2.2 大气受热过程和大气运动 课件 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修第一册

该高中地理课件围绕大气受热过程、热力环流及风的形成展开，以清代台海两岸风向差异的历史记载及地图导入，通过提问“风向日变化相反的原因”衔接海陆风等案例，搭建从现象到原理的学习支架。 其亮点在于融合人地协调观（如温室大棚、城市热岛环流工业布局）、综合思维（新疆瓜果甜的成因分析）和地理实践力（绘制海陆热力环流模式图），采用案例分析与活动设计结合的教学方法，小结系统梳理知识脉络。学生能提升问题分析能力，教师可丰富教学资源。

大气受热过程 和大气运动 必修一 第二章 第二节 教学目标 1、掌握大气受热过程，理解大气削弱作用与保温作用；理解热力环流形成原理，能分析海陆风、山谷风城市热岛环流等案例； 2、运用原理解释昼夜温差等现实问题，发展综合思维； 3、认识大气对地表环境的作用，关注人类活动与大气环境的关系，树立人地协调观念。 2 目 录 一、大气的受热过程 二、大气对地面的保温作用 三、大气热力环流 四、大气的水平运动——风 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？ 白天 夜晚 一、大气的受热过程 太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。 投射到地球上的太阳辐射，要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。太阳辐射在传播过程中，小部分被大气吸收或反射，大部分太阳辐射能够透过大气射到地面，使地面增温。 大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。 地面因吸收太阳辐射而增温，同时又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后，又以对流，传导等方式层层向上传递能量。 大气圈 大气上界 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。 从大气受热过程看，大气对太阳短波辐射吸收较少，太阳短波辐射能够透过大气到达地而；大气对地面长波辐射吸收较多，绝大部分地面长波辐射被大气截留。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。 大气对太阳辐射的削弱作用导致到达地表的太阳辐射少于大气上界的太阳辐射。 反射： 吸收： 散射： 云层、大颗粒的尘埃，阴天白天气温低； 二氧化碳等温室气体吸收红外线；臭氧吸收紫外线； 晴天，空气分子、微小尘埃散射蓝紫光； 阴天，大颗粒尘埃散射个波长的太阳辐射，灰白色太空。 运用大气的削弱作用解释以下现象 晴天呈蔚蓝色 阴天白天气温低 朝霞、晚霞 日出前、日落后明亮的天空 夏季撑起的黑色尼龙网 臭氧空洞导致皮肤癌 选择性散射 反射 散射 散射 吸收 吸收 二、大气对地面的保温作用 对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强。因此，地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气，到达宇宙空间外，绝大部分（75%-95%）被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。大气在吸收地面长波辐射后会增温。 大气在增温的同时，也向外辐射长波辐射。大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射方向相反，故称大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面，这就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。天空有云，特别是浓密的低云时，大气逆辐射更强。 活动 说明地球大气的保温作用 地球有大气，而月球几乎没有大气。地球和月球表面的辐射过程如图 1．观察图2.10，找出地球比月球多了哪些辐射途径。 2．说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。 3．从大气的角度，说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。 活动 说明地球大气的保温作用 1．观察图2.10，找出地球比月球多了哪些辐射途径。 2．说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。 3．从大气的角度，说明月球表面 昼夜温度变化比地球表面剧烈得 多的原因。 月球没有大气，白天由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高；夜间由于没有大气的保温作用，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低，所以昼夜温度变化大；地球有大气存在，减少了气温的日较差。 地球比月球多了大气的吸收、反射等削弱作用和大气的逆辐射作用。 使地球昼夜温差不至于过大，有利于地球生命的生存与发展。 大气保温作用应用于农业生产 大部分太阳辐射能透过玻璃（塑料）到达室内地面，地面吸收太阳辐射能而增温，并以长波辐射的形式把热量传递给室内大气，地面长波辐射不能穿透玻璃（塑料）而被反射回地面，从而将热量保留在室内。同时，封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换，加强了保温效果。 我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜原理： 人造烟雾能增强大气逆辐射，减少地面热量的散失，提升地温、气温。 大气保温作用应用于农业生产 华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植: 地膜覆盖，则太阳短波辐射可以穿越薄膜使地面增温，而地面长波辐射和大气辐射却很少能穿越薄膜，就相当于阻止了热对流，起到保温作用。 深秋农民利用秸秆燃烧制造烟雾以预防霜冻： 运用大气受热过程原理解释新疆瓜果特别甜的原因？ 新疆地处大陆内部，距海远，降水少，晴天多，昼夜温差大；白天，云量少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温高，光合作用强，植物合成的养分多；夜晚云量少，大气的保温作用弱，气温低，植物的呼吸作用弱，消耗的养分少，储存的养分多，所以瓜果特别甜。 三、大气热力环流 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。 大气运动有垂直运动和水平运动之分。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉，大气的水平运动即是风。 垂直运动：与地表垂直，上升、下降 水平运动：与地表平行 当地面受热均匀时，空气没有相对上升和相对下沉运动。 由于地而冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。 1010hpa 810hpa 610hpa 1010hpa 810hpa 610hpa 热 冷 冷 当 A 地接受热量多， B 、 C 两地接受热量少时， A 地近地面空气膨胀上升，到上空聚积，使上空空气密度增大，形成高气压； B 、 C 两地空气收缩下沉，上空空气密度减小，形成低气压。于是空气从气压高的 A 地上空向气压低的 B 、 C 两地上空扩散。 在近地面， A 地空气上升向外流出后，空气密度减小，形成低气压； B 、 C 两地因有下沉气流，空气密度增大，形成高气压。这样近地面的空气从 B 、 C 两地流回 A 地，以补充 A 地上升的空气，从而形成了热力环流。 受热 受冷 受冷 高压 低压 低压 低压 高压 高压 B A B 地面受热不均 空气垂直运动：上升和下沉 同一水平面上的气压产生了差异 水平运动：大气从高压流向低压 形成热力环流 热力环流的形成过程 大气热力环流是一种常见的自然现象。在一定条件下，地表的冷、热差异会产生大气热力环流，例如高低纬度之间、海陆之间、山谷山坡之间都存在冷热差异，形成常见的热力环流。 台湾海峡两岸风向的日变化，反映了海陆间大气热力环流的日变化,也就是海陆风。 白天 夜晚 1010hpa 810hpa 610hpa 1010hpa 810hpa 610hpa 热 冷 冷 高压 低压 高压 高压 低压 低压 垂直方向上，海拔越高，气压值越低; 高压、低压是水平比较的； 地面与高空，高、低压相反； 大气受热上升，地面为低压； 大气受冷下沉，地面为高压； 等压面上凸为高压，下凹为低。 水平方向上，空气由高压流向低压； 总结规律 绘制海陆间大气热力环流模式图 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．在下图上，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 海 陆 海风 海风 陆风 海 陆 热 冷 冷 热 高压 低压 高压 低压 高压 低压 高压 低压 海风 陆风 绘制海陆间大气热力环流模式图 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。 2．在下图上，按1的步骤完成夜晚海陆间的大气热力环流模式图。 海 陆 海风 海风 陆风 海 陆 热 冷 冷 热 高压 低压 高压 低压 高压 低压 高压 低压 海风 陆风 绘制海陆间大气热力环流模式图 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。 3．分析夏季大气热力环流对滨海地区气温的调节作用。 4、海风对滨海地区的天气有何影响？ 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。 降温增湿 案例 城市热岛环流 城市中心区建筑密集，地面硬化比例高，吸收太阳辐射后储存的热量多，向大气传送的热量也多。此外，城市中心区人口密集，产业集中，汽车数量多，人们生活、生产向大气释放的废热也较多。在静风或微风时，城市中心区气温一般比周围的郊区高，因此把城市中心区称为"热岛"。 中心区与郊区之间的温度差异，导致空气在中心区上升，在郊区下沉；高空气流由中心区流向郊区，近地面气流由郊区流向中心区。于是，中心区与郊区之间形成热力环流，这种热力环流称为"城市热岛环流"。城市规划时，一般把污染风险较大的工业企业布局在城市热岛环流的范围之外，避免这些工业企业排出的大气污染物，随城市热岛环流从近地面流向城市中心区。 绿化 工厂 绿化 工厂 山谷风 甲 乙 丙 甲 乙 丙 山谷风：由于山坡的热力变化，导致山坡与山谷上同海拔高度大气温度差异，形成山谷地区近地面风向的昼夜变化，白天刮谷风，夜晚刮山风。白天的谷风会带来雨雾天气，夜晚山谷中间的上升气流会形成夜雨，“巴山夜雨涨秋池”。 四、大气的水平运动﹣﹣风 地面受热不均，导致空气上升和下沉，进而使同一水平面上的气压产生了差异。单位距离间的气压差称为气压梯度。只要水平面上存在气压梯度，就产生了促使人气由高压区流向低压区的力，这个力称为水平气压梯度力。在水平气压梯度力的作用下，大气从高压区向低压区作水平运动，这就形成了风。可见，水平气压梯度力是形成风的直接原因。 水平气压梯度力的方向垂直于等压线，由高压指向低压。 等压线是同一高度上气压相等的点的连线. 970hpa 980hpa 990hpa 1000hpa 1010hpa 水平气压梯度力 如果没有其他外力的作用，风向应该与水平气压梯度力的方向一 致，即风向也垂直于等压线。 风向 970hpa 980hpa 990hpa 水平气压梯度力 1000hpa 1010hpa 水平气压梯度力 风向 地转偏向力 北半球高空 南半球高空 地转偏向力 风向 风一旦形成，马上就会受到地转偏向力的作用，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向。地转偏向力只改变风向，不改变风速。在北半球，风向向右偏转；在南半球，风向向左偏转。 在不受摩擦力作用的情况下，风向最终与等压线平行。 由于地球自转，导致地球上作水平运动的物体，运动方向发生偏转的力称为地转偏向力 在近地面，风还会受到摩擦力的作用。摩擦力是指地面和空气之间，以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力。摩擦力对风有阻碍作用，可以减小风速。 在近地面，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。 970hpa 980hpa 990hpa 1000hpa 1010hpa 水平气压梯度力 风向 地转偏向力 摩擦力 水平气压梯度力 风向 地转偏向力 摩擦力 北半球近地面 南半球近地面 形成风的三个力 力 特点 对风的影响 水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力 垂直于等压线，由高压指向低压。 形成风的直接原因，影响风速、风向 与风向垂直；在北半球，风向向右偏转；在南半球，风向向左偏转 只改变风向，不影响风速 与风向相反 减小风速，最终可能改变风向 受力状况 风向 风压规律 图示 只受水平气压梯度力影响时 受水平气压梯度力与地转偏向力共同影响时 （高空） 受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响时（近地面） 风向由高压指向低压且与等压线垂直 风的来向 为高压 风向与等压线平行 在北半球背风而立，右边为高压，左边为低压；南半球反之 风向与等压线成一夹角(或斜交) 在北半球背风而立，左前方为低压，右后方为高压；南半球反之 形成风的三种状况 自学窗 温室气体的发现 阳光照射地球表面，给地球带来温暖。为什么地球不持续升温，直到和太阳一样热呢？ 19世纪初期，法国科学家傅里叶开始探索是什么因素决定了地球的平均温度。他猜想受热的地表放射看不见的红外辐射，把热量送回了太空转。但是， 他按此思路计算出的地表温度远远低于冰点，这和实际情况有很大差距。他进一步猜测，差距可能是地球的大气造成的。他认为地球的大气拦截了地表放射的部分红外辐射。 当时，大多数科学家认为红外辐射可以穿透一切气体。19世纪中期，英国科学家丁达尔通过实验证实，红外辐射的确可以穿透大气层里的主要气体﹣﹣氧气和氮气，但是不能穿透二氧化碳和水汽。这就是现在所称的"温室气体"的主要成分。这样，丁达尔的实验结果验证了傅里叶的猜想。 活动 根据等压线确定风向和风速 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．比较甲、乙两地的气压梯度大小，并说明理由。 2．在图上画出甲，乙两地的风向。 3．比较甲，乙两地风返的大小，并说明理由。 甲大于乙；甲地等压线比乙地密集。 甲大于乙；甲地等压线比乙地密集，水平气压梯度力大，风力大。 甲偏北风，乙偏南风。 小结 大气受热过程和大气运动 受热过程 太阳暖大地 大气对太阳辐射的削弱作用 大地暖大气 对地面的保温作用 大气还大地 大气逆辐射 热力环流 形成过程 常见热力环流 海陆风、山谷风、城市热岛环流 水平运动 三个力、 三种情况 下图示意某地高空等压面。读图，完成1--3题。 1．图中a、b、c、d四点的气压值(P为气压)比较，正确的是(　) A．Pa＞Pb     B．Pd＜Pc C．Pb＝Pd     D．Pa>Pc A　 2．甲、乙两点相比(P为气压，T为气温)，正确的是(　　) ①P甲>P乙    ②P甲＜P乙 ③T甲>T乙    ④T甲＜T乙 A．①③    B．①④ C．②③    D．②④ 下图示意某地高空等压面。读图，完成3～5题。 B　 3．等高面代表高空，甲、乙两点描述正确的是(　　） ①甲地气流下沉     ②甲地气流上升 ③乙地气温日较差大    ④乙地多阴雨天气 A．①③    B．①④ C．②③    D．②④ 下图示意某地高空等压面。读图，完成3～5题。 B 再见 $