（課標版）2019高中地理 第2章 地球上的大氣 第1節(jié) 冷熱不均引起大氣運動學案 必修1.doc
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第一節(jié) 冷熱不均引起大氣運動 學習目標：1.能夠運用圖表分析說明大氣受熱過程及大氣保溫作用的基本原理。(重點、難點)2.理解熱力環(huán)流的形成過程及生活中常見的熱力環(huán)流形式。(難點)3.理解大氣水平運動的規(guī)律，并能在等壓線圖上判斷風向及風力大小。(難點)4.能夠運用大氣受熱過程、熱力環(huán)流的相關原理解釋有關自然現(xiàn)象。(重點、難點) [自 主 預 習探 新 知] 一、大氣的受熱過程 1．能量來源：太陽輻射能。 2．直接熱源：地面是近地面大氣主要的、直接的熱源。 3．受熱過程 4．兩大作用 (1)大氣對太陽輻射的削弱作用：主要包括吸收、反射和散射。 (2)保溫作用：大氣逆輻射對近地面大氣熱量的補償作用。 5．意義 [特別提醒] (1)大氣對太陽輻射的吸收具有選擇性：臭氧強烈吸收紫外線；水汽和二氧化碳主要吸收紅外線。 (2)大氣逆輻射是大氣輻射的一部分，白天和晚上是始終存在的，并且白天輻射更強。 二、熱力環(huán)流 1．大氣運動 (1)能量來源：太陽輻射。 (2)根本原因：太陽輻射能的緯度分布不均，造成高低緯度間的熱量差異。 (3)意義 2．熱力環(huán)流——大氣運動的最簡單形式 (1)概念：由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流。 (2)形成過程 ①A地受熱，空氣膨脹上升，近地面空氣密度減小，形成低氣壓；D處空氣聚集，密度增大，形成高氣壓。 ②B、F地冷卻，空氣收縮下沉，近地面空氣密度增大，形成高氣壓；C、E處空氣密度減小，形成低氣壓。 ③水平運動：在同一水平面上，空氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)。 [特別提醒] (1)垂直方向上的氣壓值總是近地面大于高空，同一水平面上的氣壓值是高壓大于低壓。 (2)氣流的垂直運動是由近地面冷熱不均引起的，而水平運動是由同一水平面上的氣壓差異引起的。 三、大氣的水平運動 1．風的形成過程 ??? 2．風形成的原因 (1)直接原因：水平氣壓梯度力。 (2)根本原因：地面受熱不均。 3．高空中的風和近地面的風比較 類型 受力 風向 圖示(北半球) 高空中的風 水平氣壓梯度力和地轉偏向力 與等壓線平行 近地面的風 水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力 與等壓線之間成一夾角 [特別提醒] (1)影響風力大小的最直接因素是水平氣壓梯度力，水平氣壓梯度力越大，風力越大。 (2)風力大小還要考慮摩擦力的大小，地面障礙越多，阻擋作用越強，摩擦力越大，風力越小。 (3)地轉偏向力不影響風力大小，只影響風向，北半球右偏，南半球左偏。 [自主診斷] 1．太陽輻射是大氣能量的根本來源。( ) 2．大氣的絕大部分成分都可以直接吸收太陽輻射。( ) 3．垂直方向上的氣壓差異是會隨大氣運動而變化的。( ) 4．大氣運動的方向總是由高壓指向低壓。( ) 5．地轉偏向力既影響風速也影響風向。( ) 6．植樹造林可有效減弱風速。( ) 【提示】 1.√ 大氣的能量主要來源于太陽輻射能。太陽輻射將熱量傳給地面，地面再將熱量傳給大氣，因此大氣能量的根本來源是太陽輻射能。 2． 太陽輻射透過厚厚的大氣層時，大氣中只有臭氧等少數(shù)成分可以直接吸收太陽輻射。 3． 垂直方向上，總是近地面的氣壓高于高空的氣壓。 4． 氣流的垂直運動是由近地面冷熱不均引起的，而水平運動是由同一水平面上的氣壓差異引起的。 5． 地面受熱不均，產生水平氣壓差異，形成了水平氣壓梯度力，促使風由高壓吹向低壓。 6．√ 植樹造林可增大地面摩擦力，使風力減弱。 [合 作 探 究攻 重 難] 大氣的受熱過程 2018年年底，我國將發(fā)射“嫦娥五號”月球探測器，實現(xiàn)區(qū)域軟著陸及采樣返回，全面實現(xiàn)月球探測工程“三步走”戰(zhàn)略目標。 但民間熱議的“月球移民”難度依然較大。這是因為月球表面晝夜溫差很大，白天陽光垂直照射的地方溫度高達127 ℃；夜晚，溫度可降到－183 ℃。 【思考交流】 1．請在下圖中合適的位置標注太陽輻射、吸收(大氣對太陽)、反射(大氣對太陽)、地面輻射、大氣逆輻射。 【提示】 2．月球上的氣溫變化為什么會如此劇烈？ 【提示】 月球上沒有大氣層，不能對晝夜溫度進行調節(jié)。 3．地球、月球與太陽的距離相當，為什么地球上的氣溫比較穩(wěn)定呢？ 【提示】 地球上有大氣層，白天，大氣層削弱太陽輻射，使到達地面的太陽輻射減少，溫度上升緩慢；夜晚，大氣逆輻射對地面有保溫作用，使地面溫度下降緩慢。 4．運用“大氣的受熱過程”原理，分析塔里木盆地晝夜溫差大的原因。 【提示】 塔里木盆地晴天多，白天，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，到達地面的太陽輻射多，氣溫高；夜晚，大氣逆輻射弱，保溫作用弱，氣溫低，故晝夜溫差大。 [歸納總結] 1．大氣的受熱過程和保溫作用 大氣通過對太陽短波輻射和地面長波輻射的吸收，實現(xiàn)了受熱過程，而大氣對地面的保溫作用是大氣受熱過程的延續(xù)。具體圖解如下： 2．大氣受熱過程在生活中的應用 (1)解釋溫室氣體大量排放對全球變暖的影響 →→→→ (2)在農業(yè)中的應用：利用溫室大棚生產反季節(jié)蔬菜；利用煙霧防霜凍；果園中鋪沙或鵝卵石不但能減少土壤水分蒸發(fā)，還能增加晝夜溫差，有利于水果的糖分積累等。 (3)利用大氣的削弱作用原理分析某一地區(qū)太陽能的多寡，如高海拔區(qū)，空氣稀薄，大氣的削弱作用弱，太陽能豐富；內陸地區(qū)，晴天多、陰雨天氣少，大氣的削弱作用弱，太陽能豐富。 1．下圖為太陽輻射、地面輻射和大氣輻射關系示意圖。讀圖，完成(1)～(2)題。 (1)對流層大氣熱量主要直接來源于( ) A．① B．② C．③ D．④ (2)深秋時節(jié)，用煙熏防御霜凍，主要是因為煙霧可增強( ) A．① B．② C．③ D．④ (1)C (2)B [ 第(1)題，由示意圖可以直接看出對流層大氣的熱量主要直接來源于③地面輻射。第(2)題，深秋時節(jié)，用煙熏防御霜凍，主要是因為煙霧可增強②大氣逆輻射，從而起到對地面的保溫作用。] 2．溫室大棚是目前進行蔬菜反季節(jié)種植的主要技術手段。菜農們有時會設法增加棚內CO2濃度。回答(1)～(2)題。 (1)若溫室大棚中CO2增加，可提高蔬菜生長速度，原因是( ) A．CO2能防止病蟲害發(fā)生 B．CO2的保溫作用可提高夜間溫度 C．CO2可提高土壤的肥力 D．CO2是蔬菜光合作用的主要原料 (2)在夏季，菜農有時會給大棚覆蓋黑色尼龍網，其目的是( ) A．增加大氣逆輻射，降低棚內溫度 B．阻止地面輻射，防止夜間溫度過低 C．削弱太陽輻射，減少農作物水分蒸騰 D．增加地面輻射，提高農作物存活率 (1)B (2)C [第(1)題，CO2屬于溫室氣體，能夠強烈吸收地面長波輻射，并通過大氣逆輻射將地面損失的熱量返還地面，起到保溫的作用。第(2)題，夏季太陽輻射強烈，給蔬菜大棚覆蓋黑色尼龍網可削弱太陽輻射，避免大棚內溫度過高，減少作物水分蒸騰。] 熱力環(huán)流 孔明燈又叫天燈，相傳是由三國時期的諸葛孔明發(fā)明的。當年，諸葛孔明被司馬懿圍困于平陽，無法派兵出城求救?？酌髦瞥蓵〉募垷艋\，系上求救的信息，其后脫險，于是后世就稱這種燈籠為孔明燈。 【思考交流】 1．諸葛孔明發(fā)明的如此簡陋的設施是怎么升空的呢？ 【提示】 孔明燈里的空氣受熱后膨脹上升。 2．孔明燈里面蘊涵著什么樣的大氣原理呢？ 【提示】 熱力環(huán)流。 [歸納總結] 熱力環(huán)流的形成 1．熱力環(huán)流的形成——“一個關鍵、四個步驟” (1)“一個關鍵”是確定近地面兩點的冷熱。 熱容量大的地球表面，白天氣溫較低，夜晚氣溫較高；熱容量小的地球表面，白天氣溫較高，夜晚氣溫較低。 (2)“四個步驟” ①熱上升、冷下沉——近地面熱空氣上升，近地面冷空氣下沉。 ②熱低壓、冷高壓——近地面冷的地方形成高壓，近地面熱的地方形成低壓。 ③近地面和高空氣壓性質相反——近地面為高壓，其高空為低壓；近地面為低壓，其高空為高壓。 ④水平氣流從高壓流向低壓。 2．理解熱力環(huán)流的形成，關鍵抓住以下三點關系 (1)溫壓關系(如上圖中甲、乙、丙三地所示)： (2)風壓關系：水平方向上，風總從高壓吹向低壓(如上圖中①②③④處風向所示)。 (3)等壓面凸凹關系：近地面與高空的等壓面凸起方向相反。 3．常見熱力環(huán)流形式的圖示分析及應用 (1)海陸風 ①成因分析——海陸熱力性質差異是前提和關鍵 ②影響與應用 海陸風使海濱地區(qū)氣溫日較差減小，夏季氣溫低，空氣較濕潤，是避暑的好地方。 (2)山谷風 ①成因分析——山坡的熱力變化是關鍵 ②影響與應用 山谷(小盆地)常因夜間冷的山風吹向谷底(盆地)，使谷底(小盆地)內形成逆溫層，大氣穩(wěn)定，易造成大氣污染。所以，山谷(小盆地)地區(qū)不宜布局污染工業(yè)。 (3)城市熱島效應 ①成因分析——“城市熱島”的形成是突破口 ②影響與應用 一般將綠化帶布置在氣流下沉處以及下沉距離以內，而將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布置于下沉距離之外。 [方法技巧] 等壓面圖的判讀方法 等壓面是空間氣壓值相等的點組成的面，等壓線是同一水平面上氣壓值相等的點組成的線。等壓面圖表示氣壓的垂直分布狀況，等壓線圖表示氣壓的水平分布狀況。 (1)在同一地點不同海拔上，海拔越高，氣壓越低。如圖PA>PE。 (2)在近地面，氣溫越高，氣壓越低；氣溫越低，氣壓越高。如圖PA
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