2019秋高中地理 第二章 地球上的大气 第一节 冷热不均引起大气运动 第1课时 大气的受热过程、热

第二章地球上的大气第一节冷热不均引起大气运动第1课时大气的受热过程、热力环流[学习目标]1.能够运用图表分析说明大气受热过程及大气保温作用的基本原理。2.理解热力环流的形成过程及生活中常见的热力环流形式。3.能够运用大气受热过程、热力环流的相关原理解释有关自然现象。知识点一大气的受热过程[情景导入]神话中的地理在古老的神话传说中，月亮上的“广寒宫”终年深冷幽寂，实际上“广寒宫”并不是一直都深冷幽寂的。在有太阳照射时，“广寒宫”可以达到130℃的高温，在没有太阳照射时，温度下降到－180～－170℃。思考探究：(1)月球上的气温变化为什么会如此剧烈呢？(2)地球、月球与太阳的距离相当，为什么地球上的气温比较稳定呢？答案：(1)月球上没有大气层。(2)地球上有大气层，大气具有保温作用。[自主学习]1．两个来源(1)大气最重要的能量来源：太阳辐射能。(2)近地面大气热量的直接主要来源：地面辐射。2．两个过程名称具体过程结果地面增温过程大部分A太阳短波辐射透过大气到达地面使地面增温大气增温过程地面增温后以B地面长波辐射的形式向近地面大气传递热量使大气增温3.两大作用(1)削弱作用：大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用。(2)保温作用：C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。4．主要影响影响着大气的热状况、温度分布和变化，制约着大气的运动状态。[合作探究]1．读大气对地面的保温作用图，完成下列问题。(1)图中字母代表的箭头含义分别是：A__________；B______________；C____________；D___________；G_____________；I___________。(2)从数量上看，AD的原因是_______________。图中I的作用是___________________________。(3)比较晴天与阴天气温日较差的大小：__________。其原因是什么？(4)深秋，我国北方有寒潮活动的地区，农民常在菜地里用生火产生浓烟的方法防止农作物大面积冻害，这样做的原因是什么？答案：(1)太阳辐射大气吸收的太阳辐射大气反射、散射的太阳辐射到达地面的太阳辐射大气吸收的地面辐射大气逆辐射(2)大气的削弱作用补偿地面损失的热量(3)晴天日较差大，阴天日较差小晴天：白天大气的削弱作用弱，温度高；夜晚大气逆辐射弱，温度低，温差大。阴天：白天大气的削弱作用强，温度较晴天低；晚上大气逆辐射强，温度较晴天高，故温差较晴天小。(4)浓烟吸收地面辐射，增强大气逆辐射，使降温幅度减小。[反思归纳]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：►思维拓展大气受热过程在实践中的应用现象原因晴朗天空呈蔚蓝色晴天时，太阳光中的蓝、紫色光易被散射阴沉天空呈灰白色阴天时，云层厚，大部分太阳光被反射日出前、日落后天空明亮大气的散射作用改变了太阳光的方向白天，多云时气温比晴天时的低多云时，云层反射作用强，到达地面的太阳辐射少夜晚，多云时气温比晴天时的高夜晚多云时，大气逆辐射强，地面散失热量少晚秋或寒冬霜冻多出现在晴朗的夜晚晴朗夜晚，大气逆辐射弱，热量散失多，地面气温低，易出现霜冻、大雾等现象青藏高原光照强但气温低高原上空气稀薄，大气削弱作用小，但保温作用也弱利用烟雾防霜冻烟雾能增强大气逆辐射，减少地面热量的散失[警示](1)近地面大气热量的主要、直接来源并非太阳辐射。大气吸收的热量主要为长波辐射，对短波辐射吸收很少。太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射，因此地面是近地面大气的主要、直接热源。(2)大气逆辐射并非只有晚上存在。大气逆辐射是大气辐射的一部分，是始终存在的，并且白天辐射更强。[活学巧用]1．读图，完成(1)～(3)题。(1)图中所示近地面大气的热量主要来自()A．①B．②C．③D．④(2)白天多云时，气温比晴天低是因为()A．①B．②C．③D．④(3)早春和晚秋，多云的夜晚不会有霜冻，起主要作用的是()A．①B．②C．③D．④解析：由图可直接读出，①是太阳辐射，②是地面辐射，③是大气逆辐射，④是大气反射、散射的太阳辐射。第(1)题，地面是近地面大气的主要、直接的热源。第(2)题，白天多云时，云层较晴天厚，大气对太阳辐射的削弱作用强。第(3)题，大气逆辐射在一定程度上能够补偿地面由于辐射损失的热量，对地面有保温作用。答案：(1)B(2)D(3)C知识点二热力环流[情景导入]历史中的地理孔明灯又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛孔明发明的。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的信息，其后脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。思考探究：(1)诸葛孔明发明的如此简陋的纸灯笼是怎么升空的呢？(2)孔明灯里面蕴含着什么样的大气原理呢？答案：(1)孔明灯里的空气受热后膨胀上升。(2)热力环流。[自主学习]1．大气运动(1)根本原因：太阳辐射能的纬度分布不均，造成高低纬度间的热量差异。(2)意义促使大气中热量和水汽的输送形成各种天气变化2．热力环流(1)形成原因：地面冷热不均。(2)形成过程：①A地受热，空气上升，形成低气压；D处空气密度增大，形成高气压。②B、F地冷却，空气下沉，形成高气压；C、E处空气密度减小，形成低气压。③同一水平面上，气流由高气压流向低气压。[合作探究]2．结合图文材料，完成下列问题。材料电视剧《三国演义》第76集“火烧上方谷”讲述了这样一个故事：公元234年春，诸葛亮在上方谷设伏兵，安排大将魏延诱敌深入。当司马懿等人追进上方谷时，山上士兵即投下石块堵塞谷口，同时引燃谷内干柴。刹那间，上方谷硝烟弥漫，火海一片。正当司马懿父子以为必死无疑时，天空竟然乌云密布，接着就下起大雨，司马懿感谢苍天保佑，趁机逃脱。该战十分惨烈，打扫战场时发现四周山顶都覆盖着未烧尽的衣服和草木灰。诸葛亮叹道：“谋事在人，成事在天。”火烧上方谷与热力环流有关，下图为热力环流形成示意图。(1)近地面受热均匀的情况下，气压在垂直方向上有何分布规律？(2)近地面受热不均的情况下，空气垂直方向上的运动特点以及气压的相应变化是怎样的？请完成下表。冷热状况气流运动气压变化对应高空气压受热的地方(A地)受冷的地方(B、C地)(3)空气在水平的方向上会怎样运动？(4)图示的热力环流形成的过程中，主导性的是垂直运动还是水平运动？并分析原因。答案：(1)由于地表受热均匀，水平方向上同一高度压强相等，垂直方向上气压自下而上越来越低。(2)冷热状况气流运动气压变化对应高空气压受热的地方(A地)上升变小变大受冷的地方(B、C地)下沉变大变小(3)由高压流向低压。(4)垂直运动。近地面受热不均，产生大气的垂直运动(对流)，然后产生水平方向上的气压差异，推动空气在水平方向上由高压流向低压，从而形成热力环流。[反思归纳]1．热力环流形成的原理理解热力环流的形成，关键抓住以下三点关系：(1)温压关系(如上图所示)：(2)风压关系：水平方向上，风总从高压吹向低压(如上图中①②③④处风向所示)。(3)等压面凸凹关系：近地面与高空等压面凸起方向相反。2．等压面图的判读方法等压面是空间气压值相等的点组成的面，等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的线。等压面图表示气压的垂直分布状况，等压线图表示气压的水平分布状况。(1)在同一地点不同海拔高度上，海拔越高，气压越低。如图PAPE。(2)在近地面，气温越高，气压越低；气温越低，气压越高。如图PAPB，PAPC。(3)同一水平面上，高压区等压面都向高空凸起，低压区等压面都向低空凹陷，即“凸高凹低”。(4)同一垂直方向上，近地面和高空的气压区类型相反，即近地面为高压，高空则为低压。►思维拓展常见的热力环流形式1．山谷风2．城市风3．沙漠和林地之间(1)白天，沙漠增温快，温度高，形成低压；森林增温慢，温度低，形成高压；白天在近地面大气由森林吹向沙漠。(如图a)(2)夜晚，沙漠降温快，温度低，形成高压；森林降温慢，温度高，形成低压；夜晚大气由沙漠吹向森林。(如图b)[活学巧用]2．下图是“等高面与等压面关系示意图”。读图，完成下列各题。(1)图中①～⑤点，气压最高的是________，气压最低的是________。(2)A、B两地受热的是________地，空气________；冷却的是________地，空气________。(3)用“→”画出图中的热力环流。(4)若该热力环流发生于城区与郊区之间，则A、B中代表城区的是________，判断依据是________。(5)若图中A处为海洋，B处为陆地，则该热力环流出现在________(白天或夜间)。解析：依据图示等压面可知，①～⑤的气压高低为④③＝②＝①⑤，故⑤地为低压，其对应的近地面A为高压，空气冷却下沉；④地为高压，其对应的近地面B地为低压，空气受热膨胀上升。城区人为热量释放多，气温高，空气上升。A处气温低，白天海洋上空气温较低。答案：(1)④⑤(2)B膨胀上升A收缩下沉(3)图略(其热力环流的画法应是近地面由A→B，高空由B—A，垂直方向A地下沉，B地上升)。(4)BB地受热，空气上升，为市区(5)白天1．教材第29页活动(1)大气逆辐射指向地面，是对地面辐射损失热量的补偿，对地面有保温作用。用“大气保温作用”概括是合适的。(2)因为月球没有大气，白天月面温度升得很高，夜间月面温度骤降，所以温度变化剧烈。地球上因为有大气存在，在白天，大气的反射、散射和吸收削弱了到达地面的太阳辐射，使白天地面的气温不会过高；夜间，地面辐射绝大部分热量又被大气逆辐射还给了地面，使夜间地面气温不会降得过低，从而减小了气温日较差。2．教材第29～30页活动本“活动”旨在培养同学们的动手能力，通过观察烟雾在玻璃缸内的流动方向，帮助同学们理解热力环流的成因及流动方向。通过实验可以看出，烟雾在玻璃缸内先由小洞向下，然后由装冰块的盆飘向装热水的盆，由装热水的盆向上，后又飘向装冰块的盆的上方，形成闭合的一圈。烟雾飘动代表了空气流动，由实验可知，地面冷热不均可引起空气环流。3．教材第30～31页活动白天，陆地增温快，海洋增温慢，相当于白天陆地受热，海洋冷却；晚上相反。(1)图略。(提示：白天，陆地增温快，气温高，形成低压；海上增温慢，气温低，形成高压。夜间，陆地降温快，气温低，形成高压；海上降温慢，气温高，形成低压。)(2)一天之内，海岸边白天吹海风，夜间吹陆风。(3)画图略。(提示：白天顺时针，夜间逆时针。)(4)由于海陆热力性质的差异，白天，陆地气温高，海洋气温低；夜间，陆地气温低，海洋气温高。因此，海陆风对海滨地区的气温有调节作用。白天海滨地区受海风的影响气温不是太高，夜间海滨地区受陆风的影响虽然温度下降，但海洋热容量大，气温高，受其影响，海滨地区气温降得又不是太低，使海滨地区的气温日较差较小，气温年较差也较小。[课堂小结]