大气的热力状况和大气运动(上课)

月球表面白天阳光直射处温度超过+127℃夜晚降至-183℃(温差达310℃）

大气的受热过程

实验证明，物体温度越高波长越短，温度越低波长越长。所以太阳辐射为短波辐射，地面辐射、大气辐射、人体辐射等属于长波辐射。

电磁波谱三种辐射及其性质太阳辐射地面辐射大气辐射短波辐射长波辐射大气的对太阳辐射的削弱作用地面高层大气平流层对流层臭氧大量吸收紫外线二氧化碳、水汽吸收红外线（选择特性）思考：1、从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大气吸收具有什么特性？2、为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的？（大气对太阳辐射中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到地面）1.吸收（2）反射作用(云层和较大的尘埃)特点：无选择性影响因素：云层尘埃越厚越多反射越强例：夏季，多云的白天，气温不会

。太高（3）散射作用有选择性(空气分子、微小尘埃)波长越短越容易被散射例：晴朗的天空呈现蔚蓝色特点：影响因素：

太阳辐射经过的大气路径、云雾的多少、尘埃颗粒的大小水滴空气分子和微小尘埃无选择性（颗粒较大的尘埃）所有的光线同样被散射晴朗的天空为什么呈现蔚蓝色？波长较短的蓝色光最容易被大气分子散射。朝霞和晚霞为什么呈红橙色？影响太阳辐射强度最主要的因素是太阳高度角太阳高度角愈大，等量的太阳辐射散布的面积愈小，地表单位面积上获得的太阳辐射能量愈多。太阳高度角越小，太阳光线经过的大气的路程越，被大气、、而削弱的太阳辐射越，而且波长较短的蓝色光更多地被散射掉，剩下较多波长较长的红色、黄色光照在近地面的云层上。长吸收散射反射多【思考】什么情况下地面辐射获得的能量会更多些？

影响地面辐射的主要因素1）纬度因素----

纬度越低，太阳高度越大，太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱的就越少，最后到达地面的太阳辐射就越多；纬度越高，获得的太阳辐射反之越少。这就是太阳辐射由低纬向两极递减的重要原因。而太阳辐射的强弱，直接影响到地面辐射的强弱。2）下垫面因素包括地面性质、海陆分布、地势高低、地貌类型、洋流性质等。1．下图为“大气受热过程示意图”。读图，回答

(1)～(2)题。学以致用(2)与青藏高原小麦产量高、质量好有关的是(

)A．①小②大

B．①大③小

C．③小⑦大

D．④大⑥小B解析：

由图可知⑦①②为太阳辐射，⑤⑥为地面辐射，③为大气逆辐射，④为大气辐射射向宇宙空间的部分，青藏高原地势高、空气稀薄,③、⑤较小使得其气温比同纬度的四川盆地低，同时由于①大、③小导致当地太阳辐射强、气温日较差大而使得小麦产量高，质量好。答案：(1)D

(2)B(2013·安徽高考)下图表示我国某地某日观测记录的到达地面的太阳辐射日变化。该日日期及天气状况可能是(

)

A．3月12日晴朗 B．6月5日晴朗

C．3月22日多云 D．6月20日多云D玻璃温室效应思考：

为什么玻璃温室会有保温效应？

太阳短波辐射是可以穿过玻璃到达地面的，但到达地面被吸收后，地面以长波的形式反射出去。但是地面长波辐射却不能穿过玻璃，被玻璃阻挡，又回到地面。

所以温室的气温越来越高。

原因分析：大气逆辐射的功劳

大气的保温作用最主要是通过大气逆辐射实现的。有了大气逆辐射，目前近地面的平均气温是150C。

若没有大气逆辐射，则近地面的平均气温将降至180C

大气逆辐射使近地面

气温上升了330C请问：影响大气逆辐射强弱的因素是什么？（二）、大气对地面的保温作用大气上界地面地面增温地面辐射射向宇宙空间大气吸收“太阳暖大地”“大气还大地”“大地暖大气”大气辐射射向地面太阳辐射大气吸收地面吸收大气的热力作用对地球生态系统的重要性：1、大气的热力作用，减少了气温日较差2、大气的保温效应，形成了适宜生命的温度条件仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？月球夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，气温不会太高夜间，地面辐射绝大部分热量又被大气逆辐射还给地面，使气温不致降得过低白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高大气上界地球1【练习4】读某日某地气温日变化图，回答：1）如果该图两曲线代表北半球同纬海陆两地的气温日变化情况，则图中曲线A代表

气温日变化；曲线B代表

气温日变化。理由？①海洋气温日变化幅度比陆地小；②海洋较陆地的最高、最低气温都滞后。2）如果该图两曲线表示同一地区在不同天气状况的气温日变化，则图中曲线所反映的天气状况，A是

，B是

。陆地海洋晴朗阴雨生活探秘霜冻3、在深秋，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？人造烟幕能增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻。[综合练习1]电视剧《闯关东》中的场景：“主人公朱开山为了避免所种的庄稼遭受霜冻危害，在深秋的夜晚带领全家人及长工们在田间地头点燃了柴草……”。结合大气受热过程示意图回答1～2题。1、朱开山一家燃烧柴草防御霜冻的做法，有利于A．增强a辐射B．增强b辐射C．增强c辐射D．改变b的辐射方向C2、关于图中a、b、c所代表的内容叙述正确的是A．a代表大气的直接热源B．a、b所代表的辐射波长的大小关系是a＜bC．b代表的辐射主要被大气中的臭氧吸收D．c代表的辐射与天气状况无关B3．以下四图中昼夜温差最大的是C反射晴朗的白天气温较高多云的白天气温较低地面1、为什么多云的白天比晴朗的白天气温要低些？多云的白天云层反射作用强，到达地面的太阳辐射少，所以气温较晴天低。晴朗的夜晚气温较低多云的夜晚气温较高2、为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚要温暖些？夜晚多云，增强了大气逆辐射，所以气温较晴天高。地面大气辐射大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气的保温效应太阳辐射大气吸收作用反射作用散射作用削弱作用地面大气逆辐射地面辐射宇宙空间保温效应直接热源直接热源逆温现象的成因及其影响：1．逆温的成因一般情况下，对流层温度上冷下暖。但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象，这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。★知识补充：逆温现象造成逆温现象的原因有很多种，如下表：类型发生的条件出现的地区辐射逆温

地形逆温

平流逆温

锋面逆温

锋面是冷暖空气的过渡带，暖气团位于锋面之上，冷气团在下。在冷暖气团之间的过渡带上，便形成锋面逆温多发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面大气层气温迅速下降，而高处大气层降温较慢,一般日出后消失暖空气水平移动到冷的地面或气层上中纬度沿海地区盆地和谷地中的夜间主要由地形造成，由于山坡散热快，冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖空气被冷的空气抬挤上升中高纬度大陆冬季黎明前最强2.逆温的影响（1）出现多雾和晴干的天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至出现交通事故（2）加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，会造成近地面的污染物不能及时扩散，从而危害人体健康（3）对航空造成影响。逆温多出现在低空，多雾天气对飞机起降带来不便。【2010·山东文综卷】下图为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图。当日天气晴朗，日出时间为5时。读图回答(1)～(2)题。(1)由图中信息可分析出A．5时、20时大气较稳定B．12时、15时出现逆温现象C．大气热量直接来自太阳辐射D．气温日较差自下而上增大A【2010·山东文综卷】下图为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图。当日天气晴朗，日出时间为5时。读图回答(1)～(2)题。(2)当日该地 A．日落时间为17时B．与海口相比白昼较长C．正午地物影子年内最长D．正午太阳位于正北方向B雾是悬浮在近地面空气中的大量微小水滴凝成冰晶，图2为“中国年平均雾日空间分布图”，据材料回下列各题。1、下列地区中，年平均雾日最少的是

A、福建沿海

B、黄海沿岸

C、准噶尔盆地

D、柴达木盆地2、与四川盆地内秋、冬季节多雾直接相关的是

A、秦岭阻挡冷空气南下

B、气流受地形阻挡抬升

C、受暖湿的东南季风影响明显

D、晴朗的夜间地面辐射冷却强DD1.该山村的优质苹果树多种植在山腰而少在山谷，原因是山腰果树开花早。下图中能正确反映这一现象的是（ ）下图为“山东省烟台附近某山区村庄某时刻等压面示意图”。读图，回答1~3题。A3.在晴朗的夜晚该谷地上空会出现逆温现象，逆温层产生的原因是（）

A.山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底的较暖空气被冷空气抬挤上升B.山顶受太阳辐射多，山谷照不到太阳C.山顶离太阳近，山谷离太阳远D.在对流层，气温随高度增加而递减A

下图是“我国某地清明时的气温垂直分布图”，读图完成3~4题。3.图中近地面气温下冷上热，为逆温。下列现象与逆温有关的是（）

A.清明时节雨纷纷B.大漠孤烟直，长河落日圆C.清晨，炊烟袅袅，笼罩着村庄D.人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开

C热力环流A地面高空1100hpa1060hpa单位面积上空气柱的重量500m1000mP1P2一、热力环流1、几个常用概念

A、气压：

高度升高，气压减小海拔越高，空气越稀薄，气压越低山顶：海拔较高，空气较稀薄，气压较低山麓：海拔较低，空气较浓稠，气压较高空

气柱空气柱A地面B、高压、低压：

同一高度上，空气密度越大，气压值越大，称为高压；密度越小，气压值越小，称为低压同一高度（水平面）上空气由高压向低压运动BCDA地面高空1100hpa1060hpa500m1000m12C、等压面：

大气中气压值相等的点所构成的面CB若地面均一且受热均匀，等压面应该是平行的地面空气热胀冷缩受热冷却受热冷却冷却孔明灯热力环流示意图.swf请在动画演示过程中观察分析:引起空气运动的原因是什么?垂直方向上的空气运动使水平气压分布有何变化?水平方向上空气如何运动?1.地面冷热不均是引起大气运动的根本原因。

2.受热的地方，空气受热膨胀上升，近地面形成低气压，相应的高空则形成高气压；冷却的地方，空气收缩下沉，近地面形成高气压，相应的高空则形成低气压。

3.在水平方向上，空气从高压区流向低压区，形成热力环流。详解热力环流热力环流

ABC受热冷却冷却A’B’C’气压升高气压降低气压降低热力环流

ABC受热冷却冷却A’B’C’气压升高气压降低气压降低气压升高气压降低气压升高热力环流

ABC受热冷却冷却A’B’C’气压升高气压降低气压降低气压升高气压降低气压升高风风风风【锦囊一】等压面的判读

等压面是垂直方向上气压相等的各点所组成的面，反映出垂直方向上的气压差异。1．等压面的判读(1)垂直递减规律：气压是指单位面积上所承受的大气柱的质量，因此在同一地点，气压随高度的增加而减小；下高上低是绝对规律。(2)水平凸凹规律：地面受热均匀的等压面一般呈水平状态，地面受热不均匀，则往往引起等压面的上凸或下凹。一般规律是，地面温度高→空气上升→形成低压→等压面下凹；地面温度低→空气下沉→形成高压→等压面上凸。因此等压面上凸的地方是高压区；等压面下凹的地方是低压区，即“凸高凹低”，近地面与高空等压面凸凹方向相反。(3)通常所说的高气压、低气压是指同一水平高度上气压的高低状况。气压的高低要在同一水平高度上进行比较，是相对而言的。因此高空的“高压”其气压值比低空的“低压”还低。2．应用(1)判断气压高低：据垂直递减规律和水平凸凹规律判读。(2)判断下垫面的性质①判断陆地与海洋(湖泊)夏季：等压面下凹者为陆地，上凸者为海洋(湖泊)。冬季：等压面下凹者为海洋(湖泊)，上凸者为陆地。②判断裸地与绿地：裸地同陆地，绿地同海洋。③判断城区与郊区：等压面下凹为城区，上凸为郊区。(3)判断近地面天气状况和气温日较差等压面下凹者，多阴雨天气，日较差较小；等压面上凸者，多晴朗天气，日较差较大。地面500mCABD2.判断AB处的冷热状况？1.补充ABCD处的热力环流？3.比较ABCDEF气压值的大小？EF等压面800hpa受热冷却B＞A＞C＞E＝F＞D高压低压高压低压“高压”和“低压”是针对同一水平面上的气压差异而言，垂直方向上永远是海拔越高，气压越低。HADBC

右图中，弧线为等压线，虚线表示水平面。读图回答：（１）A、B两点，气压较低的是＿＿＿点，气温较高的是＿＿＿点。请在图中画出大气的垂直运动。（２）C、D两点中，气压较高的是＿＿＿点。请在图中画出大气的水平运动。ＢＢＤ实战演练：3.热力环流的应用热冷冷热陆地海洋陆地海洋沙石（陆地）的昼夜温差=30℃-15℃=15℃水（海洋）的昼夜温差=20℃-17℃=3℃海洋陆地海洋陆地升温快：热低压高压升温慢：冷高压低压降温慢：热高压低压降温快：冷高压海风陆风低压海陆风

海水的比热远比陆地高，陆地白天升温快夜晚降温也快，温差较大；海洋白天升温慢夜晚降温也慢，温差较小。海陆风海风（白天）陆风（夜晚）风从海洋吹向陆地风从陆地吹向海洋影视片中往往让女主角面向大海，海风吹拂面部让头发向后飘逸以反映女主人公的快乐心情，如果你是导演，请结合滨海地区陆地和海洋表面气温日变化的曲线图，选择什么时间段来拍摄该情景。A．18时～次日7时B．8时～当日16时C．16时～次日8时D．6时～次日8时B（2）山谷风增温快

（热源）增温快

（热源）增温慢

（冷源）谷风谷风谷风山风降温快（冷源）降温快（冷源）降温慢（热源）山风山风上方谷火烧火烧上方谷”失败的原因是什么？凝结核在天乎？在人也！熊熊的大火使此山区的近地面空气受热膨胀上升，周围的空气收缩下沉，形成山风，在加上燃烧柴草产生大量烟尘，为水汽提供凝结核，其中心因空气上升冷凝结而降雨。后人有诗叹曰：“谷口风狂烈焰飘，何期骤雨降青霄。武侯妙计如能就，安得山河属晋朝！”

（3）城市热岛环流市区郊区郊区AABB城市热岛效应

城市热岛效应成因及治理措施成因：

1、人类生产活动过于集中，向外界排放较多的热量

2、城市下垫面改变，绿化减少

3、大气污染严重，温室效应增强

4、建筑物过于密集，空气难以流通治理措施：

1、加强城市绿化，构建“森林城市”

2、地表采用“绿色”建筑材料，减少地表吸热

3、治理和控制大气污染

4、控制城市人口数量，减少人为排热

5、合理规划城市格局，因地制宜陆地海洋A冷却高气压B受热低气压高气压低气压CD1.此图表示的是白天还是夜间？白天2.比较A、B、C、D四点的气压值。A＞B＞D＞Cabcde乙甲丙丁高气压低气压高气压低气压受热冷却若a、b、c、d、e为不同气压值，则气压值由大到小排列是:a＞b＞c＞d＞eabcde乙甲丙丁高气压低气压高气压低气压受热冷却若a、b、c、d、e为不同气温值。则气温值由大到小排列是：a＞b＞c＞d＞e(1)导致图示现象发生的大气运动形式，最可能是()A．城市热岛环流B．海陆风C．季风环流D．山谷风(2)图中城市大气污染危害较重的时间出现在()A．春季B．秋季C．白天D．夜间BC【解析】B、C。本题组主要考查热力环流中海陆风的形成及影响。第(1)题，由图中烟雾的飘动方向可判定白天风由海洋吹向陆地，夜间风由陆地吹向海洋，应该是海陆风。第(2)题，当烟雾飘向陆地时，大气污染较为严重，因不知图示地区所处的位置，所以无法确定哪一季节污染危害较重，但可以确定白天时烟雾飘向陆地，污染危害较严重。【考点1】热力环流

下图为某城区及附近地区大气的水平运动俯视示意图，读图完成(1)～(2)题。(1)图示区域大气运动系统属于()A．三圈环流B．季风环流C．热力环流D．反气旋(2)形成该大气运动系统的主要原因是()A．温室效应B．海陆热力差异C．地势起伏D．城市热岛效应CD【解析】C、D。本题组主要考查常见的热力环流——城市风的知识。从上图中近地面风吹向城区，高空风吹往郊区可知是常见的热力环流——城市风，形成的主要原因是城区释放大量的人为热，导致城区气温高于郊区，形成“城市热岛”，引起空气在城市上升，在郊区下沉，近地面风由郊区吹向城市，在城市与郊区之间形成城市热岛环流。等压面的判读下图为近地面等压面分布示意图，据此回答(1)～(3)题。(1)若等压面弯曲是由近地面冷热不均导致的，则下面描述正确的是()A．甲地温度高，气压低B．垂直方向气流：甲处上升，乙处下沉C．乙地气温低，气压高 D．水平方向气流：由甲流向乙D(2)若甲、乙示意城市和郊区气压状况，则此时()①甲为城市②乙为城市③气压高④气压低A．①③B．②④C．①④D．②③B(3)若甲位于亚欧大陆，乙位于太平洋，则()A．甲为亚洲低压，乙为夏威夷高压B．洛阳此时盛行东南风C．此时北极地区的驯鹿南迁D．印度此时盛行西南风C【解析】D、B、C。本题组主要考查等压面图判读的相关知识。第(1)题，根据等压面的凸凹状况，可知甲处是低温高压，气流下沉，而乙处是高温低压，气流上升；同一水平面上，气流由甲吹向乙。第(2)题，根据城区气温高而气压低，等压面下凹，郊区气温低、气压高，等压面上凸可知，甲处为郊区，乙处为城区。第(3)题，甲处是亚欧大陆，被亚洲高压控制，乙处是太平洋，是低压，说明是北半球的冬季，我国盛行西北季风，南亚(印度)盛行东北季风，此时北极地区的驯鹿南迁避寒，寻找食物过冬。

大气的水平运动深度链接风向图的判读1、风向标风向：指风吹来的方向。画有风尾或者风旗的一方即为风向。1、一道风尾为2级2、一个风旗为8级风级的表示方法：风杆风尾每一道风尾代表风力2级风杆与风尾一起指示风向北风6级西风4级西南风10级东风6级南风8级西北风2级东北风12级风力最大为12级，四道风尾表示7级风，8～12级风用符号表示.表示风力8级西东南北东南风6级西北风6级深度链接风向图的判读1、风向标2、风玫瑰图风玫瑰图——风频、风速的描绘概念：风玫瑰图是以“玫瑰花”形式表示各方向上气流状况重复率的统计图形，所用的资料通常是一个地区多年的平均统计资料，其类型一般有风向玫瑰图和风速玫瑰图。应用：风玫瑰图在气象统计、城市规划、工业布局等方面有着十分广泛的应用。风玫瑰图的基本形式及变化风频玫瑰图风速玫瑰图风向玫瑰图（风频图）是将风向分为8个或16个方位，在各方向线上按各方向风的出现频率，截取相应的长度，将相邻方向线上的截点用直线联结的闭合折线图形。在图1中该地区最大风频的风向为北风，约为20％（每一间隔代表风向频率5％）；中心圆圈内的数字代表静风的频率。

如果用这种方法表示各方向的平均风速，就成为风速玫瑰图。风玫瑰图还有其他形式，如图2～图5，其中图3为风频风速玫瑰图，每一方向上既反映风频大小（线段的长度），又反映这一方向上的平均风速（线段末段的风羽多少）；图4～图5为无量化的风玫瑰简易图，线段的长度表示风频的相对大小。

学以致用3．下图示意上海某年的风频，据此回答下列问题。(1)这一年上海的最大风频风向是________，一般出现在________(夏、冬)季。(2)如果仅考虑城市大气环境保护，上海的石化工业应分布在城市的________郊外，这是因为_________(3)这一年上海年降水量达到近20年的最大值，从图中可以看出的原因是_____________。东南风夏西南大气污染严重的企业应布局在城市最小风频的上风向这一年来自海洋的东南风的风频极大,带来了充足的水汽,降水较多(4)如果该图表示风速玫瑰图，最大风速的风产生的主要原因是(

)A．亚洲高压中心与阿留申低压中心间的气压差大B．亚洲高压中心与冰岛低压中心间的气压差大C．亚洲低压中心与夏威夷高压中心间的气压梯度力大D．亚洲低压中心与亚欧高压中心间的气压梯度力大C高压低压气压差气压梯度水平气压梯度力大气水平运动（风）直接原因大气的水平运动水平气压梯度力一力作用，风向垂直于等压线(hPa)10081010一力作用北半球（二）大气的水平运动二力平衡时，风向平行于等压线(hPa)10081010水平气压梯度力地转偏向力高空北半球高空中的风（二）大气的水平运动风的形成（二）大气的水平运动思考：

高空的风分别受到哪些力的作用，这些力分别有什么特点？

三力平衡时，风向斜穿等压线(hPa)10081010水平气压梯度力地转偏向力地面摩擦力近地面近地面的风北半球（二）大气的水平运动风的形成（二）大气的水平运动思考：

近地面的风分别受到哪些力的作用，这些力分别有什么特点？10081010(hPa)1008101010081010风向风力水平气压梯度力地转偏向力地面摩擦力三力平衡时，风向斜穿等压线近地面一力作用，风向垂直于等压线二力平衡时，风向平行于等压线高空影响风向的因素及与等压线的关系北半球（二）大气的水平运动引起空气运动的直接动力是什么?高空风向取决于哪些力的作用?风向稳定时指向何方？与高空风向相比，近地面风的受力、风向有何不同?空气的水平运动——风.swf请观察分析:空气的水平运动——风力的名称产生原因方向大小作用水平气压梯度力高低压之间存在气压梯度垂直于等压线并由高压指向低压水平面单位距离气压梯度越大，水平气压梯度力越大形成风的直接原因地转偏向力由于地球自转产生的一种促使沿地表作水平运动的物体偏离其运动方向的力垂直于风向，北半球向右偏，南半球向左偏赤道地区为零，向两极逐渐增大只改变风向，北半球右偏，南半球左偏，不改变风速的大小摩擦力地面与空气之间，以及运动状况不同的空气层之间产生的阻力与风向相反与下垫面状况有关，与风速的大小有关减小风速，不直接改变风向，对近地面大气的运动影响显著气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向的影响[练习1]下图示意某一等高面。P1、P2为等压线，

P1、P2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。回答(1)若图示为北半球，P1>P2，则O点风向为(

)A.④或⑤

B.③或④

C.⑥或⑦D.⑤或⑥(2)若图示为高空等高面，P1<P2，则O点风向为(

)A.③或⑦B.①或⑧

C.⑦或⑧D.②或③BA[练习2]读