内容正文:
第三节 大气的受热过程与热力环流
主题一 大气的受热过程
【自主学习】1-7题预习部分见课本46-48页。1.太阳辐射 2.反射 散射 吸收 3.臭氧 水汽和二氧化碳 4.均匀分布 递减 5.大气逆辐射 6.地面辐射 保温 7.反射 散射 散射
【迁移应用】1.反射 吸收 大气逆辐射
2.近地面大气的热量主要来自地面长波辐射,距离地面越高,大气吸收的地面辐射越少,气温越低。因此随海拔的增加,气温逐渐降低,即“高处不胜寒”。
3.正午太阳辐射最强,地面不断吸收太阳辐射增温,然后形成地面辐射。大气不断吸收地面辐射增温,到午后2时时,大气吸收地面辐射最多,气温达到最高。
4.新疆哈密远离海洋,大气中云层少、薄,白天太阳辐射强烈,气温高;夜晚大气逆辐射弱,保温作用弱,气温低,因此昼夜温差大。
【过程评价】1.C 2.A 3.D
主题二 热力环流
【自主学习】1-3题预习部分见课本48-49页。1.冷热不均 简单 2.①低压区 高压区 ②高压区 低压区 ③高压 低压 3.海陆风 山谷风 城市风(城市热岛环流)
4.(1)(1)A地为低气压,B、C两地为高气压。
(2) ①低压区 高压区 ②上凸 下凹
【迁移应用】
(6)城市中心区气流上升。
(7)在城市和郊区之间设置绿地系统的方案,具有可行性。城郊之间,近地面气流从郊区吹向城市,中间经过绿地系统,能对空气进行净化,起到提升城市空气质量的作用。
2.(1)福建和台湾海峡之间由于海陆热力差异,早晨福建气温较低,形成高气压,台湾海峡气温相对较高,形成低气压,近地面风由福建吹向台湾海峡,为西风。傍晚则相反。
(2)台湾和台湾海峡之间由于海陆热力差异,早晨台湾气温较低,形成高气压,台湾海峡气温相对较高,形成低气压,近地面风由台湾吹向台湾海峡,为东风。中午则相反。
(3)由于台湾海峡位于福建和台湾之间,在福建与台湾海峡、台湾海峡与台湾之间形成了两个不同的热力环流,导致台湾海峡两岸风向日变化相反。
【过程评价】
(2)画图提示:由A→B,逆时针。
(3)B 海
(4)增强
【方法技能·提升】
一【对应题组训练】
(1)A 晴天时,白天大气对太阳辐射削弱得少,到达地面的太阳辐射多,气温高;夜晚,大气逆辐射弱,保温作用弱,气温比阴天时低;
(2)B 多云的白天,大气对太阳辐射的削弱作用强,气温比晴朗的白天低;多云的夜晚,大气的保温作用强,气温比晴朗的夜晚高;再加上海洋的比热容比陆地大,升温、降温慢,所以海洋上多云天气时昼夜温差最小。
二【对应题组训练】
1.B 2.B 3.A 4.C
主题三:大气的水平运动——风
【自主学习】1-4题预习部分见课本49-51页。1.高压 低压 水平气压梯度力 2.地转偏向力 地表摩擦力 3.热量 水分 气候 4.水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力
【迁移应用】高压区在右后方,低压区在左前方。
【过程评价】1.C 2.C 3.B
【方法技能·提升】
一【对应题组训练】1.B 2.D 3.A
二【对应题组训练】
1.A 2.C 3.(1)C
(2)① 近地面气压低时气温高,多上升气流
(3)A A处等压线密集,水平气压梯度力大
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$第三节 大气的受热过程与热力环流
学习目标:
1.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。
2.热力环流的原理及应用。
3.大气的水平运动——风。
认知发展·探索
主题一 大气的受热过程
自主学习
1.大气热量的根本来源: 。
2.太阳辐射在经过大气层时,会有一部分被大气 、 、和 ,因此到达地面的太阳辐射已被削弱。
3.大气对太阳辐射的吸收具有选择性,平流层大气中的 ,强烈地吸收太阳辐射中波长较短的紫外线;对流层大气中的 等,主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。
4.到达地面的太阳辐射不是 的,而是由低纬度地区向两极地区 的。
5.大气辐射仅有一小部分射向宇宙,而大部分则射向地面,其方向与地面辐射正好相反,被称为 。
6.大气逆辐射又把热量还给地面,在一定程度上补偿 散失的热量,对地面起到 。
7.夏季多云的白天,气温不会太高,是因为大气的 作用;晴朗的天空呈蔚蓝色是因为大气的 作用;阳光不能直射的地方仍然明亮。如:阴天、日出前、房屋内、大树下等,是因为大气的 作用。
迁移应用
1.月球上,白天在阳光垂直照射的地方温度高达127℃, 夜晚温度可降低到-183℃。对比月球与地球的情况,月球上昼夜温差如此之大,关键在于月球的白天缺少大气的 和 环节 ,月球的夜晚缺少 环节 。
2.苏轼在《水调歌头·明月几时有》中写道: “我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇,高处不胜寒。”请你用所学知识解释“高处不胜寒”的原因。
3.一般情况下,一天中正午太阳辐射最强, 但是气温最高的时刻出现在午后2时,根据大气受热过程,分析其中的原因。
4.哈密瓜又名雪瓜、贡瓜,是一类优良甜瓜品种,果形呈圆形或卵圆形,出产于新疆。味甜, 果实大,以哈密所产最为著名,故称为哈密瓜。哈密瓜性喜充足的阳光和较大的昼夜温差, 白天可以充分发挥光合作用,而夜晚的呼吸消耗较少,有利于糖分积累。请你用所学知识解释哈密昼夜温差大的原因。
过程评价
读地球表面受热过程图,回答1-3题。
1.图中所示近地面大气的热量直接来自( )
A.① B. ② C. ③ D. ④
2.从数量上看,①>②的原因是
( )
A.大气对①具有削弱作用
B.②大部分被大气吸收
C.①大部分被大气吸收
D.②大部分被地面吸收
3.对地面起到保温作用的是图中所示的
( )
A.① B. ② C. ③ D. ④
主题二:热力环流
自主学习
1.热力环流是由地面 引起的大气运动,它是大气运动最 的形式。
2.形成过程:
①B地受热,空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成 ;高空空气聚集,密度增大,形成 。
②A、C地冷却,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成 ;两地高空空气密度减小,形成 。
③水平运动:无论近地面还是高空,在同一水平面上,空气均是由 流向 。
3.常见热力环流有:
、 、 。
4.结合下面热力环流形成过程图,总结出气温与气压的关系以及等压面弯曲的规律。
(1)比较并标出 A、B、C 三地近地面的气压高低状况。
(2)若 A地近地面气压为1 000 百帕 , 在上图中画出1 000 百帕等压面。
(3)根据大气运动和高低气压的形成可以总结规律:
①如果是由于冷热不均形成的高、低气压区, 则近地面受热形成 (填“高压区”或“低压区”) , 遇冷形成 (填"高压区"或"低压区" ) 。
②高压区等压面 (填“上凸” 或“下凹”) , 低压区等压面 (填“上凸”或“下凹” ) 。
迁移应用
1.生活在海边的居民都有这样的体验:晴朗的白天和夜晚,常常有规律地出现海陆风。
(1)在上图中标出白天海洋和陆地的气温高低。
(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方向, 完成热力环流模式图。
(5)按照(1)-(4)的思路,在下图中画出夜间陆地和海洋之间的热力环流图,并判断夜间海岸边吹海风还是吹陆风。
(6) 按照(1)-(4)的思路,在下图中画出城市中心区和郊区之间的热力环流图。
(7)为提升城市空气质量,有人提出在城市和郊区之间设置绿地系统的方案,请你结合热力环流知识对此方案进行评价。
2.某古籍中,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。
(1) “内地之风,早西晚东” ,福建早晨吹西风傍晚吹东风的原因是什么?
(2)“台地早东风,午西风”, 台湾早晨吹东风中午吹西风的原因是什么?
(3)为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢?
过程评价
读某区域等高面与等压面的关系示意图,回答下列问题。
(1)列表比较 A、B 两地大气物理性质及天气状况。
地区
A地
B地
气温
气压
气流垂直运动方向
(2)在图中用“→” 画出热力环流。
(3)若图示区域热力环流为白天的海陆风,则A、B 两地为陆地的是 ,当地吹 风。
(4)如果 A、B之间的温差增大,则该区域的热力环流势力将 (填“增强”或“减弱”) 。
方法技能·提升
一、大气受热过程的原理与应用
【例1】读大气对地面的保温作用示意图,回答下列问题。
(1)图中字母 A 表示 ,B表示 。
(2)冬半年的霜冻多发生在晴朗的夜间,其原因是 ,这一原因与图中甲、乙、丙中的 过程有关。
(3)多云的白天比晴朗的白天气温低,原因是 ,这一原因与图中甲、乙、丙中的 过程有关。
(4)对流层大气温度随高度升高而递减,原因是 ,这与图中甲、乙、丙中的 过程有关。
审题能力培养
解答本题关键是抓住图中的有效信息进行分析:
信息提取
推断结论
信息 1
图中B箭头绝大部分直接到达地面,被地面吸收
B为太阳辐射
信息2
乙箭头向上,且为地面吸收后的环节
乙为地面辐射
信息3
甲和“吸收”并列,同时削弱B的作用
甲为大气反射
信息4
A箭头向上,且包含甲,A与乙又不属于同一内容
A为大气和地面的反射
信息5
丙为大气辐射指向地面的部分
丙为大气逆辐射
答案:(1)大气和地面的反射 太阳辐射
(2)晴朗少云的夜晚,大气对地面的保温作用弱,气温下降快 丙
(3)白天多云,大气对太阳辐射的削弱作用强 甲
(4)对流层大气的热量主要来源于地面 乙
方法技能培养
分析某地昼夜温差大小的一般思路
分析某地昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况、下垫面性质等方面分析。
(1)地势高低:地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(2)天气状况:晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(3)下垫面性质:下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般比陆地小。
对应题组训练
南京某学校地理研究性学习小组针对晴天和阴天的气温日变化情况进行了观测,并绘制了气温日变化曲线图。读图,回答下列问题。
(1)A、B两条曲线中,表示晴天时气温曲线的是 ,理由为 。
(2)下图表示的情景中,昼夜温差最小的是图 ,其原因是 。
二、热力环流的形成
【例2】下图为北半球某地气压状况,是由热力作用引起的。读图,回答下列问题。
(1)图中表示气压相等的数码是 。
(2)表示气压最高的数码是 。
(3)表示气压最低的数码是 。
(4)在图中“═”上画出箭头,完成热力环流。
审题能力培养
解答本题关键是抓住题干和图中的有效信息进行分析:
信息提取
推断结论
信息①
图中1、2、3三点位于同一等压面上
1、2、3 三点气压相等
信息2
1、5在同一垂直方向上,1 在 5 下方;3、4在同一垂直方向上,4在3下方
气压值 P1>P5,P4>P3;气压值P4>P5
信息3
4、5两点在高空同一高度上;气压值P4>P5
近地面气压值
PA>PB;热力环流近地面是由A到B
答案:(1)1、2、3
(2)4
(3)5
(4)略(为逆时针方向运动)。
方法技能培养
等压线(面)的判读与应用
1.根据等压线(面)的凸向判断气压的高低
(1)根据“凸高为高,凹低为低”的规律判读水平面上的气压高低,如乙地气压大于甲地,丙地气压大于丁地。
(2)根据“垂直方向上,气压随着海拔的升高而降低”可判读出垂直方向上的气压高低。如甲地气压大于丙地,乙地气压大于丁地。进而确定出四地的气压高低:由高到低顺序为乙、甲、丙、丁。
2.根据等压线(面)的弯曲状况确定下垫面的冷热
(1)根据等压线“凸高为高,凹低为低”的规律判读出气压高低,可知上图中a处气压大于 b处。
(2)根据“高空气压状况与近地面气压状况相反”的规律,可以确定近地面 A 处气压较低,B处气压较高。
(3)根据“气温高处气压低、气温低处气压高”的温压关系可确定出近地面的 A、B两处的气温差异。即A处气温高,B处气温低。
对应题组训练
1. 地面受热不均,会引起近地面和高空等压面的变化。下列所示等压面分布图中,正确的是
( )
2.能体现“巴山夜雨涨秋池”的图示是 ( )
读下图,回答3~4题。
3.如果此图为热力环流侧视图,则以下说法正确的是 ( )
A.引起热力环流的原因是地面冷热不均
B.温度:A>B>C>D
C.热力环流是大气运动最复杂的形式
D.气压:D>A>B>C
4.如果此图是城市热力环流侧视图,在①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.减湿和减温
课堂认知·建构
★(一)大气的受热过程和保温作用
大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收,实现了受热过程,而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下:
★(二)热力环流的形成
热力环流是由地面冷热不均而形成的一种环流形式。结合等压面示意图对其形成过程分析如下:
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主题三:大气的水平运动——风
自主学习
1.只要同一水平面存在气压差,便会产生一种促使空气由 向 的力,这个力叫作 ,简称气压梯度力。
2.除赤道外,风一旦形成,不仅受到气压梯度力的作用,同时还受到 的影响。此外,在近地面,空气运动还要受到 影响。
3.大气运动使不同地区 和 得以交换,影响各地的水热状况,形成了各种复杂天气现象,也会导致 变化,进而影响着区域自然地理环境。
4. 阅读教材第50页,理解风向与各种受力的关系(以北半球为例) 。
迁移应用
某人在北半球背风而立,高压区和低压区分别在他的什么位置?
过程评价
1.关于大气水平运动的说法,正确的是( )
A.水平气压梯度力是形成风的根本原因
B.水平气压梯度力垂直于等压线,并指向高压
C.近地面大气的风向与等压线成一夹角
D.高空大气的风向与等压线成一夹角
2. 北半球的地表存在一组等压线,其气压不等,那么关于地表风向、高空风向的叙述,正确的是( )
A.地表风向相对于水平气压梯度力方向向右偏, 高空风向与地表风向一致
B.地表风向垂直于水平气压梯度力方向, 由高压指向低压
C.地表风向相对于水平气压梯度力方向向右偏, 高空风向向地表风向右侧偏转
D.地表风向相对于水平气压梯度力方向向右偏, 高空风向向地表风向左侧偏转
3.如下图所示,一架飞机在北半球自东向西飞行 , 飞机左侧是高压,可判断 ( )
A. 顺风飞行
B. 逆风飞行
C. 风从南侧吹来
D. 风从北侧吹来
方法技能·提升
一、风的形成和影响因素
【例1】读某地近地面风形成示意图,已知地转偏向力与风向始终垂直。据此回答(1)~(2)题。
(1)图中表示风向的是 ( )
A. a B. b C. c D. d
(2)该地一定位于 ( )
A.日本 B.澳大利亚
C.印度 D.德国
审题能力培养
解答本题关键是抓住题干及图中的有效信息进行分析:
信息提取
推断结论
信息1
题干“近地面风”
此地风受到三个力作用:水平气压梯度力(决定风向)、地转偏向力(与风向垂直)和摩擦力(与风向相反)
信息2
图中各箭头的方向指向:c与b方向大体一致;c与d相互垂直;c与a方向相反
c为风向,b为水平气压梯度力,d为地转偏向力,a为摩擦力
信息3
风向c与地转偏向力d相互垂直,并相对于水平气压梯度力b向左偏
该地位于南半球
答案:(1)C (2)B
方法技能培养
根据对风速、风向的影响特点判断三种作用力
(1)只影响风向,不影响风速的是地转偏向力;使风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向,北半球向右偏,南半球向左偏。
(2)既影响风向又影响风速的是水平气压梯度力和摩擦力。但是二者的区别在于:
①水平气压梯度力的方向(也是风的原始方向)总是垂直于等压线并由高压指向低压;而摩擦力总是和风向相反。
②水平气压梯度力大小与风速呈正相关,即水平气压梯度力越大,风速越大。摩擦力大小与风速呈负相关,即摩擦力越大,风速越小。而且摩擦力越大,风向与等压线之间的夹角越大。
对应题组训练
1.形成风的直接原因是 ( )
A.地面冷热不均
B.水平气压梯度力
C.地转偏向力
D.太阳辐射差异
2.下图中,能正确表示北半球近地面风向的箭头是 ( )
3.下列能正确反映北半球高空和近地面等压线与风向关系的图是 ( )
二、根据等压线判定风向与风速
【例2】读北半球某地近地面等压线分布示意图。回答(1)~(2)题。
(1)①处的风向不可能为 ( )
A.东南风 B.西南风
C.偏南风 D.偏西风
(2)关于图中①②两处的描述,正确的是
( )
A.②处的风速较大,因其水平气压梯度力较大
B.②处的风速较大,因其大气运动时地面的摩擦力较大
C.②处的风速较大,因其气压值较高
D.①处的风速较大,因其水平气压梯度力较大
审题能力培养
解答本题关键是抓住图中的有效信息进行分析:
信息提取
推断结论
信息1
根据①处在等压线图中的位置,过①点作垂直于等压线的水平气压梯度力
北半球受地转偏向力的作用,由水平气压梯度力方向向右偏,①处风向为西南风,因此最不可能为东南风
信息2
①②相比,②处等压线较密集
等压线密集,水平气压梯度力大,风速大,因此②处风速较大
答案:(1)A (2)A
方法技能培养
根据等压线图判断风向与风力的方法
1.判断风向的方法
(1)画出水平气压梯度力的方向。根据等压线数值,判断气压高低,并按垂直于等压线,由高压指向低压的原理画出水平气压梯度力(一般用虚线表示)。
(2)确定地转偏向力。根据北半球向右偏,南半球向左偏,画出偏转方向(用实线箭头表示,箭头一定要过给定的地点)。
(3)若是近地面的风,偏转角度为30°—45°;如果是高空的风,则偏转90°,风向与等压线平行。以北半球为例:
近地面:
高空:
2.判断风力的方法
(1)风力的大小取决于水平气压梯度力的大小,因此,等压线密集处,水平气压梯度力大,风力大。如下图中风力:A>B>C>D。
(2)不同图中,相同比例尺,相邻两条等压线数值差越大,风力越大。下图中 A 处的风力大于B处,C处的风力大于D处。
(3)不同图中,等压线疏密和等压距相同时,比例尺越大,风力越大。下图中B处风力大于D处。
对应题组训练
1.在下列等压线图中,正确表示北半球近地面大气运动方向的是 ( )
2.四幅等压线分布图中(比例尺相同),①②③④四地风力由大到小排序正确的是 ( )
A.①>②>③>④ B.①>③>④>②
C.①>②>④>③ D.③>④>②>①
3.读北半球某区域近地面等压线分布图(单位:
hPa),回答下列问题。
(1)图中A、B、C、D四个箭头能正确表示当地近地面风向的是 。
(2)图中①②两处相比,气流上升的是 ,原因是 。
(3)图中 A、C两处相比, 处风力较大,其原因是 。
课堂认知·建构
★大气的水平运动——风
1.气压梯度与水平气压梯度力
同一水平面上单位距离间的气压差称为气压梯度或水平气压梯度。以单位距离内气压减少(或增加)的数值来表示。等压线越密集,气压梯度越大,风速越大。
通常把单位质量空气所具有的、由高压指向低压的作用力,称为水平气压梯度力。水平气压梯度力本质就是促使空气由高压向低压流动的作用力。换言之,水平气压梯度力就是单位质量空气的气压梯度。
2.风、风向、风速、风力和风级
空气的水平运动叫风。风吹来的方向叫风向。单位时间内空气质点流动的距离叫风速,以米/秒或千米/时计。风的大小或强度叫风力,一般用风级来表示。根据风对地表物体影响程度而确定的等级叫风级,按照风速可把风力划分为0至12共13个风级。
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