1、2.2 大气圈与天气、气候 第1课时 大气圈的组成与结构、大气的受热过程、大气的运动 学案（鲁教版必修1）学习目标1.明确大气圈的概念、组成与结构，运用图表分析说明大气的受热过程。2.运用图表分析说明大气的运动。一、大气圈的组成与结构1低层大气的主要成分：_、少量的水汽和固体杂质。2干洁空气的成分及作用(1)_：含量最多，生物体内_的重要组成部分。(2)氧：维持_必需的物质。(3)二氧化碳：绿色植物进行光合作用的原料，调节_。(4)臭氧：强烈吸收太阳辐射中紫外线，被誉为“_”。3大气的垂直分层依据：大气垂直方向上的_、_和运动状况的差异。具体分层如下：垂直分层气温特点大气运动状况与人类联系_层
2、随高度增加而_运动显著最为密切，天气现象复杂多变_层随高度增加而_运动为主适合飞机飞行_随高度增加先_后_有电离层，能反射_无线电波二、大气的受热过程1“太阳暖大地”：A_到达地面，地面吸引A而增温。2“大地暖大气”：地面增温后放出B_(长波)，大气强烈吸引B而增温。3“大气返大地”：C_把热量返还给地面，起到保温作用。三、大气的运动1热力环流：地面_引起。空气_，近地面形成低气压，高空形成_；空气_，近地面形成高气压，高空形成_。2大气水平运动风(1)风的形成过程风(2)风的形成原因(3)受力分析符号F1F2F3类型_方向垂直于等压线，指向低压与风向相反总是垂直于风向，北半球向右偏，南半球向
3、左偏(4)力的作用效果a若只受F1作用：风向垂直于等压线，由_指向_。b若只受F1和F3的作用，风向最终与等压线平行。这种现象在现实中出现在_。c当F1、F2、F3三力共同作用时，风向与等压线之间成一夹角。这种现象在现实中出现在近地面。我的疑惑1_2_3_探究点一大气圈的组成与结构【探究材料】据报道，俄罗斯2010年首艘货运飞船“进步号”，于2010年2月5日与国际空间站实现自动对接。国际空间站是迄今为止“人类最为昂贵的项目”，运行轨道高度为397千米。1飞船“进步号”穿过的大气圈是由哪些物质组成？2地球大气从地面向上可延伸到数千千米高空，根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，可以
4、将大气层分为哪几层？“进步号”运行轨道在哪层？【规律总结】1大气的垂直分层地球大气从地面向上可延伸到数千千米高空，根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，可将大气层分为对流层、平流层和高层大气。分层高度范围主要特点特点成因与人类的关系对流层低纬：1718千米中纬：1012千米高纬：89千米气温随高度的增加而降低(每升高100米，气温大约降低0.6)地面是对流层大气的直接热源人类就生活在对流层底部，与人类关系最密切空气对流运动显著该层上部冷，下部热天气现象复杂多变几乎全部的水汽、固体杂质集中在该层，对流运动易成云致雨平流层从对流层顶至5055千米气温随高度增加而增加该层中的臭氧吸收太阳
5、紫外线人类生存环境的天然屏障，利于高空飞行以平流运动为主该层大气上热下冷，大气稳定天气晴朗单一水汽、杂质少，气流平稳高层大气从平流层顶到3 000千米大气密度极小距地面远，受到引力小电离层能反射短波无线电波【考例探究1】下图示意大气垂直分层。读图回答(1)(2)题。(1)图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是()A B C D(2)对短波通信具有重要意义的电离层位于()A层顶部 B层底部C层中部 D层探究点二大气的受热过程【探究材料】电视连续剧闯关东第23集有这样的场景：深秋季节广袤的东北平原上，玉米、大豆等农作物长势喜人，丰收在望。霜就要来了，为了不让农作物受冻害，主人公朱开山一家决定堆草薰
6、烟防霜冻。众乡里来帮助朱家抗霜，他们把农作物的秸秆和杂草运到田间地头，一堆堆放好。在霜头来临时，点燃一堆堆秸秆，田野上空弥漫着一层浓浓的烟雾，众人齐心协力抗击霜冻成功了。霜冻会对农作物产量产生一定的影响，严重的甚至导致植株死亡。当地农民一般采取覆盖抗霜、喷水抗霜、加热抗霜、烟雾抗霜等方式，减轻霜冻造成的损失。1利用熏烟的方法防霜冻的原理是什么？2为什么旭日和夕阳、朝霞和晚霞呈橘红色？【规律总结】大气的受热过程和保温作用物理过程具体内容热量来源太阳暖大地大气对太阳辐射的吸收具有选择性，大气中的臭氧和氧原子主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线；水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。而太阳
7、辐射中能量最强的可见光被吸收得很少，绝大部分可透过大气射到地面太阳辐射是地面的直接热源大地暖大气地面吸收太阳辐射增温的同时，也不断向外辐射红外线长波辐射，大气吸收地面长波辐射而增温地面是大气的直接热量来源大气返大地大气在增温的同时，也向外放出红外线长波辐射，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大地，在一定程度上补偿了地面损失的热量大气对地面有保温作用【考例探究2】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。探究点三
8、大气的运动【探究材料】电视连续剧三国演义第76集火熄上方谷有这样的故事情节：公元234年春，诸葛亮在上方谷设计埋伏，安排大将魏延诱敌深入。当司马懿等人适逢上方谷中，山上士兵即投下石块堵塞谷口，同时引燃谷内干柴。霎那间，上方谷硝烟弥漫，火海一片。正当司马懿父子以为必死无疑时，天空竟然乌云密布，接着就下起大雨，司马懿趁机逃脱。该战十分惨烈，打扫战场时发现四周山顶都覆盖着未烧尽的衣服和黑色炭灰，山谷中死伤无数。1材料中的降水是热力环流作用的结果，请解释大气的受热过程原理？2请用大气受热过程原理，解释新疆谚语“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”。3拯救司马懿的这场“奇雨”为何下得如此及时，难道真是“苍天
9、保佑”吗？大战在山谷进行，山顶并未着火，为什么在山顶发现衣服碎屑和炭灰呢？4气压梯度与水平气压梯度力有何关系？【规律总结】影响大气水平运动的三种力的比较水平气压梯度力地转偏向力摩擦力定义由于单位距离上水平气压的差异而产生的使空气水平运动的力由于地球自转而产生的使运动物体发生偏转的力大气水平运动时与近地面空气摩擦而产生的力方向垂直于等压线，从高压指向低压与运动方向垂直，北半球向右偏，南半球向左偏与运动方向相反大小由气压梯度决定随风速增大而增大，随纬度升高而增大随风速增大而增大对风的影响既影响风速，又影响风向只影响风向，不影响风速既影响风速，又影响风向备注是产生风的原动力无风，亦无地转偏向力无风，
10、亦无摩擦力【考例探究3】读图，完成下列问题。(1)图中箭头V表示A点空气匀速运动方向，此图是_(南、北)半球气压分布图。(2)F1是_力，与等压线_，且由_气压区指向_气压区。(3)F2是_力，它与风向V_，对风速大小_影响。(4)F3是_力，它与风向V方向_。(5)F1、F2、F3三种力的合力为_。(6)A处与C处相比，风力较大的是_。(7)画出B、C两点风向。【反思小结】重要知识点关键点总结我的反思大气圈的组成与结构低层大气中各成分的作用及大气的垂直分层是命题切入点大气的受热过程大气对太阳辐射的吸收具有选择性，对于太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射与大气温度变化的关系通常是命题切入点大气的运动
11、理解等压线与等压面的关系并掌握热力环流原理，对于风的形成要弄清楚理想状态，高空和近地面风形成的原因，此部分是命题热点参考答案课前准备区干洁空气氮蛋白质生命活动地表温度地球生命的保护伞温度密度对流降低对流平流增加水平高层大气降低升高短波太阳辐射地面辐射大气逆辐射冷热不均膨胀上升高气压冷却不降低气压高低水平气压梯度力地表受热不均水平气压梯度力摩擦力地转偏向力高气压区低气压区高空课堂活动区探究点一1大气圈是多种气体组成的混合物。低层大气是由干洁空气、少量的水汽和固体杂质组成的。2对流层、平流层及高层大气；高层大气。考例探究1(1)B对流层气温随海拔高度增高而降低，排除；平流层气温随海拔高度增高而增高
12、，排除；高层大气的低层气温随海拔增高而降低，上层随海拔增高而增高，选择B。(2)D层为高层大气，在该层中有若干电离层(海拔大约在80500千米处)，处于高度电离状态，能反射短波无线电波。探究点二1人造烟雾含有大量的二氧化碳、水汽、尘埃，能吸收地面辐射，增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐射损失的热量，从而对地面起到保温作用。2日出日落前后，太阳高度小，太阳辐射经过大气路程路径长，大气对太阳辐射散射作用强(波长较短的可见光都被散射)，只有波长较长的红光、橙光透射下来。因此旭日和夕阳、朝霞和晚霞呈橘红色。考例探究2(1)太阳地面大气逆(2)地面辐射大气逆辐射解析由图可知地面辐射的热量大部分被大气吸收，并
13、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。探究点三1热力环流的形成过程：近地面冷热不均气流的垂直运动(上升或下沉)近地面和高空在水平面上气压的差异大气的水平运动形成高低空热力环流。2新疆地处内陆，气候干旱，晴天多，云量少。白天大气的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，气温高，出现“午穿纱”的现象；晚上，大气的保温作用弱，地面损失热量多，近地面气温低，故有“早穿皮袄”的现象。3山谷着火，谷底空气受热上升产生谷风，上升气流凝结降雨；上升的谷风从谷底把未烧尽的衣服和黑色炭灰带到四周山顶。4同一水平面地区间气压梯度越大，气压差越大，水平气压梯度力也越大，风速越大。考例探究3(1)南(2)水平气压梯度垂直高低(3)地转偏向垂直无(4)摩擦相反(5)0(6)C(7)略。解析本组题主要考查了近地面风的三个作用力。水平气压梯度力始终垂直于等压线，并由高压指向低压。地转偏向力始终垂直于风向，北半球向右偏，南半球向左偏。摩擦力始终与风向方向相反。风力大小与等压距和等压线的疏密有关。等压距越大，等压线越密，风力越大。解答本题的关键是对形成风的三个力的大小、方向及作用的理解。
