内容正文:
第二节 大气受热过程和大气运动
新课程标准
核心素养
运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。
1.地理实践力:通过温室种植水果、温室育种等实例,认识大气的受热过程,理解相关地理现象。
2.综合思维:组织以城市热岛效应、海陆风为主题的讨论会、辩证会,探究其成因,综合分析热力环流原理。
一、大气的受热过程
1.能量来源
(1)太阳辐射:地球大气最重要的能量来源。
(2)地面长波辐射:近地面大气主要的、直接的热源。
2.大气对太阳辐射的削弱作用:主要包括吸收和反射。
3.受热过程:太阳短波辐射透过大气射到地面→地面吸收太阳辐射增温→大气吸收地面长波辐射→大气增温。
1.有经验的农民在深秋、初冬制造人造烟幕对农作物有何作用?
提示:在深秋、初冬制造人造烟幕在夜晚增强了大气逆辐射,从而达到保温作用,能够防止蔬菜、作物被霜冻冻坏。
二、大气对地面的保温作用
1.起主要作用的成分:对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强。
2.大气增温:地面辐射的长波辐射绝大部分被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收,大气吸收地面长波辐射后会增温。
3.大气保温:大气在增温的同时,也向外辐射长波辐射,其中大部分射向地面的大气辐射称为大气逆辐射,它把热量传给地面,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。
2.采用大气的保温作用原理,解释塑料大棚发展农业,玻璃温室育苗等农业活动。
提示:塑料薄膜、玻璃与二氧化碳具有相同的功能,能让太阳短波辐射透射进入,而地面长波辐射却不易穿透塑料薄膜或玻璃散失,从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。
三、大气热力环流
1.大气运动
(1)垂直运动:气流上升或气流下沉。
(2)水平运动:风。
2.热力环流
(1)概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流。它是大气运动的一种最简单的形式。
(2)形成过程
①垂直运动:接受热量多时,近地面空气膨胀上升,近地面形成低气压,对应的高空形成高气压。接受热量少时,空气收缩下沉,近地面形成高气压,对应的高空形成低气压。
②水平运动:无论近地面还是高空,空气都是从高气压区流向低气压区。
3.暖气片和壁挂制冷空调在安装高度上有什么不同?其中包含的原理是什么?
提示:暖气片的安装高度比壁挂制冷空调低,因为暖空气做上升运动,冷空气做下沉运动。
四、大气的水平运动——风
1.相关概念
(1)气压梯度:单位距离间的气压差。
(2)水平气压梯度力:促使大气由高压区流向低压区的力。
(3)风:大气从高压区向低压区作水平运动。
2.风的形成原因
(1)直接原因:水平气压梯度力。
(2)根本原因:地面受热不均。
3.影响风的三个力
(1)水平气压梯度力:垂直于等压线,由高压指向低压。
(2)地转偏向力:与风向垂直,北半球向右偏,南半球向左偏。
(3)摩擦力:与风向相反,对风有阻碍作用,可以减小风速。
4.风向
(1)高空中的风:受水平气压梯度力、地转偏向力的影响,风向最终与等压线平行。
(2)近地面的风:受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的影响,风向与等压线斜交。
4.假设北半球不同高度水平气压梯度力相同,高空和近地面风速有何不同?
提示:由于高空没有摩擦力,所以高空的风速大于近地面。
知识点一 大气的受热过程
大气受热过程示意图
结合材料探究:
(1)图中的A、B、C分别代表什么辐射?
(2)俗话说“高处不胜寒”的地理原因是什么?
(3)怎样理解大气对地面的保温作用?
提示:(1)A为太阳辐射,B为地面辐射,C为大气辐射。
(2)地面是近地面大气主要、直接的热源,“高处”离地面较远,吸收的地面辐射较少。
(3)大气逆辐射指向地面,将部分热量返还给大地,对地面有保温作用。
1.大气的受热过程和保温作用
大气的受热过程和保温作用可形象地概括为“太阳暖大地”“大地暖大气”“大气还大地”,具体图解如下。
【方法归纳】
简图法记忆大气的受热过程
2.大气对太阳辐射的削弱作用
(1)主要形式
形式
大气成分
特点
吸收
臭氧、水汽、二氧化碳等
有选择性,对可见光吸收少。臭氧吸收紫外线,水汽、二氧化碳吸收红外线
反射
云层、水滴、尘埃
无选择性,云层越厚,反射越强
散射
空气分子、微小尘埃
有选择性,主要作用于蓝光和紫光
(2)意义:减少了到达地面的太阳辐射,使地球表面白天的气温不会上升太高。
3.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
①利用温室大棚生产反季节蔬菜。
②利用烟雾防霜冻。
③果园中铺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等。
(3)利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉
①高海拔地区——空气稀薄,大气的削弱作用弱,太阳能丰富