1、第三节 大气环境三维目标一、知识与技能1.运用图表分析说明大气的受热过程和大气的运动。2.通过绘制全球气压带、风带分布示意图，了解气压带、风带的形成、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。二、过程与方法1.运用图表说明大气的运动，培养学生对地理知识归纳总结的能力。2.通过绘制全球气压带、风带分布示意图，培养学生的动手能力，提高学生的读图和析图能力。3.充分对比，理解概念的含义，如冷锋与暖锋，低压与高压，气旋与反气旋，培养学生对比分析问题的能力。 三、情感态度与价值观通过对自然现象的科学解释，形成唯物主义的世界观，增强大气环境保护意识。教
2、学重点 1.对流层大气的受热过程。2.热力环流与大气的水平运动。3全球气压带、风带的分布及移动。4.大气活动中心及季风环流。5.常见天气系统的形成及天气状况。教学难点 1.热力环流与大气的水平运动。2.全球的气压带与风带。3.西南季风的成因。4.天气系统的形成。教具准备课本插图、课件、投影仪、图片。课时安排 5 课时。第 1 课时教学过程导入新课师 (情景导入)太阳辐射既能到达地球表面，又能到达月球表面，可是月球表面白天的温度可高达 127 ，夜晚温度则降至183 。与月球相比，地球的昼夜温差要小得多，这是为什么呢？生 这是因为地球除自转周期较短外，还有厚厚的大气层，而月球上没有。师 回答得非
3、常好。大气为地球生命的繁衍和人类的发展提供了必要的条件。这节课，我们就来学习大气环境板 书：第三节 大气环境推进新课师 （投影图片）身背氧气筒的登山运动员的登山图。师 （提问）登山运动员登山时为什么要背着氧气筒呢？生 （思考后回答）因为登山时，越向上，空气越稀薄。师 （总结）看来随着高度的变化，大气层也会发生变化，那么，大气在垂直方向上的变化规律如何呢？投影：“大气垂直分层示意图”师 （提问）大气在垂直方向上分为哪几层？各层的气温变化有何特点？生 （观察图片，思考并回答）大气在垂直方向上分为：对流层平流层高层大气，其中，对流层的气温随着海拔的升高而逐渐降低，平流层的气温随着海拔的升高而升高，高
4、层大气的气温变化是先降低后升高。师 激励性评价，并要求学生完成教材中的活动题。问题探究：读上图（1）与人类关系最密切的是哪一层？为什么？（2）飞机飞行在哪一层？为什么该层最适合飞机飞行？生合作探究并回答师 （1）与人类关系最密切的是对流层；对流层是贴近地面大气的最底层，整个大气质量的 3/4 和几乎全部水汽、固体杂质都集中在这一层，人类生活在对流层的底部，因此，该层是大气中最活跃，也是与人类关系最密切的一层。（2）飞机飞行在平流层，这是因为该层水汽、固体杂质极少，天气晴朗，能见度好，大气平稳，有利于高空飞行。（承转）太阳辐射透过大气到达地球表面，在地表和大气之间进行着一系列能量转换。其中，对流
5、层的气温变化和风、霜、雨、雪等天气过程，都是能量在对流层中传递和转换的表现，下面，我们就来学习对流层大气的受热过程。板 书：一、对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的吸收作用师 （提问）大气对太阳辐射的削弱作用，主要表现为哪几种形式？生 （看书后回答）主要表现为吸收、散射和反射。投影：大气对太阳辐射的削弱作用表总体波长范围：0.154 微米太阳辐射 紫外光 可见光 红外光占太阳辐射能的比例7%（包括 X 射 线和 射线） 50% 43%波长（微米） 小于0.750.1750.40 0.400.76 大于 0.76经过大气层时发生的情况几乎完全被上层大气吸收绝大部分被臭氧层吸收波长较短的蓝色
6、光等为大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光提问：在太阳辐射能中，波长由短到长，主要分为哪几类光？各波段能量分别占太阳辐射能量的多少？各类光的波长范围大约是多少？生 （读表后回答）按波长由短到长分别有紫外光、可见光、红外光。紫外光占太阳辐射能的比例为 7%，波长范围是 040 微米以下。可见光占太阳辐射能的比例是 50%，波长范围是 0.400.76 微米之间。红外光占太阳辐射能的比例是 43%，波长范围是大于 0.76微米。 师 （进行激励性评价并提问）这些光线在经过大气
7、时被大气削弱的情况是否相同，为什么？生 （合作讨论后回答）不相同。紫外光几乎完全被上层大气吸收，绝大部分被臭氧层吸收。可见光绝大部分能直接到达地面，波长较短的蓝色光等易为大气分子所散射。对流层中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光。师 激励性评价，并指导学生完成教材中的活动题。问题探究：（1）对流层大气对太阳辐射的吸收、反射、散射作用各有什么特点？（2）为什么晴朗的天空多呈蔚蓝色？生 （小组合作探究并回答） （1）对流层大气基本上不能直接吸收太阳辐射的能量；对流层大气对太阳辐射的吸收具有选择性；波长较短的蓝色光最易被散射，因此散射也具有选择性，对流层的反射作用不具有选择性。师
8、 回答得非常好，那么晴朗的天空为什么呈蔚蓝色呢，请同学们结合投影图片思考回答。投影：大气对太阳辐射的散射图生（观察图后回答）在太阳辐射的可见光中，波长较短的蓝色光最容易被空气分子所散射，所以晴朗的天空呈现蔚蓝色。师 （激励性评价并出示巩固训练）投影：1.关于大气对太阳辐射的削弱作用，叙述正确的是（ ）A.大气的反射、散射和吸收都有选择性B.大气的反射、散射无选择性，吸收具有选择性C.大气的吸收和反射无选择性，散射具有选择性D.大气的吸收和散射有选择性，反射无选择性2.大气对太阳辐射的削弱作用，主要表现为 、 、 ；大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘可吸收相当数量的 光，波长较短的 光易被大气分子
9、所散射。参考答案：1. D 2.略太阳辐射经过厚厚的大气被削弱后，仍有 47%到达地面，使地面增温，同时，地面在增温的同时又把热量向外辐射加热大气，使大气增温，大气增温后也要向外辐射，下面我们就来学习地面辐射和大气辐射。板 书：（二）地面辐射和大气辐射师 物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；物体温度越低，辐射中最强部分的波长就越长。因此，太阳辐射称为短波辐射，地面辐射称为长波辐射。那么地面辐射被谁吸收了呢？生 大气层。师 回答得很好。近地面大气中的二氧化碳和水，能够强烈吸收地面长波辐射而增温，所以地面是对流层大气的直接热源。投影：“太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系示意图”（提问）下面我
10、们再来看看大气增温后会出现什么样的情况呢？生 （自主学习：大气逆辐射对地面的保温作用）大气在增温的同时，也向外释放红外线长波辐射，大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射正好相反，故称大气逆辐射，所以大气又以大气逆辐射的形式将热量还给了地面，从而完成了大气的保温作用。师 非常好。地面吸收太阳辐射而增温，同时以红外线的形式向外辐射热量。地面放出的长波辐射绝大部分（75%95%）被对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收，少部分透过大气返回宇宙空间。大气吸收了地面的长波辐射使大气增温，大气在增温的同时也向外放出红外线辐射，其中大部分朝向地面，因辐射方向与地面辐射相反，被称
11、为大气逆辐射。大气逆辐射把热量还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。师 （承转）在不同的天气情况下，大气逆辐射的强弱程度是不同的，请同学们分析探讨以下两个问题。（问题探究）：（1）深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚？（2）每年秋冬季节我国北方地区的农民常用人造烟幕的办法，使地里的蔬菜免遭冻害，其原理是什么？生 （合作讨论并回答） （1）因为晴朗的夜晚大气中的水汽含量少，因而对地面长波辐射的吸收能力就弱，进而导致大气逆辐射弱，对地面的保温作用就弱，所以，容易出现霜冻。（2）用人造烟幕，主要是为了增加大气中的烟尘，以增强大气逆辐射作用，使大气的保温作
12、用加强，因而使地里的蔬菜免遭冻害。师 （进行激励性评价，出示巩固训练）投影：读“大气对地面的保温作用图” ，回答下列问题。（1）写出图中字母所表示的辐射名称：A ，A 1 ，B ，C 。（2）图中的 和 对地面起到了保温作用。（3）图中 A2仅占 A 的很少部分，是因为大气对 A 的吸收具有 性。（4）图中 A1要比 A 少的原因是 。（5）图中 C1比 A2大的原因是 。师 （承转）地表的热量主要来自于太阳辐射，而地球表面高低纬度间，陆地和海洋之间获得的太阳辐射量并不一样，这主要与影响地面辐射的因素有关。板 书：（三）影响地面辐射的主要因素师 （提问）影响地面辐射的主要因素有哪几个？生 （阅
13、读教材后回答）纬度位置和下垫面。师 回答得非常好。投影：“不同太阳高度辐射强度变化示意图”(下图）师 （提问）纬度位置是如何影响太阳辐射的呢？生 （自主学习）师 纬度不同的地区，年平均正午太阳高度不同，太阳辐射经过大气的路程长短各异，尤其是太阳光线照射水平地面的角度不同，这是太阳辐射强度由低纬度向两极递减的重要原因。太阳高度角愈大，等量的太阳辐射经过大气的路径愈短，被大气削弱的愈少。这样，同样性质的地表，受到太阳辐射的强度就越大，所产生的地面辐射就越强。投影：“不同性质地面的反射率”师 不同性质的地面，对太阳辐射的反射率是否相同？生 不相同。师 不同的下垫面，为什么对太阳辐射的影响不同呢？生
14、（合作讨论）并回答：下垫面不同，其地表性质就不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同，下垫面的热力状况就不一样，所以不同的下垫面，其地面辐射也就出现了差异。师 非常好。由于下垫面的状况不同，吸收和反射的太阳辐射的比例不同，这就使得世界各地地面辐射的变化，并不完全与纬度的变化相一致。师 除上述两个主要影响因素外，还有其他因素吗？生 看书后回答：有，如气象因素等。师 激励性评价后，布置学生完成以下训练题。投影：下图表示海陆上气温的变化，读图回答下列问题。（1）这是指气温的 变化，它体现了 之间出现气温 值和 值。（2）这种变化是由于 的变化而造成的。（3）比较图中两条曲线：A 线表示 ，B 线表示 。
15、（4）海陆表面上气温日变化的不同特点是： ； ； 。课堂小结今天我们主要学习了对流层大气的受热过程，分析了大气对太阳辐射的削弱作用，其中大气对太阳辐射的吸收、散射作用具有选择性，而反射不具选择性，大气逆辐射对地表能起到保温作用。同时还了解了影响地面辐射的两个重要因素，即纬度因素和下垫面因素。板书设计活动与探究探究课题:逆温现象探究内容：1952 年 12 月 59 日，英国发生了震惊全球的伦敦烟雾事件，整个城市笼罩在一片浓烟之中，酿成了四五千人死亡的“世界悲剧” 。1955 年美国的洛杉矶发生了严重的光化学烟雾事件，当地 65 岁以上的老人有近 400 人因污染造成心脏衰竭死亡科学家发现，这些
16、重大污染事件的发生，除因污染严重外，还与一个无形的杀手逆温有关何为逆温?逆温对大气运动有何影响(逆温为何妨碍污染物的扩散)?逆温现象是怎样产生的?当逆温经常出现或持续较长时，人们能采取什么措施来减轻大气污染程度?探究过程、方法：上网查阅资料，了解当时的详细情况，组内合作讨论。探究结果：组内交流发言。第 2 课时教学过程导入新课师 （创设情境）除夕之夜，一家人围着火炉吃火锅，这时桌子上方的日光灯却在不停地晃动。请同学们考虑这是为什么？生 由于受到热力作用，大气便会运动。师 那么造成这种运动的原因是什么？有什么特点？又会对气压产生什么影响呢？今天我们就来了解这些问题。板 书：二、全球气压带、风带的
17、分布和移动（一）热力环流形成的原理推进新课师 假设地面上有 A、B、C 三地，且具有在高空的平直等压面：由下往上依次是1010（百帕） 、1005（百帕） 、1000（百帕） 。此时，同一水平面气压相等，等压面与地面平行（图 1） 。试问：此时三地的大气处于什么状态？生 大气稳定状态，如图 2 所示。师 据图讲解，如果我们在 A 地放一个大火炉，则显然 A 地近地面受热，处于冷热不均状态，A 地大气膨胀上升到上空积聚起来，上空空气密度增大，那么这里的气压就会高。为什么我们说密度大，气压就会高呢？其实很明显，在中学物理已学到：P=gh，这里为同一高度，是不变值，因此 大，P 也大。那么在 A 高
18、空由于 增大，就形成了相对于同一高度的 B、C 两地高空的高气压。另外在 B、C 两地放一些大冰块，B、C 两地冷却，空气收缩下沉，上层空气密度减小，形成了在同一高空 A 处相对大密度，B、C 两地的小密度（图 3） 。也就是形成了 B、C 两地高空的低气压。而 A 地的空气上升后，近地面的空气密度减小，气压比周围地区低，成为低气压；B、C 两地则为高气压。就形成了如图 4 的等压面。上空的空气便从 A 地分别向 B、C 两侧扩散；近地面的空气又从 B、C 两地流回 A 地补充其上升的空气。这样就形成了环流，这种由于冷热不均引起的空气环流我们称之为热力环流（图 5） 。师 在上述热力环流中，A
19、 处近地面为低气压，高空为高气压。是否近地面的气压比高空低？学生讨论回答。师 我们所说的气压是大气压强的简称，这里的气压高低是指同一水平面上的气压高低，也就是要么同在高空，要么同在近地面的气压比较。而对同一地区，气压总是近地面要比高空高。 （画图示范）因为某点的气压就是该点至大气上界的单位面积空气柱重量。显然 a 点比 b 点的空气柱要长，因此，也就是说越靠近地面气压就越高，在同一地区就不需要比较气压，而我们讲的气压的高低指的是不同地点同一水平面上的气压高低。因此上图中 A 点是近地面的气压，也就永远大于高空的气压。师 举例联想印证上述结论：初中物理课上，我们做过一个演示实验，即观察量筒壁不同
20、高度小孔的水喷的远近的实验，实验结果是什么？生 实际是最下面的孔水喷的最远。投影：列举实例，巩固热力环流的基本原理。生 完成教材 P48活动。师 （提问）检查学生答题情况。引导点拨，突破难点：师 第 3 题中 P 点夏季的盛行风向为东南风，若不考虑盛行风向的影响，仅考虑上海本地区的气温分布和气压的关系，P 点此时近地面的风向如何呢？投影：“城市热岛图” ，引导学生绘图分析。师 讲解：由于城市中工厂、家庭和机动车辆的热量排放，以及城市建筑物高而密集的原因，使城市和郊区相比，气温偏高，这样城市变成了一个温暖的岛屿“城市热岛” 。在上海市观测到热岛强度（即城乡温差）为 68 （1979 年 11 月
21、 13 日） 。由于“热岛”的存在，城市中盛行上升气流，而在郊区为下沉气流，这样在城市与郊区之间便形成了小型的热力环流。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，除以上我们分析的城市风外，海陆风、山谷风都是热力环流在自然界的具体体现。下面请你再利用热力环流的原理，完成对海陆风成因的分析。投影：“海滨地区海陆位置图” ，通过探究式的学习，学生自主获取结论。生 （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。在图中标出：图 A 中，陆低，海高；图 B 中，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）标出环流风向图。（4）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。师 通过以上自主学习我们知道，海陆热力性质不同，海水热容量大，陆地热容量小，因此海水升温降温较慢，陆地升温降温则较快。从而在一天之中形成了海陆风。
