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第二章 第一节 冷热不均引起大气运动


第二章 地球上的大气
低 层 大 气
干洁空气:N2、O2、Ar、O3、CO2

水汽
固体杂质

成云致雨

蓝天——“大气”存在的证 据

? 思考题: 1、假如到达大气上界的太阳辐射定为 100%,而实际上最后到达地球表面的太阳 辐射却只有百分之47%,这是什么

原因造 成的? 2、为什么夏天多云的时候,白天的气温不 会太高?

3、无云时的晴空为什么是蔚蓝色的?

一、大气的削弱作用

太阳短波辐射

1.大气对太阳辐射的削弱作用: 吸收:水汽、CO2吸收红外线; O3吸收紫外线; 反射:云层越厚,反射越强 散射:天空是蓝色的 但大部分太阳辐射能够 射到地面

二、大气的受热过程


太 阳 辐 射 地 面 吸 收



(1)地面增温……吸收太阳辐射 (2)大气增温……吸收地面长波辐射 (3)大气保温……大气逆辐射

射向宇宙空 间

射向宇宙空 间 大气上界

大气吸收 、 反射、 散射等削弱 作用

大 气 逆 辐 射

大 气 大气 增 吸收 温

大部分被近 地面的水汽、 CO2吸收 (75%-95%)

地面增温



面 “地面暖大气”

“太阳暖地面”

“大气还地面”

现象探究一:
——现实生活中,每天最高气温并不

是出现在太阳高度最大的正午12点, 而是出现在14点钟。请根据所学知识 简要解释其主要原因?

现象探究二:夏季天空多云时,白天气温不 会太高;多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖 些。

白天多云,对太 阳辐射的反射作 用强。

夜晚多云,大气 逆辐射作用强。

现象探究三: 在寒冬,为什么人造 烟幕能起到防御霜冻 的作用?

为什么月球表面昼夜温差比地球大得多?

仅从大气的热力作用,说明为什么地球表面温度 的昼夜变化不像月球那样明显? 夜间,地面辐 射绝大部分热 白天,大气削弱了到 量又被大气逆 达地面的太阳辐射, 白天,由于没有大气对太 辐射还给地面, 夜间由于没有大气的保温 气温不会太高 阳辐射的削弱作用,月面 使气温不致降 效应,月球表面辐射强烈, 温度升得很高,气温很高 得过低 月面温度骤降,气温很低

大气 上界

月球

地球

小 结
大气的受热过程
“太阳暖地面” “地面暖大气”

地面是近地面大气主要、直接的热源

“大气还地面”

大气对地面起着保温作用

减小气温日较差,使地球平均气温提高到15℃

练习:
下列几种情况中,昼夜温差最大的是 (C)

A

B

C

D

下图为“大气热力作用相互联系示意图”,图中①②所代表的 是

A
B.大气辐射 大气逆辐射 D.大气的保温作用 大气逆

A.大气的削弱作用 大气逆辐射 C.大气的保温作用 大气辐射 辐射

二、热力环流 受热过程

大气为什么会运动?

冷热不均

大气运动

1.大气运动的根本原因:太阳辐射能的纬度分布不均 2. 热力环流:由于地面冷热不均而引起的空气环流; 它是大气运动最简单的形式。

3. 热力环流的形成:
P32活动:烟雾在玻璃缸 中会怎样飘动呢?

冰块

热水

冷热不均引起的热力环流

把空间气压值相同的各 点组合而成的面叫做等 压面。

海 拔 升 高 气 压 降 低 B A
地面受热均匀

等压面

C

理想状态下,大气压随海拔高度的增加而降低,同一 海拔高度处,气压相等,即等压面与海平面平行,大 气处于稳定状态。但地面的冷热不均,破坏了这个状 态,引起大气的运动。

热胀冷缩













注意: 高压、低压是针对同一水平面而言的。 垂直方向上,海拔越高,气压越低。

同一高度, 等压面凸起:高压区; 等压面下凹:低压区

3 1 4 2

等压面 2000米

A 受热

B 冷却

地面
1、3、4、2

把1至4点按气压由高到低排序--------------绘出热力环流过程箭头 A、B哪受热,哪冷却?

总结:






地面冷热不均
大气垂直运动

高B

冷却

低 A 受热

C高 地面

冷却

同一水平面 产生气压差异

热力环流

大气水平运动



例: 海陆之间的热力环流

高压

低压

低压:T高 陆 地

高压:T低 海 洋





海 洋

热容量较小(热得快,冷得也快) 白天:陆地增温快 夜晚:陆地降温快 海洋增温慢 海洋降温慢

A 郊区 区 B 郊

市区 城 市

A郊 郊区

区B

三、大气的水平运动

等压面

(立体图)
等压线 A C

1000 1005 1010 1015(百帕) (平面图)

等压线:在同一水平面上气压相等的各点连线

三、大气的水平运动
等压线 A C

(平面图)

1000 1005 1010 1015(百帕)

水平气压差: 水平气压梯度: 同一水平面上, 单位距离间的气压差

1.水平气压梯度力:形成风的直接原因

1. B
风向



(hPa) 1010 1020

A



1030

方向:垂直于等压线,由高压指向低压

2. 高空中风的形成: 低
1000

水平气压梯度力 地转偏向力

1002
1004 1006 1008 1010

+

风向平行于等压线
(高空风)


在气压梯度力与地转偏向力共 同作用下形成的风(北半球)

地 转 偏 向 力

垂直于风向

只改变风向, 不改变风速.

3. 近地面风的形成:
1000
1002 1004


水平气压梯度力

气压梯度力

风向

+

地转偏向力
摩擦力 风向与等压线 成一夹角 与风向相反

1006
1008 1010

摩擦力 水平地转偏向力

+


近地面大气中的风向(北半球)

摩擦力

既影响风向, 又影响风速。

练习: C A I G
大气上界

B
D H

F

E

地面

1、图中A、E、H所表示的辐射中属短波辐射的有 属长波辐射的有 。 2、从数量上看A>D的原因是: 3、对地面起保温作用的主要环节是:

, 。 。

4、晴天与阴天的气温日较差哪个大?为什么?
5、露或霜为什么会出现在晴朗的夜晚?

C

A

D

B

(>300℃)

为何月球的昼夜温差 如此之大,而地球的 昼夜温差较小?

2 深秋和初冬,我国北方白天晴空万里,傍晚人 们却在制造烟雾,据此分析并完成下列问题。
(1)2008年入秋以来,我国北方广大地区天气晴朗的夜晚气温 相比阴天反而要低,原因是什么?

(2)人们在傍晚制造烟雾的原因可能是什么?
(3)如果夜晚多云,人们还需要制造烟雾吗?

3 同一经度“高处不胜寒”的原因是
A 气压低 C得到的太阳辐射少 B空气稀薄 D得到的地面辐射少

( )

现象探究二:
自然条件相同的情况下,晴朗的晚上与多云 的晚上相比,气温有无不同,请说明原因。

一、大气的受热过程: 地球上的能量源泉是: 太阳辐射 1. 大气对太阳辐射的削弱作用: 吸收、反射、散射等,

但大部分太阳辐射到达地面

地面是近地面大气的直接热源
2.大气的保温效应:大气逆辐射

3.意义:减小气温日较差, 使地球平均气温提高到15℃

1 读左图,回答问题:
A A2 A1 B C1 C B2 C2

B1

1、A、B、C中表示短波 辐射是 ( A ) ,表示 长波辐射的是( B、C) 。 2、A1小于A的原因是 大气对太阳辐射的削弱作用 )。 (

大气吸收地面辐射 3、C1表示( ),C1>A2说 明了(地面是大气的直接热源 )。 4 、B1称为(大气逆辐射 ),有霜的夜晚B1 ( 小 )。

现象探究四:
塑料大棚和玻璃温室都能够改善农业生产条件。 请简要说明原因。

地 面 辐 射

一、大气的受热过程: 地球上的能量源泉是: 太阳辐射 1. 大气对太阳辐射的削弱作用: 吸收、反射、散射等,

但大部分太阳辐射到达地面

地面是近地面大气的直接热源
2.大气的保温效应:大气逆辐射

大气对太阳辐射的吸收、反射、散射作用
作用 参与作用的 形式 大气成分 波长范围
紫外线
红外线 各种波长同 样被反射

作用特点
吸收强烈,有选
择性,大部分可 见光可穿透 无选择性,反 射光呈白色 向四面八方散 射 ,有选择性

吸收 臭氧(平流层)
水汽、二氧化碳 (对流层)

反射 散射

云层、尘埃 空气分子、 微小尘埃

蓝色光最 易被散射

1、大气的吸收作用

高 层 大 气 平 流 层 对 流 层

臭氧大量吸收紫外线
二氧化碳、水汽吸收 红外线

大部分 可见光 可以到 达地面





2.大气对太阳辐射的反射作用:
云层、尘埃 参与 的大气成分: 特点: 无选择性
云层越厚、云量越多、反射就 越强。 夏天多云时,白天的气温不 会很高

3.大气对太阳辐射的散射作用:
参与的大气成分: 空气分子和微小尘埃 特点: 具有选择性

? 思考题: 1、假如到达大气上界的太阳辐射定为 100%,而实际上最后到达地球表面的太阳 辐射却只有百分之47%,这是什么原因造 成的? 2、为什么夏天多云的时候,白天的气温不 会太高?

3、无云时的晴空为什么是蔚蓝色的?


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