第二节 大气受热过程和大气运动 讲义 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修第一册

本讲义聚焦大气受热过程与大气运动核心知识点，系统梳理太阳辐射削弱、大气保温作用的能量转化，热力环流“冷热不均-垂直运动-水平气压差-水平运动”的形成逻辑，以及风的三力作用原理，构建完整知识脉络。 该资料通过“地球与月球辐射对比”等活动探究培养综合思维，结合海陆风、城市风等实例强化地理实践力，典型例题与巩固训练设计，课中助力教师高效授课，课后帮助学生查漏补缺，深化人地协调观与区域认知。

第二章 地球上的大气 · 第二节 大气受热过程和大气运动 第二节 大气受热过程和大气运动 讲义 🎯 学习目标 1. 说明大气的受热过程：能完整表述太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射之间的能量转化关系。 1. 理解大气的保温作用：解释温室效应原理及大气对地面的保温机制，并能用其分析昼夜温差现象。 1. 掌握热力环流的形成原理：理解冷热不均 → 垂直运动 → 水平气压差 → 水平运动的逻辑链条。 1. 运用原理分析现实问题：解释海陆风、山谷风、城市热岛环流等地方性环流及其对人类活动的影响。 1. 理解大气的水平运动——风：掌握水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力对风向和风速的影响。 01 大气的受热过程 ▍1.1 大气对太阳辐射的削弱作用 太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。太阳辐射穿过大气层到达地面的过程中，会受到大气的削弱作用，主要包括吸收、反射和散射三种方式。 削弱方式 作用主体 特点 吸收 臭氧（平流层）、水汽和二氧化碳（对流层） 有选择性：臭氧吸收紫外线，水汽、CO₂ 吸收红外线；可见光被吸收很少 反射 云层、较大尘埃颗粒 无选择性：云层越厚反射越强；夏季多云的白天气温不太高即与此有关 散射 空气分子、微小尘埃 有选择性：波长越短越易被散射（蓝光最易散射，故天空呈蓝色） 💡 关键结论 大气对太阳辐射的削弱作用，使得到达地面的太阳辐射少于大气上界。削弱程度与太阳高度角密切相关——太阳高度角越大，光线穿过的大气路径越短，削弱越少，地面获得的太阳辐射越多。 ▍1.2 大气对地面的保温作用 大气的受热过程可以概括为“太阳暖大地、大地暖大气、大气还大地”三个环节： 环节 能量转化 说明 ① 太阳暖大地 太阳辐射 → 地面吸收 太阳辐射（短波辐射）透过大气被地面吸收，地面增温 ② 大地暖大气 地面辐射 → 大气吸收 地面向外放射长波辐射，大部分被近地面大气中的水汽、CO₂ 等吸收 ③ 大气还大地 大气逆辐射 → 地面 大气增温后向外放射长波辐射（大气逆辐射），部分返还地面，补偿地面热量损失 ▪ 大气逆辐射与保温作用 1. 大气逆辐射：大气辐射中朝向地面的一支，对地面起到保温（补偿热量）的作用。 1. 保温作用：大气通过大气逆辐射把部分热量还给地面，使地面实际损失的热量减少，夜晚降温变慢。大气中水汽、CO₂ 越多，保温作用越强。 🌡️ 原理应用：解释昼夜温差 1. 多云的白天较凉爽：云层反射削弱太阳辐射，到达地面的太阳辐射减少。 1. 多云的夜晚较温暖：云层增强大气逆辐射，保温作用强，地面降温慢（如谚语“十雾九晴”的反面）。 1. 沙漠地区昼夜温差大：大陆性气候，白天削弱少、夜晚大气保温弱（如新疆“早穿棉袄午穿纱”）。 1. 青藏高原昼夜温差大：海拔高、空气稀薄，大气削弱作用与保温作用均较弱。 🔍 拓展：大气的“温室效应”类比 温室气体（CO₂、水汽、甲烷等）能强烈吸收地面长波辐射并增强大气逆辐射，类似温室玻璃——让太阳短波辐射进入、阻挡地面长波辐射逸出，从而使近地面温度升高。大气中 CO₂ 浓度升高，会增强保温作用，与全球变暖密切相关。 ▍1.3 大气受热过程示意图的解读 阅读“大气受热过程示意图”时，应抓住三条关键线索： 1.太阳辐射是根本能量来源，属于短波辐射，大部分可见光可透过大气到达地面。 2.地面是近地面大气的直接热源，对流层大气主要靠吸收地面长波辐射而增温（而非直接吸收太阳短波辐射）。 3.大气逆辐射是保温关键，将热量返还地面，维持地表温度不至于剧烈下降。 📝 活动探究：地球与月球辐射对比 同样受到太阳辐射，地球表面昼夜温差远小于月球。请结合大气受热过程分析原因： 1. 白天：地球大气削弱作用强（反射、散射、吸收），使得到达地面的太阳辐射减少，地表升温幅度小于月球。 1. 夜晚：地球大气通过大气逆辐射补偿地面热量，保温作用强，地表降温幅度小于月球。 结论：地球大气层是地表昼夜温差较小的根本原因。 02 大气的运动 大气运动按尺度可分为垂直运动和水平运动。受热不均引起的垂直运动是形成大气水平运动（风）的根本原因。一切大气运动的根源，都是太阳辐射的纬度分布不均造成的地表冷热差异。 ▍2.1 热力环流——大气运动最简单的形式 热力环流是由于地面冷热不均而引起的空气环流，是大气运动的最基本形式。其形成过程可拆解为四个环节： 环节 变化 结果 ① 冷热不均 A 地受热多，B 地受热少 地面温度出现差异（根本原因） ② 垂直运动 A 地空气膨胀上升，B 地空气收缩下沉 近地面和高空同一水平面上出现气压差异 ③ 同一水平面气压差 近地面：A 低、B 高；高空相反 形成水平气压梯度（直接原因） ④ 水平运动 空气由高压区流向低压区 近地面由 B 流向 A，高空由 A 流向 B，形成闭合环流 ⚙️ 形成逻辑链（核心） 冷热不均 → 空气的垂直运动（上升 / 下沉） → 同一水平面出现气压差（高压 / 低压） → 大气的水平运动（风） 记忆口诀：先垂直后水平；热升冷降、高压流向低压。 ▪ 等压面与气压高低判读 1. 等压面：大气中气压相等的点连成的面。等压面上凸（凸起）处为高压区，下凹（凹陷）处为低压区。 1. 垂直方向：随海拔升高气压降低；受热上升处近地面气压降低、高空气压升高。 1. 水平方向：空气由高压区流向低压区。注意：高压、低压是同一水平面比较的结果。 ▍2.2 三种局部热力环流 受地表性质差异影响，不同地区会形成各具特色的地方性环流。掌握其关键是先判断“哪热哪冷”，再套用热力环流原理。 ▪ （1）海陆风（滨海地区） 1. 白天（海风）：陆地升温快（比热容小）→ 陆地气温高、空气上升 → 近地面风由海洋吹向陆地（海风）。 1. 夜晚（陆风）：陆地降温快 → 陆地气温低、空气下沉 → 近地面风由陆地吹向海洋（陆风）。 应用：海滨地区白天空气质量较好，海陆风可调节沿岸气候；也是重要的清洁能源（海上风电）布局依据。 ▪ （2）山谷风（山区） 1. 白天（谷风）：山坡受热快，空气沿山坡上升 → 谷底空气补充，形成由谷底吹向山坡的谷风。 1. 夜晚（山风）：山坡降温快，冷空气沿山坡下沉 → 形成由山坡吹向谷底的山风。 应用：夜间冷空气在谷地聚集，易造成“冷湖效应”和霜冻；山谷风对山区大气污染扩散、农业防霜有重要影响。 ▪ （3）城市风（城市热岛环流） 1. 成因：城市人口密集、工业集中、建筑物多，人为热排放大，使城市气温明显高于郊区，形成“热岛效应”。 1. 环流：城市受热空气上升，郊区较冷空气在近地面流向城市补充，高空再由城市流向郊区，形成城市—郊区之间的热力环流。 🏙️ 城市风的应用与防治 1. 城市规划：将污染严重的工厂、卫星城布局在城市热岛环流之外（或下沉气流区以外），避免污染物随气流重新进入城区。 1. 绿化带：在城区与郊区之间建设绿化隔离带，既可降温减湿，又能过滤净化空气。 1. 通风廊道：利用海陆风、山谷风等自然气流，规划城市通风廊道，缓解热岛与雾霾。 ▪ 三种局部环流对比 环流类型 成因（受热差异） 近地面风向（白天 / 夜晚） 典型地区 海陆风 海陆比热容差异 海风（海→陆）/ 陆风（陆→海） 滨海地区 山谷风 山坡与谷地受热不均 谷风（谷→坡）/ 山风（坡→谷） 山区 城市风 城乡热岛效应 风由郊区吹向城市（持续） 城市及近郊 03 大气的水平运动——风 ▍3.1 风的形成原因 水平气压梯度力是形成风的直接原因（原动力）。只要同一水平面上存在气压差，就会产生促使空气由高压区流向低压区的力，空气一旦运动便形成风。 ▍3.2 影响风向和风速的三种力 近地面的风受到三种力的共同作用，高空的风则主要受两种力影响。 作用力 方向 对风的影响 水平气压梯度力 垂直于等压线，由高压指向低压 形成风的直接原因，决定风速大小；等压线越密，风力越大 地转偏向力 垂直于风向，北半球向右偏、南半球向左偏 只改变风向，不改变风速；随纬度增大而增大 摩擦力 与风向相反 既减小风速，又影响风向；近地面显著，高空可忽略 ▍3.3 风向的判断 ▪ （1）近地面的风 1. 受力：水平气压梯度力 + 地转偏向力 + 摩擦力（三力平衡）。 1. 风向：与等压线斜交，由高压区吹向低压区，北半球向右偏、南半球向左偏（通常偏转 30°~45°）。 ▪ （2）高空的风 1. 受力：水平气压梯度力 + 地转偏向力（摩擦力可忽略）。 1. 风向：当二力平衡时，风向平行于等压线——北半球背风而立，高压在右、低压在左（“风压定律”）。 🧭 风向判读口诀（北半球） 1. 近地面：先画水平气压梯度力（垂直等压线、高压→低压），再向右偏转一个角度。 1. 高空：风向平行等压线，北半球向右看，高压在右、低压在左。 1. 风速：等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力（风速）越大。 ▍3.4 等压线与风向的判读（读图技能） 1.判断气压高低：等压线数值高者为高压，数值低者为低压；闭合等压线中心为高压（反气旋）或低压（气旋）中心。 2.判断风力大小：同一幅图中，等压线越密集，水平气压梯度越大，风力越大。 3.判断风向：画出某点的水平气压梯度力，再按半球偏转即可确定近地面风向。 04 知识整合与规律总结 ▍4.1 大气受热过程核心链条 📌 核心链条 太阳辐射 → 大气削弱 → 地面吸收增温 → 地面辐射 → 大气吸收增温 → 大气逆辐射（保温）→ 地面 要点：① 太阳是根本热源；② 地面是大气（尤其对流层）的直接热源；③ 大气逆辐射是保温关键；④ 人类活动通过改变大气成分（如 CO₂ 增多）影响保温作用。 ▍4.2 大气运动核心链条 📌 核心链条 地表冷热不均 → 垂直运动 → 水平气压差 → 水平气压梯度力 → 风（大气水平运动） ▍4.3 知识框架表 主题 核心原理 典型应用 大气受热 削弱 + 保温（大气逆辐射） 昼夜温差、温室效应、多云天气 热力环流 热升冷降、高压流向低压 海陆风、山谷风、城市风 风的形成 水平气压梯度力为原动力 等压线判读、风向风力判断 风的偏转 地转偏向力（北右南左） 气旋反气旋、大气环流 05 典型例题精讲 典例 1 【例 1】关于大气受热过程，下列叙述正确的是（　　） A. 大气的直接热源是太阳辐射 B. 大气逆辐射对地面起保温作用 C. 云层越厚，大气的削弱作用越弱 D. 地面辐射属于短波辐射 【分析】对流层大气主要靠吸收地面长波辐射而增温，故地面才是近地面大气的直接热源，A 错；大气逆辐射将热量返还地面，起保温作用，B 正确；云层越厚反射越强，削弱作用越强，C 错；地面辐射属于长波辐射，D 错。 【答案】B 典例 2 【例 2】沿海地区白天常出现海风，其形成原因是（　　） A. 陆地比海洋升温快，陆地近地面形成高压 B. 陆地比海洋升温快，陆地近地面形成低压 C. 海洋比陆地升温快，海洋近地面形成低压 D. 陆地与海洋升温速度相同 【分析】白天陆地比热容小、升温快，空气受热膨胀上升，陆地近地面气压降低（形成低压），海洋相对为高压，近地面风由海洋吹向陆地，即海风。故陆地近地面形成低压是海风形成的关键。 【答案】B ▍5.1 巩固训练（参考答案见后） 1.大气对太阳辐射的削弱作用不包括（　　）A. 吸收　B. 反射　C. 散射　D. 折射 2.多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖，主要是因为（　　）A. 大气反射增强　B. 大气逆辐射增强　C. 地面辐射增强　D. 太阳辐射增强 3.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. 摩擦力 4.城市热岛环流中，近地面的风（　　）A. 由城市吹向郊区　B. 由郊区吹向城市　C. 由高空吹向地面　D. 无明显规律 5.北半球高空的风，最终风向（　　）A. 与等压线斜交　B. 平行于等压线　C. 垂直等压线　D. 与摩擦力方向相反 ✅ 巩固训练参考答案 1. 1. D　削弱作用仅指吸收、反射、散射三种。 1. 2. B　多云夜晚大气逆辐射强，保温作用强。 1. 3. B　水平气压梯度力是形成风的直接原因。 1. 4. B　近地面风由郊区（高压）吹向城市（低压）。 1. 5. B　高空摩擦力可忽略，风向平行于等压线。 06 本节小结 本节围绕“大气的受热”与“大气的运动”两条主线展开： 1.大气受热过程：大气通过削弱作用调节到达地面的太阳辐射，通过大气逆辐射对地面起保温作用，维持地表温度相对稳定。 2.热力环流：地表冷热不均导致空气的垂直运动，进而形成水平气压差和大气水平运动，是大气运动的最基本形式。 3.局部环流：海陆风、山谷风、城市风是热力环流的典型实例，与生产生活和城市规划密切相关。 4.风的形成：水平气压梯度力是原动力，地转偏向力和摩擦力共同决定近地面的风向与风速；高空风向平行于等压线。 高中地理讲义 | 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $