大气受热过程和大气运动 教学课件2023-2024学年高中地理人教版（2019）必修第一册

大气的受热过程和大气运动Theheatingprocessandatmosphericmotionoftheatmosphere第二节广寒宫课标解读普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）中华人民共和国教育部制定人民教育出版社课标要求1.6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。1.运用图示说明大气的受热过程，能利用大气受热原理解释常见的地理现象。2.理解热力环流的形成，并能解释自然界中的热力环流。3.了解水平气压梯度力、地转偏向力、近地面摩擦力及其对大气水平运动的影响；学会根据气压分布图及有关条件来判断风力大小和风向。学习目标Interpretationofcurriculumstandards大气水平运动04目录大气的受热过程01大气的保温作用02大气热力环流03大气的受热过程01大气调查：从生活感受出发，你觉得大气受热的能量来自哪里？2017年7月13日下午，一张非洲游客头顶毛巾，靠坐在遮阳伞栏杆边的照片热传。武警天安门警卫支队相关负责人告诉记者，“当时是12-14点的哨兵在值勤，看到有几名游客在岗伞内，问了情况，了解到其中一人有中暑现象，随即呼叫了医生。”“当时地面温度非常高，周围空气烤得慌。”大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换大气的受热过程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1.大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射能量最集中的部分物体的温度越高辐射中最强部分的波长越短太阳表面温度太阳辐射

短波辐射

长波辐射太阳辐射光谱示意图5500°C

地表、近地面大气温度地面辐射

22°C

大气辐射

大气的受热过程2.大气的受热过程（1）太阳暖大地大气的受热过程散射吸收地面反射地面吸收大气层太阳辐射要穿过厚厚的大气层小部分被大气吸收或反射大部分到达地表太阳辐射是地面的直接热源短波辐射长波辐射图例：太阳辐射反射2.大气的受热过程（2）大地暖大气大气的受热过程太阳辐射散射吸收地面反射反射大气层短波辐射长波辐射图例：地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源地面吸收太阳辐射而增温以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气地面辐射地面吸收吸收2.大气的受热过程（2）大地暖大气大气的受热过程太阳辐射散射吸收地面反射反射大气层短波辐射长波辐射图例：近地面大气吸收地面长波辐射后又以对流、传导等方式层层向上传递能量地面辐射地面吸收吸收2.大气的受热过程（3）大气还大地大气的受热过程太阳辐射散射吸收地面反射反射大气层短波辐射长波辐射图例：大气增温的同时形成大气辐射少部分能量射向宇宙空间地面辐射吸收地面吸收大气辐射大部分向下射回地面称为大气逆辐射把热量还给地面大气逆辐射大气对太阳辐射的吸收具有选择性2.大气的受热过程太阳暖大地、大地暖大气、大气还大地大气的受热过程近地面大气主要的、直接的热源：地面长波辐射太阳地面大气短波辐射长波辐射太阳暖大地大地暖大气2.大气的受热过程太阳暖大地、大地暖大气、大气还大地大气的受热过程大气逆辐射把热量传给地面，一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用太阳地面大气短波辐射长波辐射太阳暖大地大地暖大气大气还大地大气逆辐射高处不胜寒，起舞弄清影，何似在人间苏轼水调歌头大气的受热过程2.大气的受热过程原理应用高处不胜寒？大气的受热过程2.大气的受热过程原理应用地面是近地面大气主要、直接的热源

海拔越高，到达的地面辐射越少，气温越低一天中最高温在午后2时？大气的受热过程2.大气的受热过程原理应用正午太阳高度最大，阳光最强烈，但是地面吸收太阳短波辐射转化为地面长波辐射加热大气需要一定时间，因此午后1-2个小时气温最高大气的保温作用02大气大气的保温作用大气逆辐射把热量传给地面，这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用大气逆辐射温室气体增多大气逆辐射化石燃料燃烧增强大气的保温作用全球变暖注：主要的温室气体有水汽（H2O）、二氧化碳（CO2）、氧化亚氮（N2O）、氟利昂、甲烷（CH4）等保温作用增强气温变高原理应用大气逆辐射地面辐射吸收增强多云夜晚更暖和天空云层厚，大气逆辐射强，保温作用强大气的保温作用原理应用大气逆辐射冬夜晴无雨早起必有霜天气晴朗，天空云量少，大气逆辐射弱，保温作用下降，昼夜温差大，温暖白天形成较多水蒸气，夜间地面气温很低，凝华成固态大气的保温作用原理应用大气逆辐射人造烟幕防御霜冻增强了大气逆辐射，补偿地面损失的热量，加强对地面的保温作用大气的保温作用原理应用大气逆辐射蔬菜大棚玻璃花房白天，塑料薄膜、玻璃能让太阳短波辐射透射进入，而地面长波辐射却不能穿透散失，从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里夜晚，由于覆盖材料的保温作用，室内气温不至于过低大气的保温作用原理应用大气逆辐射大气对太阳辐射的削弱作用Weakeneffects大气的受热过程Heatprocess大气对地面的保温作用Heatpreservationeffects……大气的受热过程吸收反射散射太阳暖大地大地暖大气大气还大地大气逆辐射近地面大气主要热源地面辐射大气最重要的能量来源太阳辐射大气热力环流03大气1.大气运动(1)成因热量差异太阳辐射分布不均1.大气运动(2)分类水平运动垂直运动风上升、下沉天气变化1.大气运动(3)意义热量与水汽输送为什么暖气在下，空调在上？实验实验用品：1000ml烧杯、分别装有热水与冰块的两个50ml烧杯操作：将热水与冰块分别放置两端，用大烧杯盖住两个小烧杯，观察水雾是如何运动的，有什么规律？2.大气热力环流(1)概念由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流冷热大气运动最简单的形式2.大气热力环流(1)概念①等压面是空间中气压相等的点组成的面等压面①1015101010051000地面单位：百帕（hpa）等压线:气压相等的点连接起来所成的封闭线地表性质均一，且温度一致地表受热均匀2.大气热力环流(2)原理地面AB受热上升冷却下沉低高高低等压面A’B’地表冷热不均1015101010051000热冷2.大气热力环流(2)原理地面ABC受热上升冷却下沉冷却下沉低高高高低低等压面A’B’C’气压：B＞A＞A‘＞B’“热胀冷缩”10151010100510002.大气热力环流(2)原理地面思考：气温、气压、气流三者之间有什么关系？地面温度高的区域空气膨胀上升，使得空气柱内分子数目减少，气压降低。气温高低气压差异→→空气运动空气柱气温高低引起空气垂直方向上的上升或下沉运动，使同一水平面产生气压差异，空气水平运动热气球孔明灯水雾城市风海陆风山谷风热力环流常见形式2.大气热力环流(3)常见形式思考：阅读教材P37案例：城市热岛环流1.城市与郊区温度相比有何特点？原因是什么？2.根据热力环流原理说明城市热力环流的形成过程3.城市热岛环流对空气污染严重工厂的布局有何要求？上升气流由郊区流向中心区由郊区流向中心区中心区郊区郊区城市热岛环流低高高有大气污染的工业应布局在城市风范围以外海陆风低高高低海风陆地升温快（相对为热源）海洋升温慢（相对为冷源）白天海陆热力性质差异海陆风低高高低陆风陆地降温快（相对为冷源）海洋升温慢（相对为热源）夜晚活动：分析夏冬季海陆大气热力环流君问归期未有期，巴山夜雨涨秋池。何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时。夜雨寄北李商隐

（唐）思考：“巴山”为何会“夜雨涨秋池”？（巴山：泛指我国西南山地）山谷风高低低山坡升温快相对为热源同一水平面空气升温慢相对为冷源谷风白天夜晚山谷风低高高山坡降温快相对为冷源同一水平面空气降温慢相对为热源山风大气热力环流总结大气热力环流01大气运动（1）成因02大气热力环流03常见形式（2）类型（3）意义（1）概念（2）原理城市热岛环流海陆风山谷风大气水平运动——风04大气风风车风风筝风风浪空气在运动过程中会受到哪些因素影响？水平气压梯度力摩擦力地转偏向力（水平气压差异）阅读教材，讨论气压/hpa101010201030水平气压梯度力B同一水平面上单位距离间的气压差水平气压梯度1.作用力（1）水平气压梯度力由同一水平面的气压梯度产生的促使大气由高压区流向低压区的力水平气压梯度力①②方向：垂直于等压线，由高压指向低压方向和大小③大小：取决于气压梯度形成风的直接原因A风1.作用力（1）水平气压梯度力1010hpa1000hpaAB比较A、B两地的风力气压梯度越大，水平气压梯度力越大，风力越大A＞B1010hpa1000hpa1005hpaAB1.作用力（1）水平气压梯度力比较A、B两地的风力同一幅等压线图的情况下，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大A＞B水平气压梯度力B由于地球自转，导致物体水平运动方向发生偏转的力称为地转偏向力地转偏向力1.作用力（2）地转偏向力北半球作用力示意图①北半球右偏，南半球左偏(垂直于空气运动的方向）方向和大小②A地转偏向力改变风向，不改变大小风为何荒漠地区的风速比林地大？为什么海上的风速比陆地上大？水平气压梯度力B两个相互接触并挤压的物体，在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力摩擦力1.作用力（3）摩擦力北半球作用力示意图①方向：方向与风向相反方向和大小②A地转偏向力大小：取决于地表的粗糙程度摩擦力对风有阻碍作用，可以减小风速风摩擦力影响风的三种力方向大小风速风向水平气压梯度力地转偏向力摩擦力垂直于等压线由高压指向低压与风向垂直北半球向右偏南半球向左偏与风向相反等压线越密集水平气压梯度力越大大小随纬度增加而增加赤道为零下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大，反之越小水平气压梯度力越大，风速越大不影响风速使风速减小风沿水平气压梯度力方向运动使风向逐渐偏离气压梯度力的方向摩擦力越大，风向与等压线之间的夹角越大2.风向（1）近地面的风风水平气压梯度力摩擦力地转偏向力2.风向（1）近地面的风风水平气压梯度力摩擦力地转偏向力影响因素：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力风向与等压线斜交2.风向（2）高空的风风水平气压梯度力地转偏向力2.风向（2）高空的风风水平气压梯度力地转偏向力影响因素：水平气压梯度力、地转偏向力风向与等压线平行如图所示，一架飞机在北半球自东向西飞行，飞机左侧是高压，可判断（）低压高压东西A.顺风飞行B.逆风飞行C.风从南侧吹来D.风从北侧吹来B风向课时作业偏东（东南）风海平面气压分布图（2016年11月9日6时）思考1.比较甲、乙两地气压梯度大小，并说明理由。2.在图上画出甲、乙两地的风向。3.比较甲、乙两地风速大小，并说明理由。偏北（西北）风风向等压线图判断风速风向判断：“三步骤”定水平气压梯度力在等压线图中，画出过该点的切线，并过切点作垂直于切线的虚线箭头（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。定地转偏向力分清图示是哪个半球，面向水平气压梯度力的方向，若是北半球，风向向右偏；若是南半球，风向向左偏。定最终风向①近地面：在三力作用下，最终风向与等压线成一夹角（30°~45°）。②高空：风向与等压线平行。作图：等压线图上画风向1018AB1016101410121010北半球近地面风向水平气压梯度力约45°风速判断：同一幅等压线分布图上等压线密集的地方，水平气压梯度力大，风速大不同等压线分布图上要判断单位距离内的气压差，气压