方向运动的物体，北半球向右偏，南半球向左偏，赤道无偏转；与物体运动方向始终垂直；只改变物体运动方向，不改变物体运动速度。地转偏向力大气的水平运动—风在近地面，风还会受到摩擦力的作用。摩擦力是指地面和空气之间，以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力。摩擦力对风有阻碍作用，可以减小风速。在近地面，风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下，风向与等压线斜交。在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向(北半球近地面)大气的水平运动—风形成风的几种作用力的比较作用力方向对风的影响风速风向水平气压梯度力始终与等压线垂直，由高压指向低压水平气压梯度力越大，风速越大垂直于等压线，由高压指向低压地转偏向力始终与风向垂直不影响风速的大小北半球使风右偏，南半球使风左偏摩擦力始终与风向相反使风速减小与其他两力共同作用，使风向斜穿等压线大气的水平运动—风500498496494492490气压/hPa图.在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下的风向(S高空)水平气压梯度力地转偏向力风向水平气压梯度力地转偏向力风向101010081006100410021000气压/hPa图.在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向(S近地面)水平气压梯度力地转偏向力风向摩擦力水平气压梯度力地转偏向力风向摩擦力南半球、高空南半球、近地面大气的水平运动—风风向：从哪里吹来的风便称什么（如无方向标，遵循上北下南左西右东)①根据风向标判断风向

风向标由风杆和风尾组成，风杆（长线段)上绘有风尾（短线段)的一方指示风向。

风尾上的横杠表示风速，一横表示风力二级,最多三横，就是六级，风力再大就用风旗表示，例如图中的“F”就表示西北风四级。大气的水平运动—风②根据风向玫瑰图判断风向

“风向玫瑰图”是一个给定地点一段时间内的风向分布图。

通过它可以得知当地的主导风向和最小风频。

最常见的风向玫瑰图是一个不规则的折线图，折线上不同的点的方位即为该地区的风向，与原点之间的距离越远，风力越强。大气的水平运动—风大气的水平运动—风白天，山坡附近的气温比山谷上空同一水平面处的气温高，因此在山坡附近形成低气压，在山谷上空形成高气压，大气从山谷中心向山坡运动形成谷风。谷风ab山坡降温快相对为冷源同一水平面空气降温慢相对为热源大气的水平运动—风夜晚，山坡附近的气温比山谷上空同一水平面处的气温要低，因此在山坡附近形成高气压，山谷上空形成低气压，大气从山坡向山谷运动形成山风。山风谷风大气的水平运动—风大气的水平运动—风手势判断风向的方法大气的水平运动—风（1）比较甲、乙两地的气压梯度大小，并说明理由甲地气压梯度大于乙地，甲地等压线比乙地密集，气压梯度大根据等压线确定风向和风速图2.17海平面气压分布(2016年11月9日6时)大气的水平运动—风（2）在图上画出甲、乙两地的风向（3）比较甲、乙两地风速的大小，并说明理由图2.17海平面气压分布(2016年11月9日6时)水平气压梯度力地转偏向力西北风摩擦力水平气压梯度力地转偏向力偏东风摩擦力甲地风速大于乙地，甲地等压线比乙地密集，气压梯度大，风速大根据等压线确定风向和风速大气的水平运动—风百里风区是指兰新铁路红旗坎站-小草湖站-红台站-大步站-十三间房站-红层站-了墩站全长123公里的区间。这个区间一年有320天都在刮八级以上大风，12级的风说刮就刮，为什么呢？大气的水平运动—风狭管效应：当气流由开阔地流入峡谷时，由于空气质量不能大量堆积，于是加速流过峡谷，风速增大，但当流出峡谷时，空气流速又会减缓。08课堂练习课堂练习某内陆城市气象站观测到，城区夏季平均气温比郊区高3~5℃，形成显著的热岛效应。夜间，城区近地面常出现从郊区吹向市区的微弱气流。下图为该城市热岛环流示意图。据此完成下列小题。1.城区气温明显高于郊区的主要原因是A.城区大气吸收的太阳辐射更多B.城区地面辐射强且大气逆辐射作用显著C.郊区云层反射大量短波辐射D.郊区大气中二氧化碳浓度较高2.为缓解城市热岛效应，下列措施最有效的是A.增加玻璃幕墙建筑提高太阳辐射反射B.建设通风廊道引导海风深入城区C.扩大绿化面积增加地表水分蒸发D.使用深色建材增强地面辐射散热BC课堂练习【解析】1.

本题考查城区气温明显高于郊区的主要原因，A.地面辐射是近地面大气主要、直接的热源，城区气温明显高于郊区并不是因为城区大气吸收的太阳辐射更多，故A错误。B.城区硬化路面多，地面增温快，地面辐射强，同时城市上空污染物浓度较高，大气逆辐射作用更显著，对地面的保温作用强，因此城区气温明显高于郊区，故B正确。​​​​​​​C.郊区云层并不一定比城区多，C错误;城区人口和产业较密集，大气中二氧化碳浓度较高，故C错误。2.

本题考查缓解本题城市热岛效应的措施，A.增加玻璃幕墙建筑提高太阳辐射反射，反射光容易被地面或其他建筑吸收，不能缓解城市热岛效应，故A错误。B.该城市为内陆城市，距海较远，难以引导海风深入，故B错误。C.扩大绿化面积可以增强植物的蒸腾作用，并起到遮阳降温效果，提高地表水分蒸发可以消耗热量，缓解城市热岛效应，故C正确。​​​​​​​D.使用深色建材升温更快，会加剧热岛效应，故D错误。课堂练习下图示意夏季某日塔里木盆地某绿洲与沙漠气温日变化情况，据此完成下面小题。

3.根据图示信息，判断北京时间15:00左右大气运动描述正确的是（

）A.垂直方向上，绿洲盛行上升气流 B.垂直方向上，沙漠盛行下沉气流C.近地面气体由沙漠流向绿洲 D.近地面气体由绿洲流向沙漠4.从图中信息可知（

）A.白天太阳辐射强烈，使得绿洲温度较高 B.绿洲的气温日较差大C.夜晚绿洲大气逆辐射强，使得温度较高 D.沙漠的气温日较差小DC课堂练习【解析】1.

本题主要考查大气运动，旨在考查学生调用知识解决问题的能力。从图中获取信息是解题的关键。​​​​​​​从图中信息可知，北京时间15:00左右，沙漠的温度比绿洲温度高，所以在垂直方向上沙漠盛行上升气流，绿洲盛行下沉气流。故AB不对；近地面是水平方向气流，从高压流向低压，绿洲温度低，气压大，气流从绿洲流向沙漠，D正确，C错误，故选D。2.

本题主要考查大气的热状况，旨在考查学生调用知识解决问题的能力。调用基础知识是解题的关键。白天，太阳辐射强烈，沙漠升温比绿洲快，使得沙漠温度较高，A错；读图看沙漠的气温日较差比绿洲大，BD错；夜晚绿洲大气逆辐射强，使得温度较高，C对；课堂练习有研究团队利用某观测站5月下旬至6月中旬期间的气象数据，分析珠穆朗玛峰北坡某河谷的局地环流日变化特征，发现该河谷主要受山谷风和冰川风的影响。山谷风、冰川风都是冷热不均引起的局地环流，冰川风影响主要集中在下午时段且强度大。图为某年5月28日风向、风速日变化图。完成下面小题。

注:风向以正北为0°，顺时针增大到360°5.该团队选择5月下旬至6月中旬期间的气象数据来分析局地环流是因为①大气环流影响弱

②天气系统影响强

③阴雨天气为主

④晴朗天气为主（

）A.①③ B.①④ C.②③ D.②④6.冰川位于河谷的方位及冰川风对山谷风的主要影响分别是()A.南方削弱了山风 B.南方削弱了谷风 C.北方加强了山风 D.北方加强了谷风BB课堂练习【解析】1.

材料信息表明，山谷风、冰川风都是冷热不均引起的局地环流，这种局地环流容易受到大气环流的干扰，当地5月下旬至6月中旬期间大气环流影响弱，当地气象数据更能体现局地环流的特征，①符合题意；天气系统影响强，对局地环流干扰大，因此当地气候数据不能准确的反映局地环流特征，②不符合题意；当地的山谷风、冰川风等局地环流是冷热不均引起的，与阴雨天相比，晴朗天气时冷热不均更明显，因此晴朗天气时的气象数据更能反映当地局地环流特征，当地5月下旬至6月中旬期间应以晴朗天气为主，③不符合题意，④符合题意。综上所述，B符合题意，排除ACD。故选B。2.

材料信息表明，冰川风影响主要集中在下午时段且强度大。图中显示，当地下午风速大，风向方位角接近180°，应为南风，该南风应为冰川风，冰川风由冰川吹向谷地，因此冰川位于河谷的南方，排除CD；冰川风由冰川吹向谷地，谷风由谷地吹向山坡，山风由山坡吹向谷地，冰川风与谷风风向大致相反，与山风风向大致相同，因此冰川风会削弱谷风、加强山风，B符合题意，排除A。故选B。课堂练习读下图，回答下面两题。

7.若此图为热力环流侧视图，则下列说法正确的是（

）A.c处等压面比d处的低 B.气温：a>c>b>dC.a处昼夜温差比b处大

D.如果是白昼，则a为裸地、b为草地8.若a为海洋，b为沿海一座城市，则下列说法正确的是（

）A.此时可能是黑