高中地理人教版 (2019)必修 第一冊大氣受熱過程和大氣運動導學案

這是一份高中地理人教版 (2019)必修 第一冊大氣受熱過程和大氣運動導學案，共13頁。
第二節(jié) 大氣受熱過程和大氣運動
知識點1：大氣的受熱過程
1．兩個熱源
（1）地球大氣最重要的能量來源：太陽短波輻射。
（2）近地面大氣主要的、直接的熱源：地面長波輻射。
2．兩個過程
（1）地面增溫過程：大部分太陽輻射透過大氣射到地面，被地面吸收和反射，地面因吸收太陽輻射而增溫。
（2）大氣增溫過程：地面增溫后，同時以長波輻射的形式向近地面大氣傳遞熱量，使近地面大氣增溫，近地面大氣又以對流、傳導等方式層層向上傳遞能量。
3．大氣受熱過程的原理
知識點2：大氣對太陽輻射的削弱作用
1．削弱作用的類型
2．削弱作用的現(xiàn)象
3．影響削弱作用的因素
知識點3：大氣對地面的保溫作用
1．吸收作用：對流層中的水汽、二氧化碳等，吸收長波輻射的能力很強(75%～95%)。
2．大氣逆輻射：大氣在增溫的同時，也向外輻射長波輻射。大氣輻射除一小部分向上射向宇宙空間外，大部分向下射向地面，其方向與地面輻射方向相反，故稱大氣逆輻射。大氣逆輻射并非只有晚上存在，它是始終存在的。
3．保溫作用：大氣逆輻射把熱量傳給地面，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。
4.影響大氣逆輻射的因素：天氣狀況(云量、云層厚度)。天空有云，特別是低密的低云時，大氣逆輻射更強。
5．保溫作用的現(xiàn)象
知識點4：大氣受熱過程的應用
1．溫室效應與全球變暖
2．應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐
（1）溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜：
塑料薄膜、玻璃能讓太陽短波輻射透射進入，而地面長波輻射卻不能穿透薄膜或玻璃，從而將熱量保留在塑料大棚或玻璃溫室里。
（2）地膜覆蓋：
白膜：透光，利于雜草生長、保溫，地溫回升比較快、保水。
黑膜：不透光，抑制雜草生長和病蟲害、保溫，地溫回升比較緩慢、保水。
（3）利用人造煙霧、灌溉防霜凍：
人造煙霧中的水汽和二氧化碳可以吸收地面輻射，能增強大氣逆輻射，減少地面輻射損失的熱量，對地面起到保溫作用，從而可防御霜凍。
澆水可增加空氣濕度，增強大氣逆輻射；水汽凝結(jié)釋放熱量；水的比熱容大，地表溫度下降的速度和變化幅度小，從而減輕凍害。
（4）果園中鋪砂或鵝卵石：
干旱半干旱地區(qū)果園中鋪沙或鵝卵石，不但能防止土壤水分蒸發(fā)，還能增大晝夜溫差，有利于水果的糖分積累等。
3．分析太陽能的多寡
4．分析晝夜溫差的大小
知識點5：大氣熱力環(huán)流
1．概念：由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為大氣熱力環(huán)流。
2．形成過程
（1）當?shù)孛媸軣峋鶆驎r，空氣沒有相對上升和相對下沉運動。
（2）當一地接受熱量多，其他兩地接受熱量少時，受熱較多的近地面空氣膨脹上升，到上空聚積，使上空空氣密度增大，形成高氣壓；受熱較少兩地空氣收縮下沉，上空空氣密度減小，形成低氣壓。于是上空的空氣從氣壓高的向氣壓低的擴散。
（3）在近地面，較熱的近地面空氣上升向外流出后，空氣密度減小，形成低氣壓；較冷的兩地因有下沉氣流，空氣密度增大，形成高氣壓。這樣近地面的空氣從較冷的兩地流回較熱的地方，從而形成了熱力環(huán)流。
（4）規(guī)律總結(jié)
①熱上升，冷下沉——近地面氣溫高的地方，空氣受熱上升；近地面氣溫低的地方，空氣受冷下沉。
②熱低壓，冷高壓——近地面氣溫低的地方形成高壓，近地面氣溫高的地方想成低壓。
③近地面和高空氣壓性質(zhì)相反——近地面為高壓時，其對應的高空為低壓；近地面為低壓時，其對應的高空氣壓為高壓。
④同一水平面上的氣流是從高壓流向低壓。
特別提醒：垂直方向的氣壓值總是近地面大于高空；同一水平面上的氣壓值是高壓大于低壓。
氣壓：①＝②＝③。氣壓：B＞A＞C＞D。
3．幾種常見的熱力環(huán)流形式
（1）海陸風
①成因分析：
②影響與應用：海陸風使海濱地區(qū)氣溫日較差較小，夏季氣溫低，空氣較濕潤，是避暑的好地方。降水增多。
（2）山谷風
①成因分析：
②山谷風的強弱：
a稠密深林的地區(qū)，山谷風一般都比較弱，出現(xiàn)頻率也比較少。
b山谷形狀越完整，高差越大山坡越陡，山谷風越強。較淺的山溝，山谷風形成不了閉合環(huán)流。
c山谷風的強弱還與當天的日較差有關(guān)系，溫度日較差越大，山谷風越明顯。
d谷風大于山風，因為山坡上和同高度自由大氣間的溫差總是白天大于夜間（白天太陽輻射強度比夜間坡面有效輻射大）。
e在冬季因為白天太陽輻射弱，地面和空氣增熱慢，谷風一般都很少出現(xiàn)，而下午較早地得不到太陽輻射，地面冷卻劇烈，山風出現(xiàn)的頻率高且強度大，所以山風的強度是冬季大于夏季，谷風的強度是夏季大于冬季。
f在一些有終年冰雪覆蓋的山區(qū)，白天冰雪的反射率高，吸熱率低，增溫慢，而晚上降溫幅度大，因此冰川上的氣溫永遠比同高度上的自由大氣冷，這樣無論白天還是晚上都是吹山風。
③影響與應用：
a山谷（小盆地）夜晚，山風吹向谷地，易出現(xiàn)逆溫，大氣穩(wěn)定，易造成大氣污染。所以，山谷（小盆地）地區(qū)不宜布局大氣污染型工業(yè)。
b夜晚，谷地因氣流上升易形成夜雨。夜雨的有利影響：不易蒸發(fā)，滋潤大地。不利影響：易引發(fā)山洪和地質(zhì)災害，造成更大的損失。
（3）城市風
①成因分析：
②影響與應用：
a綠化帶位置：布局在氣流下沉距離以內(nèi)。
b衛(wèi)星城或污染較重的工廠位置：布局于氣流下沉距離之外。
知識點6：大氣的水平運動——風
1．形成過程
地面受熱不均→空氣上升和下沉→同一水平面上產(chǎn)生氣壓差(水平氣壓梯度力)→大氣的水平運動(風)
2．形成原因
直接原因——水平氣壓梯度力；根本原因——地面冷熱不均。
3．形成風的作用力
4．高空中的風和近地面的風比較
5．風的畫法
第一步做出水平氣壓梯度力（虛線）：過點做切線，垂直切線，由高壓指向低壓（但并不一定指向低壓中心）。
第二步看半球：北半球向右偏，南半球向左偏，赤道不偏（左右為相對于水平氣壓梯度力的左右，而非自己的左右）。
第三步看位置：高空中偏轉(zhuǎn)90°，風向與等壓線平行；近地面偏轉(zhuǎn)30°～45°，風向與等壓線存在夾角。
6．風向的讀法：
風向指風吹來的方向。
風向標：箭頭為風吹來的方向。
天氣符號。
風頻玫瑰圖，看象限。
風向方位角。
7．利用等壓線判斷風力大小
（1）同一幅圖的風力大小
在同一幅等壓線分布圖上，等壓線密集的地方，水平氣壓梯度力大，風速大；反之，等壓線稀疏的地方，水平氣壓梯度力小，風速小。（注意是否有地形影響）
（2）不同幅圖的風力大小
不同等壓線分布圖上，要判斷單位距離內(nèi)的氣壓差，氣壓差越大，水平氣壓梯度力越大，風力越大；反之，則風力越小。判斷時要關(guān)注比例尺的大小。
在比例尺相同，等壓距不同的圖上，等壓距越大，風力越大。（A>B）
在比例尺不同，等壓距相同的圖上，比例尺越小，風速越大。（C>B）
在比例尺相同，等壓距相同的圖上，等壓線越密集，風速越大。（C>D）
7．無等壓線判斷風力大小
（1）水平氣壓梯度力
溫差大，水平氣壓梯度力大，風力大；溫差小，水平氣壓梯度力小，風力小。
（2）氣壓帶、風帶
①受盛行西風影響，風力大。
②靠近冬季風源地，風力大。
③位于低氣壓帶內(nèi)，盛行上升氣流，風力小。
④位于高氣壓帶內(nèi)，盛行下沉氣流，風力小。
（3）摩擦力
①（面朝大海），水域?qū)掗?，所受摩擦力小，風力大。
②高大建筑物、山地林立，所受摩擦力大，風力小。
（4）地形因素
①山脈阻擋：盛行風受山脈阻擋，風力小。
②地勢：地勢平坦，風力大；順地勢而下，可以加快風速。
③延伸方向：位于谷口（或谷內(nèi)），峽谷延伸方向與盛行風的風向一致，易形成狹管效應，風力增強。名稱
形成機制
熱量來源
太陽暖大地
太陽輻射穿過厚厚的大氣層，小部分被大氣吸收、散射或反射，大部分到達地球表面，被地面吸收，使地面增溫
太陽短波輻射
大地暖大氣
地面吸收太陽輻射而增溫，同時又以長波輻射的形式把熱量傳遞給近地面大氣，使近地面大氣增溫
地面長波輻射
大氣還大地
大氣增溫后形成大氣（長波）輻射，除一小部分向上射向宇宙空間外，大部分向下射向地面，稱為大氣逆輻射，它將大部分熱量還給地面
大氣逆輻射
作用特點
參與作用的大氣成分
被削弱的輻射
反射作用
無選擇性
云層、較大塵埃
各種波長的太陽輻射
散射作用
有選擇性
大氣分子、顆粒微小的塵埃
波長較短的藍、紫色光
無選擇性
顆粒較大的塵埃等
各種波長的太陽輻射
吸收作用
有選擇性
臭氧、水汽、二氧化碳
紫外線、紅外線
現(xiàn)象
原因
交通信號燈紅綠顏色的選擇
紅光和綠光不易被散射，透射性強，傳播距離遠；且紅光和綠光的對比性強
晴朗天空呈蔚藍色
晴天時，太陽光中的藍、紫色光易被散射
陰沉天空呈灰白色
陰天或污染嚴重的時，云層厚或粉塵多，這種情況各種波長的光都會被散射，因而天空呈灰白色
日出前、日落后天空明亮（晨昏蒙影）
大氣的散射作用改變了太陽光的方向
高緯地區(qū)出現(xiàn)的白夜現(xiàn)象
高緯地區(qū)，當?shù)叵募荆讜冚^長，夜較短，太陽落到地平線下只能達到一個很小的角度，由于大氣的散射作用，整夜天并不完全黑下來
白天多云時氣溫比白天晴天時的低
多云時，云層反射作用強，到達地面的太陽輻射少
影響方式
太陽高度（緯度）
緯度低則正午太陽高度大，且太陽輻射穿過大氣的路程短，被大氣削弱
少，到達地面的太陽輻射強；反之則弱
天氣狀況
天氣晴朗，云量少，云層薄，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，到達地面的
太陽輻射強；陰雨天氣則相反
地形地勢
地勢越高，空氣越稀薄，太陽輻射通過大氣的路程越短，大氣對太陽輻射
的削弱作用越弱，太陽輻射就越強，如青藏高原比長江中下游平原太陽
輻射強；陽坡比陰坡的太陽輻射強
日照長短
日照時間長，獲得的太陽輻射多；日照時間短，獲得的太陽輻射少。夏
半年，高緯地區(qū)白晝時間長，彌補了太陽高度小所損失的能量，所以我
國雖然南北跨度大，但夏半年從低緯至高緯普遍高溫
大氣污染程度
（人類活動）
大氣污染程度越大，對太陽輻射的削弱就越強，太陽輻射越弱；反之，太
陽輻射越強
現(xiàn)象
原因
夜晚多云時氣溫比夜晚晴天時的高
夜晚多云時，大氣逆輻射強，地面散失熱量少
晚秋或寒冬霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚
晴朗夜晚，大氣逆輻射弱，熱量散失多，地面氣溫低，易出現(xiàn)霜凍、大霧等現(xiàn)象
青藏高原光照強但氣溫低
高原上空氣稀薄，大氣削弱作用小，但保溫作用也弱
利用煙霧防霜凍
煙霧能增強大氣逆輻射，減少地面熱量的散失
十霧九晴：深秋、冬季和初春時，大霧多發(fā)生于晴天。
這是因為晴天云層較薄，白天大氣對太陽輻射的削弱作用弱，夜晚大氣逆輻射弱，造成下墊面的晝夜溫差大，易形成霧。
全球變暖的影響
表 現(xiàn)
對生態(tài)環(huán)境的影響
海水膨脹和極地、高山冰川融化，導致海平面上升
①海水入侵、淹沒沿海低地（海岸帶被淹），陸地面積減少，加大了洪澇威脅。
②海岸帶地下水水位上升，土地鹽堿化。
③風暴潮加劇，海岸侵蝕加劇，沿海濕地損失和動物的遷徒，海岸線變短。
④影響沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、航道、港口設施和海岸建筑物，如港口功能減弱、沿海城市市政排污工程排污能力降。
氣候、水循環(huán)
①全球變暖，使得中緯度氣溫升高，熱帶、亞熱帶范圍可能擴大，寒帶范圍縮小。
②引起世界各地區(qū)降水和干濕狀況發(fā)生變化，干旱地區(qū)將變得更干旱，導致暴雨、洪澇、干旱等自然災害發(fā)生的頻率和強度有所增加。
③全球變暖，冰川融化，雪線上升，蒸發(fā)加劇，地表徑流減少，加劇水資源的不穩(wěn)定性和供水矛盾。
對生態(tài)系統(tǒng)破壞
①使動物棲息地的生態(tài)環(huán)境發(fā)生改變，導致大量物種滅絕和生物多樣性減少，造成生態(tài)環(huán)境破壞。
②海水溫度和洋流的變化使得海洋生態(tài)系統(tǒng)破壞。
③世界干旱、半干旱的溫帶地區(qū)耕作業(yè)區(qū)退化為草原，草原區(qū)退化為荒漠，土地荒漠化加劇，生態(tài)環(huán)境惡化。
影響生產(chǎn)領域
農(nóng)業(yè)
總體
影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、作物品種、耕作方式、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
有利
①氣溫升高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地區(qū)范圍將向高緯度和高海拔地區(qū)擴展，如：高緯度亞寒帶某些地區(qū)積溫增加，熱量條件有所改善，光合作用增強。②生長期延長，適宜溫帶作物生長，農(nóng)作物產(chǎn)量提高。
不利
溫度升高，陸地蒸發(fā)加劇，土壤水分減少，使農(nóng)業(yè)發(fā)達的低緯度干旱地區(qū)因缺水而減產(chǎn)，使世界糧食總產(chǎn)量下降。
工業(yè)
有利
①節(jié)水、節(jié)能技術(shù)和耐干旱、耐高溫培育技術(shù)獲得廣闊市場。
②減少高緯地區(qū)供暖能耗。
不利
①排放溫室氣體的工業(yè)企業(yè)承受日益嚴重的政策壓力和稅收負擔。
②增加低緯地區(qū)的制冷能耗。
危害人體健康
①通過極端天氣和氣候事件（厄爾尼諾、拉尼娜、干旱、洪澇、熱浪等），擴大某些疫病的流行，危害人體健康。
②炎熱天氣出現(xiàn)頻率增加，加快和擾亂新陳代謝。
③改變某些傳染病傳染媒介的活動范圍，改變病原菌滋生環(huán)境。
豐富區(qū)
南疆、隴西、青藏高原大部分和內(nèi)蒙古高原西部，其中青藏高原為高值中心
海拔高，空氣稀薄，大氣透明度高，多晴朗天氣
較豐富區(qū)
北疆、內(nèi)蒙古高原東部、華北平原大部分，甘肅南部、川西、川南、滇北一部分
深居大陸內(nèi)部，距海遠，多晴朗天氣，日照時間長
可利用區(qū)
東北大部分，東南丘陵地區(qū)，漢江流域，廣西大部分，云南東南部，湖南東部
距海近，海洋影響大，多陰雨天
貧乏區(qū)
四川、重慶、貴州大部分地區(qū)，其中四川盆地為低值中心
盆地地形，多陰雨和大霧天氣，日照時間短
作用力
方向
大小
對風的影響
風速
風向
水平氣壓梯度力（F1）
始終與等壓線垂直，由高壓指向低壓
等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大
水平氣壓梯度力越大，風速越大
垂直于等壓線，由高壓指向低壓
地轉(zhuǎn)偏向力（F2）
始終與風向垂直
大小隨緯度增加而增加，赤道為零
不影響風速大小
北半球使風向右偏，南半球使風向左偏
摩擦力（F3）
始終與風向相反
大小與下墊面性質(zhì)有關(guān)，下墊面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大，反之越小
使風速減小
與其他兩力共同作用，使風向總是與等壓線斜交
類型
受力
風向
圖示(北半球)
高空中的風
二力平衡：水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力
與等壓線平行，與水平氣壓梯度力成90°
近地面的風
三力平衡：水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力
與等壓線斜交成一夾角，與水平氣壓梯度力成夾角（30°-45°）