2.1大气环境概述

地理教案 课 题 大气环境概述 课 型 理论课 课 时 2 授课班级 学前教育 执教人 授课时间 教 学 目 标 知识目标 使学生了解地球大气的基本性质，以及大气对地球和人类的影 响和作用，掌握改变大气吸收和辐射的简单方法 能力目标 认识大气与宇宙中所有物质一样都是运动的，而且运动变化是 有规律的 教学内容 （教学重点） 大气对太阳辐射的吸收过程和大气对地面长波辐射的反射情况 教学难点 大气对地面长波辐射的反射情况 教学方法 讲授法与引导探索法 教学用具 网络课件、多媒体 教 学 过 程 一、引入: “南太平洋上空一只蝴蝶挥动翅膀，有可能引起北太平洋上形成一次台风。”这说明地球表 面覆盖着一层能够传递物质和能量的介质，即现在我们即将学习的大气环境。 二、教学过程 （一）大气的组成 大气组成指的是干空气的化学成分。氮气占干空气的体积比最大，约为 78%。其次是氧气， 约占干空气体积的 21%。剩下的 1% 由其它各种气体构成，如惰性气体、水蒸气、二氧化碳、甲 烷等。除惰性气体外，各气体的浓度和停留时间呈正相关。 （二）人类活动对大气组成成分的影响 1 大量燃烧化石燃料 导致大气中 co2 so2 no2 增多 造成全球变暖 酸雨 光化学烟雾 2过量使用空调 导致大气中氟氯昂增多 导致臭氧层破坏 3过量砍伐植被 导致植被的光合作用减弱 大气中 co2 增多 全球变暖 4大气污染加重 影响人类健康 （三）大气垂直分层 大气分层按照大气在垂直方向的各种特性，将大气分成若干层次。按大气温度随高度分布的 特征，可把大气分成对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。按大气各组成成分的混和状况， 可把大气分为均匀层和非均匀层。按大气电离状况，可分为电离层和非电离层。按大气的光化反 应，可分为臭氧层。按大气运动受地磁场控制情况，可分有磁层。 （四）大气的受热过程 太阳辐射分为三个能量区：紫外区、可见光区、红外区。 太阳辐射到大气层后是如何将能量传递给大气的？ 1、大气的受热过程 太阳以电磁波的形式向四周辐射能量。太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射。太阳辐射经过大气层，一 部分被大气反射到宇宙空间当中，一小部分被大气层吸收，大部分到达地面，这个过程叫做太阳暖大地；太阳 辐射到达地表，使地表增温，地面又向四周辐射热量，叫做地面辐射。地面辐射一小部分射向宇宙空间，一部 分被大气吸收，这个过程叫做大地暖大气；还有一部分被反射回来，为大气逆辐射，这个过程叫做大气还大地。 注：地面辐射是近地面大气最主要最直接的热源。 为什么月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多？ 2、大气对地面的保温作用 云层越厚，大气的保温作用越强。 思考：晴天和阴天，哪种天气状况昼夜温差大？ 陆地和海洋在哪种天气状况下昼夜温差最小？ 解答：晴天昼夜温差大；阴天的海洋上昼夜温差最小。 气逆辐射的存在对地球起到了保温的作用。但由于地球表面同一纬度或是高低纬度大气所获得的热量有所 不同，而热胀冷缩是大气十分显著的物理特征，所以必然会引起大气的运动。大气到底怎样运动呢？（五） 地 面 辐 射 大 气 逆 辐 射 大气 地面 热力环 由于纬度和下垫面因素，全球各地会产生“温度差异”。 [活动]我们学校温度比周围田野高，气流将如何运动？ 说明同一水平面某点由于上升气流空气份子得到补充而增加，于是形成高压；反之，同一水平面 某点由于下沉气流空气份子减少而气压降低。气流由高压流向低压以达到一个动态平衡。 (五） 热力环流 1. 热力环流的原理 实验演示:人教版教材必修 1 第 32 页活动玻璃缸内空气运动的方向。 随着海拔的升高，气压降低。 由于地表的冷热不均——垂直运动——同一水平面上产生气压差——水平运动 2. 等压线、等压面 等压线：气压相同的点的连线 等压面：气压相同的平面 近地面：等压面向高压处下凹，向低压处凸出 高空： 等压面向低压出下凹，向高压处凸出 3. 热力环流的应用 （1）城市热岛效应 郊区 城市 郊区 （2）海陆风 陆地 海洋 陆地 海洋 白天：海风 夜间：陆风 （3）山谷风 谷风 山风 （六） 大气的运动--风 根据热力环流的原理，同一水平面的存在气压差异时，就必会存有一个力促使大气由高压流向低压的运动，而 这个力就是水平气压梯度力，它是风形成的直接原因。 1004 (单位：hpa) 1006 1008 水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压 但风一旦形成必会受到地转偏向力的影响，而在水平气压梯度力与地转偏向力的影响下风向如何呢？ 由于受地球的自转偏向力的影响，风向在北半球偏右，南半球偏左。所以在地转偏向力的加入下，风向不 断发生偏转变化，直到影响风向的两个力的合力为零时，风向就不再偏转，而这时风向会如何呢？ 以北半球为例，高空中的风 高空中的风受到水平气压梯度力和地转偏向力的作用，风向最终与等压线平行。 近地面的风受到水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用，风向与等压线成一个夹角 （根据热力环流的原理，同一水平面的存在气压差异时，就必会存有一个力促使大气由高压流向低压的运动， 而这个力就是水平气压梯度力，它是风形成的直接原因。 1004 (单位：hpa) 1006 1008 水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压 但风一旦形成必会受到地转偏向力的影响，而在水平气压梯度力与地转偏向力的影响下风向如何呢？ 由于受地球的自转偏向力的影响，风向在北半球偏右，南半球偏左。所以在地转偏向力的加入下，风向不 断发生偏转变化，直到影响风向的两个力的合力为零时，风向就不再偏转，而这时风向会如何呢？ 以北半球为例，高空中的风 高空中的风受到水平气压梯度力和地转偏向力的作用，风向最终与等压线平行。 近地面的风受到水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用，风向与等压线成一个夹角 三种作用力对风形成的影响： 水平气压梯度力——既影响风向、又影响风速 地转偏向力——只影响风向、不影响风速 摩擦力——既影响风向、又影响风速 （七）季风环流 A、B两地受热不均，A地得到更多热量，B地温度相对较低，A、B两地上空的大气将如何运动？ 其近地面、高空的气压分布状况如何？ 可以看出，在同一水平面上，由于获得热量的多少存在差异，就形成了最简单的大气运动——热 力环流。引起大气运动的根本原因是冷热不均。 对于整个地球而言，各纬度得到的太阳辐射量也是不均匀的，这必将引起全球范围的大气运 动，即大气环流。 气压带风带的位置随直射点的移动而移动。顺带提出该结论影响特殊气候类型以及南亚季风 夏季风的形成 三、知识总结 今天这节课，我们由简单到复杂，从假想到逐步接近实际情况，逐渐讨论、学习了全球大气 环流的知识。现在大家了解了三圈环流的情形、全球气压带和风带的形成分布。由于地球表面实 际并不均匀，比如海陆分布差异就会对全球大气环流产生显著的影响，这些知识我们将在下一节 课进行学习 四、知识应用 P50 第 1、2、3、4 题 知 识 拓 展 技术延 伸 素质延 伸