2.1 冷熱不均引起大氣運動 學案(人教版必修1)

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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”!按髿饽孑椛洹痹诤艽蟪潭壬蠌浹a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、嗟孛胬錈岵痪、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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