《地球上的大气》PPT课件.ppt
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1、蓝天“大气”存在的证据第二讲:地球上的大气第二讲:地球上的大气三、大气的运动1、冷热不均引起的热力环流冷热不均引起的热力环流如果地面受热均匀,大气无运动。如果地面受热均匀,大气无运动。太阳辐射太阳辐射在各纬度分布不均在各纬度分布不均,导致地面冷热不均导致地面冷热不均。地面冷。地面冷热不均,大气将如何运动呢?热不均,大气将如何运动呢?ABC等压面 把空间气压值相同的把空间气压值相同的各点组合而成的面叫各点组合而成的面叫做等压面。做等压面。冷热不均引起空气的上升、下沉,即空气冷热不均引起空气的上升、下沉,即空气的的垂直运动垂直运动,导致同一水平面产生,导致同一水平面产生气压差异气压差异。ABC受热
2、受热冷却冷却冷却冷却ABC高高低低低低高高高高低低同一水平面同一水平面存在存在气压差异气压差异,引起空气的,引起空气的水平运水平运动动,空气由,空气由高压高压处流向处流向低压低压处。处。A高高低低低低高高高高低低 大气运动的能量来源是什么?大气运动的能量来源是什么?BC太阳辐射太阳辐射气压差异气压差异各纬度受热不均,导各纬度受热不均,导致地面冷热不均致地面冷热不均地面间冷热不均引起的空气环流称为热力环流,地面间冷热不均引起的空气环流称为热力环流,它是大气运动最简单的形式。它是大气运动最简单的形式。大气水平运动的直接原因是什么?大气水平运动的直接原因是什么?大气运动的根本原因是什么?大气运动的根
3、本原因是什么?什么叫热力环流?什么叫热力环流?2000米米等压面等压面3124地面地面AB把把1至至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、B哪受热,哪冷却?哪受热,哪冷却?1、3、4、2受热受热冷却冷却 注意:我们所说的高低气压是对于同一水平面注意:我们所说的高低气压是对于同一水平面而言,垂直方向由地面往高空,气压逐渐递减。而言,垂直方向由地面往高空,气压逐渐递减。各各地地冷冷热热不不均均阳阳辐辐射射多多少少不不均均各各纬纬度度获获得得的的太太下下沉沉垂垂直直运运动动气气流流的的上上升升或或的的气气压压差差异异同同一一水水平平面面上上 (风风)大
4、大气气的的水水平平运运动动 热力环流热力环流(最简单形式)(最简单形式)造成造成引起引起导致导致形成形成冷热不均引起的大气运动冷热不均引起的大气运动(直接原因)(直接原因)(根本原因)(根本原因)由此可以看出:由此可以看出:地区间冷热不均,引起空气上升或下沉地区间冷热不均,引起空气上升或下沉的垂直运动;空气的上升或下沉导致了同一水平面上气的垂直运动;空气的上升或下沉导致了同一水平面上气压的差异;气压差异则是形成空气水平运动的直接原因压的差异;气压差异则是形成空气水平运动的直接原因 某城市为我国重要的钢铁、化学工业基地,该城工业某城市为我国重要的钢铁、化学工业基地,该城工业区、商业、文化及住宅区
5、的分布如简图所示,住在该城的区、商业、文化及住宅区的分布如简图所示,住在该城的居民们发现,白天商业、文化和住宅区的大气污染现象会居民们发现,白天商业、文化和住宅区的大气污染现象会加剧,每到夜晚则减轻,请分析其原因。加剧,每到夜晚则减轻,请分析其原因。现实生活中的热力环流现象现实生活中的热力环流现象 白白天天在在太太阳阳照照射射下下,陆陆地地增增温温快快,气气温温比比海海面面高高,空空气气膨膨胀胀上上升升,高高空空气气压压比比原原来来气气压压升升高高,空空气气由由大大陆陆流流入入海海洋洋;近近地地面面陆陆地地形形成成低低气气压压,而而海海洋洋上上因因气气温温低低,加加之之因因有有空空气气流流入入
6、形形成成下下沉沉空空气气,形形成成高高气气压压,使使下下层层空空气气由由海海洋洋流流入入大大陆陆,形形成成海海风风;夜夜间间与与白白天天大大气气的的热热力力作作用用相反而相反而形成陆风形成陆风,如图:,如图:(1)海陆风:)海陆风:热力环流举例热力环流举例 白天因山坡上的空气增热强烈,于是暖空气沿坡上升,形成谷风(如下图a)。夜间因山坡空气迅速冷却,密度增大,因而沿坡下滑,流入谷地,形成山风(如下图b)。(2)山谷风:市市 区区郊郊 区区郊郊 区区热热由郊区流向市区由郊区流向市区由郊区流向市区由郊区流向市区 由于城市人口集中、工业发达,居民生活、工业生产和交通工具消耗大量由于城市人口集中、工业
7、发达,居民生活、工业生产和交通工具消耗大量的燃料,的燃料,释放出大量的人为热,释放出大量的人为热,导致城市气温高于郊区(通常城市的年平均气温导致城市气温高于郊区(通常城市的年平均气温比郊区高比郊区高0.50.51.01.0),),形成形成“城市热岛城市热岛”。当大气环流微弱时,当大气环流微弱时,由于城市热岛由于城市热岛的存在,引起空气在城市上升,在郊区下沉,在城市和郊区之间形成了小型的热的存在,引起空气在城市上升,在郊区下沉,在城市和郊区之间形成了小型的热力环流,力环流,称为城市风。称为城市风。(3)、城市风:气气流流上上升升 由于城市风的出现,城区工厂排出的污染物随上升由于城市风的出现,城区
8、工厂排出的污染物随上升气流而上升,笼罩在城市上空,并从高空流向郊区,到气流而上升,笼罩在城市上空,并从高空流向郊区,到达郊区后下沉。下沉气流又从近地面流回市中心,并将达郊区后下沉。下沉气流又从近地面流回市中心,并将郊区工厂排出的污染物也带回了城市,致使城市的空气郊区工厂排出的污染物也带回了城市,致使城市的空气污染更加严重。污染更加严重。为了减轻城市的空气污染,在城市规划中,为了减轻城市的空气污染,在城市规划中,一定要一定要研究城市上空的风到郊区下沉的距离。研究城市上空的风到郊区下沉的距离。一方面一方面将污染严将污染严重的工厂布局在城市风的下沉重的工厂布局在城市风的下沉距离之外距离之外,避免这些
9、工厂,避免这些工厂排出的污染物从近地面流向城区。排出的污染物从近地面流向城区。另一方面另一方面,应将卫星,应将卫星城建在城市风城建在城市风环流之外环流之外,避免相互污染。,避免相互污染。1.1.引起大气运动的根本原因是引起大气运动的根本原因是:A A 地转偏向力地转偏向力 B B 同一水平面上的气压差异同一水平面上的气压差异C C 水平气压梯度力水平气压梯度力D D 因纬度不同造成的地面热量差异因纬度不同造成的地面热量差异课堂练习课堂练习2.2.产生大气水平运动的原动力产生大气水平运动的原动力:A A 水平气压梯度力水平气压梯度力 B B 地转偏向力地转偏向力C C 地面摩擦力地面摩擦力 D
10、D 前三个力的合力前三个力的合力3.3.大气运动的最简单的形式是大气运动的最简单的形式是:A A 气旋和反气旋气旋和反气旋 B B 风风C C 热力环流热力环流 D D 大气环流大气环流DAC4 4、关于热力环流的叙述,错误的是:、关于热力环流的叙述,错误的是:地区间的地面冷热不均是形成大气运动根本原因地区间的地面冷热不均是形成大气运动根本原因热力环流是大气运动的一种最简单的形式热力环流是大气运动的一种最简单的形式同一水平面气压差异是形成大气水平运动的直接原因同一水平面气压差异是形成大气水平运动的直接原因无论水平方向,还是垂直方向,空气总是从高压流向无论水平方向,还是垂直方向,空气总是从高压流
11、向低压低压D5 5、读右图,下列各点关系正确的是:、读右图,下列各点关系正确的是:A.AA.A比比B B点气压低点气压低B.BB.B比比D D点气压高点气压高C.C.B比比D点气压低点气压低D.CD.C比比D D点气压高点气压高D高度高度ACBD.等压面等压面地平面地平面6、下面四幅图表示的热力环流中,错误的是(、下面四幅图表示的热力环流中,错误的是()7、下图所示等压面分布图中,正确的是、下图所示等压面分布图中,正确的是()冷冷热热冷冷热热冷冷热热热热冷冷热热冷冷热热冷冷A.B.C.D.大气水平运动的原动力,是形成风的直接原因。大气水平运动的原动力,是形成风的直接原因。影响风向和风力(风速)
12、。影响风向和风力(风速)。(百帕)(百帕)100010051010水平面上存在着气压梯度,就产生了促使大气由水平面上存在着气压梯度,就产生了促使大气由高压区高压区流向流向低压区低压区的力,叫水平气压梯度力。的力,叫水平气压梯度力。风风2 2、大气的水平运动:、大气的水平运动:(1 1)水平气压梯度力)水平气压梯度力赤道上空的风赤道上空的风水平气压梯度力水平气压梯度力方向:方向:垂直于等压线,由高气压指向低气压。垂直于等压线,由高气压指向低气压。影响:影响:练习:1000A AB BC C100210041006100810101012101410161、A,B两地,何处风力最大?并说出理由。两
13、地,何处风力最大?并说出理由。同一地图中等压线密集处水同一地图中等压线密集处水平气压梯度力大,风也大。平气压梯度力大,风也大。2在下面四幅在下面四幅比例尺相同比例尺相同的等压线分布图中的等压线分布图中(单位:百帕),按风力大小排序正确的是:(单位:百帕),按风力大小排序正确的是:A.(1)()(2)()(3)()(4)B.(2)()(1)()(3)()(4)C.(3)()(1)()(2)()(4)D.(4)()(2)()(3)()(1)4 2 6 1 风力大小的本质是风力大小的本质是比较单位距离间的气压差异比较单位距离间的气压差异。单位距离间的气压差异越大,水平气压梯度力越大,单位距离间的气压
14、差异越大,水平气压梯度力越大,风力就越大。风力就越大。C3在下面四幅等压线分布图中(单位:百帕),在下面四幅等压线分布图中(单位:百帕),按风力大小排序正确的是:按风力大小排序正确的是:A.(1)()(2)()(3)()(4)B.(2)()(1)()(3)()(4)C.(3)()(1)()(2)()(4)D.(4)()(2)()(3)()(1)A100810101006100410021000(百帕)(百帕)高高空空风风的的形形成成在在水平气压梯度力水平气压梯度力与与地转偏向力地转偏向力共同作用下形成的风共同作用下形成的风风向风向平行于平行于等压线等压线北半球北半球地转偏向力地转偏向力气气压压
15、梯梯度度力力(2 2)地转偏向力)地转偏向力方向:方向:影响:影响:垂直于运动方向,北右南左。垂直于运动方向,北右南左。只改变风向,不改变风速。只改变风向,不改变风速。大小与风速成正比。大小与风速成正比。风向风向风压定律:背风而立,低压在左,风压定律:背风而立,低压在左,高压在右高压在右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水平气压水平气压梯度力梯度力 三种力共同作用下三种力共同作用下,风向风向与等压线成一夹角,并且摩与等压线成一夹角,并且摩擦力越大,夹角越大。擦力越大,夹角越大。(3 3)地面摩擦力)地面摩擦力近近地地面面
16、风风的的形形成成方向:方向:影响:影响:与空气运动方向(风向)相反,与空气运动方向(风向)相反,大小取决于地表的粗糙程度大小取决于地表的粗糙程度减小风速减小风速风压定律:背风而立,低压在左前,高压在右后风压定律:背风而立,低压在左前,高压在右后在北半球等压线图中,近地面风向是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ABCDBA下图为北半球理想等压线图,下图为北半球理想等压线图,图中的风向箭头代号正确的是(图中的风向箭头代号正确的是()A A练习:画出北半球画出北半球A、B、C三地的风?并说明风向。三地的风?并说明风向。1000A AB BC C10021
17、004100610081010101210141016 图图3示意某一等高面。示意某一等高面。M、N为等压线,为等压线,其气压值分别为其气压值分别为PM、PN,M、N之间的之间的气压梯度相同。气压梯度相同。是只考虑水平受力,是只考虑水平受力,不计空气垂直运动时,不计空气垂直运动时,O点空气运动的可点空气运动的可能方向。回答能方向。回答78题。题。7若此图表示北半球,若此图表示北半球,PMPN,则,则O点风向为点风向为A或或 B或或C或或 D或或图图3A8近地面,空气作水平运动时,所受摩近地面,空气作水平运动时,所受摩擦力与地转偏向力的合力方向擦力与地转偏向力的合力方向A与空气运动方向成与空气运
18、动方向成180角角 B与空气运动方向成与空气运动方向成90角角C与气压梯度力方向成与气压梯度力方向成90角角 D与气压梯度力方向成与气压梯度力方向成180角角图图3D水平气压梯度力水平气压梯度力地转偏向力地转偏向力风向垂直于等压线风向垂直于等压线(赤道上空的风(赤道上空的风)(垂直于风向,使北半球风垂直于风向,使北半球风向右偏向右偏,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衡二力平衡,风向平行风向平行于等压线于等压线(高空风高空风)三种力共三种力共同作用下同作用下,风向与等风向与等压
19、线成一压线成一夹角夹角(近地面近地面风风)15001500米米(与风向相反)(与风向相反)(垂直于等压线,由(垂直于等压线,由高气压指向低气压)高气压指向低气压)AB BC CD单圈环流单圈环流三圈环流三圈环流气压带和风带气压带和风带气压带、风带南北移动气压带、风带南北移动气压带断裂成块状,形成季风气压带断裂成块状,形成季风高低纬间热量差异地转偏向力太阳直射点的南北移动海陆热力性质差异 具有全球性的有规律的大气运动,通具有全球性的有规律的大气运动,通常称为大气环流。其水平范围达数千常称为大气环流。其水平范围达数千米,垂直尺度在米,垂直尺度在10千米以上。千米以上。全球性的有规律的大气运动全球性
20、的有规律的大气运动因素A:高低纬之间的热量差异因素B:地转偏向力因素C:太阳直射点的南北移动因素D:海陆热力性质差异大气环流的形成大气环流的形成0 30 N60 N90 N(假设:(假设:地地球表面性质球表面性质均一;均一;无地无地转偏向力)转偏向力)单圈环流(1)考虑因素:高低纬之间的热量差异赤赤道道低低压压带带极地高压带极地高压带副热带高压带副热带高压带东北信风带东北信风带24副极地低压带副极地低压带中纬西风带中纬西风带极地东风带极地东风带76低纬环流低纬环流中纬环流中纬环流高纬环流高纬环流1358910风向常年不变,恒而有信故称风向常年不变,恒而有信故称“信风信风”。三圈环流三圈环流极锋
21、极锋(2)考虑因素:高低纬之间的热量差异和地转偏向力;32中央电教馆资源中心赤赤道道低低压压带带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带副极地低压带副极地低压带极地高压带极地高压带极地高压带极地高压带东东北北信信风风中中纬纬西西风风极地东风极地东风东东南南信信风风中中纬纬西西风风极极地地东东风风七个气压带和六个风带七个气压带和六个风带 考虑高低纬之间的热量差异和地转偏向力,假设地表是均匀的,大气环流在赤道与两极之间形成三圈环流,三圈环流在地表附近形成七个气压带和六个风带,气压带和风带呈带状分布。练习:若此图为三圈环流中的中纬度环流侧视图,则处为A.副热带高气压带
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