高一二1冷热不均引起大气运动.ppt

1、,冷热不均引起的大气运动,第二章 第一节,主要内容,观看视频，了解大气的分层,大气的垂直分层,地球大气的密度、温度、压力、组分和电磁特性等都随高度而变化，具有多层次的结构特征。,低层大气,一、大气的组成和结构,低层大气的组成：,一、大气的组成和结构,对流层(低中高纬17-18km、10-12km、8-9km)的特点 气温随高度升高而递减 大约每上升100 m，温度降低0.6摄氏度 垂直方向上形成强烈对流 （“对流层”因此而得名） 天气现象复杂多变,对流层最活跃和人类的关系最密切 ！,一、大气的组成和结构,平流层（对流层顶到50-55km）的特点 温度随高度升高而升高 热源来自臭氧吸收太阳光中紫

2、外线 空气水平运动占显著优势 大气能见度高，利于高空飞行。,一、大气的组成和结构,高层大气的特点 气压很低，空气密度很小 （20003000千米高空已非常接近行星际空间的密度） 有若干电离层（80500千米）能反射无线电波,一、大气的组成和结构,二、大气的受热过程,1. 大气受热过程概述：,太阳辐射到达大气上界; 太阳辐射穿过大气层（大气有削弱作用） 太阳辐射到达地表（地面升温）地面辐射对对流层大气加热（地面是大气的主要热源） 大气逆辐射对地面有保温作用;,2、太阳辐射,二、大气的受热过程,是地球上最主要的能量来源,包括：紫外线（波长小于0.4um）、 可见光（波长0.40.7um） 红外光（

3、波长大于0.76um）， 其中最主要是可见光部分。,实验证明，物体温度越高波长越短，温度越低波长越长。所以太阳辐射为短波辐射，地面辐射、大气辐射、人体辐射等属于长波辐射。,电磁波谱,二、大气的受热过程,假如到达大气上界的太阳辐射定为100%，而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有47%，这是什么原因造成的？,大气对太阳辐射具有削弱作用,二、大气的受热过程,3. 大气对太阳辐射的削弱作用,二、大气的受热过程,讨论：根据所学知识解释自然现象： 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

4、度大，穿过路程短，蓝光被散射，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掉，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）,一天早晨气温低于中午及全球热量由低纬向高纬递减的原因?,大气上界,太阳高度小 经过的大气路程长 大气削弱多 太阳辐射弱,太阳高度大 经过的大气路程短 大气削弱少 太阳辐射强,4、大气的受热过程的保温作用,1、概况 太阳辐射（短波辐射）使地面增温 地面辐射（长波辐射）使大气增温 大气逆辐射（长波辐射）对地面保温,二、大气的受热过程,大气上界,地 面,太 阳 辐 射,地 面 吸 收,大气吸收 、 反射、 散射等削弱 作用,“太阳暖大地”,射向宇宙

5、空间,“大地暖大气”,2、大气的受热保温作用过程,二、大气的受热过程,大气上界,地 面,太 阳 辐 射,地 面 吸 收,大气吸收 、 反射、 散射等削弱 作用,“太阳暖大地”,射向宇宙空间,“大地暖大气”,射向宇宙空间,大 气 逆 辐 射,“大气还大地”,大 气 辐 射,二、大气的受热过程,2、大气的受热保温作用过程,3、意义 ： 提供适宜的温度条件,二、大气的受热过程,没有大气的月球,有大气的地球,大气 上界,月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达127，夜晚则降到-183 ，这是生活在地球上的人类无法想象的，而地球的昼夜温差要小得多。试用大气的作用加以解释。,地面增温,大气吸收反射,地面

6、辐射,大气增温,大气逆辐射,白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，气温不会太高,夜间，地面辐射绝大部分热量又被大气逆辐射还给地面，使气温不致降得过低,为什么白天多云时气温会比晴天低？而夜晚多云时气温会比晴天高？试用大气的受热过程和保温作用解释。,反射,吸收,大气逆辐射,吸收,大气辐射,地面增温,地面增温,保温,白天多云时云层反射作用强，到达地面的太阳辐射少，所以白天多云时气温会比晴天低,夜晚多云时大气逆辐射作用强，地面散失的热量少，所以夜晚多云时气温会比晴天高,云量越多，云层越厚，大气的反射作用和逆辐射作用越强,二、大气的受热过程,讨论： 1、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？ 2、在

7、晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜,（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）,二、大气的受热过程,1、下列现象出现的先后顺序正确的是： A、太阳辐射地面吸收地面辐射大气削弱 B、太阳辐射地面吸收大气削弱地面辐射大气逆辐射 C、太阳辐射大气削弱地面吸收地面辐射大气逆辐射 D、太阳辐射大气逆辐射地面吸收地面辐射大气削弱,2图2-2中，昼夜温差最大的是,C,A,二、大气的受热过程,资料：青藏高原平均海拔在4000米以上，太

8、阳辐射很强，是我国太阳能最丰富的地区，日照时数也是全国的高值中心。但同时也是我国最冷的地区，最热月平均最高气温只有1015度左右，年平均气温只有7.1度。拉萨的年平均气温和最热月平均气温就比同纬度的重庆、上海低了1015度。,1、青藏高原为什么能成为我国太阳能最丰富的地区？,2、青藏高原的太阳辐射很强，但气温却很低，两者之间有矛盾吗？为什么？,海拔高,空气稀薄,云量少,晴天多,大气削弱作用少.,没有矛盾。因为:1.虽然太阳辐射强,但是海拔高,来自大地面的热量少；2.云量少保温作用也弱.(注:气温低出现在没有 dddddddd 太阳的时候),二、大气的受热过程,A,地面,高空,1100hpa,1

9、060hpa,单位面积上空气柱的重量,500m,1000m,P1,P2,二、热力环流,1、几个常用概念 A、 气压：,高度升高，气压减小,A,地面,B、高压、低压： 同一高度上，空气密度越大，气压值越大，称为高压；密度越小，气压值越小，称为低压 同一高度（水平面）上空气由高压向低压运动,B,C,D,二、热力环流,A,地面,高空,1100hpa,900hpa,500m,1000m,1,2,C、等压面：,大气中气压值相等的点所构成的面,C,B,二、热力环流,地面,高空,1100hpa,1060hpa,1020hpa,地面受热均匀,2、热力环流过程 由于冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流，是大气

10、运动最简单的形式。,A,B,C,二、热力环流,地面,高空,高度升高，气压减小,1100hpa,1060hpa,1020hpa,受热,冷却,地面冷热不均,冷却,A,B,C,2、热力环流过程 由于冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流，是大气运动最简单的形式。,二、热力环流,地面,高空,1100hpa,1060hpa,1020hpa,冷却,冷却,2、热力环流过程,受热,高压,低压,低压,低压,高压,高压,A,B,C,二、热力环流,热力环流的形成过程,地面冷热不均,大气垂直运动,水平方向的气压差,大气水平运动,根本 原因,直接 原因,二、热力环流,二、热力环流,受热,冷却,A,B,C,D,图中空气在

11、、B、C、四点的流向如何？ 、四点气压值由高到低排列顺序？ DABC,地面,高压,低压,高压,低压,高空,A-B-C-D,地面冷热不均会产生大气的 热力环流，而地面的冷热不均在 生活中无处不在，你能够举出一 些例子吗?,3、常见的热力环流,二、热力环流,（1）城市风：高空由城市吹向郊区，近地面由郊区吹向 城市；城市气流上升，降雨偏多，郊区气流下沉，晴天偏 多；强弱取决于城郊的温差。 （2）山谷风：由于山坡白天升温快，同样晚上降温快， 白天形成谷风，晚上形成山风。 （3）海陆风：由于海陆热力差异形成了一天中海陆气压 差异，白天吹海风，晚上则形成陆风。,海水很凉,沙子很烫,中午,关于这两幅画你能看

12、出什么现象吗？,如果沙代表陆地，水代表海洋，那么海陆间还会有温差吗？,同一时段，造成海陆温差的原因是什么？,海陆热力性质差异,1、不同时段，海陆 的温差会有变化吗？,2、请运用热力环流 的原理画出海陆间大气运 动的示意图。,陆地,海洋,海风,陆地,海洋,陆风,在现实生活中，还有那些热力环流的实例呢？,无论白天或晚上，城市和郊区的冷热状况有何不同？为什么？,根据冷热状况的分析，市区和郊区间的大 气怎样运动？,A,B,C,如果你是该城市的决策者，现在要布局一个 化工厂，从城市大气环境保护角度出发，应布局 在什么地方较合适？,三国时期，诸葛亮于农历6月的一天，在葫芦峪设下伏兵，打算用火攻全歼司马懿。

13、这一天，晴空万里暑热难耐，真乃火攻之良机。诸葛亮依计将司马懿之众诱入谷中 然而，正当大火冲天，司马懿全军行将覆灭之时，一场大雨不期而至，大雨浇灭了诸葛亮扶汉反魏的壮志，使他喊出了“谋事在人，成事在天，不可强也”的千古悲歌。,三国时期，诸葛亮于农历6月的一天，在葫芦峪设下伏兵，打算用火攻全歼司马懿。这一天，晴空万里暑热难耐，真乃火攻之良机。诸葛亮依计将司马懿之众诱入谷中 然而，正当大火冲天，司马懿全军行将覆灭之时，一场大雨不期而至，大雨浇灭了诸葛亮扶汉反魏的壮志，使他喊出了“谋事在人，成事在天，不可强也”的千古悲歌。,山谷风,白天,夜晚,谷风,山风,白天山坡增热剧烈，空气自山谷沿坡上升，形成“谷

14、风”,夜间山坡冷却较快，空气自山上沿坡下滑，形成“山风”,3、常见的热力环流,二、热力环流,（1）城市风：高空由城市吹向郊区，近地面由郊区吹向 城市；城市气流上升，降雨偏多，郊区气流下沉，晴天偏 多；强弱取决于城郊的温差。 （2）山谷风：由于山坡白天升温快，同样晚上降温快， 白天形成谷风，晚上形成山风。 （3）海陆风：由于海陆热力差异形成了一天中海陆气压 差异，白天吹海风，晚上则形成陆风。,四、大气的水平运动,1、形成风的三种力：,气压梯度力+地转偏向力+摩擦力,四、大气的水平运动,风向,水平气压梯度力是形成空气水平运动的原动力，是形成风的直接原因,大气只受水平气压梯度力作用：风向垂直等压线，

15、高压指向低压,1、只受水平气压梯度力的风向-理论风,理想状态下的风向,2、各种风的受力和风向,四、大气的水平运动,方向：北半球向右偏，南半球向左偏，垂直于风向 大小：赤道为0，纬度越高，地转偏向力越大 特点：只改变方向，不改变速度大小,地转偏向力,四、大气的水平运动,2、地转偏向力对风向的影响 -高空风,北半球高空的风向,2、各种风的受力和风向,四、大气的水平运动,2、地转偏向力对风向的影响,在地转偏向力和水平气压梯度力二力的作用下，高空大气的风向最终与等压线平行,（高）,（低）,气 压 梯 度 力,地转偏向力,风向,（北半球）,风压定律： 背风而立 低压在左 高压在右,3、摩擦力对近地面风向的影响-实际地表风 （近地风）,北半球近地面风向,四、大气的水平运动,3、摩擦力对近地面风向的影响,在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三力的作用下，近地面大气的风向斜穿等压线,气压梯度力,风向,摩擦力,地转偏向力,风压定律： 背风而立 低压在左前 高压在右后,地转偏向力与摩擦力的合力与水平气压梯度力的大小相等，方向相反,气压梯度力 风向垂直等压线，由高压指向低压 气压梯度力+地转偏向力 风向平行于等压线（高空大气风向）