内容正文:
第三节 大气受热过程与热力环流
新课程标准
核心素养
运用示意图等,说明大气受热过程、热力环流原理,并解释相关现象。
1.区域认知:通过示意图,知道太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射来源及传递方向。
2.综合思维:通过多媒体图片,从时空综合的角度理解大气的受热过程、大气对地面的保温作用和热力环流。
3.地理实践力:利用大气的受热过程、热力环流原理、风的形成原理,解释日常生活中相关的地理现象。
一、大气的受热过程
1.大气对太阳辐射的削弱作用
(1)反射:大气中的云层和较大颗粒的尘埃能将太阳辐射中的一部分能量反射到宇宙空间去。云的反射作用尤为显著。
(2)散射:太阳辐射遇到空气分子、尘粒、云滴等,就会改变辐射方向,向四面八方发生散射。
(3)吸收:太阳辐射经过大气层时,一小部分会被大气吸收。吸收具有选择性,平流层中的臭氧,强烈吸收紫外线,对流层中的水汽和二氧化碳主要吸收红外线。
2.大气对地面的保温作用
(1)大气增温的原因:吸收地面长波辐射。
(2)大气逆辐射:射向地面的大气辐射。
(3)大气对地面的保温作用:大气逆辐射把热量还给地面,一定程度上补偿地面辐射散失的热量。
(4)大气受热过程
①能量来源:太阳辐射。
②直接热源:地面辐射。
③共同作用
请用大气受热过程原理解释新疆“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象。
提示 新疆地处内陆,气候干旱,晴天多,云量少。白天大气的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,气温高,出现“午穿纱”的现象;晚上大气的保温作用弱,地面损失热量多,近地面气温低,故有“早穿棉袄”的现象。
二、热力环流与大气运动
1.热力环流
(1)概念:由于地面冷热不均引起的大气运动。
(2)形成过程
①A地受热,空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成低气压;D处空气聚积,密度增大,形成高气压。
②B、F地冷却,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成高气压;C、E处空气密度减小,形成低气压。
③水平运动:近地面空气从B、F地流向A地,高空空气从D处流向C、E处。
【特别提醒】
①垂直方向的气压值总是近地面大于高空,同一水平面上的气压值是高压大于低压。
②气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的,而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。
2.大气的水平运动——风
(1)风形成的过程
(2)风形成的原因
①直接原因:水平气压梯度力。
②根本原因:地面受热不均。
(3)高空中的风和近地面的风比较
类型
高空中的风
近地面的风
图示
(北半球)
受力
F1(水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响
F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响
风向
与等压线平行
与等压线斜交
(4)大气运动的原因及意义
①大气运动的原因:太阳辐射的纬度分布不均,造成不同纬度之间的热量差异,这是引起大气运动的根本原因。
②大气运动的意义:使不同地区热量、水分得以交换,影响各地的水热状况,形成了各种复杂天气现象,也会导致气候变化,进而影响着区域自然地理环境。
气流一定由高气压区流向低气压区吗?
提示:同一水平面上,气流总是从高气压区流向低气压区;但在垂直方向上气流则由低气压区流向高气压区。
知识点一 大气的受热过程
结合材料探究:
(1)结合图甲和地球温差,运用“综合思维”分析为什么月球表面昼夜温差比地球表面昼夜温差大得多?
(2)图乙是拍摄的某地景观图。从“地理实践力”的角度探讨为什么山顶有积雪而山麓地带无积雪?
提示:
(1)月球表面白天由于没有大气对太阳辐射的削弱作用,温度升得很快,气温很高;夜间由于没有大气的保温作用,温度骤降,气温很低,故温差大。地球表面白天大气削弱了到达地面的太阳辐射,气温不会太高;夜间有大气逆辐射的保温作用,使气温不致降得过低,故温差较小。
(2)近地面大气主要的、直接的热源是地面辐射。山顶离地面远,气温低,故存在积雪;山麓地带离地面近,气温高,故无积雪。
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:
2.昼夜温差大小的分析
分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。
3.大气受热过程原理的应用
(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
(2)应用于农业生产实践,提高生产效益
利用温室大棚生产反季节蔬菜,利用烟雾防霜冻;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。如:高海拔地区——空气稀薄,大气的削弱作用弱,太阳能丰富;内陆地区——晴天多,阴雨天少,大气的削弱作用弱,太阳能丰富。
4.大气对太阳辐射的削弱作用
作用
特点