第二章第一节冷热不均引起大气运动学案1Word文档下载推荐.docx
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太阳辐射通过大气,大气对太阳辐射削弱得,大部分太阳辐射到达,受热,产生辐射,辐射绝大部分被吸收,所以,是近地面大气主要、直接的热源。
4、大气保温作用:
大气在增温的同时产生辐射,其中绝大部分以辐射方式把热量还给地面,对地面起到作用。
方法技巧
图示法记忆太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射与大气温度变化的关系
大气热力作用原理应用,运用大气热力作用原理,可以分析解决许多实际问题:
思考:
1、试根据大气的受热状况分析“高处不胜寒”的原因。
2、谚语“十雾九晴”(深秋、冬季和初春的时候),指大雾多发生在晴天时,其中的道理是什么?
3.沙漠地区(晴天)为什么气温日较差大?
4.青藏高原太阳辐射特别强,而气温为什么比同纬度地区低?
核心点二热力环流的形成与常见的热力环流
1.热力环流的形成:
(绘图说明)
C受冷
A受热
B受冷
结论:
(1)地区间冷热不均空气运动(上升或下沉)同一水平面上的差异大气的运动。
(2)同一高度上气温,气压
(一般情况)气温,气压
不同高度上愈往高空,气压愈
(一般情况)近地面气压的高低往往与高空
大气运动分为哪两种运动形式?
它们在产生顺序上有何差异?
2.常见的三种局地热力环流形式:
(绘图)
(1)城市风:
应用:
一般将绿化带布局于气流下沉处及下沉距离以内,而将卫星城或污染较严重的工厂布局于下沉距离之外。
(2)海陆风:
(3)山谷风:
1、有一首歌中唱道:
“军港的夜啊静悄悄......海风你轻轻的吹......”,你认为歌词妥当吗?
2、古诗云“何当共剪西窗烛,却话巴山夜雨时。
”你能解释巴山为何多夜雨吗?
根据等压面(线)的凸凹确定气压的高低。
①气压变化的基本规律:
气压随海拔高度上升而下降。
②若等压线向上凸(即向气压变低的方向凸),则表明该处气压比同一海拔高度上的其他地方高,反之则低(高低规律:
凸高为高,凸低为低),如下图。
在图上取一最大凸点A,过A点作一水平线(即代表一等高面),与其他一系列等压面相交,通过与各交点的值相比较可以看出,A处气压值最大(水平等压线的高低判断也符合规律)。
四、典例精析
类型1大气的受热过程和保温效应
读“大气的保温作用示意图”,完成下列问题。
(1)上图中A表示 辐射,B表示 辐射,C表示 辐射。
(2)由图可知,大气对地面之所以具有保温作用,就是因为大气吸收 使大气增温,同时又以 的形式把热量归还给地面的缘故。
(3)太阳辐射和地面辐射相对而言,辐射波长较长的是 。
(4)在寒冷的冬天,农民往往在麦田边燃烧大量的湿草来防御寒潮,试用所学知识解释其原理。
答案
(1)太阳 地面 大气逆
(2)地面辐射 大气逆辐射
(3)地面辐射
(4)燃烧湿草可产生大量的浓烟,它可以强烈吸收地面辐射,然后又以大气逆辐射的形式把部分热量返还给地面,从而使地面辐射热量损失减少,降温减慢,减少寒潮造成的损失。
解析 由图可以看出地面辐射的热量大部分被大气吸收,并以大气逆辐射的形式将部分热量返还地面,从而对地面起保温作用;
天空中有云或烟雾,可以更多地吸收地面辐射,使大气逆辐射作用加强。
云层和大颗粒尘埃的反射作用最强,故多云的白天或者扬沙天气时,太阳辐射弱,气温较晴朗的白天稍低。
空气中的二氧化碳和水汽对长波辐射吸收强烈,其含量较大时,大气吸收的地面长波辐射较多,大气逆辐射增强,保温作用明显,故多云的夜晚比晴朗的夜晚气温稍高。
变式练习1
下图是“我国某地区两天的气温日变化曲线图”,读图回答下列问题。
(1)A、B两条曲线中,表示阴天时气温变化的是 。
(2)白天阴天,气温比晴天时较 ,这是由于 。
(3)夜晚阴天,气温比晴天时较 ,这是由于 。
(4)霜冻多出现在晴天夜里是因为__________________________________________。
答案
(1)B
(2)低 云的反射减少了到达地面的太阳辐射 (3)高 有云的夜晚,大气逆辐射更强,补偿了地面损失的热量 (4)晴天夜间大气逆辐射弱,地面降温幅度大
解析 云量的多少既影响大气对太阳辐射的削弱作用,也影响大气对地面的保温效应。
阴天时,白天大气对太阳辐射的削弱量大,夜晚对地面保温作用强,故昼夜温差小;
晴天时,由于白天削弱量少,故气温高,而夜间逆辐射弱,故气温低,昼夜温差大,故夜间易发生霜冻。
类型2热力环流的形成及高低气压判断
下图为“北半球某地区上空等压面状况图”,读图分析回答下列问题。
(1)a、b两个等压面中数值较大的是 ,理由是 。
(2)在近地面,陆地与海洋比较,气压较高的是 。
(3)仅考虑热力因素,在图中画出海陆间的热力环流。
(4)此时,北半球为 季(节),判断理由是 。
答案
(1)b近地面空气密度大
(2)海洋(3)↑→↓
←
(4)夏 陆地为低压,仅考虑热力因素,低压是因为大气受热膨胀上升而产生的,所以陆地气温高于海洋,为夏季。
解析 本题主要考查学生对等压面知识的理解和应用。
由图可知与海洋对应的高空等压面下凹,近地面等压面上凸,然后结合“高高低低”规律,即等压面向“高”空弯曲,此处气压比同一水平面上其他各点“高”;
等压面向“低”空弯曲,此处气压比同一水平面上各点“低”。
季节的判断需依据海陆热力性质的差异。
第
(1)题,同一地区地面与高空比较,总是近地面气压高于高空气压。
因为越往高空大气越稀薄,气压越低。
第
(2)题,解答该题要注意两点,一是可用“高高低低”规律,即等压面向“高”空弯曲,此处气压比同一水平面上其他各点“高”,等压面向“低”空弯曲,此处气压比同一水平面上各点“低”;
二是高、低压的比较前提是同一水平面上的比较。
第(3)题,热力环流的绘画切入点是根据等压面知识找出近地面海洋、陆地何处气压低,何处遇热,何处受冷,进而根据热力环流四过程即受热不均→垂直运动→同一水平面气压差异→水平运动画出。
第(4)题,判断季节时,还应该理解海陆热力性质差异——海水热容量大于陆地,海水升温慢降温也慢,陆地则相反,这样冬季气温海洋高于陆地,夏季气温海洋低于陆地。
等压面图的判断
(1)无论高空还是近地面,等压面向上凸起的地方是高气压,等压面下凹的地方是低气压(可简化为“上凸高压,下凹低压”),因近地面与高空气压类型相反,故同一地区近地面与高空的等压面凹凸方向相反。
(2)在水平方向上,气流是从等压面上凸的地方(高压区)水平流向下凹的地方(低压区);
在同一地点的竖直方向上,高空的高压也比低空的低压气压低。
(3)热力环流中,近地面温度较高的地点为低气压区。
变式练习2
下图是“某地高空等高面与等压面关系示意图”。
读后完成下列问题。
(1)图中点①至点⑤,气压最高的是 ,气压最低的是 。
(2)A、B两地受热的是 ,该地空气垂直运动的原因是 ;
冷却的是 ,该地空气垂直运动的方向是 。
(3)用带有方向的箭头画出热力环流。
答案
(1)④ ⑤
(2)B 受热膨胀 A 下沉 (3)近地面由A流向B,高空由B地的高
空流向A地的高空;
垂直方向是A地下沉,B地上升。
图示如下:
解析 本题主要考查有关热力环流形成的知识。
解答本题的关键是从高空等压面的凸凹入手,逐步推理。
从图中可以看出在A地3000米高空附近等压面下凹,B地等压面上凸,B地高空的气压高于A地高空的气压(或④点气压大于③点气压,①、②、③三点气压相等,①点气压又大于⑤点气压,故④点气压大于⑤点气压),这说明A地空气下沉,B地空气上升,从而可以判断A地冷却,B地受热,高空气流从B地高空流向A地高空,近地面气流从A地流向B地。
五、课堂检测
1.近地面大气的直接热源是()
A.地面辐射B.大气辐射C.太阳辐射D.大气逆辐射
2、对地面起保温作用的辐射形式是()
A.大气逆辐射B.大气辐射C.地面辐射D.太阳辐射
3.关于热力环流的叙述错误的是()
A.热的地方在近地面形成低压,高空为高压
B.在热力环流形成后,水平方向上气流由高压区流向低压区
C.热力环流是大气运动的一种最简单的形式
D.在热力环流系统中,气流不一定由高压流向低压
4.下列辐射中波长最短的是()
A.地面辐射B.太阳辐射C.大气逆辐射D.大气辐射
5.霜冻多出现在晴朗的夜里是因为()
A.空气中的水汽多B.太阳辐射弱C.地面辐射弱D.大气逆辐射弱
6.在图2-1中,a,b,c,d四处气压高低比较正确的是( )
图2-1
A.a>
b>
c>
dB.b>
d>
aC.d>
a>
cD.c>
b
7.下列四幅示意图中,正确的是( )
由于城市人口集中,工业发达,释放出大量的人为热量,导致城市气温高于郊区,从而引起城市和郊区之间的小型的热力环流,称之为城市风。
读“城市风示意图”,回答8~10题。
8.市区与郊区相比,近地面()
A.气温高,气压高B.气温高,气压低
C.气温低,气压低D.气温低,气压高
9.若在图中布局化工厂,为了减少城市风对市区空气的污染,应选择()
A.甲B.乙C.丙D.丁
10.根据城市风的原理,今后城市造林的重点应该在()
A.市区B.近郊区C.远郊D.农村
下图中各箭头及其代表符号①、②、③、④、⑤表示太阳、地面、大气、宇宙空间之间的热力作用,其中包括太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射、大气对太阳辐射的削弱作用(吸收、反射和散射)。
读图回答11~12题。
11.我国青藏高原的纬度比云贵高原高,但年太阳辐射总量比云贵高原大,其原因主要与图中的哪个因素数值大小有关()
A.①B.②C.③D.④
12.四川盆地与青藏高原纬度相当,但年平均气温比青藏高原高得多,其原因与图中的哪个因素数值大小有关()
A.①B.②C.④D.⑤
右图为对流层大气某要素等值面垂直分布图,读图回答13~15题。
13.若abcde为不同气压值,则甲乙丙丁四地的气流运动方向是()
A.甲—乙—丙—丁—甲
B.乙—甲—丙—丁—乙
C.丁—丙—甲—乙—丁
D.乙—甲,丙—丁
14.若abcde为不同温度值,则气压值从大到小的顺序排列是()
A.甲乙丙丁B.乙甲丁丙C.乙甲丙丁D.甲乙丁丙
15.若乙地气温为10℃,3000米高空的c处气温为-6℃,下列现象正确的是()
①近地面空气对流加强②近地面空气上升受阻
③污染物容易扩散,加快空气的净化④污染物不易扩散,污染加重
A.①④B.②④C.①③D.②③
16、读某地高空等高面与等压面关系图,回答:
(1).A、B两地受热的是,空气作 (上升或下降)运动,冷却的是 ,空气作 (上升或下降)运动。
(2).图中表示气压相等的数码是 ,表示气压最高的数码是 ,表示气压最低的数码是 。
(3).近地面AB之间大气运动方向是 。
第二课时
1.运用图示解释风的形成;
2.结合物理上力的合成原理进行图文分析,形成跨学科综合分析能力;
(三)、大气的水平运动
1.(水平)气压梯度。
指。
2.水平气压梯度力。
由于气压梯度的存在而产生的促使大气由气压区向气压区流动的力。
方向:
垂直于由压区指向压区,此力是大气作水平运动的原动力,是形成风的原因。
摩擦力方向地转偏向力方向
风
理想状态
高空风
近地面风
作用力
水平气压梯度力
水平气压梯度力、
水平气压梯度力、地转偏向力、
风向
垂直等压线,由高压区流向低压区
与等压线
与等压线间有,由吹向
口诀:
一力垂直理想风,二力平行高空风,三力斜交近地风
三、学习过程
自主学习一:
根据图一说明:
1、什么是气压梯度?
什么是水平气压梯度力?
它与风的形成有什么关系?
2、水平气压梯度力的方向如何?
与等压线的关系如何?
自主学习二:
根据图二(北半球高空)说明:
1、一旦形成风,气流除了受水平气压梯度力外还受哪种力的作用?
2、指图说明高空风的受力情况及最终风向。
自主学习三:
根据图三(北半球近地面)说明:
1、近地面风与高空风比较多了哪种力?
2、这种力如何产生的?
作用如何?
3、指图说明近地面风的受力情况及风向与等压线的关系。
合作探究:
1、如果气流只受水平气压梯度力作用,风向如何?
2、高空风向为何与等压线平行?
3、对比高空风和近地面风
类型
受力情况
风向
高空风
等压线图判读时注意的问题
(1)在等压线图上,确定任一点的风向。
①在等压线图中,过某点作等压线的垂线(由高压指向低压,并非一定指向低压中心),该方向为水平气压梯度力的方向。
②确定南、北半球后,面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°
~45°
角,画出实线箭头,即为经过该点的风向。
如下图。
等压线图中风向的确定与风力大小比较
例题:
读“北半球近地面风向示意图”,分析回答下列问题。
(1)力的名称:
a ,c ,d
(2)a力的指向与等压线之间呈现什么关系?
,其方向由 指向 。
(3)若无d,只受a、c影响,b最终将与 平行。
(4)在实际大气中,b与等压线之间
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力
(2)垂直于等压线 高压 低压
(3)等压线
(4)并不完全平行,而是有个交角
解析 从图中可以看出,箭头a是垂直于等压线,并且从高压指向低压,所以是水平气压梯度力。
箭头b是大气实际水平运动的方向(风向)。
由图可见,风向与等压线或水平气压梯度力(a)之间有一个交角,与地转偏向力(c)呈90°
夹角,与摩擦力(d)的方向相反,在实际大气中,b同时受到三种力的作用,它与等压线斜交(北半球向右偏),假设b同时只受到水平气压梯度力和地转偏向力两种力的作用,b的方向将最终与等压线平行,不会继续右偏。
判断风向要注意以下几个要素:
(1)是高空还是近地面。
(2)是北半球还是南半球。
(3)等压线的数值是如何变化的。
(4)等压线的疏密程度与风力大小的关系。
变式练习3
读图,完成下列问题。
(1)图中甲点处的箭头表示甲点空气运动及受力状况,则各箭头分别表示:
A ,B ,C ,D 。
(2)该图分布在 (南、北)半球。
(3)画出图中乙点的风向。
(4)该气压系统为 (高、低)气压的一部分。
(5)甲、乙两地风力较大的是 。
答案
(1)水平气压梯度力 风向 地转偏向力 摩擦力
(2)南 (3)略(西北风) (4)高 (5)乙
解析 由图可知,A与等压线垂直,为水平气压梯度力,故B为风向;
C与风向垂直,为地转偏向力;
D与风向相反,为摩擦力。
相对于水平气压梯度力左偏,为南半球。
由A的方向可知,该系统为高气压的一部分(即高压脊)。
乙处等压线较甲处密集,风力较大。
课堂小结
1、水平气压梯度力是形成风的直接原因。
2、高空风受水平气压梯度力和地转偏向力共同作用,风向与等压线平行。
近地面风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用,风向与等压线之间成一夹角。
3、水平气压梯度力与等压线垂直;
地转偏向力与风向垂直;
摩擦力与风向相反。
等压线越密集风力越大,反之越小。
本课反思
1、本节课你最大的收获是什么?
2、本节课你还有不会的吗?
及时问。
1.如图所示,一架飞机在北半球自东向西飞行,飞机左侧是高压,可判断
A.顺风飞行B.逆风飞行C.飞机在信风带中飞行D.风从北侧吹来
2.下列四个箭头能表示北半球近地面风向的是()
A.aB.bC.cD.d
下图示意某一等高面。
M、N为等压线,其气压值分别为PM、PN,M、N之间的气压梯度相同。
①~⑧是只考虑水平受力,不计空气垂直运动时,O点空气运动的可能方向。
回答3~5题。
3.若此图表示北半球,PM>
PN,则O点风向为( )
A.⑥或⑦ B.②或⑥ C.④或⑧ D.③或④
4.若此图表示高空等高面,PM<
A.③或④B.②或⑧C.③或⑦D.⑥或⑦
5.近地面,空气作水平运动时,所受摩擦力与地转偏向力的合力方向()
A.与空气运动方向成180°
角B.与空气运动方向成90°
角
C.与气压梯度力方向成90°
角D.与气压梯度力方向成180°
6.读“等压线图”(单位:
百帕),回答问题。
(1)假设此图是近地面等压线图,A处吹东北风,则A点位于(南或北)半球。
(2)假设此图是高空等压线图,A处吹正南风,则A点位于(南或北)半球。
(3)如果此图位于中国河南省,在不考虑摩擦力和地转偏向力的情况下,A点吹风。
7.读某地实际大气中的风向图(图12),分析回答:
(1)图中箭头表示的含义是:
①_________________,③____________,
(2)①与等压线的关系是_______________________,其方向是___________________。
(3)若无④,只受①.③影响,则②与等压线的关系是________________________。
(4)实际大气中,②与等压线的关系是_________。
此图表示的地区在___________(南或北)半球,理由是_____________________。
(5)图中M.N两地相比,风力较大的是_________地,原因是__________________。
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