2.2 大气受热过程和大气运动 第2课时（情境教学课件）地理人教版2019必修第一册

该高中地理课件聚焦大气热力环流及风的形成，以电视剧《万物生》“鸡毛试春气”情境导入，通过基本概念阐释、模拟实验演示、海陆风/山谷风/城市风等案例分析，构建从原理到应用的学习支架，衔接热力环流形成过程与风的受力分析知识点。 其亮点在于融合情境探究与地理实践，如通过雅安夜雨案例分析山谷风原理，结合城市热岛效应探讨绿化带布局，培养综合思维与区域认知。采用“原理阐释-实验模拟-案例应用-当堂检测”教学链，助力学生系统掌握知识，教师可高效开展互动教学。

第二课时 大气热力环流 情境导入 电视剧《万物生》中，有“鸡毛试春气”的情节，春季来临之时，匠人将羽毛放入特制竹筒底部，当地表温度升高时，羽毛神奇地悬浮并缓缓上升，最终从筒口飘出，寓意大地回春，来年丰收。 根据情境，结合课本P36内容探究问题（10min）： (1)空气运动的形式有几种？ (2)空气运动的原因各是什么？ (3)空气运动的结果是什么？ (4)等压线的概念？ 1.气压：单位面积上空气柱的重量，单位一般为百帕（hPa）。 地面 高空 空气越来越稀薄 密度逐渐减小 1000hpa 700hpa 400hpa 海拔越高，空气密度越小，气压越低，近地面气压大于高空气压 高压：在同一高度上，空气密度越大，气压值越大，称为高压； 低压：密度越小，气压值越小，称为低压 。 A B PA＞PB 基本概念 不同高度： 同一高度： 2. 等压面与等压线：压力值相等的面称为等压面，等压面上数值相等的点连成的线为等压线。 高度 地表均一，受热均匀，等压面与地面平行 地表不均一，受热不均匀，等压面弯曲，像地形一样起伏不平 基本概念 (二)热力环流 1、大气运动的形式 垂直运动 气流上升 气流下沉 水平运动 →风 2、大气热力环流 由于地面冷热不均而引起的空气环流，称为大气热力环流，它是大气运动最简单的形式。 新课讲解 纬度差异，纬度越低气温越高 同一纬度，下垫面差异（地形，比热容，建筑物密度等） 大气运动——垂直运动 空气受热上升 空气遇冷下沉 （注：干冰温度约-78.5℃） 6 一、热力环流形成的过程 仔细观察墨水的运动方向，在右图中标上箭头表示大气运动方向， 冷 热 模拟实验 地面 高空 1000hpa 900hpa 800hpa 冷却 受热 A B E D 高压 低压 低压 高压 新课讲解 一、热力环流形成的过程 ①A地接受热量多，近地面空气膨胀上升，在近地面，A地空气上升后向外流出后空气密度减小，形成低气压；D处空气聚积，密度增大，形成高气压。 ②B、C接受热量少，空气收缩下沉，近地面空气密度增大，形成高气压；E、F处空气密度减小，形成低气压。 C F 低压 高压 冷却 考向破译 知能解码 N 8 地面冷热 不均 大气的 垂直运动 同一水平面气压差异 大气的 水平运动 热力环流 风 气流的垂直运动是由（ ）引起的，而水平运动是由同一水平面上（ ）的引起的。 近地面冷热不均 气压差 新课讲解 一、热力环流形成的过程 500hPa 1000hPa A B C 冷 冷 热 低压 高压 高压 低压 低压 高压 480hPa 480hPa 520hPa 980hPa 1020hPa 1020hPa 此时，等压面将产生怎样的变化？ 凸高为高，凸低为低。即等压面向高处弯曲为高压,向低处弯曲为低压。 二、等压面 新课讲解 高高低低法则 10 情境探究 在电视剧《万物生》的场景中，人们利用竹筒和鸡毛观察“春气”：春季气温回升时，竹筒内底部空气因接触升温的地表而受热，体积膨胀，进而产生上升气流，导致近地面空气密度减小，。该气流形成的向上推力带动鸡毛浮动，同时竹筒外温度较低的冷空气会从缝隙补充至竹筒底部，形成热力环流。 考向破译 知能解码 N 海陆风 山谷风 城市风 三、热力环流常见案例 新课讲解 清代黄叔璥在《台海使槎录》中，记述了台湾海峡两岸的风向差异： “内地之风，早西晚东，惟台地早东风，午西风……四时皆然。”这里的“内地”指福建，“台地”指台湾。 为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢？这里的风是怎样形成的？ 探究任务二 海陆风成因以及应用 探究任务二 白天，陆地增温快，海洋增温慢；夜晚，陆地降温快，海洋降温慢。海陆风就是海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流。根据大气热力环流的原理，完成下列任务。 1. 在图2.13 a上，按如下步骤完成白天海陆间的大气热力环流模式图。 （1）标出海洋和陆地温度的高低。 （2）根据海陆温度的高低，画出海洋与海洋上空、陆地与陆地上空气流垂直运动的方向。 （3）根据气流垂直运动的方向，标出海洋、陆地表面气压的高低，再标出海洋、陆地上空气压的高低。 （4）画出陆地和海洋之间的大气水平运动的方向，完成热力环流模式图。 2. 在图2.13 b上，按1的步骤完成夜晚海陆间的大气热力环流模式图。 3. 分析夏季大气热力环流对滨海地区气温的调节作用。 陆地 海洋 热 冷 低压 高压 低压 高压 海风 白天：陆地比热容小，升温快，近地面形成低压，上空形成高压； 海洋比热容大，升温慢，近地面形成高压，上空形成低压。 吹海风 夜晚：陆地比热容小，降温快，近地面形成高压，上空形成低压； 海洋比热容大，降温慢，近地面形成低压，上空形成高压。 吹陆风 陆地 海洋 热 冷 高压 低压 低压 高压 陆风 新课讲解 三、热力环流常见案例：海陆风 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，对滨海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，对滨海地区能够起到增温的作用。 海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小。 新课讲解 三、热力环流常见案例：海陆风的应用 内地之风，早西 一般情况下，上午约9-10时，陆风转为海风；这里的“早”应该是早晨9点之前，还是以陆风为主 高压 低压 高压 新课讲解 三、热力环流常见案例：海陆风 台地早东风 白天的海风和夜晚的陆风之间并非是突然转换的，而是存在过渡性，且受到背景风的影响。不能简单地认为，海边白天一定吹海风，夜晚一定吹陆风。 低压 低压 新课讲解 三、热力环流常见案例：海陆风 内地之风晚东， 惟台地午西风…… 高压 一般情况下，晚间约21-22时，海风转为陆风。这里的“晚”应该是在21点前，还是以海风为主。 自古以来，雅安便有“雨城”“华西雨屏”之称。雅安多雨，有以下特点:雨量大，雅安年均降雨量1800多毫米; 夜雨多，雅安有70%以上的雨发生在夜间，很多时候雨从入夜开始飘落，天明即云散雨收。下左图为“四川盆地西部地区年降水量分布图” 回答以下问题。 探究任务三 三、热力环流常见案例：山谷风 3、利用山谷之间热力环流的原理，解释雅安为什么多夜雨？ 1、尝试推导夜间山地与谷底之间热力环流的过程。 2、同理推导白天的热力环流过程。 A B C A B C 谷风 山风 关键：是山坡与山谷上同海拔高度大气比较 新课讲解 三、热力环流常见案例：山谷风 白天，山坡与山谷同高度大气相比，升温快，气压低，山坡上形成上升气流，谷地气流沿山坡爬升补充，形成谷风。 晚上，山坡与山谷同高度大气相比，降温快，气压高，气流沿山坡下滑，形成山风。 白天山坡升温快原因：更易受到较多的太阳辐射； 夜晚山谷降温慢原因：地形闭塞，热量不易散失。 考向破译 知能解码 N 白天，山坡与山谷同高度大气相比，升温快，气压低，山坡上形成上升气流，谷地气流沿山坡爬升补充，形成谷风。晚上，山坡与山谷同高度大气相比，降温快，气压高，气流沿山坡下滑，形成山风。白天山坡升温快原因：更易受到较多的太阳辐射； 夜晚山谷降温慢原因：地形闭塞，热量不易散失。 唐代诗人李商隐《夜雨寄北》一诗中写道：“君问归期未有期，巴山夜雨涨秋池。” “巴山夜雨”其实是泛指多夜雨的我国西南山地（包括四川盆地地区）。这些地方的夜雨量一般都占全年降水量的60%以上。 思考：为什么巴山地区多夜雨？ 四川盆地水汽充足；夜晚盆地中盛行上升气流，气流上升过程中降温，水汽凝结形成降水。 自古以来，雅安便有“雨城”“华西雨屏”之称。雅安多雨，有以下特点:雨量大，雅安年均降雨量1800多毫米; 夜雨多，雅安有70%以上的雨发生在夜间，很多时候雨从入夜开始飘落，天明即云散雨收。下左图为“四川盆地西部地区年降水量分布图” 回答以下问题。 探究任务三 3、利用山谷之间热力环流的原理，解释雅安为什么多夜雨？ 雅安为盆地(谷地)地形，水汽较为充足，夜晚气温比周边山地高，夜间吹山风，山坡冷空气下沉至谷底，抬升谷底暖湿空气，空气上升运动强烈，所以多夜雨。 三、热力环流常见案例：山谷风 山谷地区如果有工业生产排放大量大气污染物的情况下，污染现象往往持续时间更长，更严重，这是为什么？ 山坡 山坡 山谷 谷风 谷风 山坡 山坡 山谷 山风 山风 夜晚冷空气沿山坡下沉，堆积在谷地，形成逆温，大气较稳定，不利于污染物扩散；且谷地地形封闭，污染物更加不易扩散。 探究任务三 三、热力环流常见案例：山谷风的应用 思考 23 城市热岛： 在静风或微风时，城市中心区气温一般比周围的郊区高 人类活动密集，生产、生活释放热量多； 建筑高大密集，通风性差，不易散热； 下垫面硬化多，绿化少，吸热快。 城市热岛强度 温度差大小 夜晚强于白天 秋冬季强于夏季 新课讲解 三、热力环流常见案例：城郊风 考向破译 知能解码 N 城市气温高于周围郊区的原因：①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；②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。 城市热岛强度时间变化：夜晚强于白天。原因：一般来说，城市大气污染物多于郊区，所以白天，城市里大气对太阳辐射削弱作用较郊区更强；城郊温差相对较小；夜晚，城市里大气对地面的保温作用较郊区更强，大气逆辐射强，降温慢；城郊温差相对更大。热岛效应强度会受到气象条件影响，如城市风速越大，云量越多，天气越不稳定，城市热岛强度就越小，甚至有可能不存在，那反之，天气越稳定，“热岛效应”的强度就可能越大。城市地区人类活动密集，消耗的能源多，产生的二氧化碳，烟尘多，晚上的保温作用明显，城市夜晚温度更高；城市沥青路面，建筑物等反射率低，白天吸收太阳辐射多，储热多，晚上传递给大气的热量多。 秋冬季强于夏季的原因：① 相较于夏季，秋冬季节易受冷气团控制，秋冬季的辐射逆温层也较厚，所以天气更稳定，城郊温差更大；② 秋冬季，由于城区供暖量大、排放的热量和污染物相对郊区来说会更多，导致城郊温差更大。空间差异，城市内不同区域，强度也是有不同的，比如人口，建筑物密度最大，工商业最集中的地区，热岛效应也就最明显。 市区 郊区 郊区 高压 低压 低压 低压 高压 高压 郊区风 郊区吹往城市 思考：从环境保护角度，绿化地和大气污染工厂如何布局？ 绿化带布局在气流下沉处或下沉距离以内 将卫星城或污染较重的工厂布局于气流下沉距离之外。 新课讲解 三、热力环流常见案例：城郊风的应用 考向破译 知能解码 N 缓解城市热岛效应的措施 城市热岛：在静风或微风时，城市中心区气温一般比周围的郊区高 人类活动密集，生产、生活释放热量多； 建筑高大密集，通风性差，不易散热； 下垫面硬化多，绿化少，吸热快。 减少热源 增加散/吸热 增加城市绿地、湿地面积； 合理规划，降低城市人口密度、建筑物密度； 调整产业结构； 建设城市通风廊道； 发展生态屋面；建设海绵城市等。 提倡绿色出行； 提高能源利用率、使用清洁能源等。 热量传递：太阳辐射→地表热量→地下热量 人为热源 新课讲解 三、热力环流常见案例：城郊风 考向破译 知能解码 N 1.该同学绘制错误的图是（ ） A．① B．② C．③ D．④ 2.环流方向具有明显日变化的是（ ） A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 下面为某同学绘制的四幅热力环流示意图。完成下面小题。 C C 当堂检测 3．如果此图是“城市热岛环流侧视图”，在②处进行植树造林，对城市空气起到的作用是( ) A．增温和增湿 B．净化和增温 C．净化和增湿 D．减湿和降温 4．如果此图表示的是“山谷风示意图”，那么上升气流③表示的可能是( ) ①白天的谷地 ②白天的山坡 ③夜晚的谷地 ④夜晚的山坡 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 读图，回答3～4题。 C B 当堂检测 情境导入 风就像有趣的“大自然助手”。它吹过海边，能把岩石磨出奇怪的形状，还会把沙子堆成沙滩；吹过草原，帮植物传播种子，让草原一直绿油油。 它还会带水汽走，遇到山脉就变成雨落下，山的另一边却可能很干燥。咱们常说的季风，更是夏天给南方送雨水、冬天让北方变冷的“天气调节员”，悄悄改变着咱们身边的环境。 探究任务一： 根据课本P38-39的内容，找出风形成的几个力，并完成下表（10Min） 概念 对风形成的影响 方向 大小的影响因素 水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力 1、水平气压梯度力： 气压梯度：同一水平面上，单位距离间的气压差。 水平气压梯度力：形成风的直接原因（根本原因：地面冷热不均）； 与等压线垂直，由高压指向低压； 等压线越密，水平气压梯度力越大，风速 越大； 既影响风向，又影响风力 1020hPa 1000hPa 980hPa 960hPa 甲 水平气压梯度力 新课讲解 一、大气受力分析 ②地转偏向力： 方向：与风向垂直；南左北右，赤道不偏；纬度越高地转偏向力越大 影响：只改变风向，不改变风力 1020hPa 1000hPa 980hPa 960hPa 甲 水平气压梯度力 风向 地转偏向力 ③摩檫力： 方向：与风向相反 影响：既改变风向，又改变风力 大小：地面粗糙程度、建筑物密度 摩擦力 1.三种力 地转偏向力 摩擦力 新课讲解 一、大气受力分析 理想状态风 A 高空的风 B 近地面风 C ① 水平气压梯度力 ① 水平气压梯度力 ② 地转偏向力 ① 水平气压梯度力 ② 地转偏向力 ③ 摩擦力 新课讲解 二、不同状态的风 1 010 1 008 1 006 1 004 1 002 1 000 北半球 图例 水平气压梯度力 风向 hPa （同一水平面） ① 理想状态下的风 水平气压梯度力 形成条件： 垂直于等压线，由高压指向低压。 风向： 风速： 同一幅图中，等压线越密，力越大，风速越大 新课讲解 二、不同状态的风 500 498 496 494 492 490 北半球 图例 水平气压梯度力 风向 地转偏向力 hPa （同一水平面） ② 高空风 风向：与等压线平行。 形成条件： 水平气压梯度力 地转偏向力 北半球梯度力顺时针90°方向 南半球梯度力逆时针90°方向 风向规律： 新课讲解 二、不同状态的风 ③ 近地面风 1 010 1 008 1 006 1 004 1 002 1 000 北半球 图例 水平气压梯度力 风向 地转偏向力 摩擦力 hPa （同一水平面） 风向：与等压线成一夹角（斜交） 形成条件： 水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力 风向规律： 北半球梯度力顺时针小于45°方向 南半球梯度力逆时针小于45°方向 新课讲解 二、不同状态的风 “左右手法则”确定风向 北半球用右手，南半球用左手，四指指向水平气压梯度力的方向，拇指方向是风向。 伸出右(左)手，手心向上，让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是气流偏转方向，即风向。 技法点拨 根据等压线确定风向和风速 （1）（3）比较甲、乙两地的气压梯度大小和风力大小，并说明理由； 图2.17 海平面气压分布( 2016年11月9日6时) 甲地水平气压梯度力大，风力大 原因：甲地等压线比乙地密集，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大。 探究任务二 F梯 F风 F梯 F风 （2）在图上画出甲、乙两地的风向 西北风 偏东风 根据等压线确定风向和风速 探究任务二 风向 1010 1008 1006 1004 1002 1000 气压/hPa 水平气压梯度力 风向判断方法： 第一步：画出与等压线垂直的水平气压梯度力。 第二步：确定南北半球。 第三步：按照地转偏向力“南左北右”的偏转规律画出与水平气压梯度力成30°～45°偏角的风向(近地面)，或者画出与等压线平行的风向(高空)。 北半球 根据等压线确定风向和风速 探究任务二 1．图中数字②代表是（    ） A．水平气压梯度力 B．地转偏向力 C．摩擦力 D．近地面风向 2．关于水平气压梯度力的叙述正确的是（    ） A．水平气压梯度力方向始终与风向垂直 B．水平气压梯度力方向始终与风向相反 C．水平气压梯度力是形成风的直接原因 D．水平气压梯度力由低气压指向高气压 下图为北半球近地面某气压场中的受力平衡的风向图，读图完成下面小题。 D C 当堂检测 02 体系构建·思维可视 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 能量来源 （热力环流） 风 风力 风向 若地球不自转 地球自转 高空 近地面 （一个力） （两个力） （三个力） （理想） 课堂总结 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 EVCapture4.1.9.150软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$