湘教版地理必修1《大气环境》ppt课件1.ppt
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- 大气环境 湘教版 地理 必修 ppt 课件
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1、大气环境大气环境本节主要内容本节主要内容一、大气的组成和垂直分层二、对流层大气的受热过程三、全球气压带和风带的分布和移动四、气压带和风带对气候的影响五、常见的天气系统一、大气的组成和垂直分一、大气的组成和垂直分层层 干洁空气:干洁空气:氮、氧、氩:占大气总体积的99.96%。微量气体:二氧化碳、氪氖、氨、甲烷、氢、一氧化碳、氙、臭氧、氡 水水 汽汽 固体杂质:固体杂质:大气中悬浮着的尘埃、孢子、花粉等 固态微粒。大气的垂直分层对流层对流层平流层平流层对流旺盛近地面,对流旺盛近地面,纬度不同厚度变;纬度不同厚度变;高度增来温度减,高度增来温度减,只因热源是地面;只因热源是地面;天气复杂且多变,天
2、气复杂且多变,风云雨雪较常见风云雨雪较常见气温初稳后升热气温初稳后升热只因层中臭氧多只因层中臭氧多水平流动天气好水平流动天气好高空飞行很适合高空飞行很适合 上冷下热上冷下热高空对流层高空对流层电电离离层层高高层层大大气气电离层能反射电离层能反射无线电波,对无线电波,对无线电通讯有无线电通讯有重要作用重要作用二、对流层大气的受热过程二、对流层大气的受热过程(一)大气对太阳辐射的削弱作用(一)大气对太阳辐射的削弱作用太太阳阳辐辐射射波波长长范范围围太阳辐射太阳辐射总体波长范围:总体波长范围:0.150.154 4微米微米紫外光紫外光可见光可见光红外光红外光占太阳辐射占太阳辐射能比例能比例7 750
3、504343波长波长(微米)(微米)小于小于0.1750.1750.1750.1750.400.400.400.400.760.76大于大于0.760.76经过大气层经过大气层时发生的情时发生的情况况几乎完几乎完全被上全被上层大气层大气吸收吸收绝大部分绝大部分被臭氧层被臭氧层吸收吸收波长较短的蓝色光等为波长较短的蓝色光等为大气分子所散射,水汽、大气分子所散射,水汽、云和浮尘等可阻挡、反云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光,射和吸收一部分可见光,绝大部分可见光能够直绝大部分可见光能够直接到达地面接到达地面对流层大气中对流层大气中的二氧化碳、的二氧化碳、水汽、云和浮水汽、云和浮尘,可直接吸尘,
4、可直接吸收相当数量的收相当数量的红外光红外光(一)大气对太阳辐射的削弱作用(一)大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的吸收作用大气对太阳辐射的吸收作用地地 面面高层大气高层大气平流层平流层对流层对流层臭氧大量吸收紫外线臭氧大量吸收紫外线二氧化碳、水汽吸收二氧化碳、水汽吸收红外线红外线(选择特性)(选择特性)思考:思考:1 1、从臭氧、从臭氧、二氧化碳和水汽的二氧化碳和水汽的吸收作用,可知大吸收作用,可知大气吸收具有什么特气吸收具有什么特性?性?2 2、为什么大气直、为什么大气直接吸收的太阳辐射接吸收的太阳辐射能量是很少的?能量是很少的?(大气对太阳辐(大气对太阳辐射中能量最强的射中能量最强的
5、可见光吸收得很可见光吸收得很少,大部分少,大部分 可见可见光能够透过大气光能够透过大气到达地面)到达地面)大气对太阳辐射的反射作用:大气对太阳辐射的反射作用:参与参与 的大气成分的大气成分:特点:特点:大气对太阳辐射的散射作用:大气对太阳辐射的散射作用:云层、尘埃云层、尘埃无选择性无选择性空气分子和微小尘埃空气分子和微小尘埃参与的大气成分:参与的大气成分:特点:特点:具有一定的选择性具有一定的选择性作用作用形式形式 参与作用的参与作用的 大气成分大气成分光区光区(波长波长)范围范围 作用特点作用特点吸收吸收作用作用 反射反射作用作用散射散射作用作用臭氧(平流层)臭氧(平流层)水汽、二氧化碳水汽
6、、二氧化碳(对流层)(对流层)紫外线紫外线 区区红外线区红外线区有选择性有选择性云层、尘埃云层、尘埃各种波长都各种波长都被反射被反射无选择性,反无选择性,反射光呈白色射光呈白色空气分子、空气分子、微小尘埃微小尘埃蓝、紫色光蓝、紫色光最易被散射最易被散射向四面八方散向四面八方散射射,有一定的,有一定的选择性选择性(二)大气对地面的保温作用思考 1地面辐射和大气辐射的特点是什么?2为什么说大气的直接热源是地面?3为什么说大气对地面具有保温作用?大大 气气 的的 保保 温温 作作 用用大气上界大气上界地面地面地面增温地面增温地地面面辐辐射射射向宇宙空射向宇宙空 间间大大气气吸吸收收“太阳暖大地太阳暖
7、大地”“大气还大地大气还大地”“大地暖大气大地暖大气”大大气气逆逆辐辐射射射向地面射向地面太太阳阳辐辐射射大气吸收大气吸收地地面面吸吸收收射向宇宙空间射向宇宙空间太阳辐射太阳辐射大气大气吸收作用吸收作用反射作用反射作用散射作用散射作用削弱作用削弱作用地面地面大气逆辐射大气逆辐射地面辐射地面辐射宇宙空间宇宙空间保温效应保温效应直接直接热源热源直接直接热源热源纬度因素纬度因素下垫面因素下垫面因素其他因素(气象因素)其他因素(气象因素)(三)影响地面辐射的主要因素1 1 纬度因素纬度因素纬度低纬度低太阳高度太阳高度大大经过的大气路经过的大气路程短程短大气削弱少大气削弱少纬度高纬度高太阳高度太阳高度小
8、小经过的大气路程经过的大气路程长长大气削弱多大气削弱多大气上界大气上界地 球地平线地平线太阳高度与太阳辐射经过大气路程长短的关系太阳高度与太阳辐射经过大气路程长短的关系太阳高度角与受热面大小之间的关系不同性质地面的反射率不同性质地面的反射率2935地面性质 沙土 黏土 浅色土 深色土 草地 耕地 新雪 冰 海洋 海洋202232101526148495507(平均)2(赤道)2 2 下垫面因素下垫面因素不同性质地面对太阳辐射的反射率不同不同性质地面对太阳辐射的反射率不同不同地形对太阳辐射的吸收效果不同不同地形对太阳辐射的吸收效果不同3 3 气象因素气象因素空气密度大小空气密度大小空气稀薄,对太
9、阳辐射削弱少,到达地面的太阳辐射多,地面辐射强。空气洁净程度空气洁净程度空气洁净,云雾少,能见度好,到达地面的太阳辐射也多,地面辐射强。根据所学知识解释一些生活现象:根据所学知识解释一些生活现象:1 1、日出前的黎明、日落后的黄昏,以及阴天,天空为什、日出前的黎明、日落后的黄昏,以及阴天,天空为什么仍是明亮的?么仍是明亮的?2 2、为什么夏季阴天的气温会比晴天低?、为什么夏季阴天的气温会比晴天低?3 3、根据所学的知识说明交通信号灯规定、根据所学的知识说明交通信号灯规定“红灯停红灯停,绿灯绿灯行行”,有什么科学依据有什么科学依据?4 4、为什么赤道地区终年太阳高度较大,但它并不是全球、为什么赤
10、道地区终年太阳高度较大,但它并不是全球太阳太阳辐射强度最大的地区?辐射强度最大的地区?5、为什么雨过天晴天空显得格外的蓝?、为什么雨过天晴天空显得格外的蓝?6、为什么在树荫下,房间里,凡是阳光不能直接照射的为什么在树荫下,房间里,凡是阳光不能直接照射的地方仍是明亮的?地方仍是明亮的?7 7、为什么晴朗的正午天空呈蓝色?早晚呈红色?、为什么晴朗的正午天空呈蓝色?早晚呈红色?正午太阳高度大,穿过大气路程短,仅蓝正午太阳高度大,穿过大气路程短,仅蓝光被散射掉因而天空呈蓝色光被散射掉因而天空呈蓝色 早晚阳光斜射,穿过路程长,短波各色光皆被早晚阳光斜射,穿过路程长,短波各色光皆被散射,剩下红光投射地面,
11、阳光红似火,地平线附散射,剩下红光投射地面,阳光红似火,地平线附近的天空呈红色霞光。近的天空呈红色霞光。1 1、为什么白天多云,气温比晴天低;夜间多云,气温、为什么白天多云,气温比晴天低;夜间多云,气温又比晴天高?又比晴天高?2 2、为什么地球表面的昼夜温差远不如月球表面大?、为什么地球表面的昼夜温差远不如月球表面大?3 3、在深秋和寒冬,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?、在深秋和寒冬,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?4 4、在寒冬,为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用?、在寒冬,为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用?(大气对太阳辐射的反射作用;大气逆辐射)(大气对太阳辐射的反射作用;大气逆辐射)(因
12、为晴朗的夜晚,天空少云或无云,大气逆辐射因为晴朗的夜晚,天空少云或无云,大气逆辐射弱,地面辐射的热量散失多,所以晚秋或寒冬晴朗弱,地面辐射的热量散失多,所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低,容易出现霜冻)的夜晚地面气温很低,容易出现霜冻)(人造烟幕能增强大气逆辐射,减少夜晚地面辐射损(人造烟幕能增强大气逆辐射,减少夜晚地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用,所以可防御霜冻)失的热量,对地面起到保温作用,所以可防御霜冻)(地球上有大气而月球上没有,这说明大气既能削弱(地球上有大气而月球上没有,这说明大气既能削弱太阳辐射,又能对地面起保温作用)太阳辐射,又能对地面起保温作用)气压:气压:在任何表面
13、的单位面积上空气分子运动所产生的压力。通常用所测高度以上单位截面积的垂直大气柱的重量表示。B A大气上界大气上界地面地面ABHh近地面气压必大于高空。103010201010(hPa)B A C在地面受热均匀的情况下,等压线是水平的。等压等压线线:由气压值相同的点连成的线。如果地面受热不均,气压如果地面受热不均,气压和等压线又会有怎样的改变和等压线又会有怎样的改变?二、全球气压带、风带的分布和移动(一)热力环流形成的原理能量来源:太阳辐射能量来源:太阳辐射根本原因:高低纬度冷热不均根本原因:高低纬度冷热不均1.概念:由于地面冷热不均形成的空气环流概念:由于地面冷热不均形成的空气环流2.形成过程
14、:形成过程:高高高高低低低低低低高高地面地面受热受热(赤赤)冷却冷却(极极)冷却(极)冷却(极)同一水平面上的气压差同一水平面上的气压差大气的水平运动(风)大气的水平运动(风)热热力力环环流流地面冷热不均地面冷热不均热力环流的形成过程热力环流的形成过程大气垂直运动大气垂直运动 (大气运动的最简单形式(大气运动的最简单形式)高空的气压高低与地面相反注意:注意:近地面低气压上升气流阴雨天气近地面低气压上升气流阴雨天气 近地面高气压下沉气流晴燥天气近地面高气压下沉气流晴燥天气 高压、低压是针对同一水平面而言的。高压、低压是针对同一水平面而言的。但不同高度上的但不同高度上的高压数值不一定比低压数值大高
15、压数值不一定比低压数值大同一垂直面上:同一垂直面上:气压总是由高到低气压总是由高到低(从地面到高空从地面到高空)同一水平面上同一水平面上:温度高温度高,气压低气压低;温度低温度低,气压高气压高近地面低气压近地面低气压,高空必定是高气压高空必定是高气压近地面高气压近地面高气压,高空必定是低气压高空必定是低气压气压变化规律气压变化规律气流运动规律气流运动规律垂直方向:垂直方向:水平方向:水平方向:热上升;冷下沉热上升;冷下沉从高压流向低压从高压流向低压等压线变化规律等压线变化规律等压线向高空凸出为高压区等压线向高空凸出为高压区等压线向低空凹进为低压区等压线向低空凹进为低压区高高低低高高低低2000
16、米米等压面等压面3124地面地面AB把把1至至4点按气压由高到低排序点按气压由高到低排序-绘出热力环流过程箭头绘出热力环流过程箭头A、B哪受热,哪冷却?哪受热,哪冷却?1、3、4、2受热受热冷却冷却HADBC 右图中,弧线为等右图中,弧线为等压线,虚线表示水平面。压线,虚线表示水平面。读图回答:读图回答:()()A、B两点,气压两点,气压较低的是较低的是 点,气点,气温较高的是温较高的是 点。点。请在图中画出大气请在图中画出大气的垂直运动。的垂直运动。()()C、D两点中,气两点中,气压较高的是压较高的是 点。点。请在图中画出大气请在图中画出大气的水平运动。的水平运动。(3)图上)图上A、B、
17、C、D四点当中,气压由高到低排列,四点当中,气压由高到低排列,依次为依次为 。ABDC 阅读课本阅读课本48页活动:页活动:思考 上海地区温度分布规律和原因 画出上海城区和郊区的空气运动方向完成课本完成课本4848页页“活动活动思考思考”城区城区气温高气温高郊区郊区气温低气温低郊区郊区气温低气温低城市城市“热岛效应热岛效应”城市风城市风市区市区郊区郊区郊区郊区AABB(二)大气的水平运动思考:水平气压梯度力的特点是什么?空气在运动过程中受到哪些力的作用?在水平气压梯度力和地转偏向力的作用下风向与等压线之间是什么关系?加上摩擦力呢?地面与高空的风向有什么不同?为什么?103010201010(h
18、Pa)方向:垂直于等压线,由高压指向低压方向:垂直于等压线,由高压指向低压AB风向风向形成风的形成风的直接原因:直接原因:水平气压梯度力水平气压梯度力10101006100810021004100610081010AB等压线越密,水平气压梯度力越大,等压线越密,水平气压梯度力越大,风力越大风力越大10101008100610041002(hPa)气压梯度力气压梯度力风向风向地转偏向力地转偏向力地转偏向力方向:地转偏向力方向:垂直风向垂直风向 北半球右偏北半球右偏 南半球左偏南半球左偏只改变风向,不改变风速只改变风向,不改变风速(hPa)1000100510101015气压梯度力气压梯度力风向风
19、向地转偏向力地转偏向力摩擦力摩擦力摩擦力方向:与风向相反摩擦力方向:与风向相反 减小风速减小风速 影响风向影响风向影响风向的因素影响风向的因素高空高空:水平气压梯度力、地转偏向力:水平气压梯度力、地转偏向力 风向与等压线平行风向与等压线平行近地面近地面:水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力:水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力风向与等压线成一夹角风向与等压线成一夹角(三)全球气压带和风带的分布(三)全球气压带和风带的分布思考:1影响全球气压带和风带的因素有哪些?2三圈环流是怎样形成的?3全球气压带和风带的分布有什么规律?三圈环流的形成及影响因素三圈环流的形成及影响因素第一步:第一步:假设:地球表面
20、性质均一地球不自转,无地转偏向力太阳直射赤道高低纬度受热不均高低纬度受热不均水平气压梯度力水平气压梯度力赤道与极地间赤道与极地间的闭合环流的闭合环流赤道赤道南极南极北极北极赤道赤道思考二思考二由于地球在不停的自西向东自转,由于地球在不停的自西向东自转,存在地转偏向力,迫使运动着的大存在地转偏向力,迫使运动着的大气在北半球向右偏转,南半球向左气在北半球向右偏转,南半球向左偏转,这样能否形成单圈环流呢偏转,这样能否形成单圈环流呢?第二步:第二步:假设:地球表面性质均一地球自转,有地转偏向力赤赤 道道 低低 压压 带带副热带高压带副热带高压带24副极地低压带副极地低压带761358910-三圈环流三
21、圈环流极地高压带极地高压带极地东风极地东风西风西风东北信风东北信风赤赤 道道 低低 压压 带带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带副极地低压带副极地低压带极地高压带极地高压带极地高压带极地高压带东东北北信信风风中中纬纬西西风风极地东风极地东风东东南南信信风风中中纬纬西西风风极极 地地 东东 风风地球上的气压带和风带地球上的气压带和风带思考三思考三第三步:第三步:地球在公转,太阳直射点随季节变化,地球在公转,太阳直射点随季节变化,在南北回归线之间做有规律的运动,在南北回归线之间做有规律的运动,气压带和风带是否也跟着做相应的移动呢?气压带和风带是否也跟着做相应的
22、移动呢?2326 N2326 S6634 S6634 N0-气压带、风带的南北移动气压带、风带的南北移动结论:结论:由于太阳直射点随季节变化而由于太阳直射点随季节变化而南北移动,导致气压带和风带在一年内也南北移动,导致气压带和风带在一年内也作周期性的季节移动。作周期性的季节移动。就北半球来说,大致是夏季北移,冬季南移。就北半球来说,大致是夏季北移,冬季南移。气压带风带在一年内有规律地南北移动,常气压带风带在一年内有规律地南北移动,常使同一地区在不同季节出现完全不同的天气、使同一地区在不同季节出现完全不同的天气、气候状况气候状况 四、气压带和风带对气候的影响四、气压带和风带对气候的影响思考 阅读
23、课本52页活动由于风带、气压带分布以及移动由于风带、气压带分布以及移动南北纬南北纬10102020:受信风带和赤道低气压带受信风带和赤道低气压带交替控制交替控制热带草原气候:热带草原气候:干湿季分明干湿季分明在南北纬在南北纬30304040之间之间:大陆西岸冬季被西大陆西岸冬季被西风带控制,夏季被副高控制风带控制,夏季被副高控制地中海气候:地中海气候:冬季温和多雨,夏季炎热干燥冬季温和多雨,夏季炎热干燥思考四思考四上述气压带风带的分布,上述气压带风带的分布,是不考虑海陆分布和地形影响的理想模式是不考虑海陆分布和地形影响的理想模式如果我们考虑了海陆分布等的影响,如果我们考虑了海陆分布等的影响,大
24、气环流的实际情况又如何呢?大气环流的实际情况又如何呢?想一想想一想1、夏季游泳时感觉水体比较凉爽,而冬季在水里则、夏季游泳时感觉水体比较凉爽,而冬季在水里则感觉比大陆温暖,为什么?感觉比大陆温暖,为什么?2、气压带风带北移时,副热带高气压带在海陆轮廓图气压带风带北移时,副热带高气压带在海陆轮廓图上如何分布?气压带风带南移时,副极地低压带南移上如何分布?气压带风带南移时,副极地低压带南移到什么地区?到什么地区?3、我国广大地区为什么夏季风来自海洋,冬季风则我国广大地区为什么夏季风来自海洋,冬季风则来自西北内陆来自西北内陆?从已学过的地理知识思考一下从已学过的地理知识思考一下世界七月海平面气压与风
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