第二节 大气受热过程和大气运动
学习目标:1.能够运用图表分析说明大气受热过程及大气保温作用的基本原理。(重点、难点) 2.理解热力环流的形成过程及生活中常见的热力环流形式。(难点) 3.理解大气水平运动的规律,并能在等压线图上判断风向及风力大小。(难点)4.能够运用大气受热过程、热力环流的相关原理解释有关自然现象。(重点、难点)
一、大气的受热过程
1.能量来源:太阳辐射。
2.直接热源:地面是近地面大气主要的、直接的热源。 3.受热过程 地面增 温过程 大气增 温过程 具体过程 大部分A太阳辐射透过大气到达地面 地面增温后以B地面长波辐射的形式向近地面大气传递热量 结果 使地面增温 使大气增温 二、大气对地面的保温作用 1.大气长波辐射:
对流层中的水汽、二氧化碳等强烈吸收地面长波辐射而增温,产生大气长波辐射。
2.大气逆辐射:大气辐射中向下射向地面的部分。
3.保温作用:大气逆辐射把热量传给地面,补偿地面辐射损失的热量。 [特别提醒] ?1?大气对太阳辐射具有削弱作用:大气中的一些成分及现象对太阳辐射具有
吸收、反射和散射作用,从而在一定程度上削弱了到达地面的太阳辐射。 ?2?大气逆辐射是大气辐射的一部分,白天和晚上是始终存在的,并且白天辐射更强。 三、大气热力环流 1.大气运动
?垂直运动——气流上升或下沉
(1)主要形式?
水平运动——风??形成大气中热量和水汽的输送
(2)意义?
?形成各种天气变化2.热力环流——大气运动的最简单形式
(1)概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流。 (2)形成过程
①A地受热,空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成低气压;D处空气聚集,密度增大,形成高气压。
②B、F地冷却,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成高气压;C、E处空气密度减小,形成低气压。
③水平运动:在同一水平面上,空气由高气压区流向低气压区。
[特别提醒] ?1?垂直方向上的气压值总是近地面大于高空,同一水平面上的气压值是高压大于低压。 ?2?气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的,而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。 四、大气的水平运动——风 1.风的形成过程
2.风形成的原因
(1)直接原因:水平气压梯度力。 (2)根本原因:地面受热不均。 3.高空中的风和近地面的风比较 类型 受力 水平气压梯度力和地转偏向力 风向 图示(北半球) 高空中的风 与等压线平行 近地面的风 水平气压梯度力、地与等压线之间成一转偏向力、摩擦力 夹角 [特别提醒] ?1?影响风力大小的最直接因素是水平气压梯度力,水平气压梯度力越大,风力越大。 ?2?风力大小还要考虑摩擦力的大小,地面障碍越多,阻挡作用越强,摩擦力越大,风力越小。 ?3?地转偏向力不影响风力大小,只影响风向,北半球右偏,南半球左偏。
(1)太阳辐射是大气能量的根本来源。
(2)大气的绝大部分成分都可以直接吸收太阳辐射。 (3)垂直方向上的气压差异是会随大气运动而变化的。 (4)大气运动的方向总是由高压指向低压。 (5)大气水平运动的原动力是( ) A.水平气压梯度力 C.摩擦力
B.地转偏向力 D.三力合力
( ) ( ) ( ) ( )
提示:(1)√ 大气的能量主要来源于太阳辐射。太阳辐射将热量传给地面,地面再将热量传给大气,因此大气能量的根本来源是太阳辐射能。
(2)× 太阳辐射透过厚厚的大气层时,大气中只有臭氧等少数成分可以直接吸收太阳辐射。
(3)× 垂直方向上,总是近地面的气压高于高空的气压。
(4)× 气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的,而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。
(5)A [同一水平面上的气压差异产生了水平气压梯度力,在此作用下,大气开始水平运动,因此水平气压梯度力是形成风的原动力。]
大气的受热过程与保温作用 2024年11月19日,在国际空间站成立20周年之际,俄罗斯联邦航天局总设计师向外界宣称,在2030年,俄罗斯宇航员将实现首次登月,预计会在月球待14天。移民月球一直是人类的梦想,但民间热议的“月球移民”难度依然较大。这是因为月球表面昼夜温差很大,白天阳光垂直照射的地方温度高达127 ℃;夜晚,温度可降到-183 ℃。
问题1 (地理实践力)请在下图中合适的位置标注太阳辐射、吸收(大气对太阳)、反射(大气对太阳)、地面辐射、大气逆辐射。
提示:
问题2 (综合思维)月球上的气温变化为什么会如此剧烈? 提示:月球上没有大气层,不能对昼夜温度进行调节。
问题3 (综合思维)地球、月球与太阳的距离相当,为什么地球上的气温比较稳定呢?
提示:地球上有大气层,白天,大气层削弱太阳辐射,使到达地面的太阳辐射减少,温度上升缓慢;夜晚,大气逆辐射对地面有保温作用,使地面温度下降缓慢。
问题4 (区域认知)运用“大气的受热过程”原理,分析塔里木盆地昼夜温差大的原因。
提示:塔里木盆地晴天多,白天,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,气温高;夜晚,大气逆辐射弱,保温作用弱,气温低,故昼夜温差大。
[归纳总结] 1.大气对太阳辐射的削弱作用
(1)吸收作用:大气对能量最强的可见光吸收得很少。如下图:
大气对太阳辐射的吸收
(2)反射作用:云层和较大的尘埃,对太阳辐射的反射作用较明显,且云层的反射作用最显著。如图:
2.大气对地面保温作用 名称 太阳暖大地 大地暖大气 大气还大地 具体过程 大部分太阳短波辐射到达地面,地面吸收后增温 地面增温后形成地面辐射,大气吸收后增温 热量来源 太阳辐射 地面辐射 大气增温后形成大气辐射,其中向下的部分称大气辐射