大气的热状况与大气运动.ppt

第二章 自然地理环境中的物质运动和能量交换,第一节 大气的热状况与大气运动,中国地图出版社,SINOMAPS PRESS,普通高中课程标准实验教科书 地理 必修 第1册,学习目标,1、了解大气的受热过程2、掌握大气对太阳辐射的削弱作用及对地面的保温作用,思考 地表吸收的热量来自哪里？,地球上的能量源泉是：,太阳辐射,太阳辐射按波长不同可分为哪几部分？,紫外区，可见光区，红外区,太阳辐射能主要集中在哪个部分？,可见光区,7,50,43,（微米）,焦/（厘米2分微米）,短波辐射,物体辐射原理：物体的温度愈高，辐射的最大能量部分波长愈短；物体温度愈低，辐射的最大能量部分波长愈长。地面温度比太阳低得多，所以地面辐射的波长比太阳辐射的波长要长，地面辐射的能量集中在红外线部分。,太阳辐射到达大气上界;太阳辐射穿过大气层大气有削弱作用;太阳辐射到达地表，增温地面有反射作用;地面对对流层大气加热地面是低层大气的主要热源。,大气的受热过程,太阳烤大地，大地暖大气,地 面,大气上界,减少了53%的太阳辐射能量哪去了？,只有47%的太阳辐射能量到达地表,反,射,高层大气 平流层 对流层,紫外线,臭氧(O3),臭氧,红外线,臭氧吸收紫外线,水汽和二氧化碳吸收红外线,空气分子 细小尘埃,散射,地 面,1、吸收作用,可见光,可见光,大气对太阳辐射的削弱作用,臭氧吸收紫外线水汽、二氧化碳吸收红外线,O3,实例：平流层温度随海拔增加而上升,特点：吸收具有选择性对可见光吸收的很少。,反,射,高层大气 平流层 对流层,紫外线,臭氧(O3),臭氧,红外线,臭氧吸收紫外线,水汽和二氧化碳吸收红外线,空气分子 细小尘埃,散射,地 面,2、反射作用,可见光,可见光,大气对太阳辐射的削弱作用,云层、较大的尘埃反射可见光,O3,实例：夏季多云的白天气温不会太高,特点：反射无选择性云层越厚，反射越强,反,射,高层大气 平流层 对流层,紫外线,臭氧(O3),臭氧,红外线,臭氧吸收紫外线,水汽和二氧化碳吸收红外线,空气分子 细小尘埃,散射,地 面,3、散射作用,可见光,可见光,大气对太阳辐射的削弱作用,空气分子、细小尘埃散射波长较短的可见光（蓝、紫光）,O3,实例：天空的颜色 晴朗的天空呈现蔚蓝色P34阅读部分,特点：向四面八方散射 具有选择性,反射作用,云层、较大颗粒的尘埃特点：无选择性（反射可见光）,散射作用,空气分子和微小尘埃,特点：具有选择性(波长较短的蓝、紫光),臭氧（平流层）水汽、二氧化碳（对流层）,紫外线,红外线,有选择性，大部分可见光可穿透,云层、尘埃,各种波长同样被反射,无选择性,对太阳辐射削弱作用最强,空气分子、微小尘埃,蓝色光最易被散射,向四面八方散射，有选择性,大气吸收19%,大气和地面反射、散射34%,大气上界,到达地面的太阳辐射不是均匀分布的，而是由低纬度向两极递减,100%,影响太阳辐射强度最主要的因素是太阳高度角,太阳高度角愈大，等量的太阳辐射散布的面积愈_，地表单位面积上获得的太阳辐射能量愈_。,小,多,大气上界,太阳高度小经过的大气路程长大气削弱多,太阳高度大经过的大气路程短大气削弱少,影响太阳辐射强度的其他因素海拔高低：海拔越高，大气越稀薄，太阳辐射被削弱的越少，太阳辐射越强。如日光城拉萨天气状况：天气晴朗，少云，太阳辐射强，阴雨多雾天气，太阳辐射弱。如四川盆地太阳辐射弱。日照长短：日照时间长获得的太阳辐射多，反之则少。,3.为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区？,赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射作用强的缘故而纬度20-30之间的副热带高压地区，因为是高压盛行下沉气流，全年干旱少雨，形成热带沙漠气候，全年太阳辐射强度是全球最强的。,自学指导,请同学们认真阅读P34-35页，“大气对地面保温作用”部分内容，重点掌握太阳辐射、地面辐射、大气辐射的波长以及它们之间的关系，大气对地面保温作用的原理是什么？理解“温室效应”,太阳辐射,地面辐射,大气上界,水汽,二氧化碳,1、地面辐射,、地面向外辐射能量 称为_。,、地面辐射是_ 辐射。,、方向：,_将热量传给大气,、地面吸收_ 获得能量。,三、大气对地面的保温作用,太阳辐射,地面辐射,红外线长波,向上,太阳辐射,地面辐射,大气辐射,水汽,二氧化碳,大气上界,对流层大气强烈吸收_增温，形成大气辐射,2、大气辐射,方向,向上,向下,大气逆辐射,地面辐射,射向宇宙,大气逆辐射与地面辐射的方向相反，因此大气逆辐射将大部分热量归还给地面，对地面起到保温作用,保温作用总结,太阳辐射,地面吸收,大气吸收,地面辐射,大气吸收,射向宇宙空 间,射向宇宙空 间,大气辐射,射向地面,地面辐射使大气增温（大气的受热）,“太阳暖地面,“地面暖大气”,“大气还地面”,反射 散射,地面增温,活动：,一天的最高气温为什么不是在12点，而是出现在下午14点？,太阳辐射最强是12点,地面辐射最强是13点,大气逆辐射最强是14点,有利于生物生存和发展,削弱作用 了 白天的最高气温。,保温作用 了 夜间的最低气温。,降低,提高,昼 夜温差小,3、削弱作用与保温作用的意义,1、由于大气的散射作用而产生的自然现象有（）A.日落后和日出前仍有一段时间天空是明亮的 B.夏季天空多云,白天气温不会太高 C.阴天的室外和晴天的室内,没有太阳光的直 接照射也是明亮的 D.多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些 2、对地面起保温作用的辐射形式是（）A.大气逆辐射 B.大气辐射 C.地面辐射 D.太阳辐射,3、对流层大气的热量主要直接来自（）A.太阳辐射 B.地面辐射 C.地面反射 D.大气逆辐射,一、读图题,B,C,1、读“大气对地面的保温作用图”，回答下列问题 图中字母A表示 辐射，a表示，其能量主要是。字母B表示，C表示。白天多云时，由于云层对A的 作用增强，到达地面 的减少，所以地面温度比晴天。夜间多云时，由于云层 地面长波辐射，并使大气的 作用增强，补偿了地面损失的热量，所以地面温度比晴天时。,A,a,大气上界,太阳,到达地面的太阳辐射,可见光,大气逆辐,大气吸收地面辐射,削弱,太阳辐射,低,吸收,逆辐射,高,大 气 的 运 动,一、热 力 环 流,学习目标,理解热力环流的形成原理和过程了解几种常见的热力环流形式,等压面:空间气压值相同的各点组合而成的面。,A,B,C,海拔升高,气压降低,气压：单位面积上所承受的空气柱的质量,地面冷热均一，气压场均匀，等压面与等高面重合，平行于地面,同一地的垂直方向上，海拔越高，气压越_;,海拔越低，气压越_;,低,高,B A C,等压面,结论：1、同一水平面气压没有差异。2、等压线（面）相互平行，同一地点，气压随高度升高递减。,地面热状况相同时（A B C三地受热状况相同）,理想情况,B A C,等压线,高压,低压,低压,高压,低压,高压,高空,近地面,热力环流,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,形成过程：,近 地 面 空 气 冷 热 不 均,空 气 上 升 或 下 沉,大 气 的 水 平 运 动,同一水平面上气压的差异,B A C,冷却下沉,高压,低压,低压,高压,低压,高空,近地面,高压,受热上升,冷却下沉,气压特征：,3、气压比较：水平方向 高压 低压；垂直反向 近地面 高空。,1、近地面温压向反温度高，气压低，温度低，气压高。,2、近地面与高空的高低气压相反。,4、等压线在高压处上凸，低压处下凹高凸低凹。,以下等压面分布图正确的是（）,冷 热 冷,A,B D,想一想,2000米,等压面,1,2,地面,A,B,（1）把1、2、A、B四点按气压由高到低排序_,（2）在1、2、A、B之间绘出热力环流过程箭头。,（3）A、B哪受热，哪冷却？,PBPAP1P2,受热,冷却,练习2:,（4）A、B、两点都位于北半球同一条纬线，此时若地球位于近日点,则A点处在_（陆地或海洋）。,海洋,热力环流实例,海陆风,白天陆地升温快（相对为热源）,海洋升温慢（相对为冷源）,海风,海陆风,夜晚陆地降温快（冷源）,海洋降温慢（热源）,陆风,城市与郊区之间的热力环流,上升气流,市区,郊区,郊区,城市热岛环流,城市与郊区之间的热力环流,上升气流,市区,郊区,郊区,城市风下沉距离,增温快（热源）,增温快（热源）,增温慢（冷源）,谷风,山谷风,山谷风,降温快（冷源）,降温快（冷源）,降温慢（热源）,山风,(案例分析)请同学们做以下思考：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加剧，每到夜晚则减轻，请分析其原因。,大 气 的 运 动,一、热 力 环 流,二、大气的水平运动,大气的水平运动 风,学习目标,1、风的成因水平气压梯度力2、不同状态下，风向与等压线的关系,B A C,冷却下沉,高压,低压,低压,高压,低压,高空,近地面,高压,受热上升,冷却下沉,大气的水平运动风,B A C,等压线,高,低,低,高,低,高,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区的力，叫水平气压梯度力。,1.水平气压梯度力,风,二.大气的水平运动：,a.垂直于等压线,b.由高压指向低压,风形成的直接原因,2.地转偏向力,（百帕）100010051010,水平气压梯度力,地转偏向力,（北半球）,a.北半球向右偏，南半球向左偏；,b.垂直于空气的运动 方向(即风向)；,气压梯度力（）与地转偏向力（）共同作用下形成的风（北半球）,1008,1010,1006,1004,1002,1000,（hpa）,高空中的风：与等压线平行,水平气压梯度力,地转偏向力,风向,人背风而立，低压在左，高压在右,3.地面摩擦力:,地转偏向力,地面摩擦力,与空气运动方向相反。,请依据图中风向，画出空气运动时的受力情况,水平气压 梯度力,近地面的风：斜穿等压线,1008,1010,1006,1004,1002,1000,（hpa）,气压梯度力（）、地转偏向力（）与地面摩擦力（）共同作用下形成的风（北半球）,风向,水平地转偏向力,水平气压梯度力,摩擦力,大气水平运动受到的作用力,在等压线分布图中画风向的步骤：,1先画出水平气压梯度力 垂直于等压线，由高压指向低压。定地转偏向力 北半球向右，南半球向左偏 3画风向 近地面：风向与等压线成角左右。高空：风向与等压线平行,读等压线图，回答A点近地表风向 V的形成过程：（1）F1是 力，它垂直于 并由高压指向低压。（2）F2是 力。（3）F3是 力。（4）本图位于北半球还是南半球？.判断依据是。,980,985,990,995,A,V,F1,F2,F3,大气的运动知识要点,一种力作用,两种力作用,三种力作用,风向,在下图中绘出北半球近地面A、B两种气压状况下的大气运动情形,水平气压梯度力,A,B,实际风向,低,高,基础练习,1、下列有关大气运动的说法，正确的是：(_)A、各地冷热不均是引起大气运动的根本原因 B、气压差异是形成大气运动的原动力 C、水平气压梯度力是形成风的直接原因 D、近地面附近的风向垂直于等压线,AC,2、下图为北半球近地面等压线图，图中的风向箭头代号正确的是（_）,A,3有关风向、风力的叙述正确的是（）A近地面由于摩擦力比较大，风与等压线平行。B高空由于摩擦力可忽略不计，风与等压线有 一个夹角。C同一地点，等压线越密集则风力越大。D同一地点，等压线越密集则风力越小。,C,注意：风力的大小,水平气压梯度力,气压梯度,单位距离间的气压差,同一图幅，等压线越密集，气压梯度力越大，风力越大；反之则反。,不同图幅，需要注意气压差和比例尺的差异,等压线图的判读,基本气压场,高压低压高压脊（脊线）低压槽（槽线）,方法：先作水平气压梯度力（垂直于等压线、指向低压）再作实际风向（斜穿等压线：北半球向右偏；南半球 向左偏）,如何在实际的等压线图上作出实际风向？,北半球,