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

该高中地理课件聚焦“大气受热过程和大气运动”，涵盖大气受热、保温作用、热力环流及风的形成等核心内容。课堂导入通过月球与地球气温差异、诸葛亮火攻遇雨等案例，引导学生从太阳辐射削弱、地面长波辐射到大气逆辐射，再到热力环流原理，构建连贯知识支架。 其亮点在于融合综合思维与地理实践力，通过“温室效应”“城市热岛”等案例分析原理应用，设计模拟热力环流实验培养实践能力。采用问题引领与典型例题结合的教学方法，帮助学生将理论与生活现象关联，提升解决实际问题能力，也为教师提供丰富教学资源，提高课堂效率。

第二章　地球上的大气 第二节　大气受热过程和大气运动 运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象 课标定位 1.通过对大气受热过程和大气保温作用的学习,能够分析生活、生产中诸如“温室效应”等实际问题,培养综合思维能力 2.绘制简单示意图,理解并掌握热力环流的形成原理,能够运用原理解释自然界中的热力环流现象,培养综合思维能力 3.通过对热力环流的学习,能够模拟实验演示热力环流的形成过程,培养地理实践力 4.运用示意图解释风的形成,并掌握水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风的影响 素养阐释 自主预习·新知导学 一、大气的受热过程 1.能量来源:太阳辐射。 2.受热过程(如下图所示) (1)A太阳短波辐射穿过大气的过程中,小部分被大气吸收或反射,大部分到达地球表面,并被地面吸收和反射。 (2)地面因吸收太阳辐射而增温,又以B地面长波辐射的形式把热量传递给近地面大气,使近地面大气增温,因此地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。 “高处不胜寒”的含义,你知道多少? “高处不胜寒”即地理上的“海拔越高,气温越低”,其原因为地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源,距地面越近,大气对地面长波辐射吸收越多,气温越高,因此对流层大气随海拔的增加而气温降低,每上升100米,气温大约降低0.6 ℃。　 二、大气对地面的保温作用 1.对流层中的水汽、二氧化碳等吸收长波辐射的能力很强,大气在吸收地面长波辐射后会增温。 2.大气在增温的同时,也向外辐射长波辐射。大气辐射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(上图C所示),其将热量传给地面,对地面起保温作用。 【思考感悟】 为什么晴朗夜晚后的早晨,比多云夜晚后的早晨要更凉一些? 提示:晴朗的夜晚大气的密度比较小,大气逆辐射比较弱,大气的保温作用比较差,所以夜晚降温幅度大,第二天早晨就更凉一些。 三、大气热力环流 1.大气运动 大气运动有垂直运动和水平运动之分,大气的水平运动即是风。 2.热力环流的形成过程 【思考感悟】 为什么城市中心区降水比郊区多一些?试从热力环流角度解释其原因。 提示: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;且城市中心区人口密集,居民生活、工业生产和交通工具释放出大量的废热和固体小颗粒,导致城市中心区气温高于郊区,大气多作垂直上升运动;空气中的水汽在上升的过程中易与固体小颗粒凝结而成云致雨。 四、大气的水平运动——风 1.形成风的三种作用力 2.风向 【思考感悟】 为什么台风在登陆后风力迅速减弱,而在海上风速变化不明显? 提示:陆地上摩擦力远大于海面,台风登陆后摩擦力增大,使风力迅速减弱。 合作探究·释疑解惑 探究一 探究二 探究三 探究一 大气受热和保温过程 问题引领 在有太阳照射时,月球表面可以达到130 ℃的高温,在没有太阳照射时,温度下降到-180 ℃,离地球如此之近的月球与地球的气温差异竟然这么大! 结合材料探究: (1)月球表面白天温度为什么高达130 ℃? (2)月球表面夜晚温度为什么低至-180 ℃? 提示:(1)月球上几乎没有大气,白天太阳辐射到达月球表面时不会受到大气反射、吸收等削弱作用的影响,太阳辐射几乎可以全部到达月球表面,使月球表面迅速升温。 (2)月球上几乎没有大气,夜晚月球表面辐射强烈,没有大气对月球表面起保温作用,温度下降速度很快。 归纳提升 一、图表解析大气的受热和保温过程 由上图可知,大气的受热和保温过程可归纳如下表所示。 环节 具体过程 热量来源 “太阳暖大地” 太阳辐射到达地面,地面吸收后增温 太阳是地面的直接热源 “大地暖大气” 地面增温后形成地面长波辐射,大气吸收地面长波辐射后增温 地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源 “大气还大地” 大气增温后形成大气辐射,其中向下的部分称为大气逆辐射,它将大部分热量还给地面 通过大气逆辐射把热量传给地面,对地面起到了保温作用 二、大气受热过程原理在现实生产、生活中的应用 1.温室气体大量排放导致全球变暖的原理阐释。 2.秋冬季节,我国北方地区的农民常用人造烟幕的办法来预防霜冻,这一做法应用了什么原理? 使用人造烟幕可以增加大气密度,进而增强大气逆辐射,大气的保温作用增强,使农作物免遭冻害。 3.利用大气的削弱作用原理分析某一地区太阳能的多寡。 (1)高海拔地区。 (2)内陆地区。 4.昼夜温差大小的原理分析。 (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。 典型例题 下图为地球大气受热过程示意图,据图判断下列说法正确的是(　　) A.雾霾天气,④在夜间减少 B.新疆地区气候干旱,晴天多, ③将减少 C.青藏高原比同纬度其他地区 太阳辐射强,但气温低,主要是因为②较少 D.臭氧层遭到破坏,会导致①增加 C 解析:图示为大气受热过程示意图,表示了大气受热过程的三个环节:地面吸收太阳辐射增温、大气吸收地面辐射增温、大气逆辐射使地面增温。图中“①吸收”表示大气吸收太阳辐射,大气中的臭氧能够吸收紫外线,所以臭氧层破坏会使吸收的紫外线减少。图中“②吸收”表示大气吸收地面辐射使大气增温。青藏高原海拔高,空气稀薄,大气吸收的地面辐射少,气温低。图中③表示地面吸收太阳辐射,新疆天气晴朗,对太阳辐射的削弱作用弱,地面吸收的太阳辐射将会增多。图中④表示大气逆辐射,雾霾天气,大气逆辐射增强,④在夜间应增多。 规律总结 太阳辐射强≠气温高 太阳辐射强弱与纬度、海拔、天气状况、日照时数和大气透明度有关,而对流层气温高低取决于对流层大气中CO2和水汽对地面长波辐射的吸收量,因为地面长波辐射是对流层大气主要的、直接的热源。比如青藏高原,海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射强。但由于空气稀薄,大气吸收的地面辐射少,地面辐射能够保存在大气中的热量少,气温低。 探究二 热力环流的形成过程及原理 问题引领 三国时期,诸葛亮于农历六月的一天,在葫芦谷设下伏兵,打算用火攻全歼司马懿。这一天,晴空万里、暑热难耐,真乃火攻之良机。诸葛亮依计将司马懿之众诱入谷中,然而,正当大火冲天,司马懿全军行将覆灭之时,一场大雨不期而至,大雨浇灭了诸葛亮扶汉反魏的壮志,使他喊出了“谋事在人,成事在天,不可强也”的千古悲歌。 结合材料探究: 为什么该日会突降大雨,而使司马懿父子死里逃生呢? 提示:谷底起火,气温升高,谷底空气迅速受热膨胀上升。当谷底大量热气流上升到一定高度时,空气中的水汽因气温降低而凝结成云雾;同时,柴草燃烧所产生的大量烟尘随空气上升到天空后,又为水汽凝结提供了理想的凝结核,从而加速了水汽的凝聚,最终导致大雨倾盆的局面,浇灭了谷内的大火,使得司马懿父子得以脱险。 归纳提升 一、热力环流的形成过程和原理 1.形成过程 地面冷热不均→空气的垂直运动(上升或下沉)→同一水平面上存在气压差异→空气的水平运动→形成热力环流。如下图所示。 2.“一个关键、四个步骤”归纳总结热力环流 (1)“一个关键”是确定地面两点的冷热状况。 热容量大的地球表面,白天气温较低,夜晚气温较高;热容量小的地球表面,白天气温较高,夜晚气温较低。 (2)“四个步骤”。 ①热上升、冷下沉——近地面热空气上升,近地面冷空气下沉。 ②热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压,近地面热的地方形成低压。 ③近地面和高空气压性质相反——近地面为高压,其高空为低压;近地面为低压,其高空为高压。 ④水平气流从高压流向低压。 二、细数生活中的热力环流 1.海陆风 (1)成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键。 (2)影响与应用。 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,是避暑的好地方。 2.山谷风 (1)成因分析——山坡的热力变化是关键。 (2)影响与应用。 山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底,使谷底和盆地内形成逆温层,阻碍了大气的垂直运动,易造成大气污染。所以,山谷地区不宜布局有污染的工业。 3.城市风 (1)成因分析——城市热岛环流的形成。 (2)影响与应用。 一般将绿化带布局在气流下沉处以及城市热岛环流的范围以内,而将卫星城或污染较重的工厂布局在城市热岛环流的范围之外。 典型例题 读我国东部沿海地区高空等压面示意图,完成下列各题。 (1)有关①②③④四地气压和气温大小的比较,正确的有 (　　) A.气压:④<③<①<② B.气压:②<①<③<④ C.气温:①<②<③<④ D.气温:④<③<②<① (2)如果此图表示某一天的气压分布状况,则下列说法正确的是(　　) A.此时为白天 B.此时为夜晚 C.③④间吹陆风 D.高空气流从②吹向① 答案:(1)B　(2)A 解析:第(1)题,图中①处等压面向高空凸出,说明此处为高压,①处对应的近地面③处为低压,进而判断③处气温较高。图中②处等压面向近地面弯曲,说明此处为低压,②处对应的近地面④处为高压,进而判断④处气温较低。在垂直方向上海拔越高,气压越低,气温也越低。所以,四地气压为:②<①<③<④,四地气温为:②<①<④<③。第(2)题,结合上题可知,这一天在图中气压分布状况时,陆地近地面为热低压,海洋近地面为冷高压,故此时应为白天,吹海风,高空气流从①吹向②。 规律总结 等压面图的判读技巧和规律 1.读气压数值 同一地点气压随高度的增加而降低,因此图中PA>PC,PB>PD;同一水平面上,等压面上凸者气压高,下凹者气压低,因此图中PB>PA,PC>PD。综合分析可得:PB>PA>PC>PD。 2.读高、低气压 同一水平面上,等压面凸向高处,则为高气压,如上图中B处或C处为高压;反之为低气压,如上图中A处或D处为低压。且在同一垂直方向上,近地面和高空的气压类型相反,若近地面为高压,高空则为低压。 3.判断下垫面性质和冷热状况 可按如下思路进行判断。等压面的弯曲状况→近地面气压高低→根据温压关系判读出气温高低→根据不同下垫面的热力差异判读出下垫面的性质。如上图中A地等压面下凹→低压区,气温高→夏季的陆地(冬季的海洋)、白天的裸地(夜晚的绿地)等,B地正好相反。 4.判断近地面天气状况及气温日较差 近地面等压面下凹者,为低压,多阴雨天气,气温日较差较小,如A地;近地面等压面上凸者,为高压,多晴朗天气,气温日较差较大,如B地。 探究三 大气的水平运动——风 问题引领 风 李峤(唐) 解落三秋叶,能开二月花。 过江千尺浪,入竹万竿斜。 这是一首描写风的小诗,它是从动态上对风的一种诠释和理解。 结合材料探究: (1)近地面风的形成受哪些力的影响? (2)“过江千尺浪”说明风力较大,影响风力大小的最根本因素是什么? 提示:(1)水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。 (2)影响风力大小的最根本因素是水平气压梯度力。水平气压梯度力越大,风力就越大;反之,则越小。 归纳提升 1.影响风的三种力 作用力 方　向 大　小 对风的影响 图　示 备　注 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   原动力 作用力 方　向 大　小 对风的影响 图　示 备　注 风　速 风　向 地转偏向力 始终与风向垂直 大小随纬度增大而增加,赤道为零 不改变风速大小 北半球使风向右偏转,南半球使风向左偏转   无风无此力 作用力 方　向 大　小 对风的影响 图　示 备注 风　速 风　向 摩擦力 始终与风向相反 大小与下垫面性质有关,下垫面越粗糙,地势起伏越大,摩擦力越大,反之越小 使风速减小 在近地面,与其他两力共同作用,使风向与等压线斜交   无风 无此力; 高空的风无此力 2.风向与力的关系 3.风向的判断 在等压线图上,确定任一地点的风向分两步。 第一步,在等压线图上,按要求画出过该点且垂直于等压线的虚线箭头(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,由水平气压梯度力向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°—45°角,画出实线箭头,即为经过该点的近地面风向。如图所示(以北半球为例)。 4.风力大小的判读 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,风力也大。但要注意不同的两幅图上等压线数值和比例尺的变化。 (1)同一等压线图上等压线密集,风力大;等压线稀疏,风力小。如下图,风力:A>B>C>D。 (2)图幅相同,等压线疏密相同,等压距相同时,比例尺越大,水平气压梯度力越大,风力越大;比例尺越小,水平气压梯度力越小,风力越小。如下图(单位:hPa),风力:甲>丙。 (3)图幅相同,等压线疏密相同,比例尺相同时,等压距越大,水平气压梯度力越大,风力越大;等压距越小,水平气压梯度力越小,风力越小。如下图(单位:hPa),风力:②>①>③>④。 注:等压距为相邻两条等压线的数值差。 典型例题 读图,完成下列各题。 (1)若此图表示北半球,PM>PN, 则O点风向可能为(　　) A.②或⑥ B.⑥或⑦ C.⑦或⑧ D.②或⑧ (2)若此图表示高空等高面,PM<PN,则O点风向可能为(　　) A.②或③ B.③或⑦ C.③或⑥ D.⑦或⑧ 答案:(1)B　(2)B 解析:第(1)题,若题图表示北半球,则地转偏向力向右偏,并且包括高空和近地面两种情况。图中PM>PN,⑤表示水平气压梯度力,结合地转偏向力最终判断近地面风向为⑥,高空风向为⑦。第(2)题,若题图表示高空等高面,则最终风向与等压线平行,并且包括北半球和南半球两种情况。图中PM<PN,①表示水平气压梯度力。结合地转偏向力最终判断北半球高空风向为③,南半球高空风向为⑦。分析问题的过程注重综合运用风的形成原理判断风向。 地 理 实 践 模拟热力环流 下图为热力环流模拟实验示意图。 1.实验器材 一个长约80厘米、高40厘米、宽40厘米的玻璃缸,塑料薄膜,一小盆热水,一小盆冰块,一支弯曲的玻璃管,几支香,一个打火机。 2.实验步骤 步骤一:把一小盆热水和一小盆冰块分别放入玻璃缸内的两侧,迅速在缸顶蒙上塑料薄膜,使塑料薄膜上的小孔对着装冰块的小盆。 步骤二:点燃几支香,借助玻璃管让烟通过小孔慢慢流进玻璃缸内。 步骤三:观察烟的运动方向。 3.实验记录 烟在冰块一方下沉,然后流向热水一方,再上升,在上空再流回冰块一侧。 4.实验反思 根据此实验总结冷热不均引起的热力环流原理。 答案:略 课 堂 小 结 随 堂 训 练 《齐民要术》中有文字记载:“凡五果,花盛时遭霜,则无子。常预于园中,往往贮恶草生粪。天雨新晴,北风寒切,是夜必霜。此时放火作煴,少得烟气,则免于霜矣。”下图为大气受热过程示意图。读图,完成第1~2题。 1.使近地面大气增温的热量传递过程主要是(　　) A.①→②→③ B.①→②→④ C.②→③→④ D.②→④→③ 2.“天雨新晴,北风寒切”导致“是夜必霜”的主要原因是(　　) A.多雨的夜晚,云层反射地面辐射,气温降幅大 B.晴朗的夜晚,大气透明度高,大气逆辐射较弱 C.北方的冷空气,加速地面水分的蒸发,增强地面辐射 D.雨后的夜晚,空气湿度大,吸收大气辐射较少 答案:1.B　2.B 解析:第1题,大部分太阳辐射透过大气到达地面,地面则以长波辐射的形式向大气传递热量,且地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源,故B项正确。第2题,晴朗且吹寒冷北风的夜晚,云量少,大气逆辐射弱,大气对地面的保温作用弱,气温低,容易形成霜,故B项正确。 读北半球某地区的热力环流剖面示意图,完成第3~4题。 3.若①②③④处的气压分别为P1、P2、P3、P4,则(　　) A.P1<P2 B.P2<P3 C.P2=P4 D.P3>P4 4.下列判断正确的是(　　) A.M处温度较N处高 B.环流方向为逆时针 C.a处气流自东向西运动 D.d处盛行上升气流 答案:3.D　4.B 解析:第3题,同一水平高度,等压面向上凸出的地方为高气压,向下凹的地方为低气压,所以P3>P4,P1>P2;垂直方向上,海拔越高,气压越低,所以P2>P3,P1>P4,即P1>P2>P3>P4。第4题,据等压面的凹凸情况可以判断,M处近地面形成高气压,垂直方向上气流下沉;N处近地面形成低气压,垂直方向上气流上升;说明M处气温低于N处气温,水平方向上a处气流自西向东流,最终形成逆时针的环流圈。 5.下图所示的大气环流形式中,正确的是(　　) 答案:C 解析:空气受热膨胀上升,遇冷收 缩下沉,故A项错误;白天陆地气 温高,空气上升,海洋气温低,空气 下沉,故B项错误;白天山谷升温 慢,气温低,空气下沉,故C项正确; 城市中心区由于热岛效应气温 高于郊区,空气上升,故D项错误。 6.读大气的保温作用示意图,完成下列各题。 (1)上图中A表示　　　　辐射,B表示　　　　辐射,C表示 　　　　　　辐射。 (2)由图可知,大气对地面具有保温作用,就是因为大气吸收 　　　　　　　　而增温,同时又以　　　　　　　　的形式把热量归还给地面。  (3)太阳辐射和地面辐射相对而言,辐射波长较长的是 　　　　　　　　,较短的是　　　　　　　　。  (4)在寒冷的冬天,农民往往在麦田边燃烧大量的稻草来防御寒潮,试用所学知识解释其原理。 答案:(1)太阳　地面　大气逆 (2)地面辐射　大气逆辐射 (3)地面辐射　太阳辐射 (4)燃烧大量的稻草,制造烟雾,增强大气吸收地面辐射的能力,使大气逆辐射增强,起到更好的保温作用。 解析:由于地球表面的温度比太阳低得多,所以地面辐射的波长比太阳辐射长得多。在寒冷的冬天,农民在麦田边燃烧大量的稻草,产生大量的烟雾,可增强大气吸收地面辐射的能力,使大气逆辐射增强。 $