高二地理：地球上的大气教学设计课件

地球上的大气：从能量转换到全球环流组成·受热·环流·天气·气候授课对象：高二学生课程导览01大气组成与垂直分层认识大气圈的基本结构与成分02大气的受热过程太阳暖大地，大地暖大气03热力环流与风从局部热力差异到大气水平运动04大气环流与气压带风带全球尺度的大气运动规律05常见天气系统锋面、气旋与反气旋的天气表现06气候形成与综合应用整合大气知识解释全球气候格局01大气组成与垂直分层认识大气，从它的组成与结构开始低层大气成分与垂直分层特征干洁空气以氮和氧为主99%氮气和氧气合计占比超过99%，构成大气的主体氮气78.09%氧气20.95%氩气0.93%二氧化碳0.04%各成分作用各不相同氮气生物体蛋白质的基本组成元素，维持生命活动。蛋白质组成氧气动植物呼吸、燃烧等生命活动必需的气体。呼吸必需二氧化碳绿色植物光合作用的原料，同时具有保温作用。光合原料臭氧强烈吸收太阳紫外线，被称为地球生命的保护伞。吸收紫外线水汽与固体杂质成云致雨的必要条件，影响天气变化。成云致雨垂直方向上分为三层01对流层低纬

17-18千米，中纬10-12千米，高纬8-9千米02平流层从对流层顶向上至

50-55千米03高层大气平流层之上，电离层能反射无线电波，对远距离通信有重要作用01对流层低纬

17-18千米，中纬10-12千米，高纬8-9千米；气温随高度升高而递减，集中了约

四分之三

的大气质量和几乎全部水汽，天气现象复杂多变02平流层从对流层顶向上至

50-55千米；气温随高度升高而升高，臭氧层

分布其中，气流以平流运动为主，利于高空飞行03高层大气平流层之上，电离层

能反射无线电波，对远距离通信有重要作用02大气的受热过程太阳暖大地，大地暖大气能量转换链条与保温作用短波辐射可直达地面大气对太阳辐射的削弱是选择性的太阳辐射能量主要集中在短波辐射的可见光区吸大气选择性吸收臭氧主要吸收紫外线水汽·CO₂主要吸收红外线可见光大气吸收得很少，大部分能透过大气层直达地面太阳暖大地地面长波辐射被大气吸收因果链条：大地暖大气地面放热→大气吸热→大气升温“地面是近地面大气最主要、最直接的热量来源，而非太阳直接加热大气”1第一步地面升温吸收太阳辐射后升温以

地面长波辐射

形式向外释放能量2第二步水汽和CO₂吸收对地面长波辐射

吸收能力强能吸收大部分地面辐射3第二步大气增温大气由此增温完成

大地暖大气

的第二步大气逆辐射补偿地面热量大气逆辐射把热量返还地面，这就是大气的保温作用大气逆辐射大气增温后也向外辐射能量，其中射向地面的部分称为大气逆辐射大气逆辐射把热量返还地面，弥补地面因辐射而损失的热量保温作用正因如此，地球表面平均温度稳定在约15℃若没有大气层的保温，地表平均温度将下降30多摄氏度，大部分地区将不适合生命生存保温原理解释常见现象保温原理可解释诸多生活与自然现象，以下四例互为印证生活实例温室大棚霜冻多出现在晴朗夜晚秋冬燃烧烟幕防霜月球昼夜温差极大原理分析太阳短波辐射透入棚膜，地面长波辐射被阻隔，棚内气温升高云量越少，大气逆辐射越弱，地面降温越快人造烟雾增强大气逆辐射，减少地面热量散失月面没有大气，失去保温作用，昼夜温差可达数百摄氏度03热力环流与风冷热不均，风由此生热力环流原理与风的形成冷热不均引发大气环流1第一步地表冷热不均A地受热B地受冷2第二步气压变化A地空气膨胀上升，近地面形成低压B地空气收缩下沉，近地面形成高压3第三步气流运动近地面：高压B地→低压A地高空则相反4第四步闭合环流近地面与高空气流相互补充，形成闭合的热力环流等压面高压上凸低压下凹高压上凸，低压下凹同一水平面上，气压高处等压面向上凸出，气压低处等压面向下凹陷结合热力环流近地面受冷地区：气压高，等压面向上凸近地面受热地区：气压低，等压面向下凹高空情况与近地面相反判读要点先看等压面弯曲方向，再推断同高度气压高低关系三力作用决定风向受力情况方向与作用核心效应水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压形成风的直接原因，决定风力与初始风向地转偏向力始终垂直于风向只改变风向

·

不改变风速，北半球向右偏摩擦力与风向相反减小风速并改变风向，近地面显著、高空可忽略高空风受前两力作用风向最终平行于等压线近地面风受三力作用风向斜穿等压线高空风平行于等压线，近地面风斜穿等压线，两者风向差异源于受力情况不同海陆风山谷风城市风三类实例均印证：地表冷热不均引发大气运动海陆风2时段白天陆地升温快、气压低，风从海洋吹向陆地夜晚陆地降温快，风从陆地吹向海洋山谷风2时段白天山坡升温快，风从谷地沿山坡上升，形成

谷风夜晚山坡降温快，风沿山坡下滑，形成

山风城市热岛环流1要点环流特征城市气温高于郊区，近地面风由郊区

吹向市区04大气环流与气压带风带从局部到全球，环流自成体系三圈环流与气压带风带分布从单圈环流到三圈环流假设推演：从理想状态到真实大气环流格局的升级3项假设一：地球不自转且地表均匀赤道空气受热上升，极地空气受冷下沉，近地面由极地流向赤道，形成单圈环流假设二：考虑地转偏向力赤道上升气流在北流过程中向右偏转，无法直达极地，在北纬30°附近堆积下沉结论：三个环流圈形成低纬环流、中纬环流、高纬环流；地转偏向力是促使单圈环流转变为三圈环流的关键因素气压带风带相间分布规律：气压带与风带相间分布，高低压交替出现赤道低压带：空气受热上升，形成低压。信风带：南北半球各一，由副热带高压带吹向赤道低压带。副热带高压带：南北纬

30°

附近，空气下沉，形成高压。西风带：南北半球各一，由副热带高压带吹向副极地低压带。副极地低压带：南北纬

60°

附近，暖冷气流相遇抬升，形成低压。极地高压带与极地东风带：位于两极附近。随太阳直射点南北移动太阳直射点在南北回归线之间往返移动，气压带风带随之整体移动北半球移动规律夏季偏北直射点北移至北回归线附近，气压带风带随之北移冬季偏南直射点南移至南回归线附近，气压带风带随之南移移动幅度与影响移动幅度约5至10个纬度气候交替不同季节受不同气压带风带交替控制，形成鲜明气候特征成因基础为理解地中海气候等类型成因奠定基础海陆差异造就季风冬夏气压中心对比冬季·蒙古-西伯利亚高压切断副极地低压带夏季·亚洲低压切断副热带高压带东亚季风vs南亚季风东亚季风冬季西北风/夏季东南风·海陆热力性质差异南亚季风冬季东北风/夏季西南风·海陆热力差异+气压带风带季节移动季风使亚洲东部和南部成为世界上季风气候最显著的地区主导全球气候格局气压带风带的分布与移动，是解释全球降水分布与气候差异的重要线索赤道低压带终年控制气流上升，多雨气候类型热带雨林气候副热带高压带与西风带交替控制夏季炎热干燥冬季温和多雨气候类型地中海气候西风带常年控制全年温和湿润气候类型温带海洋性气候05常见天气系统原理落地，看懂天气变化锋面、气旋与反气旋冷气团主动南下冷气团势力强，主动向暖气团一侧移动，迫使暖气团

抬升过境时大风、降温、雨雪降水多集中在锋后过境后气温下降、气压升高天气转晴暖气团主动前进暖气团势力强，主动向冷气团一侧移动，沿冷气团

缓缓爬升过境时多形成

连续性降水，降水范围较宽过境后气温升高、气压降低、天气转晴与冷锋的差异：暖锋移动速度慢，降水强度小、持续时间长，降水多集中在

锋前低压与高压的气流对比对比项气旋反气旋中心气压低高气流方向四周向中心

辐合中心向四周

辐散北半球旋转逆时针顺时针垂直气流上升气流下沉气流天气特征多

阴雨

天气多

晴朗干燥

天气典型实例：夏秋季节的

台风

属于气旋；长江中下游的

伏旱

与反气旋控制有关锋面与气旋常相伴地面气旋的低压槽处，冷暖性质不同的气流交汇，常形成锋面气旋判读天气时，先找低压中心，再沿槽线确定锋面性质与雨区位置位置规律锋面只出现在低压槽中高压脊处气流辐散，不能形成锋面锋型判读北半球气旋中，西侧多形成冷锋东侧多形成暖锋用天气图看懂风雨综合运用天气系统知识，可以合理解读天气预报与日常天气变化读懂三种典型天气系统，看懂风雨变化的来龙去脉台风源自热带海洋的气旋，带来狂风、暴雨，登陆后受地面摩擦与热源减弱影响而逐渐减弱台风寒潮强冷空气以冷锋形式南侵，带来剧烈降温与大风，常引发霜冻寒潮梅雨初夏冷暖气流在江淮一带交汇，形成准静止锋，造成长时间阴雨梅雨06气候形成与综合应用融会贯通，读懂全球气候气候因子与气候类型判读多因子共同塑造气候气候是太阳辐射、大气环流、下垫面与人类活动四大因子共同作用的结果四大气候因子共同塑造气候格局太阳辐射纬度差异决定太阳高度与热量分配，是气温总体格局的基础。大气环流气压带风带和季风控制降水的多少与季节分配。下垫面海陆分布造成海洋性与大陆性差异，地形与洋流也深刻影响气候。人类活动改变下垫面和大气的组成，进而影响局地乃至全球气候。以温定带以水定型三步结合，即可准确判断绝大多数气候类型1第一步以温定半球看最热月最热月出现在

7月

为北半球最热月出现在

1月

为南半球2第二步以温定带看最冷月最冷月均温

大于15℃

为热带0-15℃

为亚热带或温带海洋性气候小于0℃

为其他温带气候3第三步以水定型看降水特征全年多雨型对应

热带雨林气候夏雨型与冬雨型、年雨型结合降水季节分配进一步确定具体类型典型气候成因解析四种气候的分异，集中体现了太阳辐射与大气环流的共同作用热带雨林气候赤道低压带赤道低压带终年控制，气流上升，全年高温多雨。地中海气候副热带高压带与西风带副热带高压带与西风带交替控制，夏季炎热干燥、冬季温和多雨。温带海洋性气候西风带西风带常年控制，终年温和湿润。亚热带季风气候海陆热