2026-2027学年高一上学期地理人教版必修一 第二章 第二节 大气的受热过程和大气运动（课件）

第二节 大气受热过程和大气运动 人教版 必修第一册 第二章 地球上的大气 【课程标准:】 运用示意图，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象 【学习目标：】 ◆ 了解大气的受热过程并能解释相关现象 ◆ 弄清大气保温原理及其在生产和生活中的应用 ◆结合热力环流的形成示意图，说明热力环流的形成过程。 ◆利用原理，分析生活中典型热力环流的形成过程，培养学以致用的能力 01 大气的受热过程 Atmospheric heating process 太阳辐射 是地球大气的根本热源。 太阳时刻不停地以电磁波的形式向四周放射能量，即太阳辐射。 单位：微米（μm） 0.2 0.4 0.75 1.5 4.0 400 可见光 红外线 紫外线 太阳辐射为短波辐射，能量主要集中在可见光部分。 太阳辐射波长范围 大气对太阳辐射的削弱作用 太 阳 辐 射 波 长 范 围 复习:1.太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？ 2.太阳辐射最强部分的波长集中在哪个光区？ 份带紫概前宪痹怂逊讥丸捧怨沽缉踢蹿荆再牲襟程废踏弥僚纠秩创变获诚大气分层和削弱作用课件大气分层和削弱作用课件 太阳辐射 总体波长范围：0.15～4微米 紫外光 可见光 红外光 占太阳辐射能比例 7％ 50％ 43％ 波长 （微米） 小于0.175 0.175～0.40 0.40～0.76 大于0.76 经过大气层时发生的情况 几乎完全被上层大气吸收 绝大部分被臭氧层吸收 波长较短的蓝色光等为大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面 对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光 思考： 大气对太阳辐射的削弱作用，主要有哪几种形式？ 吸收、散射、反射 颅湃愤欧壤舔栓糖撇溢示奸声浙砌送胸哀只秧背息泉停嫩丢拙旬需戏皖抒大气分层和削弱作用课件大气分层和削弱作用课件 1、大气对太阳辐射的吸收作用 地 面 高层大气 平流层 对流层 臭氧大量吸收波长大于0.175微米的紫外线 二氧化碳、水汽吸收红外线 特点：选择性 氧原子吸收波长小于0.175微米的紫外线 大气对太阳辐射中的能量最强的可见光吸收得很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来，所以大气直接吸收的太阳辐射很少 最弱 参与成分： 史波草凉饯趟偶兑铬根椭锰婉勾馁炒浓灸边烛扶晰扰纫雀别儒蜘钨降糠捂大气分层和削弱作用课件大气分层和削弱作用课件 2、大气对太阳辐射的反射作用： 参与的大气成分： 特点： 云层、尘埃 无选择性 云层越厚，云量越多，反射越强。因此，白天多云，气温不会太高。——云多，反射强 影响因素： 云层的密度、厚度、颗粒大小 3、大气对太阳辐射的散射作用： 参与的大气成分： 空气分子和微小尘埃 特点： 一般具有选择性 波长较短的蓝色光、紫色光最容易被散射。 日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？ 天池的日落 桂林龙胜梯田的日出 朵奉蚊鲸允券誊修伦趾痹斌湃小卡佩跌朋溃户永唉朵庆佩滴典粉司剂坡损大气分层和削弱作用课件大气分层和削弱作用课件 散射作用将太阳辐射的一部分能量射向四面八方，所以在黎明和黄昏虽然看不见太阳，但天空仍很明亮。 为什么晴朗的天空呈蔚蓝色？阴天却是灰白色。 内蒙古大草原蔚蓝的天空 （1）太阳辐射以空气分子和尘埃等质点为中心，产生散射，而散射质点微粒有大小之分。晴天大气干净，质点小，阴天大气水汽多，质点大。质点的大小，对散射有着不同的影响。（2）太阳辐射的可见光，因波长的长短不同，其透射力有所差异。如波长较长的红色光透射力最大，其次是橙、黄色光，它们能较顺利地透过大气中的微粒射向地面；而波长较短的紫、蓝色光透射力差，它们容易被悬浮在大气中的微粒向四面八方散射。（3）晴天，大气质点小的时候，透射力强的红、橙、黄色光直接射向地面，只有透射力差的蓝、紫色光被散射向四面八方，所以天空呈现蔚蓝色。（4）阴天，或大气污染（浑浊）较重时，大气质点大，不管波长较长或较短，通通被散射，所以天空呈现灰白色，而不是蔚蓝色了。 大气上界 A B a b 不同太阳高度辐射强度变化示意 太阳高度愈大,太阳辐射经过大气的路程愈短,被大气削弱得愈少。 4. 影响削弱作用的因素： 太阳高度 (纬度因素) 贼瓣躇故荐库琵添选绵榨侨西藩往挠拾岛遂特免贩轿炽俏谜印泽钾北铜堂大气分层和削弱作用课件大气分层和削弱作用课件 大气中云雾越多，尘埃越多，对太阳辐射的削弱就越多，到达地面的太阳辐射越少 海拔越高，大气越稀薄，对太阳辐射的削弱就越少，到达地面的太阳辐射越多。 4. 影响削弱作用的因素： 太阳高度 (纬度因素) 海拔： 天气状况: 筐蹦阉触霍贩衣澈盐姆六瘦汗肢斡崖组盐零噎舅糊燕苞描焦韧运菲醋谩虹大气分层和削弱作用课件大气分层和削弱作用课件 根据所学知识解释自然现象： 1、为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区？ 赤道地区地面热,空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射作用强。 憋氦内熏饶引肃凶耿娶纷脱优护羌擅费政傈留盏煞萨闲窃酵扛铺虫淡茧趴大气分层和削弱作用课件大气分层和削弱作用课件 大气上界 地面吸收 地面反射 云层反射 云层吸收 O3、CO2、水汽、雨滴、尘埃等的吸收 反射无选择性 云的反射作用最为显著，平均反射率约为50%-55% 散射有选择性 晴天-蓝紫色光易被散射，天空呈蔚蓝色 阴天-散射光长短波混合，天空呈灰白色 吸收具有选择性 臭氧 紫外线 水汽、二氧化碳 红外线 生活中的散射现象 室内无阳光照射也明亮 阴天时天空呈灰白色 晴朗的天空呈蔚蓝色 晨昏时天空出现霞光 大气对太阳辐射的削弱作用 吸收 反射 散射 最强 次之 最弱 大气直接吸收太阳辐射而增温并不显著，约一半的太阳辐射能透过大气层直接到达地面 作用形式 参与作用的大气成分 波长范围 作用特点 吸收 反射 散射 臭氧（平流层） 水汽、二氧化碳（对流层） 较短 紫外线 较长 红外线 有选择性，大部分可见光可穿透 云层、尘埃 各种波长同样被反射 无选择性，反 射光呈白色 空气分子 微小尘埃 蓝色光最易被散射 向四面八方散射 ，有选择性 大气对太阳辐射的削弱作用 地面吸收 地面辐射 太阳辐射 地面 增温 大气 地面辐射 地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。 长波辐射 射向宇宙空间 大气吸收 大气的受热过程 “太阳暖大地” “大地暖大气” 总结： 1、能量来源： 太阳辐射是地球表面最重要的能量源泉。地面是近地面大气主要、直接的热源。 太阳辐射的波长范围是：0.15～4微米。 太阳辐射的能量主要集中：可见光（0.4～0.76微米） 太阳辐射——“短波辐射”，地面辐射——长波辐射，大气辐射——长波辐射 2、受热过程： ①太阳辐射到达地球大气上界。 ②太阳辐射穿过大气层，大气对太阳辐射的削弱作用（吸收、反射和散射作用）。 ③太阳辐射到达地表。部分被地表反射，部分被地面吸收，从而使地面增温。 3、大气对太阳辐射的削弱作用： ①吸收作用：具有选择性，水汽和二氧化碳吸收红外线，臭氧吸收紫外线，对于可见光部分吸收比较少。 ②反射作用：无选择性，云层、尘埃越多，反射作用越强。例多云的白天温度不太高。 ③散射作用：具有选择性，对于波长较短的蓝紫光易被散射。例如晴朗的天空呈蔚蓝色等。 02 大气对地面的保温作用 Atmospheric insulation on the ground 大气对地面的保温作用： ①地面吸收太阳短波辐射增温，产生地面长波辐射； ②大气中的二氧化碳和水汽强烈吸收地面的长波辐射而增温； ③大气逆辐射对地面热量进行补偿，起到保温作用。 地面辐射 射向宇宙空间 大气的受热过程 水汽和二氧化碳（对流层） 大量吸收地面长波辐射，使大气增温 大气逆辐射 大气逆辐射 使地面因地面辐射所损耗的能量得到一定补偿，起到对地面的保温作用，称大气保温效应或温室效应。 大气辐射 指向地面的部分 “大气还大地” 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 大气的受热过程及保温作用原理是：由于大气层中的水汽、尘埃和二氧化碳对太阳的短波辐射吸收能力较弱，因此大部分太阳辐射能直接到达地表；地表在吸收了太阳短波辐射后，不断增温的同时释放（地面）长波辐射，近地面大气对地面的长波辐射具有很强的吸收能力，近地面大气增温后释放的（大气）长波辐射大部分以大气逆辐射的形式射向地面。大气逆辐射的存在使得近地面大气层始终保持有一定的温度，因而具有保温作用。 所以，大气的受热过程是大气吸收少量太阳短波辐射和大量地面长波辐射而增温的过程。 03 大气热力环流 Atmospheric thermal circulation 大气运动 垂直运动 水平运动 大气运动包括水平运动和垂直运动两种形式 热力环流 由于地面冷热不均而形成的空气环流 等压面 A C B 当地面受热均匀时，空气无明显上升或下沉运动 当地面受热不均匀时，空气有明显上升或下沉运动，A地受热较多，上升；B、C地受热较少，下沉 受热 高 低 低 低 高 先有空气垂直运动，再有水平运动 垂直方向上，海拔越高气压越低 水平方向上，气流由高压流向低压 高 常见的热力环流 地面受热均匀时，空气无明显上升或下沉运动 地面受热不均匀时，空气有明显上升或下沉运动，A地受热较多，上升；B、C地受热较少，下沉 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。常见的热力环流有： 山谷风 城市风 海陆风 海陆风 热 冷 热 冷 海风 陆风 城市风 上升气流 城市中心区受人为热源多等原因影响，气温高，空气膨胀上升，形成低压；郊区较中心区气温低，形成高压。 由郊区流向中心区 由郊区流向中心区 山谷风 夜间山坡降温快，空气冷却下沉；山谷降温慢，气流膨胀上升，气流由山顶流向山谷 白天山坡升温快，空气膨胀上升，山谷的空气沿山坡向山顶补充 谷风 山风 04 Horizontal movement of the atmosphere 风 大气的水平运动 水平气压梯度力 热 冷 地面受热，空气膨胀上升，近地面形成低压 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 水平气压梯度力 与等压线垂直，由高压指向低压 等压线越密，水平气压梯度力越大，风速越大 形成风的直接原因 特点 水平气压梯度力 1010 hPa 1008 1006 1004 1002 1000 在水平气压梯度力的作用下，气流由高压区流向低压区的水平运动就是风。 理想中的风 1010 hPa 水平气压梯度力 1008 1006 1004 1002 1000 998 996 风向 与等压线垂直 不受其他外力作用，风向与水平气压梯度力方向一致，垂直于等压线，由高压指向低压。 高空风 以北半球为例 1010 hPa 1008 1006 1004 1002 1000 998 996 水平气压梯度力 风向 地转偏向力 与等压线平行 由于地转偏向力总是与物体运动的方向垂直。当地转偏向力与水平气压梯度力相平衡时，物体保持原来的运动状态。 近地面风 以北半球为例 1010 hPa 1008 1006 1004 1002 与等压线斜交 受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用，风向与等压线斜交。 水平气压梯度力 摩擦力 地转偏向力 风向 风速快、风力大 不同的力对风的影响 水平气压梯度力 摩擦力 地转偏向力 风向 风向、风速、风力 风向、风速、风力 大 小 风速快、风力大 风速慢、风力小 大 小 风速慢、风力小 等压线图中如何判定风向 “左右手法则” 伸出右(左)手，手心向上，让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是气流偏转方向，即风向。 水平气压梯度力 风向 风向 南半球 北半球 1008 1006 1004 1002 气压/hPa 水平气压梯度力 知识梳理 大气受热过程和大气运动 大气的受热过程 “太阳暖大地” “大地暖大气” 大气对地面的保温作用 大气逆辐射 生活中的大气逆辐射 大气热力环流 大气运动的形式 热力环流的成因 常见的热力环流 海陆风 城市风 山谷风 大气的水平运动 水平气压梯度力 风 理想的风 高空的风 近地面的风 巩固练习 1.农民通常用燃烧秸秆杂草释放烟雾的方法来预防霜冻，其原理是增强了(　　) A.① B.② C.③ D.④ 2.2017年11月25日下午5时30分，位于印度尼西亚的巴厘岛阿贡火山再次喷发出大量灰黑色火山灰，飘浮在大气中的火山灰能使(　　) A.①增强 B.②增强 C.④减弱 D.⑤增强 右图中各箭头及其代表符号①②③④⑤表示太阳、地面、大气、宇宙空间之间的热力作用，其中包括太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射、削弱作用(吸收、反射和散射)。据此完成1～3题。 3.青藏高原的纬度比云贵高原高，但年太阳辐射总量比云贵高原大，其原因主要与图中的哪个因素数值大小有关(　　) A.① B.② C.③ D.④ D A A 4.热岛效应形成了市郊之间的热岛环流，称为城市风系，在近地面的风又称为乡村风。A地乡村风的风向是(　　) A.东南风   B.东北风 C.西北风   D.西南风 读“合肥的城市热岛示意图”，完成4～5题。 5.正确表示N地近地面在竖直方向上等温面与等压面配置的是(　　) A A 6.若此图表示北半球，PM>PN，则O点风向为(　　) A.⑥或⑦ B.②或⑥ C.④或⑧ D.③或④ 7.若此图表示高空等高面，PM>PN，则O点风向为(　　) A.③或④ B.②或⑧ C.⑥或⑧ D.③或⑦ 下图是某一等高面。M、N为等压线，气压值分别为PM、PN，M、N之间的气压梯度相同。①～⑧是只考虑水平受力，不计空气垂直运动时，O点空气运动的可能方向。据此完成6～7题。 A D $