教育专题：地理①必修21《冷热不均引起大气运动》PPT课件.ppt

第一节第一节 冷热不均引起大气运动冷热不均引起大气运动大气的热力作用大气的热力作用大气的削弱作用大气的削弱作用大气的保温作用大气的保温作用一一 YcDsmYcDsm 2015.12.03 2015.12.03大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换，太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源。投射到地球上的太阳辐射能，在穿过大气的过程中，部分被大气吸收或反射。大部分到达地面，并被地面反射或吸收（47%被地面吸收）。地面吸收太阳辐射能而增温，同时又以长波辐射的形式把热量传给大气。这种辐射热交换是大气增温的最重要方式，因此说地面是近地面大气主要、直接的热源。一、大气的受热过程一、大气的受热过程、地球上的能量源泉是：、地球上的能量源泉是：太阳辐射太阳辐射太阳辐射太阳辐射太阳辐射的能量主要集中太阳辐射的能量主要集中在波长较短的可见光部分在波长较短的可见光部分辐射规律辐射规律1、物体的温度越、物体的温度越高高，辐射中，辐射中最强最强 部部 分分 的的 波波 长长 越越 _2、物体的温度越、物体的温度越_，辐射中，辐射中最强部分的波长越最强部分的波长越 _低低长长短短6000K短波辐射短波辐射长波辐射长波辐射(红外线红外线)辐射波长：大气辐射辐射波长：大气辐射地面辐射地面辐射太阳辐射太阳辐射大气上界大气上界地面地面太太阳阳辐辐射射大气吸收大气吸收太太阳阳辐辐射射O3云层云层较大的尘埃较大的尘埃微小颗粒微小颗粒H2O、CO2大气散射大气散射大气反射大气反射（一）大气对太阳辐射的（一）大气对太阳辐射的削弱作用削弱作用1.一天中早晨气温低于中午的原因一天中早晨气温低于中午的原因?根据所学知识解释下列现象：根据所学知识解释下列现象：太阳高度小太阳高度小经过的大气路程长经过的大气路程长大气削弱多大气削弱多太阳高度大太阳高度大经过的大气路程短经过的大气路程短大气削弱少大气削弱少2、烈日下处于暴晒的你，忽然来一片云，你马上感觉、烈日下处于暴晒的你，忽然来一片云，你马上感觉凉快的原因？凉快的原因？云层削弱了一部分太阳辐射。云层削弱了一部分太阳辐射。3 3、阴天，天空为什么仍是明亮的？、阴天，天空为什么仍是明亮的？4 4、为什么晴朗的正午天空呈蓝色，早晚呈红色？、为什么晴朗的正午天空呈蓝色，早晚呈红色？大气对太阳辐射的散射作用大气对太阳辐射的散射作用 正午太阳高度大，穿过路程短，波长较短正午太阳高度大，穿过路程短，波长较短的蓝光易被散射，因而天空呈蓝色；早晚阳光的蓝光易被散射，因而天空呈蓝色；早晚阳光斜射，穿过路程长，各色短波光线皆被散射，斜射，穿过路程长，各色短波光线皆被散射，剩下波长较长的红光投射地面，阳光红似火，剩下波长较长的红光投射地面，阳光红似火，地平线附近的天空呈红色霞光。地平线附近的天空呈红色霞光。（二）大气对地面的（二）大气对地面的保温作用保温作用大气上界大气上界地面地面地面增温地面增温地地面面辐辐射射射向宇宙空射向宇宙空 间间大大气气吸吸收收“太阳暖大地太阳暖大地”“大气还大地大气还大地”“大地暖大气大地暖大气”大大气气辐辐射射射向地面射向地面太太阳阳辐辐射射H2O、CO2大大气气逆逆辐辐射射太太阳阳辐辐射射地面是大气的地面是大气的直接直接热源热源地面通过地面通过大气逆辐射大气逆辐射补偿损失的热量补偿损失的热量太太阳阳辐辐射射地地面面辐辐射射玻璃温室玻璃温室大气作用大气作用-保温作用保温作用太阳太阳辐射辐射地地面面吸吸收收地地面面辐辐射射大气大气吸收吸收 利用利用“温室效应温室效应”原理，我国北方地区冬季采用大棚技术原理，我国北方地区冬季采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物。参考下图，分别说明大棚技术对农业种植蔬菜、花卉等作物。参考下图，分别说明大棚技术对农业生产生产光、热、水光、热、水条件的有利影响。条件的有利影响。答案答案:使冬季的太阳使冬季的太阳光照得以充分利用；光照得以充分利用；提高了大棚内的温提高了大棚内的温度，使作物在冬季度，使作物在冬季也可种植（可以减也可种植（可以减轻冻害，提高农业轻冻害，提高农业生产抗灾能力）；生产抗灾能力）；有利于保持、调节有利于保持、调节大棚内空气和土壤大棚内空气和土壤的水分。的水分。为什么月球表面昼夜温差比地球大得多？为什么月球表面昼夜温差比地球大得多？仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面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？温度的昼夜变化不像月球那样明显？月球月球夜间由于没有大气的保温效夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，月应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，温度很低面温度骤降，温度很低白天，大气削弱了到白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，达地面的太阳辐射，气温不会太高气温不会太高夜间，地面辐夜间，地面辐射绝大部分热射绝大部分热量又被大气逆量又被大气逆辐射还给地面，辐射还给地面，使气温不致降使气温不致降得过低得过低白天，由于没有大气对太白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高温度升得很高大气大气上界上界地球地球1 1、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？夜晚？2 2、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？作用？（因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬射弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）（人造烟幕能增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐（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，所以可防射损失的热量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻）御霜冻）根据所学知识解释下列现象：根据所学知识解释下列现象：大气的热力作用大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用大气的保温效应大气的保温效应太阳辐射太阳辐射大气大气吸收作用吸收作用反射作用反射作用散射作用散射作用削弱作用削弱作用地面地面大气逆辐射大气逆辐射地面辐射地面辐射宇宇宙宙空空间间保温效应保温效应直接直接热源热源直接直接热源热源二、热力环流二、热力环流 大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动实现的。大气运动的能量来源于太阳辐射。太阳辐射能的纬度分布不均，造成高低纬度间的温度差异，这是引起大气运动的根本原因。由于地面的冷热不均而引起的空气环流，称为热力环流。它是大气运动的最简单形式。P29 活动：引入活动：引入 冷热不均引起空气流动冷热不均引起空气流动补充：生活中的实例：补充：生活中的实例：空地上燃烧纸片，看灰烬飘落的方空地上燃烧纸片，看灰烬飘落的方向向空气对流实验：空气对流实验：在一间门窗紧闭的房间内，将一支点着的蜡烛靠近两在一间门窗紧闭的房间内，将一支点着的蜡烛靠近两支点着的松香。支点着的松香。设问：图中哪一种现象最有可能发生？为什么？设问：图中哪一种现象最有可能发生？为什么？ABC热力环流的形成1、海拔、海拔2、等压面、等压面B A C等等压压面面冷却冷却冷却冷却受热受热高气压高气压低气压低气压低气压低气压受受 热热 均均 匀匀热力环流的形成演示高气压高气压低气压低气压低气压低气压冷却冷却冷却冷却受热受热B A C高气压高气压高气压高气压低气压低气压高气压高气压低气压低气压低气压低气压B A C高气压高气压高气压高气压低气压低气压大气的大气的垂直运动垂直运动同一水平面同一水平面气压差异气压差异大气的大气的水平运动水平运动根本根本原因原因直接直接原因原因地面冷地面冷热不均热不均陆地陆地海洋海洋陆地：增温快陆地：增温快(热热)(1)(1)海陆风海陆风陆地陆地海洋海洋陆地：降温快陆地：降温快(冷冷)陆地陆地海洋海洋低低高高高高低低常见热力环流形式及其影响常见热力环流形式及其影响市区市区郊区郊区郊区郊区(3)城市和郊区之间的热力环流参看课本：参看课本：P51、52103010201010（hPa）同一水平面上，单位距离间的气压差，叫气压梯度AB三、三、大气的水平运动大气的水平运动气压梯度（百帕）（百帕）100010051010水平面上存在着气压梯度，就产水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由高压区流向低压生了促使大气由高压区流向低压区的力，叫水平气压梯度力。区的力，叫水平气压梯度力。1.水平气压水平气压梯度力梯度力风风空气的水平运动空气的水平运动a.a.垂直于垂直于等压线等压线b.b.由高压由高压指向低压指向低压c.等压线越密，梯度力越大，风速越大等压线越密，梯度力越大，风速越大2.2.地转偏向力地转偏向力（百帕）（百帕）100010051010水平气压水平气压梯度力梯度力地转偏向力地转偏向力（北半球）（北半球）a.a.北半球向右偏，北半球向右偏，南半球向左偏；南半球向左偏；b.b.垂直于空气的运动垂直于空气的运动 方向方向(即风向即风向)；c.c.由低纬向由低纬向 高纬增大；高纬增大；32在气压梯度力和地转偏向力共同作用下的风在气压梯度力和地转偏向力共同作用下的风（北半球高空）（北半球高空）（百帕）（百帕）10001005101010151020气气压压梯梯度度力力地转偏向力地转偏向力风向风向气压梯度力气压梯度力地转偏向力地转偏向力风向风向3.地面摩擦力地面摩擦力:地转偏向力地转偏向力（百帕）（百帕）100010051010（北半球）（北半球）风向风向地面摩擦力地面摩擦力与空气运动方向相反。与空气运动方向相反。水平气压水平气压梯度力梯度力近地面的风：近地面的风：斜穿等压线摩擦力既改变物体摩擦力既改变物体运动的方向，也改运动的方向，也改变物体运动的速度变物体运动的速度力对风向的影响气压梯度力气压梯度力（高）（高）（低）（低）（北半球）（北半球）风向风向摩擦力摩擦力地转偏向力地转偏向力（1）1力：气压梯度力：风向垂直等压线，由高压指向低压（2 2）2 2力：力：气压梯度力气压梯度力+地转偏向力地转偏向力 风向平行于等压线（3）3力：力：气压梯度力+地转偏向力+摩擦力 风向斜穿等压线水平气压梯度力水平气压梯度力地转偏向力地转偏向力(使风向垂直于等压线使风向垂直于等压线)(使北半球风向右偏使北半球风向右偏,南半球风向左偏南半球风向左偏)地面摩擦力地面摩擦力大大大大气气气气作作作作水水水水平平平平运运运运动动动动所所所所受受受受作作作作用用用用力力力力二力平二力平衡衡,风向风向平行于平行于等压线等压线三种力三种力共同作共同作用下用下,风风向斜穿向斜穿等压线等压线（与空气的运动方向相反）（与空气的运动方向相反）空气产生水平空气产生水平运动的原动力运动的原动力活活动动等等压压线线的的疏疏密密程程度度反反映映了了气气压压梯梯度度的的大大小小。根根据据下下图图完完成成下下列列要要求求。（1）甲甲、乙乙两两地地，哪哪里里的的气气压压梯梯度度大大？简简要说明判断理由。（要说明判断理由。（2）在图上画出甲、乙两地的风向。）在图上画出甲、乙两地的风向。乙：东南风；甲：西北风乙：东南风；甲：西北风练习：练习：1.在北半球等压线图中，近地面风向是-高空风向是高空风向是-10101005百帕百帕ABCDBA2000米米等压面等压面3124地面地面AB2.2.把把1 1至至4 4点按气压由高到低排序点按气压由高到低排序-绘出热力环流过程箭头绘出热力环流过程箭头A A、B B哪受热，哪冷却？哪受热，哪冷却？1 1、3 3、4 4、2 2受热受热冷却冷却 3.3.在不同的图中，风力大小的判读要注意以下两点：在不同的图中，风力大小的判读要注意以下两点：（1 1）“相同比例尺相同比例尺”，相邻两条等压线数值差越大，风力越大。，相邻两条等压线数值差越大，风力越大。（2 2）“不同比例尺不同比例尺”，在等压线疏密一致，等压距相等的情况下比，在等压线疏密一致，等压距相等的情况下比例尺越大，风力越大。例尺越大，风力越大。B处风力大于处风力大于A处处C处风力大于处风力大于D处处3 3下列四幅图能正确反映北半球近地面风向的是下列四幅图能正确反映北半球近地面风向的是4.4.在下图中绘出北半球近地面在下图中绘出北半球近地面A A、B B两种气压状况下的大气运动情形两种气压状况下的大气运动情形103010201010101010201030水平气压梯度力水平气压梯度力AB实际风向实际风向