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新情境·激趣引航如果今天阳光灿烂、空气湿润、和风飘飘，你就会觉得精神振奋、心情舒畅吧？如果一连遭遇十几天的阴雨，你是否会感到莫名的郁闷？对这种心情的变化，我们不能简单地归结为多愁善感。因为科学家已发现，气候不但会影响到人们的生活甚至会左右你的情绪。精神治疗专家发现，人的情绪或多或少地会受到天气的影响。如果你对天气变化，特别是坏天气的刺激反应强烈，表现出种种不适症状，那么你就可能得了“气象病”。气候和天气的变化不但会影响人们的健康和心情，还会使我们枯燥的生活变得五彩缤纷，春夏秋冬的更替才使得我们感受大自然的美丽。清风拂面的春天，骄阳似火的夏天，硕果累累的秋天，白雪皑皑的冬天。而每天的天气变化也是我们所要必须欣赏的节目。我们的地球为什么会有变化的气候和天气，为什么充满生机和活力，通过这节的学习我们将会了解到大气的热状况与大气运动对地球的重要性。学习目标1.能够运用示意图说明大气的受热过程、大气保温作用的基本原理。2.理解大气热力环流的形成过程，能够运用热力环流原理解释生活中的常见现象。3.理解水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向的影响。新知预习一、大气的受热过程1.大气的热源太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源地面是近地面大气主要、直接的热源2．大气对太阳辐射的削弱作用：主要包括吸收和反射。3．受热过程(1)大部分A太阳短波辐射透过大气射到地面，使地面增温。(2)地面被加热，并以B地面长波辐射的形式向大气传递热量，因此大气增温的最重要方式是辐射热交换。二、热力环流1．大气运动的根本原因：太阳辐射能的纬度分布不均，造成高低纬度间的温度差异。2．热力环流的形成2．风的受力状况与风向图示受力状况只受图中F水平气压梯度力的影响受图中F1水平气压梯度力与F2地转偏向力的共同影响受图中F1水平气压梯度力、F2地转偏向力和F3摩擦力的共同作用风向垂直于等压线指向低压与等压线平行与等压线成一夹角问题探索1.大气对太阳辐射削弱作用的强弱与什么有关？答案：随时间变化：太阳高度越大，太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱得越少，辐射作用越强；反之，被大气削弱得越多，辐射作用越弱。随纬度变化：纬度位置越低，太阳高度越大，太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱得越少，辐射作用越强；纬度位置越高，太阳辐射被大气削弱得越多，辐射作用越弱。2．大气保温作用有哪些具体应用？答案：采用塑料大棚发展农业、玻璃温室育苗等。塑料薄膜、玻璃与二氧化碳具有相同的功能，能让太阳短波辐射透射进入，而地面长波辐射不能穿透塑料薄膜或玻璃而散失，从而将热量保留在大棚或温室里。秋、冬季节，北方农民用人造烟雾的办法，可使地里的农作物免遭冻害。3．王明同学认为气流是由高压流向低压的，这种说法对吗？为什么？答案：地面的冷热不均引起空气的垂直运动。空气的垂直运动导致同一水平面上的气压高低。同一水平面上气压高低不同，引起空气的水平运动，由高压流向低压。因此说在水平方向上，气流由高压流向低压是正确的，但在垂直方向上，气流不一定由高压流向低压。要点一大气的受热过程1．大气的热量来源(1)太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源：太阳辐射在穿越地球大气层的过程中，小部分被大气吸收、反射和散射(大气对太阳辐射的削弱作用)，大部分到达地面。(2)地面是近地面大气主要、直接的热源：①大气对太阳短波辐射(主要是可见光)吸收较少，大部分太阳短波辐射可以射到地面；②大气对地面长波辐射(主要是红外线)吸收较多，地面热量大部分被大气保留下来。2．大气的受热过程(1)地面吸收太阳辐射能而增温(太阳暖大地)：太阳辐射的大部分可以到达地面，并被地面反射和吸收。(2)近地面大气吸收地面辐射而增温(地面暖大气)：地面吸收太阳辐射而增温，产生长波辐射并被近地面大气吸收。近地面大气通过对流、传导等向上传递热量。(3)大气对地面的保温作用(大气还大地)：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。大气受热过程如下图：3．实际应用举例(1)霜冻出现在晴朗的早晨(晴朗的夜晚气温低)：这是由于晴朗的夜晚大气的保温作用弱，地面热量迅速散失，气温随之降低。(2)沙漠地区(晴天)气温日较差大：沙漠地区晴天多，白天大气对太阳辐射的削弱作用小，气温高；夜晚大气对地面的保温作用弱，气温低。(3)青藏高原是我国太阳辐射最强的地区：青藏高原海拔高，空气稀薄，大气中水汽、杂质少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，所以太阳辐射强。特别提醒大气对太阳辐射的削弱作用作用形式参与作用的大气成分波长段作用特点实例臭氧(平流层)紫外线吸收水汽、CO2(对流层)红外线吸收强，有选择性，对可见光吸收得很少南极臭氧层空洞，吸收紫外线少反射云层和较大颗粒的尘埃各种波长同样被反射无选择性，云层越厚，反射越强夏季多云的白天气温不会太高空气分子或微小尘埃波长较短的蓝紫色光向四面八方散射，有选择性晴朗的天空呈蔚蓝色散射颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴各种波长同样被散射无选择性阴天的天空，呈灰白色例1下图是大气对地面的保温作用示意图，图中①、②、③、④代表太阳辐射、地面辐射、大气辐射和大气逆辐射(次序已打乱)，分析回答下列问题。(1)图中表示短波辐射的序号是______________________。(2)表示对地面有保温作用辐射的序号是_______________。(3)运用上述示意图分析塔里木盆地昼夜温差大的原因。【解析】该题主要使学生熟悉热力作用过程，从太阳辐射到大气逆辐射按顺序排序的关系是太阳辐射→地面吸收→地面增温→地面辐射→大气吸收→大气辐射→大气逆辐射，并且会运用所学知识解决实际问题。读图，结合大气受热过程可知，①为大气逆辐射、②为大气辐射、③为地面辐射、④为太阳辐射。【答案】(1)④(2)①(3)塔里木盆地距海洋远，水汽很难进入，云层少，白天，大量太阳辐射到达地面，气温高；晚上，大气逆辐射弱，地面辐射大量射向宇宙空间，气温低。跟踪练习1读大气受热过程图，回答下列问题。(1)使近地面大气温度升高的热量传递过程是()A．①—②—③B．①—④—②C．②—③—④D．③—④—②(2)影响近地面大气温度随高度升高而递减的是箭头()A．①B．②C．③D．④(3)青藏高原与同纬度地区相比太阳辐射强，但气温低，主要是由于()A．大气吸收①辐射少B．大气吸收②辐射少C．地面吸收③辐射少D．地面吸收④辐射少【解析】解答本题的关键是明确图中各箭头的含义。①表示到达大气上界的太阳辐射，②表示地面辐射，③表示大气逆辐射，④表示到达地面的太阳辐射。(1)太阳辐射通过厚厚的大气层到达地表，地表吸收太阳辐射的热量而温度升高。(2)地面是近地面大气主要、直接的热源，距地面越远，大气得到的热量越少，气温越低。(3)青藏高原由于地势高，吸收的地面辐射少，因而气温低。【答案】(1)B(2)B(3)B要点二热力环流的形成与常见的热力环流1．概念：由于地面冷热不均形成的空气环流，称为热力环流，是大气运动最简单的形式。2．形成：冷热不均(热力差)→大气的垂直运动→同一水平面气压差→大气水平运动→热力环流，即“两差产生两运动”。(1)如果A地受热，近地面空气膨胀上升，高空空气密度加大，形成高气压；B、C两地冷却，空气收缩下沉，高空空气密度减小，形成低气压。(2)同时，A地受热，近地面空气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成低气压；B、C两地冷却，空气收缩下沉，近地面空气密度加大，形成高气压。(3)由于同一水平面上产生了气压差异，并且在水平方向上，空气总是从高气压流向低气压。所以，高空空气就从气压高的A地向气压低的B、C两地扩散，近地面的空气又从B、C两地流回A地。3．常见的热力环流(1)海陆风白天在太阳照射下，陆地增温快，气温比海洋上高，空气膨胀上升，高空气压升高，空气由陆地流入海洋；近地面，陆地形成低气压，海洋上空因有空气下沉，形成高气压，使近地面空气由海洋流入陆地，形成海风(如图a)。夜间，陆地降温快，气温比海上低，空气冷却收缩，地面气压比海面高，使近地面空气由陆地吹向海洋，形成陆风(如图b)。(2)山谷风白天，山坡接受太阳辐射强，空气增温强烈，暖空气沿坡爬升，形成谷风(如图c)；夜间因山坡空气迅速冷却，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷底，形成山风(如图d)。(3)城市风城市人口集中，工业发达，居民生活、工业生产和交通工具消耗大量的煤、石油、天然气等燃料，释放出大量的人为热，因而导致城市气温高于郊区，使城市犹如一个温暖的岛屿，人们称之为“城市热岛”。由于城市热岛的存在，引起空气在市区上升，在郊区下沉，下沉气流又从近地面流向城市中心，在市区和郊区之间形成了小型的热力环流(如下图)，称为城市风。特别提醒等压面及其判读(1)等压面图。等压面是指空间气压值相等的点组成的平面。同一等压面的气压相等。等压面图常用于反映气压的垂直分布状况。(2)等压面图的判读。①同一地点不同海拔，海拔越高，气压越低，如PAPE。②高、低压均为相对水平方向而言，海拔低处的低压有可能比海拔高处的高压气压值要高。例2下图阴影部分为沿30°N的部分区域垂直剖面图，平行四边形内为与该区域对应的6000米高空水平面某时等压线(单位：hPa)分布状况。读图回答下列问题。(1)与M点对应的地面上的点相比，N点所对应的地面上的点()A．气压高B．气温低C．降水少D．光照强(2)影响M气压系统形成的根本因素是()A．海陆分布B．地形地势C．太阳高度D．季风环流【解析】M、N是同一海拔上的两点，但气压值不同(N气压值大于M)；结合热力环流图中的相关知识可判断N对应的地面点的气温、降水高于M对应点，由于降水多而光照必然较差；一般在同一水平面上N对应点的气压低于M对应点，但图中显示M、N两点地面对应点的海拔明显不同，由于海拔差异而使N点对应的地面点气压高。M由于地势高、空气稀薄而形成一个低压中心。【答案】(1)A(2)B跟踪练习2下图是“某地高空等高面与等压面关系示意图”。读图完成下列问题。(1)图中点①至点⑤，气压最高的是________，气压最低的是________。(2)A、B两地受热的是________，该地空气垂直运动的原因是________；冷却的是________，该地空气垂直运动的方向是________。(3)用带有方向的箭头画出热力环流。【解析】本题主要考查有关热力环流形成的知识。解答本题的关键是从高空等压面的凸凹入手，逐步推理。从图中可以看出在A地3000米高空附近等压面下凹，B地等压面上凸，B地高空的气压高于A地高空的气压(或④点气压大于③点气压，①、②、③三点气压相等，①点气压又大于⑤点气压，故④点气压大于⑤点气压)，这说明A地空气下沉，B地空气上升，从而可以判断A地冷却，B地受热，高空气流从B地高空流向A地高空，近地面气流从A地流向B地。【答案】(1)④⑤(2)B受热膨胀A下沉(3)近地面由A流向B，高空由B地的高空流向A地的高空；垂直方向是A地下沉，B地上升。图示如下：要点三大气的水平运动1．制约风向的三种力作用力概念对风速风向的影响水平气压梯度力促使大气由高气压区流向低气压区的力大气水平运动的原动力，是形成风的直接原因，既影响风向(风向垂直于等压线并指向低压)，又影响风速(水平气压梯度力越大，风速越大)地转偏向力促使物体水平运动方向产生偏转的力只影响风向(使风向逐渐偏离气压梯度力的方向，北半球向右偏，南半球向左偏)，不影响风速摩擦力地面与空气之间，以及运动状况不同的空气层之间相互作用产生的阻力既影响风速(降低风速)，又影响风向2.风的形成3．不同状况下的风向(1)在气压梯度力和地转偏向力两种力的影响下，风向最终与等压线平行，这是高空大气的运动特征。(2)在增加了摩擦力的影响后，风向与等压线成一夹角，这是近地面空气运动的特征。(3)在实际海平面等压线分布图上，存在着闭合状态的高低压中心。特别提醒等压线判读时注意的问题(1)风向的判读方法。在等压