大气圈与大气运动学案.doc

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1、第二节 大气圈与天气、气候【教学目标】1、 运用图表说明大气受热过程；2、绘制全球气压带、风带分布示意图，说出气压带、风带的分布、移动规律及其对气候的影响。3、运用简易天气图，简要分析锋面、低压、高压等天气系统的特点。【教学重难点】1、大气圈的组成和结构； 2、大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用；3、热力环流的成因和举例；4、风的形成；5、气压带和风带的形成和分布；6、海陆分布对气压带的影响；7、季风环流的成因和分布；8、常见的天气系统：锋面、气旋、反气旋等天气系统的影响。【教学过程】一、大气的组成和垂直分层1、低层大气的组成低层大气组成体积()作用干洁空气N278地球生物体内蛋白质的

2、重要组成部分O221人类和一切生物维持生命活动所必需的物质CO20033绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起保温作用03很少能吸收太阳紫外线，对地球上的生物起着保护作用水汽很少产生云、雨、雾、雪等天气现象；影响地面和大气的温度固体杂质很少作为凝结核，是成云致雨的必要条件2、大气分层（1）大气分层的依据：大气在垂直方向上的温度、密度和运动状况。对流层平流层高层大气-80 -50 -10 20 温度/20C20C20C5012高度/Km（2）大气的垂直分层及特点：（大气温度随高度变化曲线图）垂直分层高度分布主要特点原 因对流层低纬1718km气温随高度增加而递减，每上升100米降低06对流动

3、动显著天气现象复杂多变热量绝大部分来自地面；上冷下热，差异大，对流强；水汽杂质多、对流运动显著中纬1012 km高纬89km平流层对流层顶到5055km起初气温变化小，30千米以上气温迅速上升大气以水平运动为主大气平稳，天气晴朗，有利高空飞行臭氧吸收紫外线；上热下冷；水汽杂质少、气流水平运动高层大气对流层顶到20003000km存在电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用太阳紫外线和宇宙射线作用二、大气的受热过程 1太阳辐射（短波辐射）：太阳辐射是地球上最主要的能量来源。包括紫外线（波长小于0.4m），可见光（波长0.4-0.76m）和红外线（波长大于0.76m）。2大气的受热过程：（1

4、）到达地球的太阳辐射，一部分能量被大气吸收、反射和散射而削弱，大气的吸收具有选择性，臭氧和氧原子主要吸收紫外线；水汽和二氧化碳主要吸收红外线，而可见光的绝大部分可以到达地面。（2）地面吸收太阳辐射而增温，同时向外放出地面辐射。（3）大气吸收了地面辐射的绝大部分，同时向外释放出大气辐射，大气辐射除极小部分射向宇宙空间，绝大部分又以大气逆辐射的形式射向地面而对地面具有保温作用。上升运动垂直运动三、大气的运动下沉运动1、大气运动的类型：水平运动风2、热力环流：（1）概念：地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动最简单的形式（2）形成过程：冷热不均大气垂直运动（受热上升、冷却下沉）同一水平面气压差（近

5、地面受热处形成低气压、冷却处形成高气压；受热处高空形成高气压、冷却处高空形成低气压）大气水平运动（同一水平面由高气压流向低气压）3常见的热力环流：在自然界中，常见的热力环流形式有山谷风、海陆风、城市风等。海陆风：白天（海洋陆地，即海风），夜晚（陆地海洋，即陆风）；山谷风：白天（山谷山坡，即谷风），夜晚（山坡山谷，即山风）。城市风：由于郊区与城市之间的温度差异，从而近地面形成由郊区向城市吹的风（如右图）。3、大气的水平运动风：（1）气压梯度：地表受热不均，导致同一水平面上产生气压差异，单位距离间的气压差叫做气压梯度。 （2）水平气压梯度力：水平面上存在的气压梯度，是形成风的直接原因。方向：由高压

6、指向低压，并且垂直于等压线。大小：在同等情况下，等压线越密集，水平气压梯度力越大。（3）风形成的三种情况：初始状态的风： 只受水平气压梯度力的影响。风向由高压区吹向低压区，垂直于等压线。高空的风：水平气压梯度力和地转偏向力共同作用（地转偏向力：始终与等压线垂直，并且只改变风向，不改变风速）。风向平行于等压线。近地面的风：受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用（摩擦力：与风向相反，既改变风向，又改变风速减小风速）。风向与等压线成一夹角，北半球右偏，南半球左偏。四、全球的气压带和风带1、大气环流：（1）概念：地球上大范围的（空间）有规律的（时间）大气运动（2）意义：调节高低纬之间、海陆之间的

7、热量和水汽分布，并对各地的天气和气候产生影响。2、三圈环流：（1）闭合环流：假设地球不自转（不考虑地转偏向力）地表均匀（无地表起伏，无海陆分布差异）太阳始终直射赤道（不考虑气压带风带季节移动）考虑高低纬之间的受热不均，形成如右图所示：（2）三圈环流：假设地表均匀（无地表起伏，无海陆分布差异）太阳始终直射赤道（不考虑气压带风带季节移动），考虑地转偏向力，则形成七个气压带和六个风带，关于赤道对称，如下图所示：（3）气压带、风带的移动规律：全球的气压带和风带随着太阳直射点的季节移动而移动，大致与其方向和周期相一致，就北半球而言，大致是夏季偏北，冬季偏南。（4）气压带、风带控制下天气状况：不同气压带控

8、制下的降水状况气压带位 置成 因气候特点赤道低压带赤道附近空气受热上升,形成低压(热力)高温多雨副热带高压带南北纬30附近气流下沉，形成高气压（动力）炎热干燥副极地低气压带南北纬60附近气流上升，形成低压。（动力）降水较多极地高气压带南北极点附近空气冷却下沉，形成高压。（热力）严寒少雨不同风带控制下的降水状况风 带控制下的气候特点信风带性质温暖干燥,其控制下的大陆内部、西岸降水较少。西风带性质温凉湿润，受其控制的大陆西部降水较多，向东过度降水逐渐减少。极地东风带水汽含量少，受其控制下降水少。（2）北半球冬、夏季节气压中心分布：4、季风环流：（1）季风：盛行风向随季节作有规律变化的风叫做季风。（

9、2）形成原因：海陆热力性质差异气压带、风带的季节移动（3）东亚季风与南亚季风的比较：项 目东亚季风南亚季风形成气候类型温带季风气候、亚热带季风气候热带季风气候季 风冬 季夏 季冬 季夏 季风 向西北风东南风东北风西南风源 地蒙 古西伯利亚太平洋（北半球）蒙 古西伯利亚印度洋（南半球）成 因海陆热力性质差异气压带、风带的季节移动，海陆热力性质差异特 点寒冷干燥炎热湿润温暖干燥炎热湿润冬季风强于夏季风夏季风强于冬季风范 围中国东部、朝鲜半岛、日本中南半岛、印度半岛、菲律宾、我国云南南部和海南岛对农业生产的影响亚热带季风气候区：一年两熟或三熟；温带季风气候区：一年一熟或两年三熟。两季播种，旱季收获有

10、利：雨热同期；不利：旱涝、寒潮等灾害五、常见的天气系统1、锋面系统：（1）气团：大范围内温度、湿度等物理性质比较均匀的大团空气。（分类：冷气团气团温度比所经地区温度低；暖气团气团温度比所经地区温度高）（2）锋面： 概念：冷、暖气团的交界面，因锋面两侧的冷、暖气团在温度、湿度、气压等方面存在明显的差异，所以在锋面附近常伴有云、雨、大风等天气。分类：根据锋面两侧冷暖气团的运动可将锋面分为冷锋、暖锋和准静止锋。冷、暖锋与天气变化：比较项目冷锋暖锋气团运动冷气团主动向暖气团移动暖气团主动向冷气团移动雨区位置主要在锋后锋前锋面符号天气特征过境前气温高、气压低、天气晴气温低、气压高、天气晴过境时阴天、刮风

11、、下雨、降温多为连续性降水过静后气压升高，气温降低，天气转晴气压降低，气温升高，天气转晴天气实例我国北方夏季的暴雨，冬春季节的大风、沙尘暴以及冬季的寒潮华南地区的春暖多晴，春寒雨起准静止锋：冷暖气团势均力敌，或者遇到地形阻挡，锋面移动缓慢、相对静止，故称准静止锋。天气状况：阴雨连绵的天气。天气实例：夏初我国长江中下游地区的梅雨；冬半年贵阳多阴雨天气。（3）锋面对我国东部地区降水的影响：干冷 冬季风湿热 夏季风年降水量递减4、5月 华南地区6、7月 江淮地区7、8月 北方地区雨带位置中国降水量主要由湿热的夏季风带来。降水量的空间分布规律：由东南沿海向西北内陆递减。降水量的时间分布规律：集中夏秋季

12、节（510月），南方地区雨带到达早，退出迟，雨季长；北方地区雨带到达迟，退出早，雨季短。夏季风的强弱、迟早的不稳定性，决定了我国多旱涝灾害。夏季风主要源于“副高”（专指西太平洋副热带高气压），因此副高的位置与强弱影响着我国降水的多少及分布。2、高压（反气旋）系统和低压（气旋）系统（1）低压、高压与气旋、反气旋：低压、高压是对天气系统气压状况的描述，气旋、反气旋是对天气系统气流状况的描述。实际上气旋就是低压系统，反气旋就是高压系统。（2）低压（气旋）、高压（反气旋）系统的特点与天气：气流（气压）状况气流的水平运动方向中心气流及天气状况实例气旋（低压中心）北半球按逆时针方向、南半球按顺时针方向由四

13、周向中心辐合中心气流上升多阴雨天气我国夏秋季节东南沿海台风反气旋（高压中心）北半球按顺时针方向、南半球按逆时针方向由中心向四周辐散中心气流下沉多晴朗天气我国长江流域的伏旱；我国北方的“秋高气爽”的天气（2）判读方法：（右图为北半球锋面气旋）一般锋面存在于低压槽中；注意半球位置：北半球北方为冷气团，南方为暖气团，南半球相反；根据气流的水平运动状况及地球自转偏向力方向判断冷锋或暖锋。冷气团主动向暖气团移动为冷锋，反之为暖锋（如右图所示）；雨区分布：降水一般分布于冷气团一侧，冷锋为锋后雨，暖锋为锋前雨。（3）对天气的影响：气旋形成后将带着已生成的锋面随气流呈逆（顺）时针方向旋转，各点的方向也会随之变化 锋面雨与气旋雨的叠加，使天气变化更剧烈，产生云、暴雨、大风等天气。7