2.2大气受热过程和大气运动课件2025-2026学年高中地理人教版必修第一册

大气受热过程和大气运动 1.地球大气最主要的能量来源是什么？（P34） 2.说明太阳辐射在经过大气时的削弱作用？（教材P34） 太阳辐射 包括反射、吸收、散射 一、预习检测 3.太阳辐射在到达地面之后又发生哪些转化？（教材P35） 地面吸收太阳辐射增温，同时以长波辐射的形式向近地面大气传递能量，大气增温，以对流或者传导的形式向上传递能量。 晴天正午天空呈蔚蓝色 早晚天空呈橙红色 二、导入新课 太阳辐射光谱示意图 太阳辐射能量最集中的部分 物体的温度越高， 辐射中最强部分的波长越短 太阳表面温度 约6000°K 地球固体表面 均温约22°C 近地面大气 均温约15°C 太阳辐射 地面辐射 大气辐射 短波辐射 长波辐射 长波辐射 4 （一）大气对太阳辐射的削弱作用 1.反射作用 云层越低、越厚，云量越多，反射越强 思考：为什么白天多云，温度不会太高？ 厚厚的云层减少了到达地面的太阳辐射，所以气温低。 无选择性 参与的大气成分：大气中的云层、较大颗粒的尘埃 特点： 知识点一：大气的受热过程 一 （一）大气对太阳辐射的削弱作用 2.吸收作用 地 面 高层大气 平流层 对流层 吸收波长小于0.175微米的紫外线 臭氧大量吸收波长大于0.175微米的紫外线 二氧化碳、水汽吸收红外线 大气对太阳辐射中能量最强的 可见光吸收得很少，大部分可见光能够透过大气到地面 大气吸收有选择性 特点： 参与的大气成分：臭氧、水汽、二氧化碳 大气的受热过程 6 选择性 波长较短的蓝、紫色光容易被散射 空气分子和微小尘埃 参与的大气成分： 空气分子和微小尘埃 特点： 思考：为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？ 波长较短的蓝色光最容易被小的空气分子散射。 一 （一）大气对太阳辐射的削弱作用 3.散射作用 与散射有关的现象：晴朗的天空蔚蓝色、朝霞晚霞、“晨昏蒙影”现象 大气的受热过程 7 通常太阳越接近地平线，朝霞、晚霞的颜色就越红。 探究 朝霞 朝霞 探究 霞为日出、日落时段，近地平阳光经大气散射作用，在天空及云层形成的彩色光象。晨昏时刻，太阳高度角小，太阳辐射穿过的大气路径更长，大气中的水汽、尘埃与空气分子对短波的蓝、紫光散射损耗强烈；波长较长的红、橙光不易被散射，得以穿透大气层，进而形成霞光。 通常太阳越接近地平线，朝霞、晚霞的颜色就越红。观察这一自然现象,并思考其形成原因。 在可见光波段内，短波的蓝、紫光易受大气散射作用削弱，长波的红、橙光穿透性更强、不易被散射。太阳高度角越小、位置越靠近地平线，近地面大气中的水汽、悬浮尘埃等颗粒物含量越高，大气对太阳辐射的散射作用越显著，蓝、紫等短波光线大量损耗；而穿透力更强的红、橙长波光线大量留存，最终使霞光呈现出浓郁的红橙色调。 太阳辐射 地面增温 地面吸收 射向宇宙 地面辐射 大气吸收 大气辐射 大气吸收 、反射、散射等削弱作用 大气逆辐射 大气上界 太阳暖大地 大气还大地 大地暖大气 射向宇宙 射向宇宙 对流层大气的受热过程 （1）地面增温……吸收太阳短波辐射 （2）大气增温……吸收地面长波辐射 （3）大气逆辐射补偿了部分地面损失的热量， 对地面起到了保温的作用。 阅读 思考1：一天中到达地面的太阳辐射最强是在几时，大气温度最高是在几时，说明原因。 太阳辐射最强在12点的原因：正午太阳高度角大，太阳辐射穿过大气的路径短，被削弱的少，到达地地面的太阳辐射多；单位面积地面获得的太阳辐射多。 大气温度最高在14点的原因：地面是大气的直接热源，大气吸收地面辐射增温需要有一个过程。 保温作用 地面是大气的直接热源； 1 地面吸收太阳辐射后增温，产生地面辐射； 2 小部分射入宇宙空间，绝大部分（75%-95%）被对流层中的水汽、二氧化碳吸收 3 大气辐射 【典型1】学法指导：大气的受热过程 　图为藏北高原某观测站测得的某种辐射在冬夏季节的平均日变化。 1.该辐射类型最可能为(　　) A.到达地面的太阳辐射B.臭氧吸收的太阳辐射 C.地面反射的太阳辐射D.到达地面的大气逆辐射 2.影响该辐射冬、夏季节差异明显的主要因素是 (　　) ①距太阳远近　②太阳高度　③大气中的水汽　④人类活动 A.①② B.②③ C.②④ D.③④ Q1：观察该辐射强度出现的时间？ Q2:影响大气逆辐射的因素有哪些？ D B 利用大气的受热过程原理 解释相关现象 温室气体大量排放 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，全球变暖 1.全球气候变暖 解释昼夜温差现象 月球基本上没有大气，赤道处中午高达 127 ℃，晚上最低达 -183 ℃。月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多。 月球基本上没有大气： 白天，没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高； 夜间，没有大气逆辐射对月表的保温作用，月面温度骤降，温度很低。 地球上有大气存在，减小了气温日较差。 削弱太阳辐射，防止作物晒伤 太 阳 辐 射 地 面 辐 射 3.玻璃温室(温室大棚) 太阳辐射是短波辐射 地面吸收热量变为长波辐射 ①绝大部分太阳（短波）辐射透过玻璃进入温室使地面增温； ②玻璃（温室）阻挡大部分地面（长波）辐射散失到温室外，把大部分地面（长波）辐射保留在温室内。 霜冻是指作物生长季节里因植株体温降低到0 ℃以下而受害的一种较为常见的农业气象灾害。 在晴朗无风的夜晚，地面辐射散失较多，且大气逆辐射作用弱，大气保温能力差，气温下降，易造成霜冻。 深秋至次年早春季节,霜冻为何多出现在晴朗的夜晚？ 解释燃烧秸秆烟雾防冻原理 能增强大气逆辐射，加强大气对地面的保温作用，减轻作物冻害。 增大昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。 解释果园铺沙原理 【典型2】学法指导：大气的受热过程原理应用 通过阅读和绘制示意图了解地理事物的关系和变化过程,是重要的地理学习方法。读“大气受热过程示意图”。据此完成1·3题。 1.大气热量的根本来源是(　　) A.①　　　　B.②　　　　C.③　　　　D.④ 2.图中②表示大气的(　　) A.保温作用B.吸收作用C.反射作用D.辐射作用 3.为了避免所种的庄稼遭受霜冻危害,在深秋的夜晚农民燃烧柴草防御霜冻的做法,有利于(　　) A.增强①辐射B.增强②辐射    C.增强③辐射 D.增强④辐射 A C D Q1:将图中①-④所代表的是？ 大气的 受热过程 三种辐射 太阳暖大地 三个过程 两种作用 太阳辐射 (短波) 地面辐射 大气对太阳辐射的削弱作用 大气对地面的保温作用 大地暖大气 大气还大地 大气逆辐射 (长波) 课堂小结(重点知识检测） 五、反思归纳 观察思考：在生活中我们见过哪些现场是利用了大气受热过程的原理？ 第二节　大气热力环流 1.在垂直方向上，大气受热和遇冷之后分别如何运动？ 受热：垂直上升运动 遇冷：垂直下沉运动 2.城市与郊区之间的气流是如何运动的？ 空气在城市上升,在郊区下沉； 近地面的风从郊区吹向城市，高空由城市吹向郊区 一、预测检测 “点蜡去烛切洋葱，不流泪” 是真的吗? 【实验设计】 实验器材： 热水（代替蜡烛）、冰块（加剧实验现象）、密闭纸箱、烟、手电筒 【实验观察】 观察并记录实验箱内空气运动状况。 垂直方向上，海拔越高，气压越低。 — 单位面积上空气柱的重力 气压 1 A B 1000 2000 3000 高度 (米) A B C D 思考：（1）地表性质均一且受热均匀时，比较A、B、C、D四点气压值。 A=B＞C=D A B C 地面 高空 海拔越高，气压越低 假设某一理想区域，地表性质均一，且受热均匀。 1000 hPa 1050 hPa 1100 hPa 地面受热均匀的条件下，等压面与地面平行。 — 大气中气压值相等的点所构成的面 等压面 2 思考：（2）当A地受热，B地冷却，A、B、C、D气压如何变化？为什么？ A B 受热 冷却 高压 低压 高压 低压 C D 知识点一：热力环流的形成过程 B＞A＞D＞C A B 受热 冷却 高压 低压 高压 低压 地面冷热不均 气流垂直方向运动 同一水平面产生 气压差异 ( 气压梯度 ) 气流水平方向运动 根本原因 直接原因 C D 知识点一：热力环流的形成过程 大气热力环流的天气特征 气流垂直运动与天气状况 上升气流容易形成降水 下沉气流往往天气晴朗 （百帕） 500 700 900 1100 高空 近地面 高压 高压 低压 B冷却 A受热 C冷却 高压 低压 低压 同一水平面出现了高低气压差 空气的水平运动（风） 35 高空 近地面 高压 低压 低压 等压面弯曲：高凸低凹 等压面如何变化？ （百帕） 500 700 900 1100 高压 高压 低压 B冷却 A受热 C冷却 同一水平面气压高低差异 知识点一：热力环流的形成过程 36 气压分布规律总结 海拔越高，气压越低。 4. 近地面温压关系： 3. 同一水平面，气流总是由高压流向低压； 垂直风向上，气流总是由低压流向高压。 2.等压面“高上低下”。 （高空等压面与近地面等压面的凸出方向相反） 热力环流过程总结 地表受热不均 大气 垂直 运动 同一水平面的气压差 大气 水平 运动 热力 环流 直接原因 结果 风 各地实际得到的太阳辐射差异 根本原因 38 【典例1】考点：判断热力环流的形成过程 学法指导：①同一等压面上各点气压值相等；同一垂直面上，海拔越低，气压值越大②空气受热上升，造成地面低压高空高压；遇冷下沉，造成地面高压高空低压 右图为等高面与等压面关系示意图，读后完成下列要求。 （1）图中①至⑤点，气压最高的是 ， 气压最低的是 （2）A、B两地受热的是 地，空气 ； 冷却的是 地，空气 。 ⑤ ④ Q1:解题关键在哪？如何比较1、2、3、4的气压大小？ B 上升 A 下沉 1000 2000 3000 高度 (米) A B C D ① ② ③ ④ ⑤ 等压面 等高面 A、B、C、D四处气压值由高到低排序： 用“ ”画出图中的热力环流。 A > B > C > D 变式题：上图为等高面与等压面关系示意图，读后完成下列要求。 假 地理大侦探 Geographical Detective 1、海陆风——近海地区风向昼夜间发生反向转变的风 海风 陆风 陆地降温快(冷源) 海洋降温慢(热源) 陆地增温快(热源) 海洋增温慢(冷源) 高压 低压 低压 高压 低压 高压 高压 低压 海陆风使得海洋和陆地之间发生热量交换， 可以降低滨海地区的气温日较差， 白天不至于过热，晚上不至于过冷 气流上升 城市 由郊区吹向市区 由郊区吹向市区 郊 区 郊 区 热 2.城郊风（热岛效应） 近地面风由郊区吹向城市 冷 冷 提示：城市与郊区哪里产生的热量更多？哪边容易形成低压，哪边容易形成高压？若郊区存在以大气污染的工厂应建设在哪里？ 考点二：热力环流实例分析 44 城市热岛 城市人口集中，产业集中，居民生活、工业生产和交通工具等每天要释放出大量的废热，导致城市的气温高于郊区，使城市犹如一个温暖的“岛屿”，称为“城市热岛”。 热 冷 冷 思考：1. 分析“城市热岛环流”有哪些影响？ 对气候的影响：使得市区平均气温比郊区高； 对工业等行业建设的影响：在城市规划时，将污染严重的工业企业布局在热力环流的下沉距离之外。绿化带布局在郊区和城区范围之内。 对城市污染物的影响： 城区工厂排出的污染物随上升气流而上升，并从高空流向郊区，到郊区后下沉。但若郊区也有建有污染严重的工厂，污染气体随环流流回城市，加大城市的污染。 1、加强城市规划，建设海绵城市 2、增加城市绿地面积，水域面积 3、使用清洁能源，控制废气排放（提高燃烧效率等） 4、要控制城市人口密度、建筑物密度 5、建设通风走廊.... 深圳沿海风廊与绿地 2. 如何减轻“城市热岛环流”的影响？ 地理大侦探 Geographical Detective 【案件二】山谷纵火案 地理侦探们结束海边游玩回到住所后，接到一起威胁电话。犯罪嫌疑人声称晚上23:00将在附近山谷放一场火，将危及谷底村庄人的性命，但警长却看了看手机说不用担心。你知道是什么原因吗？ 在夜间，山谷降温慢，山顶乃至山坡降温较快，温度较低； 冷气流会随着山坡滑向山谷，山谷的暖气流被迫上升； 在暖气流上升的过程中受冷，水蒸气液化，当达到饱和状态就会成云致雨了。 2. 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。 【到实践中用】 山谷风： 白天吹谷风 谷风 山坡——加热炉 【到实践中用】 山谷风： 夜晚吹山风 山风 山坡——冷却器 缙云山地处四川盆地，空气潮湿，云层多，使得夜间大气保温作用强，地势较低的谷地热量不易散失，而上层散热降温，形成对流，所以容易成云致雨。 气温高，气压低 气温低，气压高 巴山夜雨涨秋池 夜晚：山风 解释：巴山为何多夜雨？ 《夜雨寄北》唐·李商隐 君问归期未有期， 巴山夜雨涨秋池。 何当共剪西窗烛， 却话巴山夜雨时。 【典例2】学法指导：常见的热力环流形式 绿洲与周围的沙漠在局部地区会形成热力环流,某地理兴趣小组对此进行了研究。下图示意该兴趣小组记录的某月某日塔里木盆地某绿洲与沙漠气温日变化情况。该日12时沙漠边缘地区的风向为偏西风。完成1~2题。 1.据图可知(　　) A.沙漠昼夜温差小于绿洲 B.白天风从绿洲吹向沙漠 C.绿洲大致位于沙漠东侧 D.该月可能是1月 2.仅考虑热力环流,该日风力最大的时间是(　　) A.9点 B.12点C.15点 D.21点 B A Q1:风力的大小和温度，气压之间的关系？ 大气 热力环流 形成过程 自然现象 海陆风 山谷风 城市风 热 力 环 流 气流垂直方向运动 同一水平面产生 气压差异 (气压梯度) 根本原因 直接原因 气流垂直方向运动 地面 冷热不均 重点知识检测 重点知识检测 反思归纳 热力环流形成过程 近地面风 高空风 57 大气的水平运动--风 一、预习检测 1.什么叫水平气压梯度力？（书本38页） 水平方向上促使大气由高压流向低压的力，是使大气产生水平运动的原动力。 2.形成风的直接原因是什么？根本原因是什么？（书本38页） 直接原因：水平气压梯度力 根本原因：太阳辐射的纬度分布不均，导致地表受热不均 3.风向该如何判断？（学案31页） 第一步：在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压，但并非一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。 第二步：确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°～45°，画出实线箭头，即为经过该点的风向。 回顾：大气热力环流的形成过程 A-热源 B-冷源 高压 低压 高压 低压 问题： 大气水平运动的直接原因是什么？ C D 形成过程： 冷热不均 大气垂直运动 同一平面产生气压差 大气水平运动（风） 水平气压梯度力是形成风的直接原因 太阳辐射的纬度差异造成地表受热不均是形成风的根本原因。 二、导入新课 风向指风的来向 北风 东风 东北风 1、水平气压梯度力 Horizontal pressure gradient force A 地面受热不均，引起空气上升和下沉的垂直运动，并使同一水平面上产生气压差异。 单位距离间的气压差叫作气压梯度。 只要水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由高气压区流向低气压区的力，即水平气压梯度力。 水平气压梯度力是大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接原因。 等压面是立体空间中的概念，而等压线是平面上的概念 等压面：空间气压值相等点组成的面；等压线：是同一水平面上气压相同点的连线。 单一水平气压梯度力作用下的风向 1008 1010 1006 hpa 等压线 高压 低压 ① 影响风向 垂直于等压线，由高压指向低压 水平气压梯度力与风速成正相关 知识点一：风的形成过程及影响因素 1. 水平气压梯度力对风的影响 ② 影响风力大小 等压线密集处 水平气压梯度力大 风力越强 单位距离内气压差异大 三、新授内容 地转偏向力是指地球上一切作水平运动的物体，由于地球自转而发生偏向的一种力。 2、地转偏向力影响风向 N 逆时针旋转 北极上空 S 顺时针旋转 南极上空 方向：_____于风向，南左北右偏30°~45° 大小：随纬度增加而______，赤道为零。 风速：不影响______，仅影响_____， 风向：南左北右 垂直 增大 风向 风速 —使风向偏离气压梯度力的方向 地转偏向力 Coriolis force B 使物体：北半球向右偏、南半球向左偏、赤道无偏转。 与物体运动方向始终垂直。 只改变物体运动方向，不改变物体运动速度。 在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向 摩擦力 气压/百帕 1010 1008 1006 1004 1002 1000 方向： 与风向相反 大小： 与下垫面状况有关 例如：陆地>海洋 山区>平原等 特点： 既改变风向又改变大小 摩擦力越大风速越小 在三个力作用下，风向最终与等压线斜交 水平气压梯度力 风向 地转偏向力 摩擦力 图：在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风（北半球近地面） 1000 1010 1002 1004 1006 1008 (hPa) 北半球 气压梯度力 地转偏向力 风向 摩擦力 受到三个力作用的风向 1、近地面风 风向斜穿等压线 说明：高空和近地面没有明确规定的高度，但是一般以1 500米为参考数值 水平气压梯度力始终与等压线垂直，由高压指向低压。 地转偏向力始终与风向垂直。 摩擦力始终与风向相反。 地转偏向力 地转偏向力 水平气压梯度力 北半球，高空中的风 1010 1008 1006 1004 1002 (hPa) 水平气压梯度力 风向平行于等压线 2.高空风 地转偏向力只影响风向 不影响风力大小 风向 规律小结 作用力 方向 大小 对风的影响 风速 风向 水平气压梯度力 始终与等压线垂直，由高压指向低压 等压线越密集，水平气压梯度力越大 水平气压梯度力越大，风速越大 垂直于等压线，由高压指向低压 地转 偏向力 始终与风向垂直 随纬度升高而增大 不影响风速 北半球风向右偏，南半球风向左偏 摩擦力 始终与风向相反 下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大，反之越小 使风速减小 与其他两个力共同作用，使风向斜穿等压线 【典例1】学法指导：影响风的三种力及其特点 读图，完成下题 1.对下图中①②③④所示箭头的含义，判断正确的是（ ） A.①风向 ②摩擦力 ③水平气压梯度力 ④地转偏向力 B.①水平气压梯度力 ②风向 ③地转偏向力 ④摩擦力 C.①水平气压梯度力 ②摩擦力 ③地转偏向力 ④风向 D.①地转偏向力 ②风向 ③水平气压梯度力 ④摩擦力 B Q1：水平气压梯度力与等压线有怎样的角度关系？地转偏向力、摩擦力分别与风向有怎样的角度关系？ 水平气压梯度力始终与等压线垂直，由高压指向低压。 地转偏向力始终与风向垂直。 摩擦力始终与风向相反。 1、风的表示方法（符号） 知识点二：风向、风力判读 2、作图法判断风向 作图法是判断风向的最常用方法。具体步骤如下： 第一步：画水平气压梯度力，在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压，但并非一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。 第二步：定地转偏向力，分清图示是哪个半球，面向水平气压梯度力的方向，若是北半球，风向向右偏；若是南半球，风向向左偏（南左北右）。 第三步：定最终风向 ①近地面：在三力作用下，最终风向与等压线呈一定夹角(30°～45°)。 ②高空：风向与等压线平行。 风向的手势判别法 在等压线图上判断风向时，可用“左右手法则”来判断，南半球用左手，北半球用右手（南左北右）。 具体方法：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。高空的风向与水平气压梯度力方向垂直；近地面风向与水平气压梯度力方向成一锐角(30°~45°)。如图(单位：hPa) 3.风力（风速）大小的判断 （1）等压线密集——气压梯度力大——风力大 （2）等压线稀疏——气压梯度力小——风力小 如右图风力大小关系为A＞B＞C＞D 活动3：根据等压线确定风向和风速（教材P40活动题） 图2.17 海平面气压分布( 2016年11月9日6时) 在等压线图中，如何判读某地的风向和风速？ 等压线是等值线的一种；等压线的疏密程度反映了气压梯度的大小，等压线越密，气压梯度越大。 ①在图上画出甲、乙两地的风向； 水平气压梯度力 西北风 水平气压梯度力 偏东风 方法： （1）某点为起点，画水平气压梯度力； （2）在水平气压梯度力方向，向左或向右偏转30°~45°，画风向； （3）判断风向，指风的来向。 ②比较甲、乙两地的气压梯度大小，并说明理由； ③比较甲、乙两地风速的大小，并说明理由。 甲>乙 甲地等压线密集，单位距离气压差大，即气压梯度大；乙地反之。 2.5hpa 7.5hpa 甲>乙 甲地气压梯度大，水平气压梯度力大，风速大；乙地反之。 【典例2】学法指导：等压线图上如何判断风向与风力大小 下图为某地的气压分布图。据此完成1~2题。 1.该图应该位于(　　) A.北半球高空 B.南半球高空 C.北半球近地面 D.南半球近地面 2.图中③地此时的风向是(　　) A.西南风 B.东南风 C.东北风 D.西北风 c c Q1:如何区分近地面与高空的风? 区分高空风与近地面风时，重点看风向是否与等压线相交，如果相交，则为近地面风，如果不相交（与等压线平行），则是高空风。 作图法是判断风向的最常用方法。具体步骤如下： 第一步：画水平气压梯度力，在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压，但并非一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。 第二步：定地转偏向力，分清图示是哪个半球，面向水平气压梯度力的方向，若是北半球，风向向右偏；若是南半球，风向向左偏（南左北右）。 第三步：定最终风向 ①近地面：在三力作用下，最终风向与等压线呈一定夹角(30°～45°)。 ②高空：风向与等压线平行。 四、重难点知识检测 六、反思归纳 1、近地面（高空）风受哪几个力影响，这些力哪些影响风向，哪些影响风力大小？ 2、简要说明如何用作图法判断风向？ Lavf57.76.100 vid:f49319548af34a30891b882cbdd0efcf $