第一节大气的热力状况(1课时)

1第一节大气的热力状况（1课时）课堂预习案高三地理备课组主备人：莫焕群【考纲考点】考试说明课程标准教学要求大气的受热过程大气保温作用的基本原理大气热力环流的形成过程分析大气的受热过程和热力环流的形成过程1．理解大气的受热过程，通过等温线为载体分析气温的分布规律2．理解大气保温作用的基本原理，联系实际分析全球气候变暖的原因、危害、解决措施等。3．理解热力环流的原理。并知道城市风、山谷风、海陆风。【命题趋势】从近几年的高考看，本部分内容多以选择题或综合题的形式考查热力环流和大气的水平运动等地理基本规律和原理。其命题基本规律和趋势如下：从形式上，以文字、图表资料作为命题背景；从考核内容上，侧重于知识的综合考查，主要是地面的冷热不均引起空气的上升和下沉运动，形成热力环流，大气水平运动的成因及风的类型。针对2013年高考，着重考查学生的读图能力，运用知识分析和解决实际问题能力，以现实中的典型实例为载体，考查理论与实际相结合的能力，通过提供典型区域位置，综合分析水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力对风的影响；分析海陆风、山谷风、城市热岛环流、沙漠和森林之间的热力环流形成过程及带来的影响，是命题关注的重点。【知识网络】【基础知识】一、大气的受热过程和保温作用1．地球大气最重要的能量来源是：2．太阳辐射在传播过程中，部分被大气或3．地面被加热，并以的形式把热量传递给大气。4．大气在增温的同时，也向外放出，大部分朝向地面，被称为，对地面起到了。2二、热力环流1．热力环流是由于引起空气环流。2．大气由于，引起大气的运动，产生同一水平高度的，导致大气的运动，形成完整的热力环流。【参考答案】一、1、太阳辐射2、吸收反射3、长波辐射4、红外线辐射大气逆辐射保温作用二、1、地面冷热不均2、地面冷热不均垂直气压差异水平【应试技巧】1_地球大气最重要的能量来源是太阳辐射，最直接的能量来源是地面辐射。2_晴朗的白天气温高于多云的白天，是因为晴朗的白天云层薄，大气的反射作用弱，到达地面的太阳辐射多，所以气温高；多云的夜晚气温高于晴朗的夜晚，是因为多云的夜晚云层厚水汽含量多，大气逆辐射强，大气保温作用强，所以气温高，因而晴天的昼夜温差大于阴天的昼夜温差。3_由于热力原因，近地面高温一般形成低压中心，低温一般形成高压中心，高空气压中心和近地面相反。所谓高压、低压中心是指同一水平高度相比较而言的，同一地面某地点随海拔高度的上升气压总是降低的。【重难突破】考点一：大气的受热过程1．大气的受热过程地球大气最重要的能量来源是太阳辐射能。投射到地球上的太阳辐射能，在穿过大气的过程中，部分被大气吸收或反射，大部分到达地面，并被地面反射和吸收（如图）。地面吸收太阳辐射能而增温，同时又以长波辐射的形式把能量传递给大气，这种辐射热交换使大气增温，而且是大气增温的最重要方式，因此地面是近地面大气主要、直接的热源。太阳辐射透过地球大气到达地球表面，在地面和大气之间进行的这一系列能量转换过程可用下图概括：3大气的受热过程包括：（1）到达地球的太阳辐射，一部分能量被大气吸收、反射和散射而削弱，只有一半左右的太阳辐射能量到达地面。（2）地面吸收太阳辐射而增温，同时向外放出地面辐射。（3）大气吸收了地面辐射的绝大部分，同时向外放出大气辐射，大气辐射除极小部分射向宇宙空间，绝大部分又以大气逆辐射的形式射向地面而对地面具有保温作用。2．大气的放热及保温作用大气在增温的同时，也向外辐射热量。大气辐射的方向既有向上的，也有向下的，向下的因与地面辐射方向相反，称为大气逆辐射。大气辐射中的大部分能量以大气逆辐射的形式射向地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，从而对地面起到保温作用。①大气对太阳短波辐射几乎是透明体(对流层大气的水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中的红外线；平流层中的臭氧主要吸收紫外线；太阳辐射中能量最强的可见光很少被吸收)，大部分太阳辐射能够透过大气到达地面，使地面增温，但对地面长波辐射的吸收能力很强，几乎全部吸收，可将地面辐射的绝大部分能量贮存于大气中而不使其散失。②大气辐射中的大部分能量又以大气逆辐射的形式射向地面，在一定程度上补偿了地面损失的热量，从而对地面起到保温效应。考点2：热力环流1．用图解法掌握热力环流的形成（1）高低气压的理解气压，就是单位面积空气柱的空气重量。重量=体积×密度，某点气压值大小只与空气密度和它上面的空气柱的高度有关。因此，气压总是随高度增加气压降低。如图中AA¹，BB¹；在同一高度上两点，空气密度越大，气压值越高，反之，气压值越小，如图中AB，A¹B¹。这样就决定：高压和低压是就同一水平面（即同一高度面）不同地点比较而言的；就不同高度来说，总是海拨高，气压值小，海拨低，气压值大。准确地说，气压排列为PAPBPPB′PA′。4（2）热力环流的形成由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。热力环流的形成过程：近地面冷热不均→气流的垂直运动(上升或下沉)→近地面和高空在水平面上气压的差异→大气的水平运动（又高压流向低压）→形成高低空热力环流。2．常见的热力环流(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，加之因有空气流入形成下沉空气，形成高气压，使下层空气由海洋流入大陆，形成海风；夜间与白天大气的热力作用相反而成陆风，如图：(2)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(如下图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(如下图b)。(3)城市风由于城市人口集中并不断增多，工业发达，居民生活，工业生产和交通工具消耗大量的燃料，释放出大量的人为热，导致城市气温高于郊区，形成“城市热岛”。当大气环流微弱时，由于城市热岛的存在，引起空气在城市上升，在郊区下沉，在城市和郊区之间形成了小型的热力环流，称为城市风(如下图)5考点3：大气的水平运动1．三种力的特征比较名称产生原因方向大小作用水平气压梯度力高低压之间存在气压梯度垂直于等压线并由高压指向低压水平面单位距离气压梯度越大，水平气压梯度力越大形成风的直接原因地转偏向力由于地球自转产生的一种促使沿地表作水平运动的物体偏离其运动方向的力垂直于风向，北半球向右偏，南半球向左偏赤道地区为零，向两极逐渐增大只改变风向，北半球右偏，南半球左偏，不改变风速大小摩擦力地面与空气之间，以及运动状况不同的空气层之间产生的阻力与风向相反与下垫面状况有关，与风速的大小有关减小风速，也改变风向，对近地面大气的运动影响显著2．各种状态下风的受力情况、风向比较：影响大气运动的力风向受力及风向名称方向高空大气水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压达到平衡状态时，与等压线平行气压梯度力与地转偏向力大小相等，方向相反，合力为零时，风向平行于等压线地转偏向力垂直于风向，北半球向右偏，南半球向左偏近地面大气水平气压梯度力、地转偏向力同上达到平衡状态时，与等压线斜交地转偏向力与地面摩擦力的合力与水平气压梯度力大小相等，方向相反，合力为零时，风向斜穿等压线摩擦力与风向相反6【命题透视】从近几年的高考看，本部分内容多以选择题或综合题的形式考查热力环流和大气的水平运动等地理基本规律和原理。其命题基本规律和趋势如下：从形式上，以文字、图表资料作为命题背景；从考核内容上，侧重于知识的综合考查，主要是地面的冷热不均引起空气的上升和下沉运动，形成热力环流，大气水平运动的成因及风的类型。针对2013年高考，着重考查学生的读图能力，运用知识分析和解决实际问题能力，以现实中的典型实例为载体，考查理论与实际相结合的能力，通过提供典型区域位置，综合分析水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力对风的影响；分析海陆风、山谷风、城市热岛环流、沙漠和森林之间的热力环流形成过程及带来的影响，是命题关注的重点。【总结提升】1.大气的热量来源有哪些？地球大气最重要的能量来源是太阳辐射,最直接的能量来源是地面辐射。2.为什么晴朗的白天气温高于多云的白天，而夜晚却低于多云的夜晚？晴朗的白天气温高于多云的白天,是因为晴朗的白天云层薄,大气的反射作用弱,到达地面的太阳辐射多,所以气温高；多云的夜晚气温高于晴朗的夜晚,是因为多云的夜晚云层厚水汽含量多,大气逆辐射强,大气保温作用强,所以气温高,因而晴天的昼夜温差大于阴天的昼夜温差。3.高低压是如何划分的？由于热力原因,近地面高温一般形成低压中心,低温一般形成高压中心,高空气压中心和近地面相反。所谓高压、低压中心是指同一水平高度相比较而言的,同一地面某地点随海拔高度的上升气压总是降低的。【典题演示一】大气热状况读地球大气热量传递与平衡示意图，回答下列问题：（1）图中字母A表示，B表示，C表示，D表示（2）冬半年的霜冻多发生在晴朗的夜晚，其原因是7，这一原因与图中甲、乙、丙中的过程有关。（3）多云的白天比晴朗的白天气温低，原因是这一原因与图中甲、乙、丙中的过程有关。（4）对流层大气温度随高度增加而递减的原因是，这一原因与图中甲、乙、丙中的过程有关。【解析】本题以地球大气热量传递与平衡示意图为切入点，考查学生对大气对太阳辐射的削弱作用及大气对地面的保温作用等相关知识的掌握情况。（1）搞清几个基础的概念：太阳辐射、地面辐射、大气辐射，大气逆辐射。（2）霜冻出在晴朗的夜晚，应从大气逆辐射角度分析。（3）多云白天温度低，主要是云层对太阳辐射的反射。（4）对流层温度随高度上升而降低的原因是大气的直接热源是来自地面。【答案】：（1）大气和地面的反射太阳辐射地面辐射射向宇宙空间大气辐射射向宇宙空间（2）晴朗的夜晚少云，大气对地面的保温作用弱，气温下降快丙（3）多云的白天，大气对太阳辐射的削弱作用强甲（4）对流层大气的热量直接来源于地面乙【总结提升】大气的热力作用包括大气对太阳辐射的削弱作用（吸收、反射、散射）；大气对地面的保温作用（大气逆辐射）【随堂练习】一、单项选择题（2010·全国高考）自某城市市中心向南、向北分别设若干站点，监测城市气温的时空分布。监测时间为8日（多云）9时到9日（晴）18时。监测结果如5-1-2所示。据此回答1～2题。图5-1-21.图示的最大温差可能是（）A.4℃B.12℃C.16℃D.18℃2.监测时段被监测区域气温（）A.最高值多云天高于晴天B.白天变化晴天比多云天剧烈C.从正午到午夜逐渐降低D.白天变化比夜间变化平缓83．(2011·广州模拟)如图所示，该地当天的地理环境最可能出现我国某地某日气温变化曲线示意图A．白天多云，夜间晴朗B．大气逆辐射较强C．夜间风力较大D．昼最短夜最长(2012·韶关摸底考)雾是近地面大气层中大量微小水滴或冰晶组成的悬浮体。2010年入冬以来，华北地区遭遇多次大雾天气，有些地区的能见度甚至只有50米左右。气象台也多次发布大雾黄色预警。据此完成4～5题。4．深秋、初冬时节是该地大雾的多发期，这其中的道理是()A．昼夜温差减小，水汽易凝结，但风力微弱，水汽不易扩散B．昼夜温差减小，水汽不易凝结，直接悬浮于大气中C．昼夜温差较大，水汽不易凝结，直接附着在地面上D．昼夜温差较大，水汽易凝结，干燥空气又提供了足够的扬尘颗粒5．白天的大雾天气使空气能见度降低的原因之一是()A．大雾削弱了地面辐射B．大雾对太阳辐射具有反射作用C．大雾改变了太阳辐射的波长D．大雾增强大气逆辐射参考答案：1.C2.B3.B4.D5.B