内容正文:
第一讲 大气的组成和垂直分层、受热过程和大气运动
课标要求
核心素养
思维导图
1.运用图表等资料,分析大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。
2.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.综合思维:运用有关原理分析解释有关昼夜温差、温室效应、热力环流、风向等地理现象。
2.地理实践力:观察思考实际生活中与大气垂直分层、受热过程、大气运动有关的大气现象。
3.人地协调观:理解大气组成、垂直分层、受热过程、风对人类生产、生活的影响。
授课提示:对应学生用书第56页
一、大气的组成及作用
1.低层大气包括干洁空气、水汽和杂质。
2.明确干洁空气成分及其作用。
(1)氮:地球上生物体的基本元素。
(2)氧:人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。
(3)二氧化碳:绿色植物进行光合作用的基本原料。
(4)臭氧:能吸收太阳光中的紫外线,对生物具有保护作用。
二、大气的垂直分层
1.分层依据:大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。
2.垂直分层
分层
气温垂直变化
大气运动状况
与人类关系
对流层
随高度升高而递减
对流运动显著
大气现象复杂多变;与人类关系最密切
平流层
随高度升高而升高
平流运动为主
有利于高空飞行;臭氧层被称为“地球生命的保护伞”
高层大气
随高度增加先降低后升高
—
80~500 km有若干电离层,对无线电通信有重要作用
三、大气的受热过程
1.能量来源
(1)大气最重要的能量来源:A太阳辐射。
(2)近地面大气主要、直接的热源:B地面辐射。
2.大气的受热过程
(1)地面的增温:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。
(2)大气的增温:地面以长波辐射的形式向大气传递热量。
3.大气的两大作用
(1)削弱作用:大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的反射、吸收和散射作用。
(2)保温作用:C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。
特别提示 任何物体温度最高时,其辐射最强。就某一地区而言,地方时12时时,太阳辐射最强;地方时13时时,地面温度最高,地面辐射最强;地方时14时时,大气温度最高,大气辐射(包括大气逆辐射)最强。
四、大气热力环流
1.大气运动的根本原因:太阳辐射能的纬度分布不均,造成高低纬度间的热量差异。
2.热力环流的形成
(1)近地面的冷热状况和气压高低
(2)热力环流的形成过程
五、大气的水平运动——风
1.形成风的直接原因:水平气压梯度力。
2.影响大气水平运动的作用力
类型
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
方向
垂直于等压线,由高压指向低压
与风向垂直,北半球向右偏,南半球向左偏
与风向相反
大小
由气压梯度决定(等压线稀疏则小,稠密则大)
随风速增大而增大,随纬度升高而增大
与下垫面状况有关
3.高空风和近地面风
类型
受力情况
风向
图示(北半球)
高空风
水平气压梯度力和地转偏向力
与等压线平行
近地面风
水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
与等压线斜交
1.气压和氧气浓度随海拔的变化
气压和氧气浓度随着海拔的升高会逐渐降低,当人们到达高海拔区特别是海拔4 000米以上地区,容易产生高原反应。
进入高海拔区时,采取循序渐进的方式,让身体有个适应过程,会降低高原反应发生的概率。
2.对流层顶高度随纬度的变化
低纬地区地面受热多,对流活动旺盛,因此,对流层的高度高;而高纬地区地面受热较少,对流活动较弱,所以,对流层的高度低;中纬地区则居中。
3.大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的吸收具有选择性。平流层大气中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。对流层大气中的水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。
大气对可见光吸收很少。大气中的云层和较大颗粒的尘埃,能反射一部分太阳辐射,空气分子和细小尘埃能散射一部分太阳辐射。
4.“阳伞效应”原理
悬浮在大气中的烟尘,将部分太阳辐射反射回宇宙空间,削弱了到达地面的太阳辐射;同时烟尘作为凝结核,加速了水汽的凝结,使云、雾增多。类似于遮阳伞,故称“阳伞效应”。
5.巴山多夜雨的原因
“巴山夜雨”是因为四川盆地多夜雨而得名。四川盆地潮湿,云层厚,夜晚大气逆辐射较强,低层空气容易升温,加之四周沿山坡下沉的气流多,造成盆地底部夜晚气流上升较旺,形成夜雨。
6.常见的三种表示风向的方法
7.风向和风力随海拔的变化原理
随着海拔升高,空气运动所受的摩擦力变小,风速增大;风向受地转偏向力的影响增大,北半球风向逐渐向右偏转(如图),南半球逐渐向左偏转。风向与等压线的夹角逐渐变小,在高空与等压线平行。
8.“狭管效应”原理
地形的狭管作用,当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气不能大量堆积,于是加