第二章 地球上的大气

第一节  冷热不均引起大气运动

教学目标：知识与技能

1.明确大气的热量来源，即导致大气运动的能量来源，使学生能运用图示说明大气的受热过程。

2.能阐述大气温室效应及其作用、大气热力环流等基本原理。

3.理解水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向的影响，能运用图示解释风的形成，培养学生理论联系实际并且能用理论知识指导实践的能力。

过程与方法

1.通过探讨使学生理解“太阳暖地面、地面暖大气、大气还地面”的原理。

2.利用图表分析归纳“温室效应”。

3.通过实验活动理解热力环流的原理。

4.理论联系实际，促进对“风的形成”的理解，学会在等压线图上判断某一地的风向。

情感、态度与价值观

树立辩证唯物主义观念，增强大气环境保护意识。

教学重点

1.地面是大气的直接热源。

2.分析热力环流形成的过程与方法。

3.近地面风向确定方法。

教学难点

1.大气受热过程。

2.热力环流。

3.地转偏向力对大气运动方向的影响。

教具准备

课件和投影仪

课时安排

2课时

第2课时

教学过程

［新课导入］

师：（复习太阳直射点的回归年变化）地球表面高低纬度间获得的太阳辐射相同吗？

生：不同。

师：高低纬度间大气获得的热量相同吗？

生：不同。

师：热胀冷缩是大气十分显著的物理特性，地球表面高低纬度间的大气存在着热量和温度的差异，必然引起大气的运动。因此各地冷热不均是大气运动的根本原因。大气运动能输送大气中的热量和水汽，引起各种天气变化。

（板书）二、热力环流

师：下面我们分组做一个实验。

（活动）P₃₂活动2（同时投影）

得出结论：香的烟雾先下沉，从装冰块的盆向装有热水的盆飘动，然后在装有热水的盆向上升起，最后飘向装冰块的盆的上方，形成一个循环。结论是：地面冷热不均带来空气环流。

承转：请大家看投影（引导学生分析，完成热力环流形成的简图）

师：（结合图形讲解）（1）如果A地受热，近地面大气膨胀上升，上空空气密度加大，形成高气压；        B、C两地冷却，空气收缩下沉，上空空气密度减小，形成低气压。

（2）同时，A地受热，近地面大气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成低气压；       B、C两地冷却，空气收缩下沉，近地面空气密度加大，形成高气压。

（3）由于同一水平面上产生了气压差异，并且在水平方向上，空气总是从高气压流向低气压。所以，高空空气就从气压高的A地向气压低的B、C两地扩散，近地面的空气又从      B、C两地流回A地。

（4）这样，大气运动最简单的形式——热力环流形成了。

在我们日常生活中，热力环流是自然界常见的一个自然现象，请你注意观察和思考自己身边热力环流的实际例子。海陆风是热力环流在自然界的具体体现。下面请你利用热力环流的原理，完成教材P₃₃活动3。（投影）

师：讲解答案：（1）白天陆地气温比海洋高，因此陆地上为低气压，海洋上为高气压。夜间的情况正好相反。据此，图2.4A：陆——低，海——高；图2.4B：陆——高，海——低。

（2）风从高气压吹向低气压。据此，一日之内，白天风从海洋吹向陆地；夜晚风从陆地吹向海洋。

（3）白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对滨海地区能够起到降温的作用；夜晚来自陆地的风比较温热干燥，对滨海地区能够起到增温的作用。海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小。

（小结过渡）近地面空气的受热或冷却（气温差异是原因）→引起气流的上升或下沉运动（空气垂直运动是气温差异的结果）→导致气压的差异（水平气压梯度是空气垂直运动的结果）→大气的水平运动（风）。

（板书）三、大气的水平运动

师：什么是水平气压梯度呢？

生：同一水平面上单位距离间的气压差叫做水平气压梯度。

师：很好。气压的高低是在同一水平面上进行比较的。那么什么是水平气压梯度力？

生：只要在水平面上存在着气压梯度，就会产生促使大气由高气压区流向低气压区的力，即水平气压梯度力。

（投影）北半球水平气压梯度力示意图（图略）

师：水平气压梯度力的大小由谁决定？水平气压梯度力的大小取决于气压梯度，气压梯度越大，水平气压梯度力越大；反之越小。水平气压梯度力的方向应该是怎样的？水平气压梯度力的方向是垂直于等压线，并由高压指向低压。

师：水平气压梯度力是形成风的直接原因（原动力）。在水平气压梯度力的作用下，风向垂直等压线。水平气压梯度力越大，风速越大。

（板书）

（投影）在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下的北半球风向示意图

师：地球上水平运动的物体，将会受到地转偏向力的作用，北半球向右偏，南半球向左偏。风是大气的水平运动，也会受地转偏向力的影响，地转偏向力只改变风的方向，不能改变风的速度。

投影的图片中，空气质点在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下，始终是按两个力的合力方向运动，而水平地转偏向力始终是垂直于运动方向之右侧，最终达到水平气压梯度力和地转偏向力大小相等、方向相反，其合力为零，达到平衡状态，空气运动不再偏转而做惯性运动，形成了平行于等压线吹的稳定的风。

高空大气中的风向，是水平气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果，风向与等压线平行。

（过渡）

师：近地面的风除了受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用外，还会受到摩擦力的影响，其风向还能与高空大气的风向相同吗？

生：不能。

师：那近地面的风会是怎样的风向呢？

（投影）在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的北半球风向示意图

师：在近地面，大气的水平运动受哪几个力的作用？

生：在近地面，大气的水平运动受到三个力的作用：水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力。

师：大气在水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下，风向与等压线平行。此时若再加上摩擦力的影响，风向一定不再与等压线平行，而是斜穿等压线吹的。一般摩擦力的影响可达离地面1500米左右的高度，在这范围内的风向都斜穿等压线。摩擦力愈大，风向与等压线之间的夹角愈大；摩擦力愈小，其夹角愈小。

小结：今天我们又学习了热力环流和大气的水平运动两方面的知识，知道大气垂直运动的原因是地表受热不均，垂直运动又导致同一水平面上气压的差异，从而导致大气的水平运动——风。也一起研讨了大气水平运动的三种作用力：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。以及在几种不同作用力的作用下所产生的风向变化情况：高空大气受水平气压梯度力、地转偏向力的作用，风向与等压线平行；近地面大气的运动受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三个力的共同作用，风向与等压线斜交。

                                                                                                                                               授课人:陈亮云

                                                                                                                                                                                                                                                                        时间:2015/10/21

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