2020版高中地理 第2章 地球上的大气 第1节 冷热不均引起大气运动学案 新人教版必修1 12页

第一节　冷热不均引起大气运动 ‎1．识记大气的能量来源、主要的热力作用类型及形成风的主要作用力。‎ ‎2．运用图表分析说明大气受热过程及大气保温作用的基本原理。(重难点)‎ ‎3．理解热力环流的形成原理，掌握大气水平运动的受力状况。(难点)‎ ‎4．应用大气受热过程、热力环流的相关原理解释有关自然现象。(重难点)‎ ‎[基础·初探]‎ 教材整理1　大气的受热过程 阅读教材P28～P29上部图文内容，完成下列问题：‎ ‎1．能量来源 ‎(1)大气最重要的能量来源：太阳辐射能。‎ ‎(2)近地面大气热量的直接、主要来源：地面辐射。‎ ‎2．受热过程 名称 具体过程 结果 地面增 温过程 大部分A太阳短波辐射透过大气到达地面 使地面 增温 大气增 温过程 地面增温后以B地面长波辐射的形式向近地面大气传递热量 使大气 增温 ‎3．两大作用 ‎(1)削弱作用：大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用。 ‎ ‎(2)保温作用：C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。‎ ‎4．主要影响：影响着大气的热状况、温度分布和变化，制约大气的运动状态。‎ 12‎ 正误判断：‎ ‎(1)太阳辐射是大气能量的根本来源。(　　)‎ ‎(2)大气的绝大部分成分都可以直接吸收太阳辐射。(　　)‎ ‎(3)大气逆辐射与大气辐射是两种不同的辐射。(　　)‎ ‎【提示】　(1)√　大气的能量主要来源于太阳辐射能。太阳辐射将热量传给地面，地面再将热量传给大气，因此大气能量的根本来源是太阳辐射能。‎ ‎(2)×　太阳辐射透过厚厚的大气层时，大气中只有臭氧等少数成分可以直接吸收太阳辐射。‎ ‎(3)×　大气受热后产生大气辐射，大气辐射射向四面八方，其中射向地面的那部分大气辐射，被称为大气逆辐射。‎ 教材整理2　热力环流 阅读教材P29～P31上部图文内容，完成下列问题：‎ ‎1．大气运动 ‎(1)能量来源：太阳辐射。‎ ‎(2)根本原因：太阳辐射能的纬度分布不均，造成高低纬度间的热量差异。‎ ‎(3)意义 ‎2．热力环流——大气运动的最简单形式 ‎(1)概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流。‎ ‎(2)形成过程：‎ ‎①A地受热，空气上升，形成低气压；D处空气密度增大，形成高气压。‎ ‎②B、F地冷却，空气下沉，形成高气压；C、E处空气密度减小，形成低气压。‎ ‎③同一水平面上，气流由高气压流向低气压。‎ 正误判断：‎ ‎(1)垂直方向上的气压差异是会随大气运动而变化的。(　　)‎ ‎(2)大气运动的方向总是由高压指向低压。(　　)‎ ‎(3)白天在青岛滨海会感受到海风扑面而来。(　　)‎ ‎【提示】　(1)×　垂直方向上，总是近地面的气压高于高空的气压。‎ ‎(2)×　气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的，‎ 12‎ 而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。‎ ‎(3)√　滨海地带会形成海陆风，白天时陆地增温快，气压低，而海洋上增温慢，气压高，因此风从海洋吹向陆地，形成海风。‎ 教材整理3　大气的水平运动 阅读教材P31～P32图文内容，完成下列问题：‎ ‎1．风形成的过程 ‎2．风形成的原因 ‎(1)直接原因：水平气压梯度力。‎ ‎(2)根本原因：地面受热不均。‎ ‎3．高空中的风和近地面的风比较 类型 受力 风向 图示(北半球)‎ 高空中的风 水平气压梯度力和地转偏向力 与等压线平行 近地面的风 水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力 与等压线之间成一夹角 ‎|‎ 正误判断：‎ ‎(1)水平气压差异是形成风的根本原因。(　　)‎ ‎(2)植树造林可有效减弱风速。(　　)‎ ‎(3)地转偏向力既影响风速也影响风向。(　　)‎ ‎【提示】　(1)×　地面受热不均，产生水平气压差异，形成了水平气压梯度力，促使风由高压吹向低压。‎ ‎(2)√　植树造林可增大地面摩擦力，使风力减弱。‎ ‎(3)×　地转偏向力不影响风力大小，只影响风向，北半球右偏、南半球左偏。‎ ‎[质疑·手记]‎ 预习完成后，请将你的疑问记录，并与“小伙伴们”探讨交流：‎ 12‎ 疑问1：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 解惑：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 疑问2：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 解惑：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 疑问3：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 解惑：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎ 大气的受热过程 ‎[合作探讨]‎ ‎2016年10月11日起北京连续多日被雾霾笼罩，城市空气一片混沌，给人们的生活和出行带来了极大不便。结合大气对地面的保温作用图，探讨下列问题。‎ 探讨1: 北京被雾霾笼罩期间到达地面的太阳辐射D会发生什么变化？‎ ‎【提示】　雾霾笼罩期间，大气对太阳辐射削弱作用增强，因此到达地面的太阳辐射D会减弱。‎ 探讨2: 北京被雾霾笼罩期间的昼夜温差是变大还是变小？结合图中信息说明原因？‎ ‎【提示】　昼夜温差变小。因白天时到达地面的太阳辐射D会减小，从而使地面辐射F减小，G减小，气温不会很高；夜晚时大气逆辐射Ⅰ增强，气温不会太低，因此昼夜温差变小。‎ 探讨3：城市郊区农民燃烧农田秸秆，对图中的哪个环节有增强的作用？ ‎ ‎【提示】　燃烧秸秆主要增强了大气逆辐射，对图中Ⅰ环节有增强作用。‎ ‎[核心点击]‎ ‎1．大气的受热过程和保温作用 大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收，实现了受热过程，而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下：‎ 12‎ ‎2．大气受热过程在生活中的应用 ‎(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响 ‎(2)在农业中的应用：利用温室大棚生产反季节蔬菜；利用烟雾防霜冻；果园中铺沙或鹅卵石不但能减少土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。‎ ‎(3)利用大气的削弱作用原理分析某一地区太阳能的多寡，如①高海拔区，空气稀薄，大气的削弱作用弱，太阳能丰富；②内陆地区，晴天多、阴雨天气少，大气的削弱作用弱，太阳能丰富。‎ ‎[体验评价]‎ ‎1．当地时间‎10月8日1时46分左右，熊本县阿苏山中岳第一火山口时隔36年再次发生了爆发性喷发。火山口方圆1公里以上的广泛区域可能有喷石飞散。结合下图，完成下列问题。‎ 大气热量平衡示意图 ‎(1)火山喷发时产生的火山灰云团，削弱了到达地表的太阳辐射，‎ 12‎ 反映在大气热量平衡示意图中相应的数字编号是__________、__________；增强了射向近地面的大气逆辐射，图中相应的数字编号是__________。【导学号：23010082】‎ ‎(2)从理论上说，空中火山灰云团使得当地昼夜温差变__________。‎ ‎【解析】　 第(1)题，火山灰云团能大量吸收(数字编号②)和反射(数字编号①)太阳辐射，使得到达地面的太阳辐射减少；另一方面，由于云团吸收地面辐射的能力增强，射向近地面的大气逆辐射(数字编号③)也相应加强。 第(2)题，结合上题分析，白天因大气对太阳辐射的削弱作用增强，当地气温相应下降；夜晚，因大气保温作用增强，当地气温下降幅度小，因而，昼夜温差变小。‎ ‎【答案】　(1)①　②　③　(2)小 ‎ 热力环流 ‎[合作探讨]‎ 结合材料，探究下列问题。‎ 孔明灯又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛孔明发明的。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明制成会漂浮的纸灯笼，系上求救的信息，其后脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。‎ 探讨1：诸葛孔明发明的如此简陋的设施是怎么升空的呢？‎ ‎【提示】　孔明灯里的空气受热后膨胀上升。‎ 探讨2：孔明灯里面蕴涵着什么样的大气原理呢？‎ ‎【提示】　热力环流。‎ ‎[核心点击]‎ ‎1．热力环流的形成原理 理解热力环流的形成，关键抓住以下两点关系：‎ ‎(1)温压关系(如上图中甲、乙、丙三地所示)‎ ‎(2)风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压(如图中①②③④所示)。‎ ‎2．常见热力环流形式 12‎ 热力环流是一种最简单的大气运动形式。海陆热力性质不同，山谷、山坡冷热不均，人类活动等都有可能导致热力环流的形成。具体分析如下：‎ ‎(1)海陆风 白天陆地升温快、气温高，形成低压；海洋升温慢、气温低，形成高压。故风从海洋吹向陆地，形成海风 夜晚陆地降温快、气温低，形成高压；海洋降温慢、气温高，形成低压。故风从陆地吹向海洋，形成陆风 ‎(2)山谷风 白天山坡升温快、空气膨胀上升，山谷补充形成谷风 夜晚山坡降温快、空气冷却下沉形成山风 ‎　‎ ‎　(3)城市热岛环流 市区受人为热源多等因素影响，气温高，气流膨胀上升，形成低压；郊区气温低，空气下沉，形成高压 ‎[体验评价]‎ ‎2．读下图，回答(1)～(2)题。‎ ‎(1)四点中气压最高的是(　　)‎ 12‎ A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 ‎(2)有关图中各点大气运动和天气的叙述正确的是(　　) ‎ ‎【导学号：23010083】‎ A．A点为下沉气流 B．高空大气由D点流向B点 C．近地面大气由A点流向C点 D．C点在高压控制下，是晴朗天气 ‎【解析】　第(1)题，根据高空等压面的弯曲情况可判断出近地面A和C两地的气压和气温状况。A处高空等压面向高处凸出，说明A处的气流为上升运动，气温较C处高，气压则较C处低。第(2)题，从上题解析可知，A处气温高于C处，气流上升，气压较低；C处气温低，气流下沉，气压较高；水平方向气流从高压流向低压，气流由C处流向A处，B处气流流向D处。 气流上升的地区往往形成阴雨天气，气流下沉的地区，天气是晴朗的，C处气流下沉形成高压，为晴朗的天气。‎ ‎【答案】　(1)C　(2)D ‎ 大气的水平运动 ‎[合作探讨]‎ 结合下表，探究下列问题。‎ 北半球近地面和高空风向及受力分析比较表 风 受力作用 图示 风向 高空风 受两力作用(F1、F2)‎ 高空风 风向与等压线平行 近地面风 受三力作用(F1、F2、F3)‎ 风向与等压线成一夹角 探讨1: 图中F1、F2、F3分别表示影响风向、风速的哪三个作用力？‎ ‎【提示】　F1表示水平气压梯度力，F2表示地转偏向力，F3表示摩擦力。‎ 探讨2: 高空风和近地面风与等压线的关系有何不同？为什么？‎ ‎【提示】　高空风风向与等压线平行，是在水平气压梯度力和地转偏向力二力平衡下形成的；近地面风与等压线成一夹角，是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三力平衡的结果。‎ ‎[核心点击]‎ 12‎ ‎1．图解风的受力作用与风向 ‎2．风向的逆向应用 ‎(1)判断等压线值的变化：顺着风向，等压线值越来越小。‎ ‎(2)判断南北半球：向右偏⇒北半球；向左偏⇒南半球。‎ ‎(3)判断近地面和高空(高空忽略摩擦力)：‎ 风向与等压线关系：斜交——近地面；平行——高空。‎ ‎(4)判断高压和低压：近地面，观测者背风而立，北半球，高压在右后方，低压在左前方；南半球，高压在左后方，低压在右前方。‎ ‎[体验评价]‎ ‎3．读“北半球某地大气的水平运动等压线示意图”，图中数值①>②>③>④>⑤，据此完成(1)～(2)题。‎ ‎(1)在a、b、c、d四点中风力最大的是(　　)‎ A．a B．b C．c D．d ‎(2)b点的风向为(　　) ‎ ‎【导学号：23010084】‎ A．北风 B．西风 C．南风 D．西南风 ‎【解析】　从图中等压线的分布可知，d处等压线最密，故水平气压梯度力最大，风力也最大。b地水平气压梯度力指向东南，在地转偏向力和摩擦力作用下，会形成北风。‎ ‎【答案】　(1)D　(2)A ‎[课堂·小结]‎ 12‎ 对点训练1　大气的受热过程 ‎2016年10月13日‎20时3分辽宁省气象灾害预警中心发布大雾黄色预警：预计13日22时到14日8时，抚顺、本溪、营口、阜新、铁岭、盘锦地区，沈阳市大部地区、锦州市部分地区、葫芦岛市部分地区及锦州、营口、盘锦、葫芦岛地区沿岸海域将出现能见度小于‎500米的大雾天气。据此完成1～2题。‎ ‎1．大雾多起于晴朗的夜晚，主要原因是(　　)‎ A．晴朗的夜晚，地面辐射较弱，水汽易凝结 B．晴朗的夜晚，地面辐射较强，水汽不易凝结 C．晴朗的夜晚，地面温度较高，水汽不易凝结 D．晴朗的夜晚，大气逆辐射较弱，地表温度低 ‎2．白天的大雾天气使空气能见度降低的原因之一是(　　) ‎ ‎【导学号：23010085】‎ 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．大雾增强了大气逆辐射 ‎【解析】　第1题，天气晴朗，大气逆辐射弱，昼夜温差大，夜晚降温快，地表温度低，水汽易凝结形成大雾。第2题，白天大雾对太阳辐射的反射强，使光线很弱，能见度降低。‎ ‎【答案】　1.D　2.B 对点训练2　热力环流 甲、乙两图示意两种常见的热力环流，读图完成3～4题。‎ 12‎ ‎　　　　　　　　　 甲　　　　　　　　　乙 ‎3．甲图所示的热力环流(　　)‎ A．出现在白天 B．出现在夜间 C．此时陆地近地面为低压 D．此时海洋高空为低压 ‎ ‎4．乙图中(　　) ‎ ‎【导学号：23010086】‎ A．市区气温高于郊区 B．市区气压高于郊区 C．在①地建设绿化带比在②地更合理 D．在②地布局水泥厂比①地更合理 ‎【解析】　第3题，甲图为海陆间的热力环流，此时吹陆风，说明陆地上气压高，应是出现在夜间。第4题，乙图为城郊之间的热力环流，城市气温高于郊区，气流上升，在郊区下沉，近地面风从郊区吹向城市，因此建绿化带应选在②处比在①处合理，而水泥厂选址则是在①处比在②处合理。‎ ‎【答案】　3.B　4.A 对点训练3　大气的水平运动 下图示意某一水平面，P1、P2为等压线，P1、P2之间的气压梯度相同。①～⑧是只考虑大气水平受力而不计空间垂直运动时，O点空气运动的可能方向。据此回答5～6题。‎ ‎5．若该水平面位于北半球近地面，P1>P2，则O点的风向为(　　)‎ A．①　　B．④　　C．⑤　　D．⑥‎ ‎6．若该水平面位于南半球高空，P1< P2，则O点的风向为(　　) ‎ ‎【导学号：23010087】‎ A．③ B．⑧ C．⑦ D．②‎ ‎【解析】　第5题，根据风向的一般判读规律可知，近地面风向应该与等压线斜交，‎ 12‎ ‎①、⑤风向与等压线垂直，可排除A、C选项；北半球近地面风向沿水平气压梯度力方向，即垂直等压线由高压指向低压，然后向右偏转30°～45°，即为风向，故B项正确。第6题，题中限定条件是“高空、南半球”，高空中的风向与等压线平行，图中②、⑧风向与等压线斜交，故排除选项B、D；由于该区域位于南半球高空，而且P1< P2，所以水平气压梯度力应该垂直等压线指向P1，然后向左偏转，形成风向③，故选项A正确。‎ ‎【答案】　5.B　6.A 我还有这些不足：‎ ‎(1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎(2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 我的课下提升方案：‎ ‎(1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎(2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 12‎