大气的热力作用
大气受热过程和大气运动知识点2023-2024学年高中地理人教版(2019)必修一
2.2大气受热过程和大气运动（主要知识点）一．大气的受热过程：1.大气能量来源：根本来源：太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。
直接来源：地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
实验得知，物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之则波长越长。
太阳辐射（短波辐射）地面辐射、大气辐射、大气逆辐射（长波辐射）2.大气的受热过程：3.大气的热力作用：（1）大气对太阳辐射的削弱作用：反射、散射、吸收（2）大气对地面的保温作用：大气逆辐射a.大气保温的成分：对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强。
b.保温作用的原理：大气吸收地面辐射后，产生长波辐射，除少部分散失到宇宙空间外，大部分以大气逆辐射的形式向下射向地面，补偿了地面辐射散失的热量，从而起到保温作用。
4.大气保温作用与削弱作用的应用：大气运动有垂直运动和水平运动之分，大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉，大气的水平运动即是风。
二．大气热力环流：1.概念：由于地面冷热不均而形成的空气运动，称为大气热力环流。
它是大气运动的一种最简单的形式。
2.形成过程：大气受热过程总结归纳：3.相关规律——气温、气压、气流（1）两种气流运动方向：垂直运动：与冷热差异有关，受热上升，冷却下沉。
水平运动：与气压差异有关，从高压区流向低压区。
（2）三个关系：温压关系: 气流受热形成低气压，遇冷形成高气压（热低压、冷高压）风压关系：水平方向上，风总是从高压区吹向低压区。
等压面的凹凸关系：凸高凹低受热地，近地面下凹，高空上凸。
受冷地，近地面上凸，高空下凹。
等压面：是空间中气压相等的各点所组成的面。
一般情况，由于同一高度各地气压不相等，等压面在空间不是平面，而是像地形一样起伏不平。
等压线：在地图上，把同一平面上同一时间气压相等的各点用曲线连起来，这条曲线就是等压线。
4.常见实例——海陆风、山谷风、城市风三．大气水平运动——风形成风的直接原因：水平气压梯度力形成风的根本原因：冷热不均1.三个作用力：（1）水平气压梯度力气压梯度：水平方向上单位距离间的气压差。
大气热力作用原理
大气热力作用原理大气热力作用原理（AtmosphericThermalActionPrinciple）是一种重要的热学原理，它可以解释一些大气现象的形成机理，包括风和温度的变化以及地表热量的移动等。
下面我们从原理的基本概念和原理的演变，还有在实践中的应用等几个方面来详细阐述大气热力作用原理。
大气热力作用原理的基本概念是指大气中的热量从高温区流向低温区，也就是说，热量通过大气及其组成物件之间传递，从而影响大气中的风、温度和地表热量分布等现象。
这就是大气热力作用原理的基本概念。
大气热力作用原理的演变可以追溯到17世纪，当时，格里高利牛顿（G. Newton）提出了“传热现象”的观点，即在分散的物质之间可以发生热量的传递。
后来，拉瓦锡（Lavoisier）提出了温度的定义，即温度是一种物理量，用来表示物质的热力。
到19世纪，热力学的发展，使大气热力作用原理发生了巨大的变化，使得它可以更好的解释大气中现象的形成机理，其中特别是道里斯费曼（D. Fermi）和罗伯特布劳恩（R. Brown）关于热辐射的理论和实验，使人们更加清楚地认识到了大气热力作用原理。
大气热力作用原理在实践中有很多应用，如气象预报和气候趋势的预测，都依赖于大气热力作用原理。
气象预报是预测未来一段时间内大气中温度、水汽和风的变化，这一预测结果依赖于大气热力作用原理，也就是太阳热量的传递原理。
同样，气候趋势的预测也需要依赖大气热力作用原理，因为气候趋势是大气中时间尺度长（如几个月）上温度、水汽和风的变化，都基本上是受大气热力作用原理的影响。
此外，大气热力作用原理也可以用来解释一些天气现象的形成机理，如热带气旋，山地阵风，眩晕等。
总而言之，大气热力作用原理是一个非常重要的热学原理，它可以解释大气中一些现象的形成机理，且在气象预报、气候趋势预测等实践中都十分重要。
大气的热力作用
• 大气的温度结构 • 大气的热源和热量传输 • 大气的热力过程 • 大气的热力效应 • 大气的热力作用的影响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1
大气的温度结构
气温随高度的变化
气温随高度的增加而降低
这是由于大气的密度和厚度随着高度的增加而减小，导致大气对太阳辐射的吸 收和保温作用减弱。
气温随高度的变化率
在低纬度地区，由于大气较为稠密，气温随高度的增加而降低的速度较快；而 在高纬度地区，大气较为稀薄，气温随高度的增加而降低的速度较慢。
04
大气的热力效应
对流层和平流层的温度变化
对流层温度变化
对流层是大气的最低层，其温度随高度的增加而降低，这是因为地面辐射的热量主要在对流层中传递。
平流层温度变化
平流层位于对流层之上，其温度随高度的增加而升高，这是因为平流层中的臭氧吸收太阳辐射的紫外线能量。
温室效应
温室效应定义
温室效应影响
温室效应是指大气层能够让阳光透进 来照射地面，阻止地面热量散发出去 的自然现象。
湿度的过程。
当水蒸气凝结时，它会释放潜热， 使得温度升高；当水蒸气蒸发时， 它会吸收潜热，使得温度降低。
潜热交换对于云的形成、降水、 风和气候变化等都有重要影响。
非感热交换
非感热交换是指通过分子扩散和湍流 扩散等方式，在大气中传递热量和动 量的过程。
非感热交换对于大气的稳定性和气候 变化也有重要影响，它能够影响大气 的温度和湿度分布。
臭氧层破坏原因
人类活动释放的含氯和含 氟物质是导致臭氧层破坏 的主要原因，这些物质在 大气中分解臭氧分子。
臭氧层破坏影响
臭氧层破坏对人类和生态 系统产生负面影响，如皮 肤癌、白内障、生态平衡 破坏等。
高二地理知识点：大气的热力作用
高二地理学问点：大气的热力作用高二地理学问点：大气的热力作用
大气的热力作用包括两个方面：
第一，大气对太阳辐射的减弱作用。
大气的减弱作用应特殊留意哪种作用有选择性，哪种作用没有选择性，另外大气中能够起到汲取作用、反射作用和散射作用的关键物质是什么?这种减弱作用使白天的气温不会太高，不过这种减弱作用因地而异，教材明确提出由于各地太阳高度角不同，太阳辐射经过大气的路程长短不同，被大气减弱的程度不同，到达地面的太阳辐射就会有所不同。
其次，大气的保温效应，须要明确太阳辐射、地面辐射和大气辐射三者的差别和彼此的关系。
日、地、气三种辐射的差别在于：地面的温度地域太阳，大气的温度地域地面，因此太阳辐射属于短波辐射，而地面辐射和大气辐射属于长波辐射，因此能够被大气中的二氧化碳和水汽汲取。
日、地、气三种辐射的关系在于：太阳辐射经过大气被减弱一部分后，有将近一半的太阳辐射穿过了大气到达地面，地面汲取太阳辐射后增温，同时向外辐射，将热量传递给大气，大气汲取地面辐射后增温，并向外辐射，大气辐射有两部分，一小部分向宇宙空间散失;另外一大部分向地面，称其为大气逆辐射，这部分辐射在肯定程度上补偿了地面辐射损失的热量。
总结：由以上分析可以看出，太阳辐射是地球的能量源泉，大气畅快的放进太阳辐射，使地面充分的汲取太阳辐射，并将所汲
取的能量以长波的形式辐射给大气，所以地面是大气主要的干脆热源，大气充分汲取地面长波辐射，将大部分能量以长波形式辐射给地面，从而对地面保温。
理解了大气的减弱和保温作用，就能够说明地球表面昼夜温差较小的缘由，大气对太阳辐射的减弱作用使白天的气温不会太高，大气对地面的保温效应使夜晚的气温不会太低，因此昼夜温差不会太大。
高中地理 第二章大气-大气的热力作用课件 新人教版必修1
物体温度越高，辐射中最强部分的波长就越短； 物体温度越高，辐射中最强部分的波长就越短； 反之越长
太阳辐射： 太阳辐射：短波辐射 地面辐射： 地面辐射：长波辐射
水汽、二氧化碳
吸收地面长波辐射 （75%-95%） ）
大气增温
放出红外线长波
小部分射向宇宙空间 大部分射向地面 大气逆辐射
弥补地面热量损失，起保温作用
大气反射
太阳 辐 射
到 达 地 面
大气的温室效应
大气发射
宇宙空间
大气吸收和散射Leabharlann 的 太 阳 辐 射太阳
大气热力作用的意义
• 大气对太阳辐射的削弱作用和保温作用， 降低了白昼温度，提高了夜间温度，减少 了昼夜温差。 • 温室效应把地球平均温度提高到了15℃， 从而适宜地球生物的生存。
全球的热量平衡
1.自然的平衡：收支平衡（地面和大气） 自然的平衡：收支平衡（地面和大气） 自然的平衡
2.人为的不平衡：人类活动的影响 人为的不平衡： 人为的不平衡
谢谢！ 谢谢！
大气的热力状况
一
大气的热力作用
交通红 交通红绿灯
雨后天空
太阳表面温度： 太阳表面温度：6000 K 即：6000-273=5727℃ ℃
卢特沙漠(伊朗 卢特沙漠 伊朗) 71 ℃ 伊朗
世界最高温之地
（一）大气对太阳辐射的削弱作用
能量传播的方式： 能量传播的方式： 辐射 对流 热传导
太阳辐射的方式： 太阳辐射的方式：电磁波
总结： 总结：
①
太阳高度不同： 太阳高度不同：单位面积获得的太阳 辐射能不同
②
太阳高度不同： 太阳高度不同：阳光经历的大气路程 不同，削弱程度不同 不同，
大气的热力作用原理的应用
大气的热力作用原理的应用一、热力作用原理简介大气的热力作用是指空气在地球表面或空中运动时所具有的温度差异引起的现象。
这种热力作用是地球上大气环流和气候形成的重要原因之一。
热力作用原理的应用涉及气象学、地理学、能源等多个领域，其影响和作用非常广泛。
二、热力作用原理的应用1. 大气环流系统•热力作用原理对大气环流系统的形成和维持起着重要作用。
因为地球上不同地区的太阳辐射受到的角度和强度不同，导致地球表面温度差异巨大。
热空气会上升，冷空气则下沉。
这种温度差异引起的空气运动形成了大气环流系统，包括赤道低压带、副热带高压带、中纬度低压带和极地高压带等。
2. 风力发电•风力发电是一种利用热力作用原理的可再生能源技术。
当地面受到阳光的加热，空气就会膨胀，变得比较轻，而冷空气则比较密集。
这样的温度差异和空气的密度差异会产生气流，形成风。
风能通过风力发电机转化为电能。
因此，风力发电是利用大气的热力作用原理得以实现的。
3. 气象预测•大气的温度和压力变化是天气变化的重要指标。
利用热力作用原理，可以对气象进行预测。
当冷空气和热空气发生较大的温度差异时，就会形成气象现象，如台风、暴雨等。
通过观察大气的热力变化，气象学家可以预测天气的变化趋势，提供给人们做出相应的应对措施。
4. 温室效应•温室效应是指地球上的大气层对太阳辐射的吸收和反射导致的地球表面温度升高的现象。
大气中的温室气体（如二氧化碳、甲烷等）能够吸收并重新辐射地球上的长波辐射，使得热量在大气层中停留，增加了地球的整体温度。
这也是热力作用原理在地球气候变化中的应用之一。
5. 地质勘探•热力作用原理在地质勘探中也有应用。
地球表面的地热能主要来源于太阳辐射和地球内部的热能释放。
由于地壳中地下水和岩石的热化学作用，使得地下的温度差异较大。
通过观测地下温度的变化，可以判断地下的地热资源分布情况，为地热能的开发提供依据。
6. 空调制冷•空调制冷是利用热力作用原理实现的技术之一。
大气的热力作用--保温效应
短 波 辐 射
长 波 辐 射
射向宇宙空 间
地
面 吸
大气吸收
大 气 辐 射
大气上界
大 气 吸 收
收
射向地面 地面
地面增温
1、“太阳暖大地” 3、“大气还大地” 2、“大地暖大气”
大气的热力作用的意义:
削弱作用 降低了 白天的最高气温 保温作用 提高了 夜间的最低气温
Hale Waihona Puke 昼 夜 温差小有利于生物 生存和发展
3．大气返大地 太阳辐射 大气在增温的同时也 地面辐射 向外辐射热量，其中大部 大气辐射 分射向地面，称为大气逆 大气上界 辐射。这样大气逆辐射把 大气的削弱作用 热量还给地面，在一定程 水汽 二氧化碳 度上补偿了地面辐射损失 的热量，对地面起到了保 温作用。 地面升温
大气的温室效应
太 阳 辐 射
根据所学知识解释前面的思考题：
1、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？
（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 晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻） 2、在寒冬，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）
第二节
大气的热力作用
2.1 大气对太阳辐射的削弱作用 2.2 大气的温室效应
补充知识：
自然界中的一切物体,只 要温度在绝对温度O度以 上，都以电磁波的形式时 刻不停地向外传送能量, 这种传送能量的方式称为 辐射。 物体温度越高，辐射中 最强部分的波长越短。 物体温度越低，辐射中 最强部分的波长越长。 太阳辐射是短波辐射，地面辐射是长波辐射。
一、大气的温室效应
-大气的热力状况
－大气的热力状况
太阳辐射既能到达地球表面，也能到达月球表面，但是月球表面白天的温度可高达100℃以上，夜晚则降至－183℃。
而地球的昼夜温差要小得多，这是为什么呢？这是因为地球上有厚厚的大气层，是大气的热力状况保护我们人类和一切生命的存在，下面我们讲大气的热力状况。
2．2 大气的热力状况
一、大气的热力作用
［总结］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。
（一）大气对太阳辐射的削弱作用
1、吸收作用
但是，对于太阳辐射中能量最强的可见光部分却吸收的很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上。
2、反射作用特点无选择性
（1）反射主体云和较大的颗粒尘埃。
其中云的反射作用最为明显。
（2）规律云层越厚，云量越多，反射作用越明显。
（3）所以，在夏季，多云的白天，气温不会太高，就是因为云的反射作用减少了到达地面的太阳辐射。
3、散射作用特点有选择性
当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃是，太阳辐射中的一部分表以这些质点为中心向四面八方散射开，从而使一部分太阳辐射不能到达地面。
散射作用有一定的选择性，空气质点有能力散射波长小于自身直。