冷热不均起引大气运动.ppt

,第一节 冷热不均引起大气运动,大气的受热过程热力环流大气的水平运动,1地球上的能量源泉是：,太阳辐射,回顾知识：,1太阳辐射能主要集中在哪两个部分？,2太阳辐射属于短波还是长波辐射？,可见光区和红外区。,太阳温度高，辐射中最强，部分为可见光部分，波长短。,太阳辐射短波辐射地面辐射长波辐射,太阳光谱辐射,回顾知识：地球的圈层结构大气圈：低层大气的组成：1、干洁空气：N2、O2、CO2、O3、Ar 2、水汽 3、固体杂质,对流层,平流层,高层大气,O3,大气的垂直分层：1、对流层（水汽、CO2，对流运动显著;天气现象复杂）2、平流层(利于高空飞行、有O3层)3、高层大气（有电离层）,太阳辐射,地面吸收,大气吸收19%,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,“太阳暖大地”,“大地暖大气”,“大气还大地”,地面增温,一、大气的受热过程,地面吸收47%,大气反射,大气散射,100%,大气逆辐射,你能解释“红灯停”的道理吗？,（因红光波长较长难以被散射，穿透力强，以红灯为停止信号更为醒目）,臭氧（平流层）水汽、二氧化碳（对流层）,紫外线,红外线,吸收强烈，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，反射光呈白色,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,大气对太阳辐射的吸收、反射、散射作用,1、请在图中填写：大气受热过程阶段,一、大气的受热过程,3说一说早晨和中午的气温差异的原因。早晨的气温比中午低，其原因是早晨的阳光是斜射的，经过大气的路径长，被大气削弱作用损耗的多，到达地面的少，所以气温低。,提示：,“太阳暖大地”,“大地暖大气”,“大气还大地”,大气的受热过程,想一想：近地面大气主要直接的热源是什么？根本来源是什么？,大气对地面的保温作用（1）、大气吸收地面辐射，使大气增温，并保存热量。（2）、大气逆辐射补偿了地面的热量损失，大气保温地面。,没有大气的月球,有大气的地球的情况,大气上界,试用大气的作用加以解释：,白天:月球表面气温高，地球表面气温低。夜晚:月球表面气温低，地球表面气温高。,资料：月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达1270C，夜晚则降到-1830C，这是生活在地球上的人类无法想象的。而地球的昼夜温差要小得多，为什么？,（1）白天多云时，由于云层对太阳辐射的 作用增强，到达地面的太阳辐射强度，所以地面温度比晴天。,（2）夜间多云时，由于云层 地面长波辐射，并使大气 作用增强，补偿了地面 辐射损失的热量，所以地面温度比晴天。,晴天与阴天比昼夜温差,晴天,阴天,反射,减弱,低,吸收,逆辐射,高,深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜里？,天气晴朗(无云或少云),夜晚大气逆辐射弱,气温降低快,空气中能容纳的水汽少,深秋至第二年早春季节,夜晚气温较低,如夜晚气温降至0 以下,出现霜冻,霜冻是指空气温度突然下降，地表温度骤降到0以下，使农作物受到损害，甚至死亡。温度低于地面和物体表面上有水汽凝结成白色结晶的是白霜；水汽含量少没结霜称黑霜；对农作物都有冻害，称霜冻,利用大气受热过程原理解释温室气体大量排放对全球变暖的影响,利用太阳受热过程分析农业实践中的一些现象,温室气体排放增多,大气吸收地面辐射增多,大气逆辐射增强，保温作用增强,气温升高，全球变暖,利用温室大棚生产反季节蔬菜；利用烟雾防霜冻；果园中铺沙或鹅卵石在防止土壤水分蒸发的同时能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。,【思考】同一经纬度“高处不胜寒”的原因是：()A气压低 B空气稀薄C到达的太阳辐射少 D到达的地面辐射少,【解题思路】题干中的“同一经纬度”是指同一地点，“高处不胜寒”一般指对流层大气温度随高度增加而递减的状况。由于对流层大气的直接热源是地面，能到达对流层高处的地面辐射少，造成“高处不胜寒”的现象，所以选项D正确。,【答案】D,2说一说山地的垂直温差的形成原因。海拔高，气温低；海拔低，气温高。原因是近地面大气的热量主要来源于地面，因此，离地面越近，获取的热量就越多，气温就越高。,提示：,气温的时间变化规律【思考】区分气温与热量两个概念。大气本身不能制造能量，其能量源于何处？1）地面是对流层大气主要的直接热源。2）气温日变化的一般规律：,午后两点左右是一天中气温最高的时刻。日出前后的气温达一天中的最低值。,【思考】为什么正午太阳辐射最强的时候却不是气温最高的时候？-最强太阳辐射转化为最强地面辐射需要一段时间，而最强地面辐射转化为最高气温又需要一段时间。【行动】根据上述日变化的规律，试绘制太阳辐射、地面辐射和气温的日变化坐标曲线图。【思考】每天的最高气温一定出现在午后2点钟吗？什么情况下会改变这种基本规律？-天气状况、水热差异等,【练习4】读某日某地气温日变化图，回答：1）如果该图两曲线代表北半球同纬海陆两地的气温日变化情况，则图中曲线A代表 气温日变化；曲线B代表 气温日变化。理由有哪些？海洋气温日变化幅度比陆地小；海洋较陆地的最高、最低气温都滞后。2）如果该图两曲线表示同一地区在不同天气状况的气温日变化，则图中曲线所反映的天气状况，A是，B是。,陆地,海洋,晴朗,阴雨,【活动】根据上述气温日变化的原理，分析气温年变化的一般规律，并填写下表。3）全球气温的年变化规律,7月1月,8月2月,图中，A.B.C.D.四地位于同一纬度，其昼夜温差最小的是：,重要定义：大气逆辐射：大气在增温的同时，也向外辐射热量。大气辐射的方向既有向上的，也有向下的。大气辐射中向下的部分，因为与地面辐射方向相反，称为大气逆辐射。,重要知识点：1大气最重要的能量来源太阳短波辐射；大气增温的直接原因地面长波辐射。2地面是近地面大气主要、直接的热源。,吸收作用反射作用散射作用,直接热源,直接热源,通过计算，如果没有大气，地表的平均温度为-230C，实际为150C，也就是说，由于大气的保温作用，使地表温度升高了380C。,【真题】(2012重庆文综)联合国气候变化框架公约第十七次缔约方会议于2011年11月28日在南非德班如期开幕。图3是南非矿产资源分布图，读图3回答1题。,人类活动引起的温室效应增强是德班气候大会关注的焦点，温室效应增强的大气过程是大气()A对太阳辐射的散射增强B射向地面的辐射增强C对太阳辐射的吸收增强D射向宇宙空间的辐射增强,B,二、大气运动,1、热力环流-大气运动最简单的形式,气压的測量,海拔低密度大,海拔高密度小,气压高,气压低,把空间气压值相同的各点组合而成的面叫做等压面。,等压面,A,B,C,受热,冷却,冷却,密度减少,密度增加,冷热不均引起空气的上升、下沉，即空气的垂直运动，导致同一水平面产生气压差异。,A,B,C,受热,冷却,冷却,密度减少,密度增加,高气压,低气压,同一水平面存在气压差异，引起空气的水平运动，空气由高压处流向低压处。,A,B,C,受热,冷却,冷却,高气压,低气压,热力环流-大气运动最简单的形式,A,高,低,低,高,高,低,大气运动的能量来源是什么？,B,C,太阳辐射,气压差异,各纬度受热不均，导致地面冷热不均,地面间冷热不均引起的空气环流称为热力环流，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？,大气运动的根本原因是什么？,什么叫热力环流？,同一高度,一般情况,气温高、气压低、等压面向下凹,气温低、气压高、等压面向上凸,不同高度,越往高空气压越低,近地面气压的高低与高空相反,气压、气温、高度三者之间的关系：,读下图（a、b表示等压面），完成下列要求：,（1）画出大气在水平方向和垂直方向上的运动；,（2）A、B、C、D四处气压由高到低排列是,各地冷热不均,阳辐射多少不均各纬度获得的太,下沉垂直运动气流的上升或,的气压差异同一水平面上,(风)大气的水平运动,热力环流（最简单形式）,冷热不均引起的大气运动,（直接原因）,（根本原因）,由此可以看出：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压的差异；气压差异则是形成空气水平运动的直接原因,在“地面和高空等压线分布示意图”中，正确的是（）,练习,（1）比较甲、乙两地的天气状况：甲地_；乙地_.,下图为某地由热力原因而形成的高空等压面分布图，读图回答第（1）（3）题。,阴雨,晴朗,（2）甲、乙、A、C四地气压由高到低的排列是_.,乙甲AC,（3）在图中用箭头将这一热力环流补充完整。,思考,在现实生活中，你见过哪些热力环流的实例？,热力环流举例,白天陆地升温快（相对为热源）,海洋升温慢（相对为冷源）,海风,低压,海陆风,低压,高压,高压,白天：陆地受热升温较快，海洋受热升温较慢，从而产生了冷热差异，近地面风由海洋吹向陆地。白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对滨海地区能够起到降温的作用；,海陆风,白天陆地降温快（相对为冷源）,海洋降温慢（相对为热源）,陆风,高压,高压,低压,低压,夜晚：陆地降温较快，海洋降温较慢，从而产生了冷热差异，近地面风由陆地吹向海洋。夜晚来自陆地的风比较温热干燥，对滨海地区能够起到增温的作用。海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小。,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 区,郊 区,郊 区,热,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的燃料，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比郊区高0.51.0），形成“城市热岛”。当大气环流微弱时，由于城市热岛的存在，引起空气在城市上升，在郊区下沉，在城市和郊区之间形成了小型的热力环流，称为城市风。,(3)、城市风：,气流上升,测试2,1、对空气有污染的工厂应建设在A、B、C中的 地；,2、要改善城市空气质量，最好在 地进行植树造林。,C,B,3、要建立卫星城，应建在？,6、下面四幅图表示的热力环流中，错误的是（）,C,大气水平运动的原动力，是形成风的直接原因。影响风向和风速。,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。,风,2、大气的水平运动：,（1）水平气压梯度力,赤道上空的风,水平气压梯度力,方向：,垂直于等压线，由高气压指向低气压。,影响：,练习：,1、A，B两地，何处风力最大？并说出理由。,同一地图中等压线密集处水平气压梯度力大，风也大。,在气压梯度力与地转偏向力共同作用下形成的风（北半球）,水平气压梯度力,+,地转偏向力,风向平行于等压线,（高空风）,垂直于风向,只改变风向，不改变大小,地转偏向力,2高空中风的形成：,1008,1010,1006,1004,1002,1000,（百帕）,高空风的形成,北半球,地转偏向力,气压梯度力,（2）地转偏向力,方向：,影响：,垂直于运动方向，北右南左。,只改变风向，不改变风速。大小与风速成正比。,风向,风压定律：背风而立，低压在左，高压在右,近地面大气中的风向（北半球）,1008,1010,1006,1004,1002,1000,风向,水平地转偏向力,摩擦力,水平气压梯度力,气压梯度力,+,地转偏向力,+,摩擦力,风向与等压线成一夹角,既影响风向，又减小风速。,3近地面风的形成：,与风向相反,摩擦力,大小取决于地表的粗糙程度,地转偏向力,（百帕）100010051010,（北半球）,风向,地面摩擦力,水平气压梯度力,摩擦力越大，夹角越大。一般摩擦力的影响可达离地面1500米左右的高度，在这个范围内的风向都斜穿等压线。,（3）地面摩擦力,近地面风的形成,方向：,影响：,与空气运动方向（风向）相反，大小取决于地表的粗糙程度,减小风速,大气中水平运动受到的力,水平气压梯度力大气水平运动的原动力，风形成的直接原因（影响风向和风力）,地转偏向力促使物体水平运动方向产生偏转的力，只影响风向,地面摩擦力既影响风向又影响风速,等压线图的判读与应用 等压线是把在一定时间内气压相等的地点在平面图上连接起来所成的封闭曲线，其可以显示空间气压的高低分布状况，如下图所示。具体有以下应用：,1958年4月5日8时世界海平面气压(hPa)分布(局部),、判断气压场及天气状况(1)高气压中心：中心气压高，周围气压低，如A处。(2)高压脊：等压线由高压中心向外凸出的部分，如C处。(3)低气压中心：中心气压低，周围气压高，如B处。(4)低压槽：由低压中心向外凸出的部分，如D处。,晴朗天气,阴雨天气,、判断风向 第一步在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压，但并不一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。第二步确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或左(南半球)偏转3045角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图所示。(北半球),、判断风力大小A、同一等压线图上，等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小，如图中甲处风力大于乙处。,B、不同图中，“相同比例尺”，相邻两条等压线数值差越大，风力越大，如下图中B处风力大于A处。,C、不同图中，比例尺越大，风力越大，如下图中C处风力大于D处。,B,A,1.引起大气运动的根本原因是:A 地转偏向力 B 同一水平面上的气压差异 C 水平气压梯度力 D 因纬度不同造成的地面热量差异,课堂练习,2.产生大气水平运动的原动力:A 水平气压梯度力 B 地转偏向力C 地面摩擦力 D 前三个力的合力,3.大气运动的最简单的形式是:A 气旋和反气旋 B 风C 热力环流 D 大气环流,D,A,C,练习：,画出北半球A、B、C三地的风？并说明风向。,图3示意某一等高面。M、N为等压线，其气压值分别为PM、PN，M、N之间的气压梯度相同。是只考虑水平受力，不计空气垂直运动时，O点空气运动的可能方向。若此图表示北半球，PMPN，则O点风向为A或 B或C或 D或,图3,A,水平气压梯度力,地转偏向力,风向垂直于等压线（赤道上空的风),(垂直于风向，使北半球风向右偏,南半球风向左偏),地面摩擦力,大气作水平运动所受作用力,二力平衡,风向平行于等压线(高空风),三种力共同作用下,风向与等压线成一夹角(近地面风)1500米,（与风向相反）,（垂直于等压线，由高气压指向低气压）,重要定义：1大气逆辐射：大气在增温的同时，也向外辐射热量。大气辐射的方向既有向上的，也有向下的。大气辐射中向下的部分，因为与地面辐射方向相反，称为大气逆辐射。2热力环流：由于地面冷热不均形成的空气环流，称为热力环流。3气压梯度：单位距离间的气压差叫做气压梯度。4水平气压梯度力：只要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，这个力称为水平气压梯度力。,【真题】(2009全国卷文综)下图示意某区域某月一条海平面等压线，图中N地气压高于P地，回答(1)(3)题。,(1)则 N地风向为()A东北风 B东南风 C西北风 D西南风(2)M、N、P、Q四地中，阴雨天气最有可能出现在()AM地 BN地 CP地 DQ地(3)当M地月平均气压为全年最高的月份，可能出现的地理现象是()A巴西高原处于干季 B尼罗河进入丰水期C美国大平原麦收正忙 D我国东北地区寒冷干燥,A,C,D,【真题】(2011江苏)下图是某一区域某时地面天气简图。读图回答(1)(2)题。,(1)图中M地的风向是()A东北 B东南 C西北 D西南(2)产生图示区域降水的天气系统是()A气旋 B反气旋C暖锋 D冷锋,C,D,A,B,C,D,气压带和风带,大气环流的形成,具有全球性的有规律的大气运动，通常称为大气环流。其水平范围达数千米，垂直尺度在10千米以上。,