2.2、大气受热过程和大气运动（共2课时）课件2024-2025学年高中地理人教版（2019）必修一

第二章 地球上的大气 第二节 大气的受热过程和大气运动 学习 目标 课标要求 人教版 课程标准解读 运用示意图和相关资料，说明大气的受热过程。 1.能够运用示意图说明大气受热过程以及大气保温作用的基本原理 2.运用示意图，从太阳辐射、大气辐射、地面辐射相互转化过程，理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用。 3.结合实例，运用大气受热过程原理，解释生产生活中的现象。 初冬季节，农民常采用烟熏的方法来防止农作物冻害，你能解释其原理吗？ 课堂导入 1 目录 01 大气的受热过程 02 大气的热力环流 03 自然界的大气环流 目录 人教必修一/第二章/第二节 【第一课时】 壹 大气的受热过程 50% 7% 43% 太阳辐射的能量主要集中在可见光区 太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源 物体的温度越高，它辐射的能量最强的部分波长越短 太阳表面温度 约5500°C 太阳辐射 短波辐射 大气的受热过程 1 （1）知识铺垫—受热原理 太阳辐射的波长分布 太阳辐射 短波辐射 地面辐射 长波辐射 大气辐射 长波辐射 大气的受热过程 1 （1）知识铺垫—受热原理 物体温度越高，波长越短 太阳辐射 反射、散射 吸收 太阳辐射 到地面的太阳辐射要穿过厚厚的大气才能到达地面，太阳辐射在传播过程中小部分被大气吸收或反射，大部分到达地球表面。 O3、 O吸收紫外线 CO2、水汽吸收红外线 空气分子、微小尘埃 大气的削弱作用： 吸收 反射 散射 大气的保温作用： 大气逆辐射 （削弱太阳辐射） （对地面保温） 大气的受热过程 1 晴天时，天空呈蔚蓝色 大气的受热过程 1 （2）大气的散射作用实例： 阴天时，云层厚，天空是灰白色 朝霞和晚霞是黄红色 大气的受热过程 1 日出前，日落后，天空仍亮 （2）大气的散射作用实例： 大气上界 地 面 太 阳 辐 射 地 面 吸 收 地面增温 射向宇宙空间 射向宇宙空间 大 气 辐 射 大气逆辐射 大气的温室效应 “太阳暖大地” “大地暖大气” “大气还大地” 被CO2 H2O气体吸收 地面辐射 大气吸收 、反射、散射等削弱作用 反射射向宇宙空间 地面辐射是近地面大气主要、直接的热源 大气的受热过程 1 请尝试用大气受热过程的原理解释全球变暖的原因。我们还能为延缓全球变暖做些什么？ 温室气体排放增多 大气吸收地面辐射增多 大气逆辐射增强，保温作用增强 气温升高，全球气候变暖 大气的受热过程 1 （3）探究：生活中的地理现象 13 （1）结合自己的生活体验，思考为什么夜晚多云时的气温比夜晚晴天时高？ 地面 地面 昼 夜 白天多云时，由于云层对太阳辐射反射作用的增强，到达地面的太阳辐射强度减弱，所以地面温度比晴天低。 夜晚多云时，大气逆辐射强，补偿了地面辐射损失的热量，地面散失热量少，所以温度高。 大气的受热过程 1 （3）探究：生活中的地理现象 （2）请运用大气的热力作用原理解释“早穿皮袄午穿纱，围者火炉吃西瓜”现象 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，至清晨近地面气温达到最低，故有“早穿皮袄”的现象。 大气的受热过程 1 （3）探究：生活中的地理现象 （3)在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？ 大气的受热过程 1 （3）探究：生活中的地理现象 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。 （4）温室用来栽培植物的设施，生活中常见的温室大棚的覆盖材料通常是透明塑料薄膜或玻璃，说一说玻璃温室（薄膜）保温原理是什么？ 温室大棚的覆盖材料允许太阳短波辐射（主要由可见光和紫外线组成）透过，进入温室，被地面吸收后产生地面辐射； 地面在吸收太阳辐射后，会向空中释放长波辐射。长波辐射不能透过玻璃，被反射到室内，进而起到保温作用。 大气的受热过程 1 （3）探究：生活中的地理现象 太阳辐射 地 面 辐 射 白天塑料薄膜、玻璃等材料能够透过太阳光，照射到地面，地面产生长波辐射，而透明覆盖材料能够阻挡长波辐射，从而通过土壤、墙体蓄积更多的热量； 到了夜间，由于透明覆盖材料的保温作用，使得室内环境温度不至于过低。 大气的受热过程 1 （3）探究：生活中的地理现象 （5）晚秋或初冬，农民为了保护农作物不受霜冻伤害，常常燃烧秸秆制造烟幕，这么做的原理是什么？ 人造烟幕通过增加空气中的尘埃和二氧化碳含量，增大了空气的密度，使得地面辐射更多的被大气吸收，从而增强了大气逆辐射，把更多的热量返还给地面，起到保温作用，防止霜冻。 大气的受热过程 1 （3）探究：生活中的地理现象 (6)月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达 1270C，夜晚则降到-1830C。为什么月球表面昼夜温差比地球大得多？请用大气的受热过程解释。 大气的受热过程 1 （3）探究：生活中的地理现象 白天:由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，升温快，气温很高。 夜间:由于没有大气的保温作用，月球表面温度骤降，气温很低 没有大气的月球 有大气的地球的情况 大气 上界 地球上有大气而月球上没有，这说明大气既能削弱太阳辐射，又能对地面起保温作用。 大气的受热过程 1 （3）探究：生活中的地理现象 读图，完成下面小题。 1、造成①②差异的原因是（     ） A．大气对太阳辐射的削弱作用 B．大气对太阳辐射的散射作用 C．大气对太阳辐射的反射作用 D．大气对太阳辐射的吸收作用 2、与人们通常所称大气“温室效应”相关的主要过程有（    ） A．①和② B．②和③ C．③和④ D．②和④ A C 课堂练习 地膜覆盖是一种现代农业生产技术，进行地膜覆盖栽培一般都能获得早熟增产的效果，其效应表现在增温、保温、保水等几个方面。完成下面小题。 3、如图a，我国华北地区在春播时进行地膜覆盖，可有效地提高地温，保障了农作物的正常发芽生长，其主要原理是（    ） A．抑制膜内外的热对流 B．增强了大气逆辐射 C．增强了太阳辐射的总量 D．增强了对太阳辐射的吸收 A 课堂练习 地膜覆盖是一种现代农业生产技术，进行地膜覆盖栽培一般都能获得早熟增产的效果，其效应表现在增温、保温、保水等几个方面。完成下面小题。 4、如图b，山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖地膜， 其主要的作用是（     ） A．减弱地面辐射，保持地温 B．反射太阳辐射，降低地温 C．反射太阳辐射，增加光效 D．吸收太阳辐射，增加地温 C 课堂练习 贰 大气的热力环流 天冷时，只允许你更换一件保暖装备，你会怎么选？ 大气的热力环流 2 （1）课堂导入 气压：即大气的压强。指任意高度的单位面积垂直向上延伸到大气层顶的空气柱的总重量来表示。一般以百帕（hPa）为单位。 同一地点，垂直方向上 海拔越高，气压越低 大气的热力环流 2 （2）知识铺垫 A B 试比较A、B的气压高低？ A>B 大气的热力环流 2 （2）知识铺垫 高压、低压 同一高度水平面度 空气由高压向低压运动 空气密度越大，气压值越大，称为高压 空气密度越小，气压值越小，称为低压 高压 低压 误区分析 气压值：高压总是大于低压； 空气运动总是从高压流向低压。 高低压都是对同一水平面上气压差异而言 高压 低压 大气的热力环流 2 （2）知识铺垫 1030 1020 1010 （hPa） 等压线：由气压值相同的点连成的线。 在地面受热均匀的情况下，等压线是水平的。 大气的热力环流 2 （2）知识铺垫 大气运动的能量来源: 太阳辐射能 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。 大 气 运 动 的 方 向: 垂直运动——上升、下沉水平运动——风 大气运动 :太阳辐射在地球表面的差异分布，造成不同地区气温不同，并导致水平方向上各地间的气压差异，引起大气运动。 大气热力环流 : 由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流。 大气热力环流是大气运动的一种最简单的形式。 大气的热力环流 2 （2）知识铺垫 31 31 大气的热力环流实验_哔哩哔哩_bilibili 大气的热力环流 2 （2）知识铺垫 地面 高空 1100hpa 1060hpa 1020hpa 冷却 冷却 受热 高压 低压 低压 低压 高压 高压 A B C 地面 冷热不均 大气 垂直运动 同一水平面气压差异 大气 水平运动（风） 低 垂直方向上 高 大气的热力环流 2 （3）形成过程 等压面 等高面 ① ② ③ ④ ⑤ 比较五处的气压值大小： 等压面上凸说明该处是高压，下凹则是低压 上升气流容易形成降水，下沉气流往往晴朗 ① > ②=③=④ > ⑤ 地面气压状况与高空相反【地面与高空等压面相反】 热 低压 冷 高压 上升 雨 下沉 晴 大气的热力环流 2 （3）形成过程 大气热力环流的天气特征 ② 下沉气流——晴朗 ① 上升气流——降水 大气的热力环流 2 （3）形成过程 等压面凸高凹低 01 水平方向上，高压流向低压 03 近地面和对应高空气压相反 02 气温高，气流升，气压低 04 大气的热力环流 2 （4）热力环流的四个规律 A B C D a b 读下图(a、b虚线表示等压面)，完成下列要求： (1)画出大气在垂直方向和水平方向上的运动； (2)图中所示的热力环流形成的过程是：先有 运动，再形成 运动； (3)热力环流形成的根本原因是 ； (4)A、B、C、D四处气压由高到低排列是 。 垂直 水平 地表冷热不均 B > C > D > A 大气的热力环流 2 （4）课堂小练 室内制冷空调机多布置在高处，而暖气机则安装在低处，原理是什么? 冷空气密度大，易向下流动。 (制冷空调机在高处)促进室内冷空气向下运动，尽快达到制冷效果。 热空气密度小，易向上流动。 (暖气机在低处)促进室内热空气相对向上流通，使房间气温快速升高。 大气的热力环流 2 （4）课堂小练 叁 自然界的大气热力环流 　　山谷风是在天气晴朗的山地区域，风向昼夜间发生反向转变的风。日出后山坡受热，空气增温快，空气密度变小，但山谷上方同高度的空气增温较慢，密度仍较大。因而（白天）空气自山谷沿山坡上升，形成谷风。相反，夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快，因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快，使夜晚空气沿山坡流向山谷，形成山风。由于白天山坡受热所造成的温差，比夜间辐射冷却所造成的温差要大，因此谷风的风速大于山风。谷风沿山坡上行时，常可形成山顶积云，有时甚至出现阵雨。 自然界的大气的热力环流 3 40 40 （1）山谷风 白天，山坡附近的气温比山谷上空同一水平面处的气温高，因此在山坡附近形成低气压，在山谷上空形成高气压，大气从山谷中心向山坡运动形成谷风 气温高 高气压 低气压 气温低 低气压 高气压 谷风 自然界的大气的热力环流 3 气温高 高气压 低气压 气温低 低气压 高气压 夜晚，山坡附近的气温比山谷上空同一水平面处的气温要低，因此在山坡附近形成高气压，山谷上空形成低气压，大气从山坡向山谷运动形成山风 山风 （1）山谷风 自然界的大气的热力环流 3 指海洋和陆地比热容不同，陆地比热容比海洋小，升温快，降温也快。 白天或夏季，陆地升温快于海洋，气温高于海洋； 夜晚或冬季，陆地降温快于海洋，气温比海洋低。 （2）海陆风 自然界的大气的热力环流 3 实验——模拟海陆热力性质差异 白天在同一水平面上，陆地气温高，形成低气压；海洋气温低，形成高气压 在水平方向上存在气压梯度力，大气从高压区向低压区运动(即从海洋向陆地运动)，形成海风 气温低 低气压 高气压 气温高 高气压 低气压 海风 （2）海陆风 自然界的大气的热力环流 3 气温高 高气压 低气压 气温低 低气压 高气压 夜晚，在同一水平面上，陆地气温低，形成高气压;海洋气温高，形成低气压 在水平方向上存在气压梯度力，大气从高压区向低压区运动(即从陆地向海洋运动)，形成陆风 陆风 （2）海陆风 自然界的大气的热力环流 3 分析海陆风对海滨地区的气温有什么调节作用？白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对海滨地区能够起到降温的作用；夜晚来自陆地的风比较温热干燥，对海滨地区能够起到增温的作用；海陆风共同作用使海滨地区的气温日较差较小。 城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。 此外，城市中心区人口密集，产业发达，汽车数量多，人们生活、生产向大气释放的废热较多。 城市热岛效应与热岛环流 Urban heat island effect and heat I-circulation （3）城市风 自然界的大气的热力环流 3 气温低 低气压 高气压 气温高 高气压 低气压 气温低 低气压 高气压 议一议：城市风的近地面风向会随冬夏、昼夜等时间而改变吗？ 不会。不管冬夏、昼夜，城市中心的气温都比郊区高，近地面风向都是从郊区吹向市中心。 自然界的大气的热力环流 3 （成因：城市热岛效应） （3）城市风 知识拓展一：沙漠和林地之间的风 ①白天：沙漠增温快，温度高，形成低压；森林增温慢，温度低，形成高压，白天近地面大气由森林吹向沙漠(如图a所示)。 ②夜晚：沙漠降温快，温度低，形成高压；森林降温慢，温度高，形成低压，夜晚近地面大气由沙漠吹向森林(如图b所示)。 自然界的大气的热力环流 3 下图是“某地高空等高面与等压面关系示意图”。完成下列问题。 (1)A、B两地受热的是_____，空气______；冷却的是_____，空气_______。 (2)图中点①至点⑤，气压最高的是_____，气压最低的是_____。 (3)用“→”完成图中热力环流。 (4)若该热力环流发生于城区与郊区之间，则A、B中代表城区的是______，说明判断的依据。 (5)若图中A处为海洋，B处为陆地，则该热力环流出现在______(白天或夜间)。 B 上升 A 下沉 ④ ⑤ B B处空气上升，为城区 白天 图a　　　　　　　　　　　　　　图b $$