2.1 冷熱不均引起大氣運動 學案（人教版必修1）
[學習目標] 1.了解大氣的能量和近地面大氣的直接熱。2.掌握熱力環(huán)流的成因及形成過程。3.掌握風的形成過程，并能運用等壓線分布圖判斷某地風向。
一、大氣的受熱過程
1．能量：①__________。
2．大氣對太陽輻射的影響：太陽輻射經過大氣層時，部分被大氣②________或③________，大部分到達地面。
3.大氣保?溫作用地面增溫：地面吸收④ 而增溫?大氣增溫：近地面大氣吸收⑤ 而? 增溫?大氣保溫效應：⑥ 將大部分熱? 量返還地面
二、熱力環(huán)流
1．大氣運動的根本原因：⑦______________________。
2．熱力環(huán)流：由于⑧____________而形成的空氣環(huán)流。
3．形成：
(1)受熱→氣流⑨________→近地面氣壓⑩____→高空氣壓⑪____。
(2)冷卻→氣流⑫________→近地面氣壓⑬____→高空氣壓⑭____。
(3)水平運動：⑮________的地方流向⑯________的地方。
三、大氣的水平運動
1．大氣運動的基本原理：地面⑰________不均，導致空
氣⑱________和⑲________運動，進而使同一水平面上產生了⑳________差異，產生了__________力，從而引起空氣的________運動，形成____。
2．大氣的水平運動——風
(1)水平氣壓梯度力：形成風的________原因，方向________等壓線，由____壓區(qū)指向____壓區(qū)。
(2)地轉偏向力：方向與物體的運動方向________，北半球向____偏，南半球向____偏，赤道上不偏轉。
(3)摩擦力：方向與風向________，高空可忽略不計。
3．風向
(1)赤道：受水平氣壓梯度力(近地面有摩擦)作用→風向________等壓線。
(2)其他?緯度
我的疑惑
1．
2．
3．
探究點一 大氣的受熱過程
探究材料 在古老的神話傳說中，月亮上的“廣寒宮”終年深冷幽寂，實際上“廣寒宮”并不是一直都是深冷幽寂的。在有太陽照射時，“廣寒宮”可以達到130℃的高溫，在沒有太陽照射時，溫度能降低到－180℃～－170℃。而地球表面的晝夜溫度變化卻很小，這與地球外部裹著一層厚厚的大氣有關。
1．大氣對太陽輻射有什么作用？
2．大氣的受熱和保溫過程是怎樣的？在這個過程中大氣對地面又起什么作用？
【考例探究1】 氣象諺語有“露重見晴天”的說法。就此現(xiàn)象，下列敘述正確的是( )
A．天空云量少，大氣保溫作用強
B．地面輻射強，地表降溫慢
C．空氣中水汽少，地表降溫慢
D．大氣逆輻射弱，地表降溫快
探究點二 熱力環(huán)流
探究材料 某同學做了如下一個實驗
實驗用材：一小堆紙、火柴、鐵板。
實驗步驟：
(1)在室外安全、無風的地方，放置一塊鐵板，再在鐵板上放置一小堆紙，并用火柴點燃。
(2)注意觀察紙片和灰燼顯示出的空氣流動路線。
實驗現(xiàn)象：紙片和灰燼從火堆上升，在空中流向四周，再從四周下沉，然后又進入火堆。
1．通過實驗你能得出什么原理？用線條和箭頭畫出該實驗中的紙片和灰燼的運動過程。
2．分析該運動過程。
3．在我們的生活中，有許多現(xiàn)象都證明了此原理，能說出幾個生活實例嗎？
【考例探究2】 有關熱力環(huán)流的敘述，正確的是( )
A．由于地面的冷熱不均，引起空氣上升或下沉
B．受熱使空氣膨脹下沉
C．近地面受熱多的地方，近地面形成高壓
D．近地面受冷多的地方，高空形成高壓
探究點三 大氣的水平運動
探究材料 猜謎語：看不見摸不到，四面八方到處跑，跑過江河水生波，穿過森林樹呼嘯。打一自然現(xiàn)象。(謎底——風)
1．形成風的直接原因是什么？
2．風的形成受哪些力的作用？它們分別是如何影響風向和風速的？
【考例探究3】 關于影響大氣水平運動的幾個力的敘述，正確的是( )
A．水平氣壓梯度力只影響風速，不影響風向
B．摩擦力只影響風速，不影響風向
C．地轉偏向力只影響風向，不影響風速
D．在三個力共同作用下，風向與等壓線平行
[巧學速記]
1．圖示法理解大氣受熱過程及其對地面的保溫作用
如上圖所示，大氣的保溫作用分三個過程：(1)太陽輻射到達地面，地面吸收太陽輻射后增溫，即“太陽暖大地”；(2)地面增溫后產生地面輻射(長波)，大氣強烈吸收地面輻射而增溫，即“大地暖大氣”；(3)大氣產生大氣輻射，它將其中很大部分返還給地面，我們稱之為“大氣逆輻射”。“大氣逆輻射”在很大程度上彌補了地面輻射所損失的能量，從而起到了保溫作用，即“大氣還大地”。
2．太陽輻射、地面輻射與大氣輻射之間的相互關系
反思小結
重要知識點關鍵點總結我的反思
大氣的受
熱過程大氣的受熱過程和大氣對地面的保溫效應，是本節(jié)重點
熱力環(huán)流熱力環(huán)流的形成過程和等壓面的彎曲往往是考題的切入點
大氣的水
平運動風的受力分析是考試的重點
參考答案
前準備區(qū)
①太陽輻射能�、谖铡、鄯瓷洹、芴栞椛淠堋、莸孛孑椛洹、薮髿饽孑椛洹、吒叩途暥乳g的溫度差異 ⑧地面冷熱不均�、嵘仙、獾汀�⑪高 ⑫下沉 ⑬高 ⑭低 ⑮氣壓高
⑯氣壓低 ⑰受熱 ⑱上升 ⑲下沉 ⑳氣壓
水平氣壓梯度 水平 風 直接 垂直于 高 低 垂直 右 左
相反 垂直于 平行于 斜交
堂活動區(qū)
探究點一
1．太陽輻射穿過大氣時，大氣吸收、反射太陽輻射，對太陽輻射產生削弱作用。
2．由圖可知，大氣的受熱和保溫過程可以概括為三個階段：
(1)“太陽暖大地”：太陽輻射能是地球最主要的能量。太陽輻射在穿過大氣層時，大氣對太陽輻射起削弱作用，小部分能量被吸收(臭氧和氧原子吸收大部分波長較短的紫外線，水汽和二氧化碳吸收一部分波長較長的紅外線)和反射(云層和大顆粒塵埃反射作用較強)，大部分透過大氣射到地面，地面因吸收太陽輻射能而增溫。
(2)“大地暖大氣”：地面增溫的同時向外輻射熱量。相對于太陽短波輻射，地面輻射是長波輻射，除少數(shù)透過大氣返回宇宙空間外，絕大部分被近地面大氣中的水汽和二氧化碳吸收，使大氣增溫。
(3)“大氣還大地”：大氣在增溫的同時，也向外輻射熱量，既向上輻射，也向下輻射，其中大部分射向地面，稱為大氣逆輻射，大氣逆輻射把熱量還給地面，在一定程度上補償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用。
考例探究1 D [露的形成必須有近地面大氣降溫這一過程，天氣晴朗，云量少，大氣逆輻射弱，近地面降溫快，易形成霧或露。]
探究點二
1．由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為熱力環(huán)流。
2．熱力環(huán)流的形成過程
熱力環(huán)流是由于近地面冷熱不均而形成的一種環(huán)流形式，結合等壓面示意圖對其形成過程分析如下：
可簡單歸納為：近地面冷熱不均→氣流的垂直運動(上升或下沉)→近地面和高空在水平面上氣壓差異→大氣的水平運動→形成高低空熱力環(huán)流。
3．常見的熱力環(huán)流
(1)海陸風
(2)谷風
(3)城市風
考例探究2 A [熱力環(huán)流是由地面冷熱不均引起的大氣運動。近地面空氣受熱，氣體膨脹上升，近地面空氣密度減小，形成低壓，高空相反為高壓。]
探究點三
1．形成風的直接原因——水平氣壓梯度力。
水平氣壓梯度力有三個特點：一是由高壓指向低壓；二是垂直于等壓線；三是其大小與水平氣壓梯度(單位距離間的氣壓差)成正比。
2．風的形成主要受三個力的作用，它們分別是水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力。它們對風向、風速各具有不同的影響，結合圖示具體分析如下：
(1)水平氣壓梯度力與風速、風向
水平氣壓梯度力是形成風的直接原因，在它的影響下水平面上風由高壓區(qū)流向低壓區(qū)，風向垂直于等壓線；一般說，單位距離間水平氣壓梯度越大，則水平氣壓梯度力越大，風速往往越快，如圖分析所示。
(2)地轉偏向力與風向
地轉偏向力促使物體水平運動方向產生偏轉，它作用于風，只是使風向發(fā)生改變，不影響風速。地轉偏向力始終與風向垂直，在北半球促使風向右偏，在南半球促使風向左偏。在赤道上，不偏轉。如圖所示：
在水平氣壓梯度力與地轉偏向力
共同作用下形成西風(北半球)
只有水平氣壓梯度力和地轉偏向力時，二力平衡后，風向與等壓線平行。實際大氣中，在高空摩擦力忽略不計，最終風向平行于等壓線。
(3)摩擦力與風速
摩擦力的方向始終與風向相反，作用在一條直線上，使風速降低。
當三力共同發(fā)揮作用時，風向與等壓線有一個夾角。
考例探究3 C [水平氣壓梯度力和摩擦力既影響風速，又影響風向；地轉偏向力只影響風向，不影響風速。]
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