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第一节冷热不均引起大气运动文档
广宁中学基本教案
学科:
地理
教学课题:
第二章地球上的大气
第一节冷热不均引起大气运动
教学重点:
1、理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温效应。
2、了解大气的保温作用原理并能解释相关现象。
3、掌握大气运动的根本原因和大气热力环流的形成。
4、了解大气运动的分类,理解水平气压梯度力、地转偏向力、近地面摩擦力对大气水平运动的影响。
5、运用等压线分布图,分析高低气压的分布,判断某地风向。
教学难点:
1、热力环流形成过程中等压面随气压高低的变化而发生的形状变化
2、影响风向的几种作用力
预备知识和工具:
1.多媒体课件2.学案
今年高考相关知识点及试题:
高考考点:
1、大气的受热过程
2、热力环流
3、大气的水平运动
(知识前测):
(2011年高考全国卷)一般情况下,空气的密度与气温、空气中的水汽含量呈负相关。
图4示意北半球中纬某区域的地形和8时气温状况剖面,高空自西向东的气流速度约20千米/时。
据此完成1-3题。
图4
1.此时,甲、乙、丙三地的大气垂直状况相比较
A.甲地比乙地稳定B.乙地对流最旺盛
C.乙地比丙地稳定D.丙地最稳定
【答案】D
【解析】空气的密度与气温、空气中的水汽含量呈负相关,此时,西侧空气密度大于东侧,高空自西向东的气流此时达到甲地上空附近,丙地上空等温线大致平行,大气气温垂直变化稳定,所以丙地大气垂直状况最稳定。
2.正午前后
A.甲地气温上升最快B.乙地可能出现强对流天气
C.丙地刮起东北风D.甲地出现强劲的偏南风
【答案】B
【解析】正午前后(12时),即4小时后,高空自西向东的气流(气流速度约20千米\时)向东移动到乙地上空附近,乙地高空气温下降明显,乙地空气的水汽含量增加,因而乙地可能出现强对流天气,丙地此时大气较稳定,甲地出现强劲的偏北风(北半球地转偏向力向右)。
3.该区域可能位于
A.黄土高原B.内蒙古高原C.华北平原D.东南丘陵
【答案】D
【解析】根据图中地形剖面的地表海拔低于500米,大于200米,可知该区域可能位于东南丘陵,黄土高原和内蒙古高原海拔高于1000米,华北平原海拔多低于200米。
教学内容的取舍:
简略了解大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温效应并能解释相关现象;掌握大气运动的根本原因和大气热力环流的形成;了解大气运动的分类,理解水平气压梯度力、地转偏向力、近地面摩擦力对大气水平运动的影响。
重点运用等压线分布图,分析高低气压的分布,判断某地风向。
一、冷热不均引起大气运动
(一)、大气的受热过程
由图可知:
(1)“太阳暖大地”:
太阳辐射能是地球最主要的能量来源。
太阳辐射在穿过大气层时,部分能量被吸收(臭氧和氧原子吸收大部分波长较短的紫外线,水汽和二氧化碳吸收一部分波长较长的红外线)和反射(云层和大颗粒尘埃反射作用较强);大部分透过大气层射到地面,地面因吸收太阳辐射能而增温。
(2)“大地暖大气”:
地面增温的同时向外辐射热量。
相对于太阳短波辐射,地面辐射是长波辐射,除少数透过大气返回宇宙空间外,绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收,使大气增温。
(3)“大气还大地”:
大气在增温的同时,也向外辐射热量,既向上辐射,也向下辐射,其中大部分朝向地面,称为大气逆辐射,大气逆辐射把热量还给地面,在一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。
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
1)地球大气最重要的能量来源是太阳辐射能。
2)投射到地球上的太阳辐射能,要穿过厚厚的大气,才能到达地球表面。
太阳辐射能在传播过程中,部分被大气吸收或反射,大部分到达地面,并被地面反射和吸收。
地面吸收太阳辐射能而增温。
3)近地面大气主要、直接的热源是地面。
4)物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之则越长。
5)大气逆辐射。
(二)、热力环流的形成与常见的热力环流
1、热力环流的形成
2.常见的热力环流
(1)海陆风
白天在太阳照射下,陆地增温快,气温比海上高,空气膨胀上升,高空气压升高,空气由陆地流入海洋;近地面,陆地形成低气压,海洋上空因有空气下沉,形成高气压,使近地面空气由海洋流入陆地,形成海风(如图a)。
夜间,陆地降温快,气温比海上低,空气冷却收缩,地面气压比海面高,使近地面空气由陆地吹向海洋,形成陆风(如图b)。
(2)山谷风
白天,山坡接受太阳辐射强,空气增温强烈,暖空气沿坡爬升,形成谷风(如图c);夜间因山坡空气迅速冷却,密度增大,因而沿坡下滑,流入谷底,形成山风(如图d)。
(3)城市风
城市人口集中,工业发达,居民生活、工业生产和交通工具消耗大量的煤、石油、天然气等燃料,释放出大量的人为热,因而导致城市气温高于郊区,使城市犹如一个温暖的岛屿,人们称之为“城市热岛”。
由于城市热岛的存在,引起空气在市区上升,在郊区下沉,下沉气流又从近地面流向城市中心,在市区和郊区之间形成了小型的热力环流(如下图),称为城市风。
思维拓展 热力环流是大气运动的一种最简单的形式,它是空气在立体空间的运动形式。
这部分内容的难点在于对垂直方向上气压分布的分析。
突破这一难点,需要牢记两点:
第一,垂直方向上气压随高度增加而递减;第二,“高气压”和“低气压”是指同一水平面相比较。
(三)、大气的水平运动
大气水平运动(风)的方向受水平气压梯度力、地转偏向力、 摩擦力的共同作用。
1.水平气压梯度力
(1)方向:
垂直于等压线,从高压指向低压。
(2)影响:
大气水平运动的原动力,既决定风向,又影响风速。
只受水平气压梯度力的作用,风向垂直于等压线并指向低压(这种风仅在空气质点做水平运动的初始状态存在)。
水平气压梯度力越大,风速越大。
如下图:
2.地转偏向力
(1)方向:
与风向垂直,北半球偏右,南半球偏左。
(2)影响:
只影响风向,不影响风速;北半球右偏,南半球左偏。
在水平气压梯度力的作用下,风速增大,地转偏向力也增大,当地转偏向力与水平气压梯度力大小相等,方向相反,即二力达到平衡状态时,风向与等压线平行不再偏转。
这种风仅在高空(摩擦力较小,忽略不计)存在。
如下图:
3.摩擦力
(1)方向:
与风向相反。
(2)影响:
既减小风速,也影响风向。
近地面的风在水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的共同作用下,风向与等压线之间成一夹角。
当摩擦力、地转偏向力的合力与水平气压梯度力达到平衡(三力的合力为0)时,风向斜穿等压线。
如下图:
方法技巧
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。
(2)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)。
1)冷热不均引起的热力环流
2)等压面的弯曲方向
3)气压、气温、高度三者之间的关系。
小结:
作用在大气上的力
力的方向
风向
水平气压梯度力
垂直于等压线,由高压指向低压
一个力作用时,垂直于等压线,由高压指向低压
水平地转偏向力
垂直于风向,北半球右偏,南半球左偏
二个力平衡时,平等于等压线,(北半球)背风而立,高压在右,低压在左
摩擦力
与风向相反
三个力共同作用时,与等压线斜交,(北半球)背风而立,高压在右,低压在左
要注意的问题:
本节的知识点重点:
是简略了解大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温效应并能解释相关现象;掌握大气运动的根本原因和大气热力环流的形成;了解大气运动的分类,理解水平气压梯度力、地转偏向力、近地面摩擦力对大气水平运动的影响。
重点运用等压线分布图,分析高低气压的分布,判断某地风向。
配套的例题和练习:
(2011年高考福建卷)
气温、降水量和日照时数过高或过低都会给柑橘的生长发育带来风险,气候风险度越大,柑橘减产的可能性也越大。
图2示意我国大陆亚热带柑橘产地气候风险度分布。
读图完成7-9题。
7.图中E、F两地气候风险度分别可能为
A.0.550.50B.0.300.50C.0.550.35D.0.300.35
【答案】B
【解析】根据等值线分布规律,图中E地位于两条等值线中数值偏小的闭合等值线内,则E地气候风险度属于(0.25,0.45),F地则位于数值偏大的闭合等值线内,则F两地气候风险度属于(0.45,0.65),结合四个选项,B项满足条件。
8.导致E、F两地气候风险度差异的因素主要是
A.大气环流、地形B.大气环流、海陆
位置
C.纬度位置、地形D.海陆位置、河网密度
9.若图示地区气候变暖,以下四地中风险度降低最明显的是
A.EB.FC.GD.H
【答案】D
【解析】若图示地区气候变暖,则纬度最高的H地原来相对气温低,所以H地气温变化小对给柑橘的生长发育带来风险小。
二、综合题
11.我国南海一滨海城市的学校开展了“海陆风的现象及其影响”地理课题研究。
根据所学知识,回答问题:
(1)海陆风是滨海地区在一天之中,由于 的差异,风向以一天为周期,随昼夜交替而转换的大气运动。
(2)完成海陆风气流(箭头)示意图。
(3)分析海风对该滨海城市气候的影响。
解析:
本题以探究题的形式,考查了学生探究地理问题的能力,这有利于引导学生在学习的过程中加强对相关地理原理的探究活动的训练,增强学生的动手实践能力。
本题考查了因海陆热力性质差异而形成的环流及其影响这一知识点。
由于海洋和陆地之间热力性质的差异,白天陆地升温快、气压低,近地面风从海洋吹向陆地;晚上陆地降温快、气压高,近地面风从陆地吹向海洋。
在分析海风对城市气候的影响时,要注意其主要包括气温和降水两个方面,不能只分析其中的某一方面。
答案:
(1)海陆热力性质
(2)如图。
(3)海风从海上吹来,缓解城市“热岛效应”,增加空气湿度,改善该城市的空气质量。
(2012安徽示范高中联考)读“亚洲大陆与太平洋因热力作用形成的高空等压面示意图”,回答4~5题:
4.有关甲、乙、丙、丁四地之间气压高低与气流运动的叙述正确的是( )
A.甲地气压高于乙地
B.甲地气压高于丙地
C.甲、丙之间气流下沉
D.丙、丁之间风从陆地吹向海洋
5.下列地理现象与图示季节相符的是( )
①塔里木河出现断流 ②长江处在汛期 ③中纬大陆上等温线北凸明显 ④中纬海洋上等温线都明显向高纬凸
A.①③B.②③C.①④D.②④
解析:
4.A 5.B 第4题,甲地等压面向上凸起,乙地等压面向下凹陷,甲地气压高于乙地。
气压随海拔的升高而降低,甲地气压低于丙地。
此时陆地气温比同纬度海洋高,气流上升丙地形成低压,海洋上气流下沉丁地形成高压,风从海洋吹向陆地。
第5题,此时是北半球的夏季,无论南半球还是北半球中纬度大陆上等温线都明显向北凸,海洋上向南凸。
教学后记:
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