1、21 冷热不均引起大气运动一二课时2.1 冷热不均引起大气运动（一、二课时）一、大气的受热过程阅读课本P28-29 图2.1、图2.2，探究问题： 1、地球大气最重要的能量来源 2、大气增温的最重要方式 3、 是近地面大气主要的直接的热源。4、大气逆辐射对地面的作用 归纳：（1）太阳辐射在穿过大气层时，有一部分会被大气 或 ，（但大气直接通吸收的太阳辐射能量 ），大部分太阳辐射能够透过大气射到地面，并被地面 或 。地面由于吸收太阳辐射能而 ，同时，又以 的形式把热量传给近地面大气，除了少数透过大气层外，绝大部分被大气强烈吸收。大气温度上升主要是由于吸收了 的热量，大气在增温的同时，也向外辐射能
2、量，大气辐射一小部分射向宇宙空间，大部分向下射向地面。由于其方向与地面辐射正好相反，故称为 。可见，大气通过 又把热量还给了地面，在一定程度上补偿了地面损失的能量，从而对地表起到了 作用。因此，地球大气对 几乎透明体，大部分 能够透过大气射到地面上，使地面增温；大气对地面 却是隔热层，把 放出的热量绝大部分截留在大气中，并通过 又将热量还给地面，称为 。（2）大气的受热过程就是 。 是大气的根本热源， 是大气的直接热源。“太阳暖大地” “大地暖大气” “大气返大地”直观图解大气受热过程(如下图所示)由以上三个图可知：(1)“太阳暖大地”：太阳辐射能是地球上最主要的能量来源，虽然需要穿过厚厚的大
3、气，但大气直接吸收的太阳辐射能量很少，只有臭氧和氧原子吸收一部分波长较短的紫外线，水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线，而能量最强的可见光被吸收的很少，绝大部分透过大气射到地面，地面因吸收太阳辐射能增温。(2)“大地暖大气”：地面增温的同时向外辐射热量。相对于太阳短波辐射，地面辐射是长波辐射，除少数透过大气返回宇宙空间外，绝大部分(75%95%)被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收，使大气增温。(3)“大气返大地”：大气在增温的同时，也向外辐射热量，既向上辐射，也向下辐射，其中大部分朝向地面，称为大气逆辐射，大气逆辐射把热量还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起了保温作用。大气逆
4、辐射只有晚上存在吗？大气逆辐射是大气辐射的一部分，是始终存在的，白天辐射更强，只是白天由于太阳辐射的影响，考虑问题时主要侧重于大气对太阳辐射的削弱作用；夜晚，由于没有太阳辐射，近地面气温主要受大气逆辐射强弱的影响，因而容易产生只有晚上存在的误解。例：1、夏季白天多云，气温比晴天低，是因为（ ） A大气散射作用 B大气逆辐射作用 C大气反射作用D地面辐射作用2、晚秋和冬季霜冻为什么一般都发生在晴朗的夜晚？直观图解大气受热过程(如下图所示)“太阳暖大地” “大地暖大气” “大气返大地”(1)“太阳暖大地”：太阳辐射能是地球上最主要的能量来源，虽然需要穿过厚厚的大气，但大气直接吸收的太阳辐射能量_，
5、绝大部分太阳辐射能透过大气射到地面，地面因吸收太阳辐射能增温。(2)“大地暖大气”：地面增温的同时向外辐射热量。相对于太阳短波辐射，地面辐射是_辐射，除少数透过大气返回宇宙空间外，绝大部分(75%95%)被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收，使大气增温。大气温度上升主要是由于吸收了 的热量，(3)“大气返大地”：大气在增温的同时，也向外辐射热量，既向上辐射，也向下辐射，其中大部分朝向地面，称为大气_辐射，大气逆辐射把热量还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起了_作用。例：1、夏季白天多云，气温比晴天低，是因为（ ） A大气散射作用 B大气逆辐射作用 C大气反射作用D地面辐射作用
6、2、晚秋和冬季霜冻为什么一般都发生在晴朗的夜晚？解析：(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_。(3)晴天比阴天昼夜温差_。 (1)反射减弱低 (2)吸收逆辐射高 (3)大二、热力环流 （一）课本P29 活动 （二）读课本P30图2.3”热力环流的形成”图,思考以下问题: 1、当地面受热均匀的时候，空气没有上升和下降运动，等压面是什么形态?2、当B地受热，AC两地冷却，受热的地方和冷却的地方，空气分别会发生什么变动？3、冷却的地
7、方近地面形成什么气压，高空形成什么气压？4、受热的地方近地面形成什么气压，高空形成什么气压？5、同一地区气压在垂直方向上有何差异？等压面的变化有何特点？6、高空的高压区比低空的低压区气压高吗？为什么？ 7、画出空气水平运动的方向。8、空气的垂直运动是由于什么原因？水平运动是由于什么原因？9、空气的垂直运动和水平运动发生的先后？如图：（三）热力环流的概念：由于地面_而形成的空气环流.热力环流的性质：是_运动的一种最简单的形式。热力环流的形成过程：冷热不均大气 运动同一水平面上产生 差异大气 运动。(这部分内容的难点在于对垂直方向上气压分布的分析。突破这一点，需要牢记两点：第一，垂直方向上气压随高
8、度增加而递减；第二，“高气压 ”和“低气压”是针对同一水平面相比较来说的。)(四) 常见的四种热力环流形式(1)海陆风白天在太阳照射下，陆地增温快，气温比海上高，空气膨胀上升，高空气压比原来气压升高，空气由大陆流入海洋；近地面陆地形成低气压，而海洋上因气温低，形成高气压，使下层空气由海洋流入大陆，形成海风(如图a)。夜间与白天大气的热力作用相反而形成陆风(如图b)。(2)城市风由于城市人们的生产生活释放出大量人为热，使城市气温升高，空气上升，与郊区下沉气流形成城市热力环流，下沉气流又从近地面把郊区污染物带入城市中心，严重污染了城市环境。因此，为了减轻城市污染，如何减少化石燃料的使用量及如何布局
9、郊区工业及卫星城市，成为人们普遍关心的问题。一般将绿化带布置于气流下沉处及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。(3)山谷风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(如图b)。(4)沙漠与森林之间的热力环流白天在太阳照射下，沙漠地区增温强烈，气温高，空气上升，在高空形成高气压，在近地面形成低气压，而林区升温慢，气温相对较低，空气下沉，在近地面形成高气压，高空形成低气压，于是在近地面风由林区吹向沙漠地区，在高空风由沙漠地区吹向林区(如图a)；夜间，沙漠地区降温强烈，近地面气温低，林
10、区降温慢，气温相对较高，在近地面，沙漠地区形成高气压，林区形成低气压，风从沙漠地区吹向林区，高空风从林区吹向沙漠地区(如图b)。归纳： 1、热力环流是一种最简单的大气运动形式。海陆热力性质不同、山谷山坡冷热不均、人类活动都有可能导致热力环流的形成。根据热力环流原理，画出海陆风、山谷风、城市风的简略示意图。海陆风白天，陆地增温 ，陆地上的空气 ，近地面气压 ；海面因有下沉气流而气压 ，在水平气压梯度力作用下，空气由 吹向 ，这就形成了 。夜间，陆地冷却 ，陆地上的空气 ，近地面气压 ，空气由 吹向 ，这就形成了 。（如上图）山谷风 白天，山坡上的空气增温强烈，于是暖空气沿坡爬升，形成 ；夜间因山
11、坡空气迅速冷却，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷底，形成了 （如上图）。城市风城市热岛：原因：由于城市热岛效应的存在，引起空气在城市地区 ，在郊区 ，下沉气流又从近地面 流向 中心，因此在城市和效区之间形成了小型的热力环流（如上图），称为城市风。 突破：知识应用1、比较A、B、C、D四地的气压高低：高 低 高A BC D 等压面（线）低 高 低受热 冷却受热 2下图是等高面与等压面关系示意图。读图，完成下列问题。(1)图中至点，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。(4)若该热力环流发生于城区与郊区之间，则A、
12、B中代表城区的是_，说明判断依据。(5)若图中A处为海洋，B处为陆地，则该热力环流出现在_(白天或夜间)。(1)(2)B膨胀上升A收缩下沉(3)图略(其热力环流的画法应是近地面由AB，高空由BA，垂直方向A地下沉，B地上升)。(4)BB地受热，空气上升，为市区。(5)白天读下图，回答34题。3四点中气压最高的是()AA点 BB点 CC点 DD点4有关图中各点大气运动和天气的叙述正确的是()AA点为下沉气流B高空大气由D点流向B点C近地面大气由A点流向C点DC点在高压控制下，是晴朗天气5下图几种大气运动形式中，气流运动方向表示正确的是（ ） A B C D6关于右图中空气运动的说法，正确的是（
13、）A处空气上升是因为气压高 B处气压较处高，所以空气下沉C处气温高、气压低，空气下沉补充D处气温低，空气收缩下沉7、下图中，能正确表示地面和高空等压面分布的是（ ）ABCD三、大气的水平运动（一）气压梯度的概念：单位距离的气压差叫做气压梯度（二）水平气压梯度力的概念： 只要水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由 压流向 压的力，这个力称为水平气压梯度力。（三）水平气压梯度力是形成风的直接原因 在水平气压梯度力的作用下，大气由_气压区向_气压区作水平运动，大气的水平运动叫做_，其形成的直接原因是 。（四）影响风的三种力：受力状况图示最终风向(V)出现空间只受水平气压梯度力影响由高压到低压，与
14、等压线垂直，风向与气压梯度力方向一致沿赤道运动的风受水平气压梯度力(F)和地转偏向力(G)影响（北半球）风向最终与等压线平行高空的风水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响风向与等压线斜交低空的风（五）表解法掌握影响风的力及对风的影响（以北半球为例）作用力方向大小对风速、风向的影响水平气压梯度力始终与等压线垂直,由高压指向低压等压线越密集,水平气压梯度力越大既影响风向（风向垂直于等压线并指向低压），又影响风速（水平气压梯度越大，风速越大） 地转偏向力始终与风向垂直大小随纬度而增加，赤道为零只影响风向（使风向逐渐偏离气压梯度力的方向，北半球向右偏，南半球向左偏）；不影响风速（风力） 摩擦力始终
15、与风向相反大小与下垫面性质有关,下垫面越粗糙,摩擦力越大,反之越小既影响风速（降低风速），又影响风向。摩擦力越大，风速越小；反之，风速越大。摩擦力越大，风向与等压线之间的夹角越大；反之，夹角越小 （六）在等压线图上画风向的方法：1、先用虚线箭头画出某点气压梯度力的方向（由高压指向低压，并垂直等压线）；2、再根据地转偏向力偏向规律（北右南左）画出风向，高空忽略不计摩擦力，风向与等压线平行；近地面有摩擦力，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：（七）知识巩固1读图，完成下列问题。(单位：hPa)(1)图中
16、V箭头表示A空气匀速运动方向，此图是_(南、北)半球气压分布图。(2)F1是_力，与等压线_，且由_气压指向_气压，大小_。(3)F2是_力，它与风向V_，对风速_ 影响。(4)F3是_力，它与风向V_。2、右图为“北半球某气压场受力平衡时的风向图”, 图中气压单位为百帕，其中代表水平气压梯度力、 地转偏向力、摩擦力和风向的字母依次是（ ） A.a、b、c、d B.a、b、d、c C.b、a、d、c D.c、b、a、d 3、读形成某半球近地面的气压场及各种力的示意图，回答下列问题。(1)下列说法正确的是()A图示气压场位于北半球B图中F2是使风力增强的地面摩擦力C图中等压线数值L1L2D图中F
17、3是使风向向左偏的地转偏向力(2)图中促使大气产生水平运动的原动力是()AF1 BF2CF3 DF2、F3的合力4读实际大气中的风向图，回答下列问题。(1)与等压线的关系是：_，其方向是_。(2)若无，只受影响，则与等压线的关系是_ (3)实际大气中的与等压线的关系是_。此图表示的地区在_半球。(4)图中M、N两地相比，风力较大的是_地，原因是_。重点提示：1、风向是指风的来向。即风从哪个方向来，就以此来命名风向。例如我国东部地区夏季风主要从东南方向吹来，因此说夏季吹东南风。2、影响风力大小最根本因素是水平气压梯度力的大小，水平气压梯度力大，则风力大。同一等压线图上等压线密集，水平气压梯度力大
18、，风力大，不同等压线图上，要根据单位距离间的气压差，判断水平气压梯度力的大小，单位距离间的气压差大则水平气压梯度力大，风力大。风力大小还要考虑摩擦力的大小，地面摩擦力大，地面障碍多，阻挡作用强，风力减小。 3、一般摩擦力的影响可达离地面1 500米左右的高度，在这范围内的风向都斜穿等压线，摩擦力愈大，风向与等压线之间的夹角愈大，摩擦力愈小，其夹角愈小。当摩擦力为零时(高空的情况)，风向便平行等压线了，因此在实际大气中因摩擦力随高度增加而逐渐减小，即愈往高空，风向与等压线之间的夹角愈小。最后，风向与等压线平行。这就是风向随高度变化最一般的规律，风速则随高度增加而加大。陆地表面和海洋表面的摩擦力不
19、同，地面摩擦力大，海洋摩擦力小，所以在相同的气压条件下，陆地表面的风与等压线间的夹角大，风速小，海洋表面的风与等压线的夹角小，风速大。 4近地面等压线的分布图中风向、风力的判定(1)风向的判定画水平气压梯度力。阅读等压线、判断气压高低，并按垂直于等压线(即垂直于该点等压线的切线)，由高压指向低压的原理画出水平气压梯度力(画成虚线)。定地转偏向力。分清图示是哪个半球，面向水平气压梯度力的方向，若是南半球，风向向左偏；若是北半球，风向向右偏。定偏转角度。分清是高空还是近地面的气流，若是近地面受三个力的作用，最终风向与等压线有一定的角度(偏转3045)；若是高空，风向与等压线平行。按照以上方法即可绘出风向(绘成实线箭头)。如下图所示(以北半球为例)近地面风高空风(2)风力大小的判定同一幅等压线图上，等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小。相邻两条等压线间的气压差越大，水平气压梯度力越大，风力越大；反之风力越小。同等图幅的等压线图上，比例尺越大，水平气压梯度力越大，风力越大；反之风力越小。(3)风向的运用利用风向可判断以下几方面问题：等压线值的变化规律：顺着风向，等压线值越来越小。判断南北半球：向右偏北半球；向左偏南半球。判断高压和低压：近地面，观测者背风而立，北半球，高压在右后方，低压在左前方；南半球，高压在左后方，低压在右前方。
