必修1 第二章 第1节 冷热不均引起大气运动

必修其次章第节冷热不均引起大气运动11一.教学内容冷热不均引起大气运动二.学习目标

1、组成大气的主要成分及其作用（了解）；

2、大气的垂直分层结构（理解）；

3、各层的主要特征及其与人类的关系（驾驭）；

4、大气对太阳辐射的减弱作用和大气的温室效应（理解）；三.重难点讲解…重点

1、大气的垂直分层；

2、理解大气对太阳辐射的减弱作用；

3、理解大气的温室效应难点

1、各层大气的主要特点；

2、大气的温室效应；

3、太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射四种辐射之间的关系［教学过程］通过前几节的学习，我们了解了地球所处的宇宙环境，从这节课起先，我们将把目光集中在地球一一这颗为人类供应生存环境的星球上通过上节课的学习，我们知道地.球是由不同物质和不同状态的圈层所组成的球体地球可分为里三层，外三层，其中地表以外的大气圈、水圈和生物圈称为外部圈层，这些圈层并非孤立存在，而是相互联系，相互制约，形成了人类赖以生存的自然环境这一章，我们首先了解大气圈的一些学问学问点一大气的组成及其作用低层大气是由干洁空气、水汽和悬浮在大气中的.固体杂质三部分组成的，其中主要的是干洁空气干洁空气是由多种气体混合组成的干洁空气的主要成分是氮、氧、二氧化碳、臭氧、水气、固体杂质和惰性气体氮是地球上生物体的基本成分；氧是一切生物维持生命活动所必需的物质，二者对于地球上的生物来说都是必不行少的二氧化碳和臭氧在干洁空气中含量虽然不到

0.1%,但其作用不行低估，二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，对地面还有保温作用；臭氧能汲取太阳光线中的紫外线，使地面上的生物免受紫外线的损害，因此，臭氧又被人们称为“地球生命的爱护伞”一水汽和固体杂质的含量也很少，却是成云致雨的必要条件由此可见，大气中各组成部分对地球、地球上的生物都.有着重要作用…位于非洲中部的乞力马扎罗山，虽地处热带，山顶却终年积雪，这是什么缘由？包围地球的大气层厚度可达2019〜3000千米，在这层厚厚的大气中，气温随高度的增加是不是始终递减的呢？学问点二大气的垂直分层（重点）从图上可以看出，在不同的高度范围，气温的垂直变更是不同的有的层次气温随高度增加而递减;有的层次气温随高度增加而递增依据大气的热力性质在垂直方向上的差异，人们把大气划分为3个层由于各层大气的热状况不同，影响到大气的运动和其它大气现象也表现出不同的特点对流层（地面到12千米）对流层大气的热量绝大部分干脆来自地面，因此离地面愈高的大气，受热愈少，气温愈低，气温垂直递减率为

0.6℃/100m；

1、,气温随高度增加温度降低（每上升100米，温度下降6℃）心_

2、对流运动显著在对流层，由于空气上冷下温煦地表冷热不同，使得热的地方气温高，空气密度小，简洁产生空气的上升运动，冷的地方空气就会流来补充；冷的地方因有空气流向热的地方，从而产生下沉运动，这样便形成了大气的对流运动，地面受热越多，对流就越旺盛，所以不同地区对流层的高度有可能不同低纬地区对流层可达17〜18千米；高纬地区仅8〜9千米；中纬地区10―12千米

3、天气现象困难多变对流层大气因最靠近地面，因此几乎集中了全部的水汽和杂质，因此，云、雨、雪等天气现象都发生在这一层，与人类的关系也最为亲密平流层（对流层顶部一一50千米）到了平流层，由于其中有臭氧，能大量汲取太阳紫外线，从而使气温随高度增加快速上升，这一层因为有臭氧的存在而具有重要意义；

1、随高度增加温度渐渐上升

2、空气以平流运动为主由于平流层上热下冷，大气稳定，不易形成对流，因此这层大气以水平运动为主，同时，水汽和杂质极少，因此，云、雨现象近于绝迹，天气晴朗，对高空飞行很有利外层（50千米以上）一在500-800千米处存在一个电离层，对无线电通讯有着特别重要的作用气压很低，密度很小太阳辐射是地球上的能量源泉，大气中发生的一切现象和过程，都与太阳辐射能及其转化亲密相关太阳辐射须要穿过厚厚的大气才能到达地面，这样太阳辐射在地球表面和大气之间进行着一系列的能量转换，从而形成地球表面困难的大气热力状况，维持着地球表面的热量平衡想必同学们有过这样的体会夏季，有云的白天气温不会太高有的同学还可能见过农夫用人造烟幕在晚秋或寒冬防卫霜冻地球上这些与人类生活和生产亲密相关的大气现象,都与大气的.热力作用有关学问点三大气的热力作用（重点）大气的热力作用主要表现为大气对太阳辐射的减弱作用和大气的保温效应（-）大气对太阳辐射的减弱作用我们已知太阳不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射巨大的能量太阳辐射能在各种波长范围是有变更的请同学们阅读图”各种辐射的波长范围”从图中可以看出太阳辐射的主要波长范围是

0.15〜4微米其中，人眼能望见的光线，波长在

0.4〜

0.76微米之间，因此这个范围称为可见光区，太阳辐射总能量的50%集中在这个波长范围，所以太阳辐射能主要集中在可见光区人们把太阳辐射称为短波辐射波长小于

0.4微米的紫外线区占太阳辐射总能量的7%,波长大于

0.76微米的红外线区占太阳辐射总能量的43%,这两部分人们用肉眼都无法望见太阳辐射到达地面要穿过厚厚的大气，大气对太阳辐射有汲取、反射和散射作用，从而减弱了到达地面的太阳辐射汲取作用

1、大气对太阳辐射的汲取具有选择性平流层臭氧主要汲取紫外线对流层大气中的水汽和二氧化碳等，主要汲取太阳辐射中波长较长的红外线大气对太阳辐射中能量最强的可见光线却汲取得很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来由此可见，大气干脆汲取的太阳辐射能量是很少的大气中的云层和尘埃，具有反光镜的作用，把投射在其上的太阳辐射的一部分，又反射回宇宙空间，从而削减了到达地面的太阳辐射接下来我们了解一下大气的反射作用

2、大气对太阳辐射的反射作用大气对太阳辐射的反射是没有选择性的，所以反射光呈白色云层的反射作用最为显著云层越厚，云量越多，反射愈强所以夏季天空多云时，白天的.气温不会太高，就是这个道理此外，大气中的杂质颗粒越大，反射实力越强，颗粒越小，反射实力越差

3、大气对太阳辐射的散射作用当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的一部分能量，便以这些质点为中心向四面八方散射开来散射可以变更太阳辐射的方向，使一部分太阳辐射不能到达地面这种散射是有选择性的，波长越短，越简洁被散射在可见光部分蓝紫色光波长最短，散射实力最强，.所以在晴朗的天空，特殊是雨过天晴时，天空呈蔚蓝色另一种状况是散射作用的质点是颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴等时，它们的散射无选择性，各种波长同样被散射，使天空呈白色所以，日出前的黎明，日落后的黄昏，以及阴天，在树阴下，在房间里，凡是阳光不能干脆照耀的地方，仍是光明的，这些都是大气的散射作用的原因因此，质点的颗粒越大散射实力就越强综上所述，太阳辐射通过地球大气层时，大气减弱的主要是红外线、紫外线区和可见光的短波部分，而可见光的绝大部分能够透过大气射到地面可见光集中了太阳辐射一半的能量，所以太阳辐射赐予地球表面巨大的能量，是发生在地理环境里各种现象和过程的最重要的能量源泉-大气的温室效应由试验得知，物体温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之越长地面汲取太阳辐射，温度增高，同时又把热量向.外辐射，但它比太阳温度低得多，所以地面辐射的波长比太阳辐射要长得多，能量主要集中在红外线部分因此，相对于太阳短波辐射来说，地面辐射为长波辐射对流层中的水汽和二氧化碳对太阳短波辐射的汲取实力弱，但对地面长波辐射汲取实力很强，因而使近地面大气增温近地面大气又以辐射、对流等方式，把热量传给高一层大气，使大气保存了地面所放出热量的绝大部分（75%〜95%）因此，对流层大气的主要的干脆热源是地面大气汲取地面辐射增温的同时、也向外辐射热量，大气辐射也主要集中在红外线区，所以大气辐射也是长波辐射大气辐射热一部分向上射向宇宙空间，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射正好相反，故称为大气逆辐射大气逆辐射又把热量还给地面，这就在肯定程度上补偿了地面辐射损失的热量，.对地面起到了保温作用，使地面温度变更比较缓和天空有云，特殊是浓密的低云时，大气逆辐射更强，多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温煦些所以，在晚秋或寒冬，霜冻多出现在晴朗的夜晚一学问点四热力环流（重点）

1、大气运动的能量来源——太阳辐射

2、大气运动的缘由一一太阳辐射能的纬度分布不均，造成凹凸纬度间的温度差异，这是引起大气运动的根本缘由

3、分析热力环流热力环流是大气运动最简洁的形式【典型例题】例

1.形成“早穿棉袄午披纱”这一现象的主.要缘由是（）

①大气对太阳辐射的反射作用

②夜间大气逆辐射弱

③大气对太阳辐射的减弱作用少

④大气汲取太阳辐射能少A.

①②B.

②③C.

②④D.

①③答案B“早穿棉袄午披纱”证明昼夜温差大，也就是说白天温度高，减弱作用弱；晚上温度低，保温作用差例

2.在太空中行走的宇航员望天空背景颜色是（）A.蓝色B.黑色C.青色D.白色答案B太阳辐射进入大气层后，遇到大气分子和悬浮在.大气中的微粒，就会发生散射，这样每个分子就成了一个散光的光源它们向四面八方散射太阳光，在太阳光中，最易被散射的是紫、蓝、青等单色光所以，在地面上看，晴朗的天空是蓝色的在太空中，由于空气淡薄，空气分子与微尘颗粒极少，可见光散射极少，天空背景就成了黑色假如在距地面肯定高度的大气中，随高度上升，散射变弱，天空亮度也相应变暗如在8km高空看天空呈青色，11km司空呈暗青色，13km司空呈暗紫色，20km以上就是黑色例

3.下图为北半球某地的气压状况，是由热力作用引起的，读图回答1图中近地面何点是高压区？何点是低压区？2用“一”完成图中的热力环流3如不考虑摩擦力，B点吹风4A、B、C三点都位于同一纬度上，此时若地球位于远日点时，则A点处在陆地或海洋答案1C为高压区，A为低压区；依据气压分布规律，高高弯，低低弯可推断5为低压，4为高压，又因为高空和近地面恰好相反，因此可得出答案2逆时针方向，图略3偏北B位于气旋的西边，因此得出答案4陆地在远日点时，北半球为夏季，因此陆地为低压。