大气的受热过程及热力环流

第二章地球上的大气第一节冷热不均引起大气运动第1课时大气的受热过程及热力环流【课标要求】运用图表说明大气受热过程。

【学习目标】1．了解大气对太阳辐射的吸收、反射作用。

2．运用图示说明太阳辐射、地面辐射和大气辐射之间的关系。

3．运用图表分析说明大气的受热过程及大气保温作用的基本原理。

4．掌握热力环流的形成原理，并能解释有关的自然现象，如城市热岛效应。

【课前知识梳理】一、大气的受热过程1、能量来源(1)地球大气最重要的能量来源：。

(2)近地面大气主要、直接的热源：。

2、受热过程（填出①～⑨代表的含义））（名称具体过程结果地面增温过程大部分A__________________透过大气到达地面使地面增温大气增温过程地面增温后以B__________________的形式向近地面大气传递热量使大气增温削弱作用：大气层中水汽、云层、尘埃等对少部分太阳辐射的吸收或反射（2）两个作用保温作用：弥补了地面热量损失，对地面起到保温作用3、意义（思考）1、为什么“高处不胜寒”？二、热力环流1、大气运动的根本原因太阳辐射能的________分布不均，造成高低纬度间的________差异。

2、热力环流——大气运动的最简单形式（1）概念：是由_______________而形成的空气环流，它是__________的最简单形式。

(2)形成过程①A地受热，空气上升，形成________；D处空气密度增大，形成________；②B、F地冷却，空气下沉，形成________；C、E处空气密度减小，形成________；③同一水平面上，气流由________流向________，在图中用箭头标出空气的运动方向。

(3)常见形式：________、城市风、山谷风。

（思考）2、古诗云“何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时。

”你能解释巴山为何多夜雨吗？ 【课堂互动探究】 ★知识点一大气的受热过程（活动一）1、结合教材图2.2，回答下列问题。

（1）大气逆辐射的存在，对地面有什么作用？如果用“大气保温作用”概括，你认为合适吗？（2）据图分析，为什么月球表面的昼夜温度变化比地球表面剧烈？（3）阴天的白天气温比较低的原因？（4）在晚秋和寒冬，为什在霜冻多出现在晴朗的夜晚？为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？（5）请用大气受热过程原理，解释新疆谚语“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”【归纳总结】一、大气的受热过程1、大气对太阳辐射的削弱作用—（分析一地白天气温的高低，主要考虑大气对太阳辐射的削弱作用）（1）主要方式O 3（平流层）吸收紫外线有选择性CO 2（对流层）吸收红外线吸收可见光的吸收很少削弱方式最弱例子：平流层气温随海拔高度增加而上升无选择性表现：云层、较大颗粒的尘埃（云层越厚，云量越多，反射越强）反射削弱方式最强例子：夏季，多云的白天气温不会太高。

世界最热的地区不在赤道，而在北纬20o-30o 的沙漠地区树阴下，房间里无阳光处仍然明亮日出天已明，日落天不黑散射若质点是空气分子或微小尘埃时→有选择性（波长越短，散射越明显） 如晴朗的天空蔚蓝色若质点是颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴时→无选择性如在阴天时，或者大气中尘埃、烟雾较多时，天空呈灰白色2、大气的温室效应—（分析一地夜晚气温的高低，要考虑大气对地面保温作用的强弱）（1）太阳辐射、地面辐射、大气辐射及其转化（2）大气保温作用原理常见现象 两种情况 反射 散射 吸 收 太阳辐射 O 3→紫外线 CO 2→红外线 地面 大气上界 图解大气对太阳辐射的削弱作用 太阳辐地面升大气升大气辐地面辐地面保透过大气 短波辐射大气吸收 长波辐射 大气逆辐射长波辐射一是大气吸收地面辐射增温。

对流层大气中的水汽和CO2对地面长波辐射的吸收能力很强，将地面辐射释放的热量大部分保存在大气中。

二是大气逆辐射对地面起保温作用。

大气吸热后以大气逆辐射的形式将大部分热量返还给地面，在一定程度上弥补了地面辐射损失的热量。

（3）大气保温作用的物理过程(如下图)①地面增温—地面吸收太阳短波辐射；（太阳暖大地）②大气增温—大气吸收地面长波辐射，保持热量；（大地暖大气）③大气保温—大气逆辐射将大部分热量还给地面，补偿地面损失的热量。

（大气还大地）（小结）（例1）读图，回答下列问题。

(1)图中A表示________，B表示________，C表示________。

(2)该图主要表示的大气的热力作用是________。

(3)当大气中二氧化碳等气体增多时，图中字母C将发生变化，其趋势是________，结果是________，【课堂互动探究】★知识点二热力环流（活动二）结合热力环流形成示意图，探究热力环流的形成过程。

(1)根据图a分析，在地面受热均匀的情况下，等压面有何分布特点？(2)根据图b，在地面受热不均的情况下，分析空气在垂直方向上的运动和气压分布的相冷热状况垂直运动状况气压高低变化A受热________ _________________ _________________B、C受冷_______ ________________ ________________(3)结合图c思考，空气在水平方向上如何运动？与垂直方向上气流运动形成什么特征的大气运动？(4)仔细观察图b、c，同一水平面上的气压高低与等压面凸凹有何对应关系？(5)在同一地点，气压在垂直方向上如何变化2、尝试应用热力环流的形成原理分析海陆热力环流的形成与影响时间气温差异陆地海洋白天增温，气温增温，气温夜间 增温，气温 增温，气温（2）说出图A 和图B 中海洋和陆地气压的高低（3）一天之内，海岸边何时吹海风，何时吹陆风？（4）在图A 和图B 上分别画出陆地和海洋之间的大气运动方向，使之构成一个环流圈。

(5)分析海陆风对海滨地区的气温有什么调节作用【探究总结】——热力环流1、概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动最简单的形式2、形成： 说明： ①气压垂直分布规律：气压随高度增加而降低。

（即高度越高，气压越低） ②气压的水平分布规律：在同一高度上，等压面凸起的地方是高压区，等压面下凹的地方是低压区（高高低低） ③高气压和低气压是指同一水平高度的气压状况；同一地点在垂直方向上永远是近地面气压大于高空气压。

④同一水平面上，空气总是由高压区流向低压区。

⑤高空气压高低与近地面气压高低刚好相反。

⑥近地面气温和气压呈负相关（热—低压、冷—高压） 【注意提示】判断气压高低、气温高低的方法 (1)“高高低低，上下相反”：无论是在高空还是近地面，等压面向上(高处)凸出的地方为高压，即“高高”；等压面向下(低处)凹下的地方，为低压，即“低低”；高空(上)和近地面(下)的气压状况是相反的，即“上下相反”。

(2)“由高到低，温压相反”：在同一水平面上，气流运动方向应由高压流向低压，即“由高到低”；在近地面，气温与气压是相反的，即“温压相反”。

据同一高度上气压的分布，可知气流运动的方向。

3、常见的热力环流（1）城市风由于城市人口集中，并不断增多，工业发达，居民生活、工业生产和交通工具大量燃料，释放大量的人为热，导致城市气温高于郊区，形成“城市 热岛”。

当大的环流微弱时， 由于城市热岛的存在，引起空气在城市上升，在郊区下沉，然后近地面大气由郊区吹向城市的环流。

城市规划时,为减轻大气污染：污染严重的工业企业布置在城市风的下沉距离之外，避免污染物从近地面流向城市；将卫星城建在城市风环流之外，避免相互污染。

（2）海陆风由于海陆热力差异，陆地热容量小，白天在阳光照射下，近地面的陆地要比同一纬度的 太阳辐地面冷热不均 （受热上升、冷却下沉） 大气垂直运同一水平面上气压的差异 大气水平运热力环流 大气运动 根本原因 直接原因B AC 若假设地面受热均匀，则其上空同一高度上气压值相同，等压面（空间气压值相等的各点所组成的平面）与等高面重合，呈水平状态—此时大气不运动 热 B A C 冷 冷 若假设地面性质均匀，A 受热，B 、C 冷却 冷 冷 热 低 高 低 A 受热，近地面空气膨胀上升，B 、C 冷却，空气收缩下沉。

在同一高度上空，A 上空密度增大，形成高气压，等压面上凸；B 、C 上空密度减小，形成低气压，等压面下凹。

同样在近地面，A 地空气上升后向外流出，使A 地空气密度减小，形成低气压，等压面下凹，B 、C 因有下沉气流，近地面空气密度增大，形成高气压，等压面上凸 B A C 低 低 低 高 高 高 在同一水平面上存在气压的差异，空气运动始终由气压高的流向气压低的。

高空由A 的上空流向B 、C 的上空，近地面由B 、C 流向A 。

形成了热力环流 卫星郊区 城区 郊区 严重污染的工业企海洋增温快，气温要比海上高，空气膨胀上升，形成低气压；海洋上因气温低产生下沉气流，形成高气压。

陆地与海洋形成了热力环流，使近地面空气由海洋吹向大陆，形成海风；夜间与白天的热力作用相反，近地面形成陆风。

海陆风使滨海地区气温日较差减小，降水增多。

（3）山谷风白天，山地是伸入到大气中的一个热源，使山坡上的空气离地面较近增温较多，而山谷上空同高度的空气因离地面较远增温较少，因此山坡上的暖空气在垂直方向上不断上升，并从山坡上空流向山谷上空，使谷底的空气沿着山坡向山顶补充，形成热力环流，下层由谷底吹向山坡的暖空气称为谷风。

夜间因山坡空气迅速冷却降温较多，而谷地上空同高度的空气因离地面较远，降温较少，于是山坡上的冷空气因密度大，沿坡面下滑，流入谷地，形成山风，谷底的空气上升，形成与白天相反的热力环流。

在山谷和盆地常因夜间冷的山风吹入谷底，谷底原来较暖的空气被抬挤上升，使谷底和盆地内形成逆温层，逆温层的存在，阻碍了空气的垂直运动，如在这些地区布局有废气、粉尘排放的工业，常造成大气污染事件。

（例2）下图是等高面与等压面关系示意图，读后完成下列要求。

(1)图中①至⑤点，气压最高的是__________，气压最低的是__________。

(2)A、B两地受热的是________地，空气______；冷却的是__________地，空气__________。

(3)用“→”画出图中的热力环流。

【自我检测】1、大气运动的根本原因是不同地区间存在（）A.地形差异B.温度差异C.气压差异D.水分差异地球的大气对太阳辐射具有选择性吸收的作用，其中大气中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线；水汽和二氧化碳则主要吸收波长较长的红外线。

大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收很少，大部分可见光能够透过大气到达地面，大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的。

据此回答2～4题。

2、图中①、②、③三个箭头所表示的辐射依次是( )A．大气逆辐射、地面辐射、太阳辐射B．太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射C．地面辐射、大气逆辐射、太阳辐射D．太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射3、近地面大气的主要、直接的热源是( )A．地面B．太阳辐射C．大气辐射D．大气逆辐射4、大气对地面的保温作用以及它在图中对应字母的组合，正确的是( )A．到达地面的太阳辐射——①B．大气的反射作用——④C．大气的吸收作用——②D．大气逆辐射作用——③5、某同学做地理演示实验：把一盆热水和一盆冰块分别放入玻璃缸内的两侧，盖上胶合板，胶合板上有孔的一侧对着冰块盆。