大氣受熱過程與熱力環(huán)流

大氣受熱過程與熱力環(huán)流課程標準運用示意圖等，說明大氣受熱過程與熱力環(huán)流原理，并解釋相關現(xiàn)象。學習目標一學習目標二1．運用示意圖等，說明大氣受熱過程與熱力環(huán)流原理，并解釋相關現(xiàn)象。2．能夠結合大氣受熱過程與熱力環(huán)流原理，解釋相關現(xiàn)象。思考1.在同一天內(nèi)，瀝青路面、草地的溫度為什么不同?2.在同一天內(nèi)，草地溫度與近地面空氣溫度的關系是怎樣的？為什么?3.瀝青路面對城鎮(zhèn)大氣溫度的影響有哪些?某地瀝青路面、草地和近地面空氣的溫度對比某研究小組根據(jù)某地實測數(shù)據(jù)，繪制出該地的瀝青路面、草地和近地面空氣的溫度日變化曲線。探索：草地與瀝青的比熱容不同，導致二者吸熱、散熱的速率不同二者同步變化，因為空氣的熱量來源于地面使得城鎮(zhèn)的晝夜溫差加大等大氣的削弱作用[焦/（厘米2?分?微米）]地球上的能量源泉是：太陽輻射太陽輻射按波長不同可分為哪幾部分？紫外區(qū)，可見光區(qū)，紅外區(qū)太陽輻射能主要集中在哪個部分？可見光區(qū)知識回顧—太陽輻射太陽輻射能在地球上的接收與轉化可分為以下三個環(huán)節(jié)：3、地面吸收太陽輻射的同時，再把熱量傳給大氣。1、太陽輻射穿過大氣層2、太陽輻射到達地表大氣的受熱過程地面大氣上界減少了53%的太陽輻射能量哪去了？太陽輻射到地球的總能量(100%)只有47%的太陽輻射能量到達地表吸收作用反射作用散射作用削弱作用大氣對太陽輻射的削弱作用大氣對太陽輻射有削弱作用1、吸收作用大氣對太陽輻射的吸收作用臭氧吸收紫外線水汽和二氧化碳吸收紅外線（2）到達地面的主要是可見光。（3）大氣直接吸收的太陽輻射的能量很少。(1)具有選擇性

地面高層大氣平流層對流層臭氧大量吸收紫外線二氧化碳、水汽吸收紅外線大氣上界大氣對太陽輻射的反射作用

云層越厚，云量越多，反射越強；

大氣中的雜質顆粒越大，反射能力越強。參與成分：云層、較大顆粒的塵埃反射特點：無選擇性大氣對太陽輻射的散射作用◆質點越小，散射選擇性越強，波長越短越容易被散射。◆質點較大（較大塵埃、霧粒、小水滴）時，散射選擇性不強，各種波長均被散射。參與成分：空氣分子或微小塵埃天空呈蔚藍色（藍紫光波長最短，最容易被散射）如陰天天空呈灰白色紫外線臭氧高層大氣平流層對流層臭氧吸收紫外線地面吸收地面反射水汽和二氧化碳吸收紅外線云可見光紅外線反射空氣分子細小塵埃作用形式參與作用的大氣成分波長范圍作用特點反射

散射吸收紫外線紅外線有選擇性，大部分可見光可穿透云層、較大顆粒的塵埃各種波長的太陽輻射無選擇性,對太陽輻射削弱作用最強空氣分子、微小塵埃藍、紫光最易被散射有選擇性，波長越短越易散射顆粒較大塵埃、霧粒、小水滴無選擇性，各種波長的都被散射

各種波長的太陽輻射

臭氧（平流層）水汽、二氧化碳（對流層）總結：大氣對太陽輻射的削弱作用大氣吸收19%大氣和地面反射、散射34%太陽大氣上界到達地面的太陽輻射地面吸收47%大氣對太陽輻射有明顯的削弱作用太陽高度小太陽光線經(jīng)過的大氣路程____大氣削弱_____太陽高度大太陽光線經(jīng)過的大氣路程____大氣削弱_____太陽高度角與大氣的削弱作用少短多長北極赤道南極太陽光太陽輻射能與緯度分布：緯度低—經(jīng)過的大氣路程短—大氣削弱少—地面得到能量多緯度高—經(jīng)過的大氣路程長—大氣削弱多—地面得到能量少大氣上界地球大氣圈影響太陽輻射強度因素太陽高度角高度角大強度大大氣狀況云量少厚度小隨緯度變化隨季節(jié)變化低緯夏季削弱少

為什么赤道地區(qū)終年太陽高度較大，但它并不是全球太陽輻射強度最大的地區(qū)？（最大的是南北回歸線附近的大陸的西岸）

赤道地區(qū)空氣對流旺盛，多云雨，云量多，大氣對太陽輻射的反射作用強的原故晴朗的天空為什么呈現(xiàn)蔚藍色？仰望天空，你所看到的顏色就是太陽光被大氣中的氣體分子散射后形成的顏色。在太陽輻射的可見光中，波長較短的藍色光最容易被散射，所以天空呈現(xiàn)蔚藍色知識拓展：為什么大海也是蔚藍色的呢？為什么日出日落的時候天空是紅橙色的呢？日出前太陽高度角小，太陽輻射通過大氣的路徑長，大氣對太陽輻射散射作用強，可見光中的藍紫光被散射，透下來的光線中波長較長的紅光和橙光較多，因此天空被染成紅色。日出東方金遍地，日落西山血連天曙暮光又稱“晨昏蒙影”,是指太陽東升前和西落后的一段時間內(nèi),天空呈現(xiàn)的微弱光亮的一種現(xiàn)象。曙暮光白夜，是在緯度達到一定度數(shù)的地區(qū)（中高緯，接近極圈，但在極圈外）太陽落到地平線下只能達到一個很小的角度。由于大氣的散射作用，整夜天并不完全黑下來。在我國最北端漠河附近，夏季接近夏至日時，會發(fā)生白夜現(xiàn)象。出現(xiàn)白夜的地區(qū)從緯度48°34′起，緯度越高白夜出現(xiàn)的時期越長，天空也越亮。到了北極圈（66°34′）以后，就成為極晝。白夜大氣的保溫作用月球與地球距離太陽遠近差別不大，但月球表面白天的溫度可高達127℃上，夜晚低達-183℃。而地球表面白晝的溫度比月球要低得多，夜晚則高得多。這是什么緣故呢？想一想：太陽輻射地面輻射大氣上界水汽二氧化碳1、地面輻射（2）地面向外輻射能量稱為__________。（3）地面輻射是_______________輻射。（4）方向：________將熱量傳給大氣（1）地面吸收____________獲得能量。大氣對地面的保溫作用太陽輻射地面輻射（紅外線）長波向上太陽輻射地面輻射大氣輻射水汽二氧化碳大氣上界（1）對流層大氣強烈吸收____________并保持熱量。（2）________是大氣的主要的直接熱源。（3）大氣輻射性質：方向__________________輻射向上向下大氣逆輻射地面輻射地面（紅外線）長波大氣輻射大氣對地面的保溫作用太陽輻射地面輻射大氣輻射（3）大氣逆輻射與地面輻射的方向__________因此大氣逆輻射將大部分熱量歸還給地面。大氣上界相反大氣對地面的保溫作用大氣對地面的保溫作用大氣逆輻射大氣逆輻射太陽輻射地面吸收大氣吸收地面增溫地面輻射大氣吸收射向宇宙空間射向宇宙空間大氣輻射射向地面總結：大氣的受熱過程“太陽暖地面“地面暖大氣”“大氣還地面”大氣增溫反射

散射大氣上界地面地面增溫“太陽暖大地”“大地暖大氣”“大氣還大地”大氣逆輻射通過大氣逆輻射把熱量還給地面大氣增溫后產(chǎn)生大氣輻射，其中向下部分稱為大氣逆輻射，它將大部分熱量還給地面大氣還大地地面是大氣的直接熱源地面增溫后產(chǎn)生地面輻射，大氣吸收后增溫大地暖大氣太陽是地面的直接熱源太陽輻射到達地面，地面吸收后增溫太陽烤大地熱量來源具體過程保溫作用總結：保溫作用太陽輻射地面輻射玻璃溫室大氣作用——保溫作用保溫作用：溫室效應削弱作用與保溫作用的意義

有利于生物生存和發(fā)展削弱作用

了白天的最高氣溫。保溫作用

了夜間的最低氣溫。降低提高晝夜溫差小通過計算，如果沒有大氣，地表的平均溫度為-23℃，實際為15℃，也就是說，由于大氣的保溫作用，使地表溫度升高了38℃。大氣稀薄的月球大氣濃厚的地球大氣上界大氣的作用加以解釋：月球溫差大的原因晝夜（1）白天多云時，由于云層對太陽輻射的

作用增強，到達地面的太陽輻射強度

，所以地面溫度比晴天

。（2）夜間多云時，由于云層

地面長波輻射，并使大氣

作用增強，補償了地面輻射損失的熱量，所以地面溫度比晴天

。晴天與陰天比晝夜溫差晴天陰天>反射減弱低吸收逆輻射高思考：晴天與陰天的晝夜溫差比較思考：一天的最高氣溫出現(xiàn)在幾點？一天的最高氣溫為什么不是在12點，而是出現(xiàn)在下午14點？太陽輻射最強是12點地面輻射最強是13點大氣逆輻射最強是14點大氣上界地面保溫作用的應用：寒潮來臨前給農(nóng)田澆水小結太陽輻射大氣吸收作用反射作用散射作用削弱作用地面地面輻射大氣逆輻射保溫作用直接熱源直接熱源熱力環(huán)流AB氣壓隨著海拔高度的增加而遞減氣壓：單位面積垂直向上延伸到大氣層頂?shù)目諝庵目傊亓俊鈮旱葔好妫嚎臻g氣壓值相等各點組成的面．假設：地面受熱均勻，則形成的等壓面如下：等壓面為一個個水平面等壓面越往高空氣壓值越低1010百帕960百帕910百帕860百帕從篝火可知：空氣受熱膨脹上升空氣中分子的運動高度升高，氣壓減小1100hpa1060hpa1020hpaABC熱力環(huán)流的形成原理

若地面受熱均勻，等壓面應該是平行的。高空地面把空間氣壓值相同的各點組合而成的面叫做等壓面。地面高空1100hpa1060hpa1020hpa冷卻冷卻受熱高壓低壓低壓低壓高壓高壓ABC等壓面彎曲規(guī)律：高壓上凸、低壓下凹。熱力環(huán)流的形成原理地面熱冷冷地面的冷熱不均氣流垂直方向運動同一水平面產(chǎn)生氣壓差異氣流做水平方向運動（風）地面冷熱不均形成的空氣環(huán)流——叫熱力環(huán)流熱力環(huán)流——是大氣運動的最簡單形式低壓高壓高壓低壓高壓低壓熱力環(huán)流的形成原理總結討論：1、氣溫與近地面氣壓的關系？2、熱力環(huán)流的根本原因

3、高空水平面氣壓與近地面水平面氣壓的關系？4、高低氣壓是水平還是垂直方向的比較？相反近地面溫度高，氣壓低，溫度低，氣壓高。地面的冷熱不均水平比較地面高空練習：圖中氣壓狀況是由熱力作用引起，讀圖回答：CABD1、判斷AB處的冷熱狀況？2、補充ABCD處的環(huán)流？3、比較ABCDEF氣壓值的大??？EF等壓面熱冷A＞B＞D＞F＝E＞C

影視片常有女主角面向大海，海風吹拂頭發(fā)或者裙子向后飄逸的鏡頭。我國沿海在秋分日拍攝這樣的鏡頭，理論上應選擇在什么時段，怎么站才能拍的最美？思考：案例1:海陸風

模擬海陸熱力性質差異海陸熱力性質差異低壓熱冷高壓陸地海洋陸風低壓熱冷高壓海風陸地海洋

諸葛亮火燒葫蘆峪話說三國后期，農(nóng)歷六月的一天，晴空萬里，暑熱難耐，真乃火攻之良機，諸葛亮設計將司馬懿父子圍困在葫蘆峪，遍山燃起大火……，正當大火沖天，一場大雨不期而至?！T葛亮嘆道：“謀事在人，成事在天，不可強也”。案例2:山谷風

“謀事在人，成事在天，不可強也！”這場雨真的是天意？增溫快

（熱源）增溫快

（熱源）增溫慢

（冷源）谷風山谷風谷風的形成降溫快（冷源）降溫快（冷源）降溫慢（熱源）山風山風的形成山谷風凝結核在天乎？在人也！熊熊的大火使此山區(qū)的近地面空氣受熱膨脹上升，周圍的空氣收縮下沉，形成山風，在加上燃燒柴草產(chǎn)生大量煙塵，為水汽提供凝結核，其中心因空氣上升冷凝結而降雨。后人有詩嘆曰：“谷口風狂烈焰飄，何期驟雨降青霄。武侯妙計如能就，安得山河屬晉朝！”山谷風氣流上升冷卻降水

夜雨寄北

李商隱

君問歸期未有期，巴山夜雨漲秋池。何當共剪西窗燭，卻話巴山夜雨時。注：巴山泛指四川、重慶地區(qū)。為何重慶多夜雨?思考：畫一畫1、畫出35℃、35.5℃等溫線2、若只考慮本區(qū)氣溫和氣壓關系，試在圖中畫出P點的風向，并解釋原因P想一想案例3:城市風

市區(qū)郊區(qū)郊區(qū)AABB城市城郊郊區(qū)1、為什么城市的氣溫較周邊地區(qū)高？2、有大氣污染的企業(yè)應分別布局在什么位置呢？因人類工業(yè)生產(chǎn)、生活和交通運輸排放出大量的廢熱而導致城市的氣溫高于郊區(qū)的現(xiàn)象，稱為“城市熱島”。從而引起空氣在城市上升，在郊區(qū)下沉的小型熱力環(huán)流，稱之為城市風。城市風：熱島效應

大氣的水平運動—風大氣的水平運動—