2.1大气圈与大气运动课件2025-2026学年鲁教版高中地理必修一

该高中地理课件围绕“大气圈与大气运动”，系统涵盖大气圈组成与结构、受热过程及大气运动等核心知识，通过问题驱动、实验模拟（如热力环流模拟实验）和情境案例（如谋杀案推理）导入，构建从大气组成到受热过程再到大气运动的递进式学习支架。 其亮点在于融合实验探究、情境分析与结构化小结，通过热力环流模拟实验培养地理实践力，用“海陆风推理”“上方谷降雨”等案例提升综合思维，对比表格和流程图助力知识梳理。既帮助学生深化知识应用，又为教师提供丰富教学资源，提升教学效率。

大气圈与大气运动 —— 第二单元 从地球圈层看地表环境 Atmospheric sphere and atmospheric motion 第二章 第1节 Chapter1 section 1 新课标鲁教版 2 019 问题一：大气圈的组成与结构 Composition of the atmosphere -01 问题1：低层大气是由哪些物质组成的？各物质成分有什么作用？ 大气圈由多种气体混合形成，其中低层大气的组成除干洁空气外，还包括少量水汽和固体杂质。 图 干洁空气的主要成分 干洁空气中，氮气和氧气约占干洁空气总体积的99%，故地球大气又称为 “氮氧大气” 大气的各物质成分有什么作用？ 问题一：大气圈的组成与结构 Composition of the atmosphere -01 问题2：大气圈在垂直方向上可分为哪三层？各圈层的特点是什么？ 12km 50km 3000km 对流层 平流层 高层大气 分层依据 大气在垂直方向上温度、密度及大气运动状况的差异。 3个圈层 对流层、平流层、高层大气 对流层 平流层 高层大气 40 20 0 -20 -40 -60 -80 -100 0 20 40 60 80 100 200 600 1000 海拔/千米 温度/℃ 对流层 厚度变化：低纬>高纬、夏季>冬季 高纬地区 8～9km 中纬地区 10～12km 低纬地区 17～18km 特点： 规律: 海拔上升1Km，气温下降6℃ 原因: 低层大气的直接热源是地面辐射 气温随高度的升高而降低； 1 下热上冷，空气对流运动显著； 2 天气现象复杂多变； 3 气温随高度 的变化曲线 平均厚度12千米 4 对流层 平流层 高层大气 平流层 厚度约40千米 范围：对流层顶 → 50km 特点： 原因: 臭氧吸收紫外线而升温 天气晴朗，气流稳定，能见度高，适宜航空飞行 气温随高度的升高而升高； 1 气流以水平运动为主； 2 40 20 0 -20 -40 -60 -80 -100 0 20 40 60 80 100 200 600 1000 海拔/千米 温度/℃ 气温随高度 的变化曲线 具有臭氧层，可吸收紫外线，被誉为“地球生命的保护伞” 3 5 对流层 平流层 高层大气 厚度：平流层顶→2000～3000km 特点： 能反射无线电波，影响无线电通讯 有电离层（80～500km高空）； 1 高层大气 40 20 0 -20 -40 -60 -80 -100 0 20 40 60 80 100 200 600 1000 海拔/千米 温度/℃ 气温随高度 的变化曲线 垂直分层 高度范围 主要特点 与人类关系 对流层 因纬度而异： 低纬17～18km 中纬10～12km 高纬8～9km ①气温随高度的增加而降低 ②空气对流运动显著 ③天气现象复杂多变 ①与人类关系最为密切，人类就生存在对流层底部 ②各种天气现象发生在对流层 平流层 自对流层顶至50～55km高度 ①气温随高度增加而增加（臭氧大量吸收紫外线增温） ②气流以水平运动为主 ①臭氧大量吸收太阳紫外线（被誉为“地球生命的保护伞”） ②气流平稳，有利于高空飞行 高层大气 平流层顶到大气上界 ①气压很低，密度很小 ②有电离层 电离层能反射短波无线电波，对无线电通信有重要作用 对比小结 问题二：大气受热过程 Atmospheric heating process -02 地球生命所需的 热量是谁提供的？ 大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换，太阳辐射是地球大气最重要的能量来源 太阳辐射 是地球表层最主要的能量来源。 太阳不停地以电磁波的形式向四周放射能量，即太阳辐射。 无线电波 红外线 紫外线 x射线 γ射线 波长 太阳辐射光谱示意图 12 10 8 6 4 2 0 1.0 2.0 3.0 紫外区 辐射能力（J/min） 波长（um） 波长与辐射能力的关系图 可见光区 红外区 可见光 （能量最集中） #太阳辐射波长范围与辐射能力 地面吸收 地面辐射是近地面大气的直接热源 射向宇宙空间 问题1：梳理大气的受热过程 “太阳照大地” “大地暖大气” 太阳辐射（短波） 大气吸收 “大气还大地” 大气逆辐射 大气辐射 对地面起到保温的作用 地面辐射（长波） 反射、散射 选择性吸收 名称 概念 性质 备注 太阳辐射 太阳源源不断地以电磁波的形式向外辐射能量 短波辐射 大气最根本的能量来源 地面辐射 地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又持续向外（主要是向大气层）释放辐射能量 长波辐射 近地面大气最主要和最直接的能量来源 大气辐射 大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射能量 长波辐射 白天和夜晚都存在 大气逆辐射 大气辐射中向下的部分 长波辐射 基本概念辨析 太阳辐射 地面辐射 大气逆辐射 太阳 地面 大气 宇宙 太阳辐射 地面辐射 大气辐射 问题二：大气受热过程 Atmospheric heating process -02 问题1：梳理大气的受热过程 总结：太阳照大地、大地暖大气、大气还大地 （一波三折） 太阳短波辐射与地面长波辐射 Solar s. wave r. and ground long wave R. 从大气的受热过程看，大气对太阳短波辐射吸收较少(20%)，绝大多数太阳短波辐射能够透过大气到达地面。（太阳照大地） 大气对地面长波辐射吸收较多，绝大部分地面辐射(75%-95%)被大气吸收。 所以地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源，对流层大气的热量主要也是来源于此。（大地暖大气） … … … … 注：由实验得知，物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短;反之则波长越长。由于地球表面的温度比太阳低得多，地面辐射的波长也就比太阳辐射的要长。相对而言，太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射 14 Atmosphere 太阳辐射 大气上界 大气反射、散射 地面反射 大气吸收 地面吸收 大气 太阳辐射穿过厚厚的大气才到达地表。 在此过程中大气会对太阳辐射反射、散射和选择性吸收掉一小部分，使太阳辐射不能完全到达地表。称为大气对太阳辐射的削弱作用 问题二：大气受热过程 Atmospheric heating process -02 问题2：大气受热过程中涉及的 大气的两个作用 （1）大气对太阳辐射的削弱作用 ①选择性吸收，如 O3和氧原子吸收紫外线、水汽和CO2 吸收红外线。 ②反射，如 云层和尘埃反射部分太阳辐射，云层越厚反射越强。 ③散射，如 空气分子和微小尘埃散射部分太阳辐射。 问题二：大气受热过程 Atmospheric heating process -02 夏季天空多云时，白天的气温相对来说不会太高，是什么原因？ 你还知道生活中其他的例子吗？ 问题2：大气受热过程中涉及的 大气的两个作用 （1）大气对太阳辐射的削弱作用 Atmosphere 问题二：大气受热过程 Atmospheric heating process -02 （2）大气逆辐射的保温作用 问题2：大气受热过程中涉及的 大气的两个作用 太阳辐射 太阳辐射 大气吸收 短波辐射 长波辐射 大气上界 大气 地面 辐射 大气 吸收 大气辐射 射向地面 (大气逆辐射) 射向宇宙空间 大气吸收地面辐射增温后，也向外辐射能量，一部分向上射向宇宙空间，大部分向下射到地面，称大气逆辐射 大气逆辐射把热量归还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用 地球有大气，而月球没有大气；地球和月球表面的辐射过程如图所示 问题二：大气受热过程 Atmospheric heating process -02 地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用，既降低了白天的最高气温，又提高了夜间的最低气温。从而减小了气温日较差，使得地面因昼夜交替而导致的温度波动趋于缓和。 问题二：大气受热过程 Atmospheric heating process -02 问题3：大气受热过程原理在生活中的实例 太 阳 辐 射 玻璃温室 地 面 辐 射 大气逆辐射 大气逆辐射的保温作用 人造烟幕能起到防御霜冻的作用 增强大气逆辐射 晚秋或寒冬，霜冻多出现在晴朗的夜晚 大气逆辐射弱 春季覆盖地膜，增强保温作用，提高土壤温度；同时还可以减少土壤水分蒸发。 矿物能源的大量使用，使大气中的浓度不断提高；开发利用新能源，可以减少排放，减缓全球变暖。 请根据“温室效应”的原理，解释其原因。 问题二：大气受热过程 Atmospheric heating process -02 问题3：大气受热过程原理在生活中的实例 问题三：大气的运动 Movement of the atmosphere -03 问题1：大气运动的类型有哪些？ 大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动实现的。 — 气流的上升和下沉 — 风   大气运动   垂直运动 水平运动 下沉 上升 风 垂直运动 水平运动 24 《热力环流模拟实验》步骤： ①将一碗热水和一碗冰块放在玻璃缸内; ②用塑料薄膜将玻璃缸上部封严; ③在塑料薄膜的一侧开一个洞; ④将一束香点燃，放进小洞内。 冰块 热水 问题三：大气的运动 — 热力环流 Movement of the atmosphere -03 问题2：大气运动最基本的形式 — 热力环流（成因、形成过程、应用） 成因 实验: 观看实验视频，思考产生热力环流的原因是什么？ 猜测一下玻璃缸内的烟会怎样运动？ 25 问题三：大气的运动 — 热力环流 Movement of the atmosphere -03 问题2：大气运动最基本的形式 — 热力环流（成因、形成过程、应用） 成因 实验: 观看实验视频，思考产生热力环流的原因是什么？ 热力环流形成的直接原因 太阳辐射的纬度差异 太阳辐射的纬度分布不均，造成地球高低纬度间的热量差异。 地面冷热不均 思考热力环流的根本原因是？ 26 问题三：大气的运动 — 热力环流 Movement of the atmosphere -03 问题2：大气运动最基本的形式 — 热力环流（成因、形成过程、应用） 成因 实验: 观看实验视频，思考产生热力环流的原因是什么？ 热力环流形成的直接原因 太阳辐射的纬度差异 太阳辐射的纬度分布不均，造成地球高低纬度间的热量差异。 地面冷热不均 思考热力环流的根本原因是？ 热气腾腾的茶杯 热气球升空 27 问题三：大气的运动 — 热力环流 Movement of the atmosphere -03 问题2：大气运动最基本的形式 — 热力环流（成因、形成过程、应用） 形成过程 结合实验，梳理热力环流的形成过程 基本概念铺垫： 气压和等压面 单位面积上所承受的空气柱的重量叫气压，单位：百帕(hpa) 气压大小与海拔、温度、密度有关，一般随海拔升高而减小。 在空间上连接气压相等的各点所组成的面，叫等压面。 1010 hpa 950 hpa 近地面 高空 (百帕） 受热均匀 28 1010hpa 950hpa 受热均匀 问题三：大气的运动 — 热力环流 Movement of the atmosphere -03 问题2：大气运动最基本的形式 — 热力环流（成因、形成过程、应用） 当地面冷热不均时，空气在垂直方向上如何运动？ 1 形成过程 A C B 冷却 冷却 受热 近地面 高空 热上升 冷下沉 总结地面冷热和空气的垂直运动与有何规律？ A' C' B' 29 问题三：大气的运动 — 热力环流 Movement of the atmosphere -03 问题2：大气运动最基本的形式 — 热力环流（成因、形成过程、应用） 形成过程 A C B 冷却 冷却 受热 1010hpa 950hpa 近地面 高空 垂直运动产生后，同一水平高度上的气压发生了怎样的变化？ 2 高压 低压 低压 A' C' B' 同一高度上气压发生变化后，等压面也会变化。 高压 高压 低压 30 问题三：大气的运动 — 热力环流 Movement of the atmosphere -03 问题2：大气运动最基本的形式 — 热力环流（成因、形成过程、应用） 形成过程 A C B 冷却 冷却 受热 1010hpa 950hpa 近地面 高空 高压 低压 低压 A' C' B' 观察水平方向上的气流运动方向有什么规律？ 同一水平高度上产生气压差后，水平方向上的空气如何运动？ 3 高压 高压 低压 高压流向低压 ①垂直方向：由于冷热不均，近地面空气受热膨胀，气流上升，地面空气密度减小形成低压，高空形成高压； 近地面空气冷却收缩，气流下沉，地面空气密度增大形成高压，高空形成低压。 ②水平方向：同一水平面上产生气压差，空气由高气压流向低气压。最终形成了整个环流。 31 活动 activity A C B 冷却 冷却 受热 1010hpa 950hpa 近地面 高空 高压 低压 低压 A' C' B' 高压 高压 低压 图: 冷热不均引起的热力环流示意 探究热力环流中气温、气压、气流间的关系 ①气温与气流垂直运动的关系： ； 气流垂直运动与天气状况： 上升气流容易形成 ， 下沉气流往往天气 。 热上升、冷下沉 阴雨 晴朗 结合降水的形成条件思考这是为什么？ 活动 activity A C B 冷却 冷却 受热 1010hpa 950hpa 近地面 高空 高压 低压 低压 A' C' B' 高压 高压 低压 图: 冷热不均引起的热力环流示意 探究热力环流中气温、气压、气流间的关系 ②近地面气压与气温的关系： ； 高空气压状况则与地面 ； ③同一水平高度上，等压面凹凸与 气压高低的关系： ； 注意这里的高低气压只在同一水平高度上比较，垂直方向上气压随海拔的上升而降低 ④风压关系：水平方向上，风总是 从 流向 ； 相反 热低压、冷高压 凸高凹低 高压 低压 一个月黑风高的夜晚，海边的度假小屋发生一起谋杀案。警察根据线索，最终锁定了两名没有不在场证明的嫌疑人，在分别为他们录取的口供中，有这样两段话： 昨晚我在海边漫步，面朝大海，海风迎面吹来，让我觉得心旷神怡。 甲 # 谁是真正的凶手？ 乙 我站在沙滩上，望着大海想心事，但感觉风是从背后吹来，后背凉飕飕的。 问题三：大气的运动 — 热力环流 Movement of the atmosphere -03 问题2：大气运动最基本的形式 — 热力环流（成因、形成过程、应用） 热力环流原理的应用 海陆风、山谷风、城市风 热力环流的实质是同一水平面的两个区域冷热不均引起气压差异和空气运动，所以只要是冷热不均或存在热力差异的两地，就可以形成热力环流。 35 我国海南岛白天多雨，夜间多晴朗。运用海陆风形成的原理，分析这一地理现象的形成原因。 Atmosphere 海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温较低，空气较湿润，成为避暑胜地！ 大湖泊周围、大江大河沿岸也会出现与海陆风相似的风的周期变化，分别称为“湖陆风”或“江(河)陆风”； Atmosphere 一个月黑风高的夜晚，海边的度假小屋发生一起谋杀案。警察根据线索，最终锁定了两名没有不在场证明的嫌疑人，在分别为他们录取的口供中，有这样两段话： 昨晚我在海边漫步，面朝大海，海风迎面吹来，让我觉得心旷神怡。 甲 # 谁是真正的凶手？ 乙 我站在沙滩上，望着大海想心事，但感觉风是从背后吹来，后背凉飕飕的。 《三国演义》中有这样一个故事：诸葛亮于农历六月的一天，设下伏兵把司马懿困在上方谷（葫芦谷）中打算用火攻，这一天晴空万里，暑热难耐，真乃火攻之良机。可正当大火冲天，司马懿全军行将覆灭之时，天上突降大雨，救了司马懿的命。 大雨浇灭了诸葛亮扶汉反魏的壮志，使他发出了“谋事在人，成事在天，不可强也”的千古悲叹。其实他不知道这火是他放的，这雨也是他自己下的。 上方谷为什么会突降大雨，而使司马懿死里逃生呢? # 用热力环流原理解释一下这是为什么？ 城市人口集中，产业发达，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”，人们称之为 “城市热岛” Atmosphere 城市热岛效应 问题三：大气的运动 — 水平运动/风 Movement of the atmosphere -03 问题3：大气的水平运动 — 风（成因、影响因素） 成因 低压 高压 地面受冷，空气收缩下沉，近地面形成高压 两地之间产生水平气压梯度 促使气流由高压区流向低压区的力， 称为水平气压梯度力 地面受热，空气膨胀上升，近地面形成低压 受热 遇冷 水平气压梯度力是形成风的直接原因 水平气压梯度力 问题三：大气的运动 — 水平运动/风 Movement of the atmosphere -03 问题3：大气的水平运动 — 风（成因、影响因素） 成因 水平气压梯度力是形成风的直接原因 1008 1006 1004 1002 1000 气压/hpa 某地气压分布图 水平气压梯度力的方向： 于等压线，由 压指向 压； 在同一幅图中，等压线越密集，代表气压差越大， 越大， 越大。 水平气压梯度力 风力 垂直 高 低 水平气压梯度力有何特点？ 42 问题三：大气的运动 — 水平运动/风 Movement of the atmosphere -03 问题3：大气的水平运动 — 风（成因、影响因素） 影响因素 理想状态风 Ledil state wind …… A 高空的风 High wind …… B 近地面风 Near surface wind …… C 水平气压梯度力 水平气压梯度力 地转偏向力 水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力 43 1008 1006 1004 1002 1000 气压/hpa 图 理想状态下的风向及其受力 问题三：大气的运动 — 水平运动/风 Movement of the atmosphere -03 问题3：大气的水平运动 — 风（成因、影响因素） 影响因素 水平气压梯度力 风向 风向与等压线垂直 理想状态下，风向只受水平气压梯度力影响，方向与其一致：垂直于等压线，由高压指向低压。 ①理想状态下的风 … … … … 44 500 498 496 494 492 气压/hpa 图 高空的风及其受力（北半球） 水平气压梯度力 风向 地转偏向力 问题三：大气的运动 — 水平运动/风 Movement of the atmosphere -03 问题3：大气的水平运动 — 风（成因、影响因素） 影响因素 风一旦形成，马上受到地转偏向力的作用，使风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向，最终平行于等压线。 ②高空风 与等压线平行 地转偏向力与物体运动的方向垂直，南半球向左偏转；北半球向右偏转；当地转偏向力与水平气压梯度力相平衡时，风向趋于稳定。 45 1010 1008 1006 1004 1002 气压/hpa 图 近地面的风及其受力（北半球） 问题三：大气的运动 — 水平运动/风 Movement of the atmosphere -03 问题3：大气的水平运动 — 风（成因、影响因素） 影响因素 近地面的风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下，风向与等压线斜交（形成一夹角） ③近地面风 与等压线斜交（有一夹角） 摩擦力 地转偏向力 水平气压梯度力 风向 在近地面，风还受到摩擦力的影响；摩擦力是指地面和空气间相互作用而产生的阻力，摩擦力对风有阻碍作用，使风速减小； 46 #活动1：探究三种力对风向、风力(速)的影响 观察并思考三种力的方向有何特点？对风向、风力大小有什么影响？ 水平气压梯度力 垂直于等压线，影响风向和风力(速) 地转偏向力 与风向垂直，只影响风向 与风向相反，减小风力(速)，间接影响风向 摩擦力 1010 1008 1006 1004 1002 气压/hpa 摩擦力 地转偏向力 水平气压梯度力 风向 47 #活动2：在复杂等压线图中绘制和判断风向 图：中国海平面气压分布( 2016年11月9日6时) 等压线是等值线的一种；等压线的疏密程度反映气压梯度的大小：等压线越密，气压梯度越大 比较甲、乙两地的水平气压梯度力大小和风速的大小 在图上画出甲、乙两地的风向 水平气压梯度力 地转偏向力 西北风 摩擦力 水平气压梯度力 地转偏向力 偏东风 摩擦力 注意：风向是指风的来向 #活动2：在复杂等压线图中绘制和判断风向 图：中国海平面气压分布( 2016年11月9日6时) 水平气压梯度力 西北风 水平气压梯度力 偏东风 在等压线图中判定风向的步骤： 第①步 - 先画水平气压梯度力： 第②步 - 画风向： 画垂直于等压线的虚线箭头，由高压指向低压； 沿水平气压梯度力的方向，北半球向右偏，南半球向左偏转成30°-45°左右的角（近地面）。 注意：高空风要偏成90° 下图为某气象站观测和绘制的局部地区某时气压（单位：百帕）分布图。回答问题： 1. 图中风速最大的点为（ ） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 2. 甲乙丙丁四点的风向依次是（ ） A. 西北、东北、东南、西北 B. 东南、西南、东南、西南 C. 西北、东北、西北、东南 D. 东南、西南、东南、西北 例题 A A 北 南 西 东 课时作业 图中a、b、c、d四点间存在环流，根据下表提供的四点气压数值，完成1～2题。 1．若a、b、c、d四点间形成热力环流， 下列说法正确的有(　　) A．c处气压高于a处，所以c处气流流向a处 B．a处气压低于b处，所以b处气流流向a处 C．b处气压低于d处，所以b处气温高于d处 D．c处气压高于d处，所以c处气温高于d处 课时作业 图中a、b、c、d四点间存在环流，根据下表提供的四点气压数值，完成1～2题。 1．若a、b、c、d四点间形成热力环流， 2．关于a、b、c、d四点间存在的环流， 判断正确的有(　　) A．若该环流发生在夜晚沿海地区，则c为海洋 B．若该环流发生在城市及其附近地区，则d为郊区 C．若该环流发生在白天沿海地区，则c为海洋 D．若该环流发生在夜晚山谷地区，则d为山坡 课时作业 在水库及其周围，由于地面热容量的差异，导致了局部小气候的产生。读图，回答3～4题。3．若该水库旁建有一度假村，上面四幅图中，能正确反映该水库与度假村之间风向的是(　　) A．①②　　　B．③④　　　C．①④　　　D．②③ 4．关于水库对库区周边地区的影响，正确的是(　　) A．风力减弱 B．雷电、阵雨等天气现象增加 C．气温年较差增大，日较差减小 D．增加周边地区空气湿度 课时作业 (易错题)读某地近地面和高空四点气压图，回答5～6题。 5．若近地面和高空四点构成大气热力环流，则流动方向为(　　) A．M→N→O→P→M B．P→O→M→N→P C．M→N→P→O→M D．N→M→O→P→N 6．下面图中正确表示N地在垂直方向上等温面与等压面配置的是(　　) A　　　　B　　　　　C　　　　　D 课时作业 右图示意甲、乙两地上空对流层内等压面分布状况。读图，完成7～8题。 7．图中M、N、P、Q四处气压的大小关系是(　　) A．M>Q>P>N B．M>N>P>Q C．Q>P>N>M D．P>Q>M>N 8．若上述等压面的弯曲是由甲、乙两地热力作用引起的，并且形成了热力环流，则有关甲、乙两地地面性质的说法，正确的是(　　) A．甲地是绿洲，乙地是沙漠 B．甲地是山谷，乙地是山坡 C．甲地是海洋，乙地是陆地 D．甲地是城市，乙地是郊区 课时作业 12月热岛效应强度分布图(单位：℃)。读图，回答9～10题。 9．公园可能位于图中的(　　) A．甲　　　　 B．乙　　　　 C．丙　　　　 D．丁 10．由于热岛效应导致的 城郊间的大气热力环流是(　　) 课时作业 11．影视剧中常让女主角面朝大海，在海风吹拂下，头发向后飘逸，以反映女主角的快乐心情。结合某海滨地区海洋和陆地的气温日变化曲线图(甲)和海陆之间环流图(乙)，为了完成拍摄女主角头发向后飘逸的场景，如果你是导演，你会选择在(　　) 甲　　　 　乙 A．6时至18时 B．8时至15时 C．18时至次日6时 D．15时至次日8时 Lavf58.29.100 $