还剩22页未读，
继续阅读
新教材适用2023_2024学年高中地理第二章地球上的大气第二节大气受热过程和大气运动第一课时大气受热过程和热力环流学案新人教版必修第一册
展开
这是一份新教材适用2023_2024学年高中地理第二章地球上的大气第二节大气受热过程和大气运动第一课时大气受热过程和热力环流学案新人教版必修第一册，共25页。
第1课时 大气受热过程和热力环流学习目标1．理解大气的受热过程及大气对地面的保温效应。2．能够根据大气受热过程原理解释一些常见的地理现象。3．理解大气热力环流形成的基本原理，并能解释相关地理现象。核心素养区域认知：认识不同区域热力环流的差异。综合思维：综合分析大气的受热过程，理解大气的保温作用，分析热力环流现象及其影响。人地协调观：认识大气受热过程原理，并利用原理来指导农业生产实践。地理实践力：利用模拟试验演示大气受热过程和热力环流原理。本节要点1．太阳辐射加热地面，地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。2．大气通过大气逆辐射对地面起保温作用。3．地表冷热不均，形成大气热力环流，大气热力环流是大气运动的一种简单形式。知识点一 大气的受热过程和对地面的保温作用自主梳理·探新知一、大气的受热过程1．能量来源：_太阳辐射__是地球大气最重要的能量来源。2．大气的受热过程(1)A是_太阳短波辐射__，大气吸收较_少__。(2)地面被加热，以B_地面长波辐射__的形式释放能量，大气吸收较多。(3)_地面长波辐射__是近地面大气主要的、直接的热源。二、大气对地面的保温作用1．大气增温原理(1)对流层中的水汽、_二氧化碳__等，吸收_长波__辐射的能力很强。(2)地面长波辐射的_绝大部分__被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。2．大气的保温作用(1)大气辐射属于_长波__辐射。(2)大气辐射大部分射向地面，被称为_大气逆辐射__。(3)大气辐射以大气逆辐射为主，对地面起到了_保温__作用。合作探究·释疑难问题探究冬季晴天中午，当你走进门窗关闭的封闭阳台，会感到异常温暖。根据以上材料和图，探究以下问题：(1)(综合思维)结合图1、图2，分析封闭阳台温度较高的原因是什么？(2)(地理实践力)中纬度地区的植物园采取什么措施可使热带植物安全越冬？提示：(1)玻璃对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过玻璃射到地面上，使地面增温；玻璃阻截地面长波辐射，阻止阳台内(暖)外(冷)空气以对流或湍流方式的热交换，使得阳台内温度高于阳台外。(2)适宜的时间移入温室；加盖薄膜、草帘。归纳拓展1．大气的受热过程2．大气对太阳辐射的削弱作用3．大气削弱作用原理的应用——分析某地太阳辐射能的丰歉(1)高海拔地区(如青藏高原地区)eq \x(地势高)→eq \x(\a\al(空气,稀薄))→eq \x(\a\al(大气的削,弱作用弱))→eq \x(太阳能丰富)(2)内陆地区(如我国西北地区)(3)湿润内陆盆地(如四川盆地)4．大气保温作用原理的应用(1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响eq \x(\a\al(温室气,体大量,排放))→eq \x(\a\al(大气吸收,地面辐射,增多))→eq \x(\a\al(大气逆辐射,增强、保温,作用增强))→eq \x(\a\al(气温,升高))→eq \x(\a\al(全球气,候变暖))(2)分析生活实践中的一些现象[误区警示]1．近地面大气主要、直接的热源并非是太阳辐射。对流层大气吸收的热量主要为长波辐射，对短波辐射吸收很少。太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射，因此地面是近地面大气主要、直接的热源。2．大气逆辐射并非只存在于夜晚，也不是夜晚的大气逆辐射强于白天。大气逆辐射是大气辐射的一部分，白天和夜晚都存在，且白天辐射强度更强。只是白天由于太阳辐射的影响，考虑问题时主要侧重于大气对太阳辐射的削弱作用；夜晚，由于没有太阳辐射，近地面气温主要受大气逆辐射强弱的影响，因而容易产生大气逆辐射只有晚上存在的误解。3．太阳辐射强≠温度一定高青藏高原所处的纬度较低，海拔较高，空气稀薄，大气透明度好，大气对太阳辐射的削弱作用弱，因此太阳辐射强。但大气吸收地面辐射热量的能力小，通过大气逆辐射返还地面的热量少，造成青藏高原地表热量散失多，温度低。典例剖析例题1 图1是宜昌9月5日和9月6日天气预报图，图2是大气受热过程示意图。据此完成(1)～(2)题。图1图2(1)与8月23日相比，宜昌8月24日( A )A．温差较大 B．温度较低C．风力较弱 D．光照较弱(2)宜昌在8月23日( A )A．①较弱 B．②较弱 C．③较弱 D．④较强[解析] 第(1)题，读图分析可知，宜昌8月23日与8月24日相比，8月24日的温差达14 ℃，8月23日的温差为6 ℃，8月24日的温差大，A正确；8月24日的平均温度高，B错；由图可知8月24日和8月23日的风向有所不同，但风力强弱无法判断，C错；8月24日为晴天，云层少，云层对太阳辐射的削弱较弱，光照强，D错。故选A。第(2)题，8月23日白天多云，夜间中雨。白天多云，云层对太阳辐射的削弱较强，到达地面的太阳辐射较少，①示意到达地面的太阳辐射，②表示大气对太阳辐射的削弱作用，①较弱，②较强，故A正确，B错误；夜间多雨，大气逆辐射较强，③为大气逆辐射，③较强，C错；④为地面射向宇宙空间的辐射，白天和夜晚的云层较厚，④不会较强，D错。故本题选A。对点训练❶ (2023·北京丰台区期中)下表是我国华北某地天气状况数据。下图是“地球表面受热过程示意图”。读图，据此完成(1)～(3)题。(1)图中①～④序号含义正确的是( D )A．①—大气逆辐射 B．②—大气辐射C．③—太阳辐射 D．④—地面辐射(2)使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序，排列正确的是( B )A．①—③—④ B．①一②—④C．③—④—② D．④—②—③(3)与前两日相比，11月4日白天最高气温较低的原因是( C )A．辐射①减弱 B．辐射①增强C．作用⑤增强 D．作用③减弱[解析] 第(1)题，结合大气受热过程基本原理判断序号所代表的含义。图示①是到达大气上界的太阳辐射，②是经过大气削弱作用后到达地面的太阳辐射，③是大气逆辐射，④是地面辐射，⑤是大气对太阳辐射的削弱作用。第(2)题，近地面是对流层大气的直接热源，太阳辐射经大气的削弱作用后到达地面，地面吸收热量后以地面辐射④形式释放热量，近地面大气吸收地面辐射后升温。第(3)题，11月4日出现阴雨天气，云层较厚，大气削弱作用强，作用⑤增强，到达地球的太阳辐射量小，气温低，C正确。知识点二 热力环流自主梳理·探新知1．大气运动(1)形式：_垂直__运动和_水平__运动。(2)意义eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(形成大气中 热量 和 水汽 的输,送，形成各种天气变化))2．热力环流(1)概念：由于地面_冷热不均__而形成的空气环流。(2)形成过程①A地受热，空气_膨胀上升__，近地面空气密度减小，形成_低气压__；D处空气聚积，密度增大，形成_高气压__。②B、F地冷却，空气_收缩下沉__，近地面空气密度增大，形成_高气压__；C、E处空气密度减小，形成_低气压__。③水平运动：近地面空气从_B、F__地流向_A__地，高空空气从_D__处流向_C、E__处。[温馨提示](1)同一地点，随海拔升高，气压降低；(2)“高压”和“低压”是同一水平面上相对比而言的；(3)同一水平面上出现高低气压差异，气流由高压区流向低压区；(4)若为热力原因造成的气压变化，则近地面“热”形成“低压”，“冷”形成“高压”；(5)同一垂直面，近地面与高空气压状况相反；(6)与同一水平面比，等压面上凸为高压区，下凹为低压区。(7)近地面高压—垂直气流下沉→多为晴天，近地面低压—垂直气流上升→多为阴天。合作探究·释疑难问题探究热力环流实验步骤：①将略大(如50×40×20 cm)的废弃包装纸盒，正面去掉，留下其他5个面，横放在桌上，让盒子开口的那面，正对观察者。②关上门和窗，在纸盒内一端放入点燃的蚊香(或香烟)，另一端放上冰块。③观察蚊香烟雾运动情况。如下图：根据以上实验，探究以下问题：(1)(地理实践力)用自己的语言描述烟雾运动的路径。(2)(综合思维)解释烟雾在蚊香处上升、在冰块上方下沉的原因。(3)(综合思维)阐述上述热力环流产生的根本原因。(4)(综合思维、地理实践力)在图中画出等压面的弯曲状况。提示：(1)烟雾从蚊香处上升，然后在纸盒内上部由左侧流向右侧，在冰块上方下沉，再由冰块处流回蚊香处。(2)蚊香处受热，空气膨胀上升；冰块处空气受冷，收缩下沉。(3)同一高度空气受热不均。(4)见下图：归纳拓展1．热力环流是由于地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动最简单的形式。形成过程：其过程可以归纳为：[方法技巧]可用“一个关键、四个步骤”来记忆热力环流原理“一个关键”：确定近地面两地区的冷热。热容量大的地球表面，白天气温较低，夜晚气温较高；热容量小的地球表面，白天气温较高，夜晚气温较低。“四个步骤”：(1)热上升、冷下沉——近地面受热，空气上升；近地面冷却，空气下沉。(2)热低压、冷高压——近地面热的地方形成低压，近地面冷的地方形成高压。(3)近地面和高空气压性质相反——近地面为高压，高空为低压；近地面为低压，高空为高压。(4)水平方向气流由高压流向低压。2．等压面的形态变化在热力环流形成过程中，因地面冷热不均，等压面也发生了如下图(a→b→c)的形态变化。由图中等压面的变化可知：(1)等压面上凸为高压区，下凹为低压区。(2)同一地区垂直方向上，近地面和高空的气压类型相反。(3)近地面：气温越低，气压越高；气温越高，气压越低。(4)近地面：等压面上凸的地方多晴朗天气；等压面下凹的地方多阴雨天气。3．常见的三种热力环流形式(1)海陆风①成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键。②影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差较小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。(2)山谷风①山谷风成因分析——山坡的冷热变化是关键。②影响与应用：山谷(小盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(盆地)，使谷底(小盆地)内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染，山谷(小盆地)地区不宜布局大气污染型工业。(3)城市风①成因分析——“城市热岛”的形成是突破口。②影响与应用：一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。[名师点拨]环流的箭头首尾相接，气压最高的为近地面气流下沉的位置。典例剖析例题2 (2022·北京房山区期末)读图，完成(1)～(2)题。(1)上图中能正确反映水库与度假村之间热力环流的是( D )A．①② B．①④ C．②③ D．③④(2)水库建成后，对该度假村的影响叙述正确的是( C )A．蒸发量减小 B．晴朗的天气增多C．空气湿度增加 D．气温日较差增大[解析] 第(1)题，白天，度假村升温快，气流上升，近地面形成低气压，高空形成高气压，水库升温慢，气流下沉，近地面形成高气压，高空形成低气压，近地面气流从水库流向度假村，夜晚的情况与之相反。符合题意的是③④，故选D。第(2)题，水库建成蓄水后，水面变大，水分蒸发增多，阴雨天气增多，空气湿度增加，A、B错误，C正确。受水库的调节作用，附近度假村的气温日较差减小，故D错误。对点训练❷ 读等高面与等压面关系示意图，回答下列问题。(1)图中①～⑤处，气压最高的是_④__，气压最低的是_⑤__。(2)A、B两地受热的是_B__处，空气_膨胀上升__；冷却的是_A__处，空气_收缩下沉__。(3)用“→”画出图中的热力环流。(4)若该热力环流发生于城区与郊区之间，则A、B中代表城区的是_B__，说明判断依据。(5)若图中A处为海洋，B处为陆地，则该热力环流出现在_白天__(白天或夜间)。[答案] (3)图略(其热力环流的画法应是近地面由A→B，高空由④→⑤，垂直方向是A地下沉，B地上升)(4) B地受热，空气上升，为城区。[解析] 第(1)题，①②③位于同一等压面，气压相等；⑤处气压低于①；④处气压高于③。第(2)题，根据④⑤两处的气压差异，判断水平气流从④流向⑤，完成环流图，A处盛行下沉气流，B处盛行上升气流，故受热处为B处，冷却处为A处。第(3)题，根据上题分析可知，近地面气流由A流向B，高空气流由④流向⑤，垂直方向气流由⑤流向A，由B流向④。第(4)题，根据前面两小题分析，A处盛行下沉气流，为郊区；B处盛行上升气流，为城区。第(5)题，白天陆地气温较海洋高，盛行上升气流，图中B处为陆地，盛行上升气流，可知该热力环流出现在白天。策略指导大气热力作用对昼夜温差大小的影响分析昼夜温差受到大气的两个作用共同影响，即大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用(大气逆辐射)。1．天气状况对昼夜温差的影响2．海拔高低对昼夜温差的影响3．下垫面状况对昼夜温差的影响受热力性质差异的影响，陆地、戈壁、沙漠等白天吸热快、夜晚散热快，昼夜温差大；海洋、森林、草地和湿地等白天吸热慢、夜晚散热慢，昼夜温差小。考题展示(2020·全国卷Ⅱ)对我国甘肃某绿洲观测发现，在天气稳定的状态下，会季节性出现绿洲地表温度全天低于周边沙漠的现象。下图呈现该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化。据此完成(1)～(3)题。(1)图示观测时段内( C )A．正午绿洲和沙漠长波辐射差值最大B．傍晚绿洲降温速率大于沙漠C．凌晨绿洲和沙漠降温速率接近D．上午绿洲长波辐射强于沙漠(2)导致绿洲夜间地表温度仍低于沙漠的主要原因是绿洲( A )①白天温度低 ②蒸发(腾)多③空气湿度大 ④大气逆辐射强A．①② B．②③ C．③④ D．①④(3)这种现象最可能发生在( C )A．1－2月 B．4－5月C．7－8月 D．10－11月[解析] 第(1)题，由“该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化”图可知，凌晨0～6时左右绿洲和沙漠地表温度的变化曲线接近平行，说明降温速率接近，C正确；地面长波辐射主要受地温的影响，图中显示地表温度差值最大接近15时，A错误；傍晚沙漠地温曲线较陡，温度下降较快，绿洲降温速率小于沙漠，B错误；上午绿洲地温低于沙漠，绿洲长波辐射弱于沙漠，D错误。故选C。第(2)题，由于沙漠白天温度较绿洲高很多，夜间虽然沙漠降温幅度快于绿洲，但还是会出现绿洲夜间地表温度仍低于沙漠的现象，①正确；绿洲地表较湿润，蒸发(腾)多，吸收热量多，会使绿洲夜间降温较快，温度较低，②正确；空气湿度大和大气逆辐射强都会导致夜间降温较慢，使绿洲夜间地表温度较高，③④错误。故选A。第(3)题，由“该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化”图可知，图中沙漠15时左右的地表最高温达40多度，这种现象只能发生在北半球夏季7－8月， C正确，A、B、D错误。故选C。一、单项选择题某学校地理兴趣小组做了如下实验：做两个相同规格的玻璃箱(如下图)，甲底部放一层土，乙底部不放土，中午同时把两个玻璃箱放在日光下，15分钟后，同时测玻璃箱里的气温，结果发现底部放土的比没有放土的足足高了3 ℃。读图，据此完成1～2题。1．该实验的主要目的是测试( D )A．大气的温室效应B．大气的热力运动C．气温的日变化D．大气主要的直接热源2．甲箱内的温度计比乙箱内的温度计测量的气温高，其原因是( B )A．太阳辐射强弱差异B．地面辐射强弱差异C．大气吸热强弱差异D．大气辐射强弱差异[解析] 第1题，实验结果表明：底部放土的玻璃箱比没有放土的玻璃箱气温足足高了3 ℃，说明底部的土对箱内气温的高低起了决定性的作用；箱内底部状况的不同导致气温的差异、很显然该实验的主要目的是测试大气主要的直接热源，D正确。第2题，由上题得知，近地面是大气主要、直接的热源，甲箱内有土，可大量吸收太阳辐射而升温，地面长波辐射较强，被箱内的大气吸收，使得温度较高；乙箱内底部无土，只有空气，底部的温度较低，地面长波辐射较弱，其箱内大气的热量主要来自太阳辐射，故气温较低。由此可以推断出，甲箱内的温度比乙箱内的温度计数值高，主要是由于地面辐射强弱差异造成的，B正确。下图为大气受热过程示意图，读图，据此完成3～5题。 3．下列关于图中内容的叙述，正确的是( C )A．②代表地面辐射B．①所代表的辐射波长大于③C．①所代表的辐射能量大于③D．④代表的辐射与天气状况无关4．白天多云时，气温比晴天低，主要是因为( B )A．①减弱 B．②减弱 C．③增强 D．④减弱5．利用人造烟雾来防御霜冻的原理是( D )A．①减弱 B．②增强C．改变③的辐射方向 D．④增强[解析] 第3题，读图可知②为到达地面的太阳辐射，③为地面辐射，故A错误；①代表太阳辐射，为短波辐射，③为地面辐射，是长波辐射，①的辐射波长较③短，故B错误；④代表大气逆辐射，天气的阴晴影响大气逆辐射的强弱，故D错误；①太阳辐射较③地面辐射温度高，辐射能量①强于③，故C正确。第4题，白天多云时， 到达大气上界的太阳辐射①不变，A错误；对流层大气的直接热源是地面，气温低是因为大气吸收的地面辐射③少，C错误；多云时大气逆辐射强，D错误；由图示可知阴天太阳辐射①被大气削弱较多， ②减弱，导致气温低于晴天，B正确。第5题，人造烟雾是为了增加云雾量，增加大气逆辐射，实现保温作用，预防霜冻，图中表示大气逆辐射的是④，故D正确。(2022·北京市西城区期末)下图为我国东南沿海地区被海风“吹弯了腰”的草丛。读图，据此完成6～7题。6．下列能正确示意图中风向形成原因的是( B )7．该地一年中盛行风向也因海陆间温度差异发生季节变化，盛行风从海洋吹向陆地的季节是( B )A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季[解析] 第6题，依据题意可知，风从海洋吹向陆地。由于水的比热容大于陆地，白天海洋升温慢，形成高压，风从海洋吹向陆地，故B正确。第7题，夏季，陆地升温快于海洋，近地面形成热低压，风从海洋吹向陆地，冬季相反，春、秋两季海陆气温差异小，风向不明显。故B正确。二、综合题8．读“地球大气热量传递与平衡示意图”，回答下列问题。(1)冬半年的霜冻灾害多发生在晴朗的夜间，其原因是_晴朗的夜晚少云，大气对地面保温作用弱，气温下降快__。这一原因与图中甲、乙、丙过程中的_丙__过程有关。(2)多云的白天比晴朗的白天气温低，原因是 多云的白天，大气对太阳辐射的削弱作用强 。这一原因与图中甲、乙、丙过程中的_甲__过程有关。(3)对流层大气温度随高度的增加而降低，原因是_地面是对流层大气主要的直接热源__。这一原因与图中甲、乙、丙过程中的_乙__过程有关。[解析] 第(1)题，晴朗的夜晚大气逆辐射弱，保温作用差，气温低。第(2)题，多云的白天，大气反射作用强，使得到达地面的太阳辐射少。第(3)题，地面是近地面大气主要、直接的热源，对流层气温随高度的增加而降低。9．读图(虚线a、b表示等压线)，回答下列问题。(1)B地空气的垂直运动方向为_下沉__(填“上升”或“下沉”)。(2)图中所示的热力环流形成的过程是：先有_垂直__运动，再形成_水平__运动。(3)热力环流形成的根本原因是_冷热不均__，它是大气运动的一种_最简单__的形式。 (4)A、B、C、D四处气压由高到低的排序为_PB、PC、PD、PA__。(5)热力环流的实例有_海陆风__、_城市热岛环流__和_山谷风__。 [解析] 第(1)题，B处等压面向高空凸起，说明B处比两侧气压高，为下沉气流。第(2)题，冷热不均引起大气的垂直运动，垂直运动导致同一水平面上的气压差异，同一水平高度的气压差异形成大气的水平运动。第(3)题，冷热不均是大气运动的根本原因，大气运动最简单的形式是热力环流。第(4)题，近地面气压高于高空气压；同一水平高度上，等压面向高空凸起的为高压区，反之为低压区。第(5)题，城市和郊区之间，海洋和陆地之间，山峰和山谷之间，因有冷热差异，形成热力环流。 [合格考达标练]一、单项选择题近年来温室效应增强，大气中二氧化碳增多是主要原因之一。图1为二氧化碳增强温室效应模拟实验示意图，图2为该实验测得的数据绘制的统计图。读图，据此完成1～2题。图1 图21．二氧化碳在增强温室效应中所起的作用是( A )A．强烈吸收地面辐射，使大气增温B．强烈吸收太阳辐射，使地面增温C．通过化学反应向大气释放热能D．破坏臭氧层，增加到达地面的紫外线2．为了使实验效果更加显著，可以采取的改进措施是( B )A．将实验玻璃瓶悬空放置B．将内瓶底涂成黑色C．将温度传感器放至瓶底D．将纵坐标间隔扩大[解析] 第1题，由所学知识可知，太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射，二氧化碳主要吸收长波辐射，所以对太阳短波辐射几乎不吸收，但可强烈吸收地面长波辐射，使大气温度升髙，A正确，B、C错误；破坏臭氧层的是氟氯烃，不是二氧化碳，D错误。故选A。第2题，结合所学知识可知，将瓶子悬空放置，二氧化碳吸收的地面辐射减少，减弱了实验效果，A错误；将内瓶底涂成黑色增加地面吸收的太阳辐射，从而增加二氧化碳的保温作用，B正确；将温度传感器放至瓶底则测量的不是空气的温度，C错误；将纵坐标间隔扩大不能使实测数据变化，D错误。故选B。下图中a、b示意陆地上某地不同天气状况的昼夜温度变化。读图，据此完成3～4题。3．图中a、b温度变化曲线和下面四幅图对应正确的是( B )A．a—① B．a—②C．b—③ D．b—④4．下面四幅图中等温面和等压面对应正确的有( C )A．①② B．②④ C．①③ D．③④[解析] 第3题，由材料知：“a、b示意陆地上某地不同天气状况的昼夜温度变化”，所以③、④排除，C、D错误。由图示知：a曲线气温日变化小，表示昼阴夜阴，原因是白天大气对太阳辐射削弱作用强，晚上大气对地面保温作用强，故A错误，B正确；b曲线气温日变化大，表示昼晴夜晴，原因是白天晴天大气对太阳辐射削弱作用弱，晚上晴天大气对地面保温作用弱。故选B。第4题，由所学知识知：等温面向高处凸起，气温高，气温高处气压低，等压面向低处弯曲，故①正确、②错误；等温面向低处弯曲，气温低，气温低处气压高，等压面向高处凸起，故③正确、④错误。综上所述，A、B、D错误，C正确。故选C。下图为我国北方地区某栋节能型房屋示意图。据此完成5～6题。5．绝热窗户设计成倾斜的主要目的是( B )A．雨季及时排水 B．充分利用太阳能C．减弱噪音干扰 D．降低光污染危害6．冬季的白天，房间甲和乙之间的空气流动方向是( B )A．冷气流从通风口1进入甲B．暖气流从通风口1进入乙C．冷气流从通风口2进入乙D．暖气流从通风口2进入甲[解析] 第5题，我国北方地区纬度较高、太阳辐射较弱，绝热窗户设计成倾斜的主要是为了增加单位面积太阳辐射的吸收量，增强甲室的温室效应，充分利用太阳能，故B项正确。第6题，冬季的白天，房间甲温度高，盛行上升气流，房间乙温度低，盛行下沉气流，因此空气流动方向是暖气流从通风口1进入乙，冷气流从通风口2进入甲。故B项正确，A、C、D项错误。湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。下图为“洞庭湖某时刻测得的湖陆风垂直结构示意图”。据此完成7～8题。7．据图文材料可知，此时( D )A．①处为陆风B．②处盛行上升气流C．③处风力小于①处D．④处气流上升更易于水汽凝结8．关于湖陆风的叙述，正确的是( C )A．城市地面硬化使湖陆风减弱B．围湖造陆使湖陆风增强C．湖陆风使城市昼夜温差减小D．湖陆风使城市空气湿度下降[解析] 第7题，由示意图的风向标可判断①处气流由湖泊吹向陆地，为湖风，此时为白天，白天陆地比湖泊增温快，④处陆地气流上升，易于水汽凝结，②处湖泊气流下沉，③处比①处风力大。第8题，白天，湖陆风由湖泊吹向城市；夜晚，湖陆风由城市吹向湖泊，可减小城市昼夜温差，增加城市空气湿度。二、综合题9．图甲为大气受热过程示意图，图乙为某地晴天和阴天气温日变化曲线图。读图，完成下列要求。 (1)低层大气主要的热量来源是_B地面辐射(B地面长波辐射)__(填字母＋名称)；对地面起到保温作用的是_C大气逆辐射__(填字母＋名称)。(2)我国青藏高原与四川盆地纬度相差不大，但年太阳总辐射量却比四川盆地高得多，根据大气的受热过程原理进行解释。(3)图乙两条曲线中，昼夜温差较小的是_②__(填序号)，该曲线表示_阴天__(晴天/阴天)的气温变化状况。根据大气受热过程原理，解释该天气下昼夜温差较小的原因。[答案] (2)青藏高原海拔高，空气稀薄，且晴朗天气多，大气对太阳辐射的削弱作用弱；四川盆地常年多阴雨天气，云层对太阳辐射削弱作用强。(3)阴天白天云层的削弱作用强，气温较晴天低；阴天晚上云层增强了大气逆辐射，保温作用好，气温较晴天高，故阴天昼夜温差较小。[解析] 第(1)题，近地面大气的主要直接热源是地面辐射。故低层大气主要的热量来源是图中的B地面辐射。对地面起到保温作用的是C大气逆辐射。第(2)题，大气对太阳辐射具有削弱作用，且通过大气逆辐射对地面具有保温作用。青藏高原海拔高，空气稀薄，且晴朗天气多，云量少，大气对太阳辐射的削弱作用弱；而四川盆地由于地形和大气环流原因，常年多阴雨天气，云量大，对太阳辐射削弱作用强。故青藏高原年太阳总辐射量比四川盆地高得多。第(3)题，阴天云层厚，白天云层的削弱作用强，气温较晴天低；晚上大气逆辐射强，保温作用好，气温较晴天高，故阴天昼夜温差较小。图中昼夜温差较小的是②曲线，该曲线表示阴天的气温变化状况。10．(2019·山东1月份学业水平真题)读图，完成下列要求。图1为我国北方某处多年平均气温分布图(单位：℃)。图2为该城市热岛环流示意图。 (1)市区与郊区相比，温度较_高__，试分析原因。(2)根据热力环流原理，在图2中线条上用箭头画出气流运动方向。[答案] (1)人口稠密、工业集中，生产、生活释放的废热、废气多；城市中心区建筑物高大密集，通风不良等。(2)如图：[解析] 第(1)题，“城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。此外，城市中心区人口密集，产业发达，汽车数量多，人们生活、生产向大气释放的废热较多。所以，在静风或微风时，城市中心区气温一般比周围的郊区高，因此把城市中心区称为‘热岛’”。第(2)题，市区热气流上升，郊区冷气流下沉。[等级考过关练]一、单项选择题2021年7月1日，敦煌的光热电站调动了3 700多面定日镜，拼组巨幅党徽为建党百年献礼(图乙)。图甲为大气受热过程示意图。据此完成1～2题。1．使近地面大气温度升高的热量传递过程是( B )A．①→②→③ B．①→②→④C．②→③→④ D．②→④→③2．定日镜拼组出闪亮党徽与图甲中的哪个过程相关( A )A．① B．③ C．④ D．⑤[解析] 第1题，在大气受热过程示意图中：由于大气层中的水汽、尘埃和二氧化碳对太阳的短波辐射吸收能力较弱，因此大部分太阳辐射能直接到达地表。故图中①为太阳辐射，②为到达地面的削弱后的太阳辐射，地表在吸收了太阳短波辐射后，不断增温的同时释放长波辐射，即为④。近地面大气对地面的长波辐射具有很强的吸收能力，从而使大气增温，过程即为①→②→④。B正确，A、C、D错误，故选B。第2题，定日镜拼组出闪亮党徽，主要是因为定日镜反射了照射在镜面上的太阳辐射中的可见光，由上题可知，图中①为太阳辐射，②为到达地面的削弱后的太阳辐射，故定日镜拼组出闪亮党徽与图甲中的①或②有关，A项符合题意；③示意大气逆辐射、④示意大气吸收的地面辐射、⑤示意射向宇宙空间的大气辐射，③④⑤都属于红外线长波辐射，故排除B、C、D三项。故选A。(2020·7月浙江卷)氧化亚氮(N2O)在百年尺度内的增温效应是等量二氧化碳的近300倍。农田是氧化亚氮的第一大排放源。据此完成3～4题。3．氧化亚氮具有增温效应，主要是因为( B )A．大气辐射总量增加B．大气吸收作用增强C．地面辐射总量增加D．地面反射作用增强4．农田排放的氧化亚氮，主要来源于( D )A．作物生长时的排放B．大气中氮气的转化C．秸秆燃烧时的产生D．生产中氮肥的施用[解析] 第3题，类比二氧化碳可知，氧化亚氮应具有更强的吸收辐射的能力，从而使大气增温，实现增温效应，B正确。第4题，本题注意农田的独特性，农业生产中氮肥在农田的施用，是有别于其他土地利用类型的，是农田排放的氧化亚氮的主要来源，D正确。农田与其他土地在作物(属植物)、大气方面并无明显差异，秸秆燃烧的影响时间短，A、B、C错误。霜冻线是指地表温度为0 ℃的一条曲线，是划分霜冻区域的标志。霜冻是致使农作物受到损害的农业气象灾害。下图为某区域连续四天霜冻线变化示意图。读图，据此完成5～7题。5．图示时段最可能在( B )A．1月 B．4月 C．6月 D．8月6．据图可知，下列时段中，冷空气势力最强的可能是( B )A．12－13日 B．13－14日C．14－15日 D．15日以后7．人造烟雾法可有效防范霜冻对农作物造成的危害，是因为该方法可以增强( D )A．地面反射 B．太阳辐射C．大气辐射能 D．大气逆辐射[解析] 第5题，读图可知，图中区域位于北半球。霜冻线是指地表温度为0 ℃的一条曲线。因此北半球中纬度区域该线不会出现在夏季，排除C、D；我国冬春季节容易受寒潮影响，图中霜冻线的变化从12日至14日逐渐向南推移，说明此时段冷空气势力较强，降温明显，而在15日霜冻线转向北移，说明南方的暖气团势力增强，所以图示时段可能是春季，结合选项可知，最可能在4月，B正确。由以上分析可知，图示时段12日未受到冷空气影响之前，东部地表温度0 ℃等温线大致位于40°N以北，而1月东部地表温度0 ℃等温线应大致位于30°N以北的秦岭淮河一线附近，A错误。故选B。第6题，霜冻线是指地表温度为0 ℃的一条曲线，是划分霜冻区域的标志，该线以北出现霜冻灾害。读图可知，霜冻线位置南移变动位置越大，说明冷空气越强，影响范围越广。其中霜冻线从13日位置移动到14日位置变动距离最大，因此冷空气最强的可能是13－14日，B正确，排除其他三个选项。故选 B。第7题，根据所学，人造烟雾增加了近地面附近的二氧化碳浓度和烟尘颗粒，使大气增强了对地面辐射的吸收能力，从而大气逆辐射增强，地面附近降温速度变缓，起到保温作用，从而减轻了对农作物的伤害。因此D正确，排除其他三个选项。故选D。(2022·天津南开区高一期中)读某地近地面和高空四点气压图。据此完成8～9题。8．若近地面和高空四点构成热力环流，则流动方向为( A )A．O→P→M→N→O B．P→O→M→N→PC．M→N→P→O→M D．N→M→O→P→N9．下图中能正确表示N地在垂直方向上的等温面与等压面的是( A )[解析] 第8题，水平方向上气流总是由高压区流向低压区，则近地面气流由M流向N，高空气流由O流向P，依据热力环流流动方向可判断，O、P分别位于N、M上空。第9题，在垂直方向上等压面向下弯曲的地区，近地面气压低，反之则高。N地气压低，且等温面与等压面弯曲方向相反，故选A。二、综合题10．阅读图文材料，回答下列问题。材料一 热力环流是大气运动最简单的形式，某教师为使学生更加直观、深刻地理解热力环流的形成，进行了下面的实验。实验报告：实验用材：蜡烛、打火机、冰块、檀香、透明玻璃箱。实验步骤：(1)在玻璃箱内两端分别放置冰块和蜡烛，并用打火机点燃蜡烛。(2)点燃檀香，将其放在冰块上空，观察烟雾的运动方向。实验现象：(略)实验结论：通过本实验，可以证明由于地面的冷热不均而形成了空气的环流运动，即热力环流。材料二 下图为洞庭湖及周边地区示意图，洞庭湖为我国第二大淡水湖，由于水体面积大，湖泊与周边地区热力性质差异大，形成湖陆风效应。(1)在上图中用线条和箭头画出该实验中蜡烛和冰块之间烟雾的运动过程。(2)调查发现甲地白天与夜晚风向有明显不同，运用热力环流的相关知识，指出不同之处，并说明原因。(3)随着甲、乙两地城镇面积的增大，比较两地湖风和陆风的变化情况，并分析原因。[答案] (1)绘图如下：(2)陆地比湖泊水的比热小；白天陆地增温快，湖泊增温慢，陆地气温高，湖泊气温低，陆地形成低压，湖泊形成高压，白天吹湖风；晚上陆地降温快，气温低，气压高，湖泊降水慢，气温高，气压低，吹陆风。(3)两地湖风都增强，陆风都减弱。原因：两地城镇面积增大后，城市热岛效应增强，白天增大了湖陆之间的温差，故湖风增强；晚上减弱了湖陆之间的温差，故陆风减弱。[解析] 第(1)题，热力环流是由于地面的冷热不均而形成的。冰块气温低，空气冷却收缩下沉，烟雾会从冰块上方向冰块方向向下流动，在冰块处形成高压，冰块上方形成低压；蜡烛燃烧空气受热膨胀上升，蜡烛上方形成高压，蜡烛处形成低压，水平方向上气流由高压流向低压，因此流向冰块处的烟雾会流向蜡烛处，并在蜡烛处上升，而蜡烛上方的烟雾会流向冰块上方，从而形成顺时针的热力环流。第(2)题，湖陆风是由于湖泊与周边地区陆地的热力性质差异而造成的。白天，陆地增温快，气温高，形成低压；湖泊增温慢，气温低，形成高压；水平方向上气流从高压流向低压，因此白天吹湖风；晚上陆地降温快，气温低，气压高；湖泊降温慢，气温高，气压低；风从陆地吹向湖泊，晚上吹陆风。第(3)题，甲、乙两地城镇面积加大使城镇的热岛效应增强，城镇气温升高，气压降低；导致白天陆地气温更高，陆地和湖泊的温差变大，水平气压梯度力增大，湖风风力增强；晚上陆地受热岛效应影响和湖泊的温差变小，陆风风力减弱。11．阅读图文材料，回答下列问题。材料一 云南香格里拉位于青藏高原东南部，海拔约3 300米，晴朗的天空非常湛蓝。这里太阳辐射强，但气温较低，当地居民高效利用太阳能，在房屋南侧用玻璃搭建绝热暖棚，暖棚通过通风口与内室形成循环气流，使内室增温。材料二 下图示意香格里拉房屋模型。(1)分析暖棚内温度较高的原因。(2)利用热力环流原理，阐述暖棚是怎样通过1、2两个通风口使内室增温的。(3)分析香格里拉太阳辐射强，但气温低的原因。[答案] (1)太阳辐射为短波辐射，可透过玻璃到达棚内，棚内地面吸收太阳辐射而增温，释放地面长波辐射，长波辐射很少能够透过玻璃穿透出去，从而使热量保存在暖棚内。(2)暖棚受热多，空气膨胀上升，内室受热少，空气冷却下沉，于是上层空气由暖棚通过1通风口向内室流动；下层空气由内室通过2通风口向暖棚流动。暖棚通过通风口与内室形成循环气流，使内室增温。(3)香格里拉纬度低，太阳高度大；海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用较弱，故白天太阳辐射强。但空气稀薄，大气逆辐射弱，大气的保温作用差，不利于热量储存，所以常年气温较低。[解析] 第(1)题，暖棚内温度较高的原因应从温室效应原理分析。太阳辐射相对而言为短波辐射，可透过玻璃到达棚内，使温度升高；棚内的地面吸收太阳辐射升温，同时向外辐射，地面辐射为长波辐射，长波辐射很少能透射出去，从而使热量保存在暖棚内。第(2)题，热力环流原理是近地面受热上升形成低气压，冷却下沉形成高气压，高空和近地面高、低气压相反，同一水平高度从高压流向低压。据图可知，1通风口在上，2通风口在下。暖棚受热多，空气膨胀上升，内室受热少，空气冷却下沉，于是上层空气由暖棚通过1通风口向内室流动；下层空气由内室通过2通风口向暖棚流动。暖棚通过通风口与内室形成循环气流，使内室增温。第(3)题，香格里拉太阳辐射强，但气温低的原因应从大气受热过程角度分析。据材料可知，香格里拉位于青藏高原东南部，海拔高，空气稀薄，多晴天，大气对太阳辐射的削弱作用较弱，且纬度较低，太阳高度大，因此白天太阳辐射强。但因海拔高，空气稀薄，晚上大气逆辐射弱，大气的保温作用差，不利于热量储存，所以常年气温较低。 削弱方式作用特点参与作用的大气成分削弱对象形成的现象反射作用无选择性云层、较大尘埃所有波长的太阳辐射夏季多云的白天，气温不太高散射作用有选择性大气分子、颗粒微小的尘埃波长较短的蓝、紫色光晴朗天空呈蔚蓝色无选择性颗粒较大的尘埃各种波长的太阳辐射阴天、黎明天空呈灰白色吸收作用有选择性臭氧、水汽、二氧化碳紫外线、红外线可见光几乎没被削弱而到达地面现象原因夜晚多云时气温比晴天高夜晚多云时，大气逆辐射强，地面散失热量少晚秋或冬季霜冻多出现在晴朗的夜晚晴朗夜晚，大气逆辐射弱，热量散失多，地面气温低，易出现霜冻现象青藏高原光照强但气温低空气稀薄，大气削弱作用弱，保温作用弱利用人造烟雾防霜冻人造烟雾能增强大气逆辐射，减少地面热量的散失日期白天最高气温天气11月2日19 ℃晴11月3日17 ℃霾—多云11月4日16 ℃霾—雨天气状况大气对太阳辐射的削弱作用大气逆辐射昼夜温差晴朗小(白天温度高)弱(夜晚温度低)大阴雨大(白天温度不太高)强(夜晚温度不太低)小海拔云层大气对太阳辐射的削弱作用大气逆辐射昼夜温差高薄小(白天温度高)弱(夜晚温度低)大低厚大(白天温度不太高)强(夜晚温度不太低)小
第1课时 大气受热过程和热力环流学习目标1．理解大气的受热过程及大气对地面的保温效应。2．能够根据大气受热过程原理解释一些常见的地理现象。3．理解大气热力环流形成的基本原理，并能解释相关地理现象。核心素养区域认知：认识不同区域热力环流的差异。综合思维：综合分析大气的受热过程，理解大气的保温作用，分析热力环流现象及其影响。人地协调观：认识大气受热过程原理，并利用原理来指导农业生产实践。地理实践力：利用模拟试验演示大气受热过程和热力环流原理。本节要点1．太阳辐射加热地面，地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。2．大气通过大气逆辐射对地面起保温作用。3．地表冷热不均，形成大气热力环流，大气热力环流是大气运动的一种简单形式。知识点一 大气的受热过程和对地面的保温作用自主梳理·探新知一、大气的受热过程1．能量来源：_太阳辐射__是地球大气最重要的能量来源。2．大气的受热过程(1)A是_太阳短波辐射__，大气吸收较_少__。(2)地面被加热，以B_地面长波辐射__的形式释放能量，大气吸收较多。(3)_地面长波辐射__是近地面大气主要的、直接的热源。二、大气对地面的保温作用1．大气增温原理(1)对流层中的水汽、_二氧化碳__等，吸收_长波__辐射的能力很强。(2)地面长波辐射的_绝大部分__被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。2．大气的保温作用(1)大气辐射属于_长波__辐射。(2)大气辐射大部分射向地面，被称为_大气逆辐射__。(3)大气辐射以大气逆辐射为主，对地面起到了_保温__作用。合作探究·释疑难问题探究冬季晴天中午，当你走进门窗关闭的封闭阳台，会感到异常温暖。根据以上材料和图，探究以下问题：(1)(综合思维)结合图1、图2，分析封闭阳台温度较高的原因是什么？(2)(地理实践力)中纬度地区的植物园采取什么措施可使热带植物安全越冬？提示：(1)玻璃对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过玻璃射到地面上，使地面增温；玻璃阻截地面长波辐射，阻止阳台内(暖)外(冷)空气以对流或湍流方式的热交换，使得阳台内温度高于阳台外。(2)适宜的时间移入温室；加盖薄膜、草帘。归纳拓展1．大气的受热过程2．大气对太阳辐射的削弱作用3．大气削弱作用原理的应用——分析某地太阳辐射能的丰歉(1)高海拔地区(如青藏高原地区)eq \x(地势高)→eq \x(\a\al(空气,稀薄))→eq \x(\a\al(大气的削,弱作用弱))→eq \x(太阳能丰富)(2)内陆地区(如我国西北地区)(3)湿润内陆盆地(如四川盆地)4．大气保温作用原理的应用(1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响eq \x(\a\al(温室气,体大量,排放))→eq \x(\a\al(大气吸收,地面辐射,增多))→eq \x(\a\al(大气逆辐射,增强、保温,作用增强))→eq \x(\a\al(气温,升高))→eq \x(\a\al(全球气,候变暖))(2)分析生活实践中的一些现象[误区警示]1．近地面大气主要、直接的热源并非是太阳辐射。对流层大气吸收的热量主要为长波辐射，对短波辐射吸收很少。太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射，因此地面是近地面大气主要、直接的热源。2．大气逆辐射并非只存在于夜晚，也不是夜晚的大气逆辐射强于白天。大气逆辐射是大气辐射的一部分，白天和夜晚都存在，且白天辐射强度更强。只是白天由于太阳辐射的影响，考虑问题时主要侧重于大气对太阳辐射的削弱作用；夜晚，由于没有太阳辐射，近地面气温主要受大气逆辐射强弱的影响，因而容易产生大气逆辐射只有晚上存在的误解。3．太阳辐射强≠温度一定高青藏高原所处的纬度较低，海拔较高，空气稀薄，大气透明度好，大气对太阳辐射的削弱作用弱，因此太阳辐射强。但大气吸收地面辐射热量的能力小，通过大气逆辐射返还地面的热量少，造成青藏高原地表热量散失多，温度低。典例剖析例题1 图1是宜昌9月5日和9月6日天气预报图，图2是大气受热过程示意图。据此完成(1)～(2)题。图1图2(1)与8月23日相比，宜昌8月24日( A )A．温差较大 B．温度较低C．风力较弱 D．光照较弱(2)宜昌在8月23日( A )A．①较弱 B．②较弱 C．③较弱 D．④较强[解析] 第(1)题，读图分析可知，宜昌8月23日与8月24日相比，8月24日的温差达14 ℃，8月23日的温差为6 ℃，8月24日的温差大，A正确；8月24日的平均温度高，B错；由图可知8月24日和8月23日的风向有所不同，但风力强弱无法判断，C错；8月24日为晴天，云层少，云层对太阳辐射的削弱较弱，光照强，D错。故选A。第(2)题，8月23日白天多云，夜间中雨。白天多云，云层对太阳辐射的削弱较强，到达地面的太阳辐射较少，①示意到达地面的太阳辐射，②表示大气对太阳辐射的削弱作用，①较弱，②较强，故A正确，B错误；夜间多雨，大气逆辐射较强，③为大气逆辐射，③较强，C错；④为地面射向宇宙空间的辐射，白天和夜晚的云层较厚，④不会较强，D错。故本题选A。对点训练❶ (2023·北京丰台区期中)下表是我国华北某地天气状况数据。下图是“地球表面受热过程示意图”。读图，据此完成(1)～(3)题。(1)图中①～④序号含义正确的是( D )A．①—大气逆辐射 B．②—大气辐射C．③—太阳辐射 D．④—地面辐射(2)使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序，排列正确的是( B )A．①—③—④ B．①一②—④C．③—④—② D．④—②—③(3)与前两日相比，11月4日白天最高气温较低的原因是( C )A．辐射①减弱 B．辐射①增强C．作用⑤增强 D．作用③减弱[解析] 第(1)题，结合大气受热过程基本原理判断序号所代表的含义。图示①是到达大气上界的太阳辐射，②是经过大气削弱作用后到达地面的太阳辐射，③是大气逆辐射，④是地面辐射，⑤是大气对太阳辐射的削弱作用。第(2)题，近地面是对流层大气的直接热源，太阳辐射经大气的削弱作用后到达地面，地面吸收热量后以地面辐射④形式释放热量，近地面大气吸收地面辐射后升温。第(3)题，11月4日出现阴雨天气，云层较厚，大气削弱作用强，作用⑤增强，到达地球的太阳辐射量小，气温低，C正确。知识点二 热力环流自主梳理·探新知1．大气运动(1)形式：_垂直__运动和_水平__运动。(2)意义eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(形成大气中 热量 和 水汽 的输,送，形成各种天气变化))2．热力环流(1)概念：由于地面_冷热不均__而形成的空气环流。(2)形成过程①A地受热，空气_膨胀上升__，近地面空气密度减小，形成_低气压__；D处空气聚积，密度增大，形成_高气压__。②B、F地冷却，空气_收缩下沉__，近地面空气密度增大，形成_高气压__；C、E处空气密度减小，形成_低气压__。③水平运动：近地面空气从_B、F__地流向_A__地，高空空气从_D__处流向_C、E__处。[温馨提示](1)同一地点，随海拔升高，气压降低；(2)“高压”和“低压”是同一水平面上相对比而言的；(3)同一水平面上出现高低气压差异，气流由高压区流向低压区；(4)若为热力原因造成的气压变化，则近地面“热”形成“低压”，“冷”形成“高压”；(5)同一垂直面，近地面与高空气压状况相反；(6)与同一水平面比，等压面上凸为高压区，下凹为低压区。(7)近地面高压—垂直气流下沉→多为晴天，近地面低压—垂直气流上升→多为阴天。合作探究·释疑难问题探究热力环流实验步骤：①将略大(如50×40×20 cm)的废弃包装纸盒，正面去掉，留下其他5个面，横放在桌上，让盒子开口的那面，正对观察者。②关上门和窗，在纸盒内一端放入点燃的蚊香(或香烟)，另一端放上冰块。③观察蚊香烟雾运动情况。如下图：根据以上实验，探究以下问题：(1)(地理实践力)用自己的语言描述烟雾运动的路径。(2)(综合思维)解释烟雾在蚊香处上升、在冰块上方下沉的原因。(3)(综合思维)阐述上述热力环流产生的根本原因。(4)(综合思维、地理实践力)在图中画出等压面的弯曲状况。提示：(1)烟雾从蚊香处上升，然后在纸盒内上部由左侧流向右侧，在冰块上方下沉，再由冰块处流回蚊香处。(2)蚊香处受热，空气膨胀上升；冰块处空气受冷，收缩下沉。(3)同一高度空气受热不均。(4)见下图：归纳拓展1．热力环流是由于地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动最简单的形式。形成过程：其过程可以归纳为：[方法技巧]可用“一个关键、四个步骤”来记忆热力环流原理“一个关键”：确定近地面两地区的冷热。热容量大的地球表面，白天气温较低，夜晚气温较高；热容量小的地球表面，白天气温较高，夜晚气温较低。“四个步骤”：(1)热上升、冷下沉——近地面受热，空气上升；近地面冷却，空气下沉。(2)热低压、冷高压——近地面热的地方形成低压，近地面冷的地方形成高压。(3)近地面和高空气压性质相反——近地面为高压，高空为低压；近地面为低压，高空为高压。(4)水平方向气流由高压流向低压。2．等压面的形态变化在热力环流形成过程中，因地面冷热不均，等压面也发生了如下图(a→b→c)的形态变化。由图中等压面的变化可知：(1)等压面上凸为高压区，下凹为低压区。(2)同一地区垂直方向上，近地面和高空的气压类型相反。(3)近地面：气温越低，气压越高；气温越高，气压越低。(4)近地面：等压面上凸的地方多晴朗天气；等压面下凹的地方多阴雨天气。3．常见的三种热力环流形式(1)海陆风①成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键。②影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差较小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。(2)山谷风①山谷风成因分析——山坡的冷热变化是关键。②影响与应用：山谷(小盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(盆地)，使谷底(小盆地)内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染，山谷(小盆地)地区不宜布局大气污染型工业。(3)城市风①成因分析——“城市热岛”的形成是突破口。②影响与应用：一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。[名师点拨]环流的箭头首尾相接，气压最高的为近地面气流下沉的位置。典例剖析例题2 (2022·北京房山区期末)读图，完成(1)～(2)题。(1)上图中能正确反映水库与度假村之间热力环流的是( D )A．①② B．①④ C．②③ D．③④(2)水库建成后，对该度假村的影响叙述正确的是( C )A．蒸发量减小 B．晴朗的天气增多C．空气湿度增加 D．气温日较差增大[解析] 第(1)题，白天，度假村升温快，气流上升，近地面形成低气压，高空形成高气压，水库升温慢，气流下沉，近地面形成高气压，高空形成低气压，近地面气流从水库流向度假村，夜晚的情况与之相反。符合题意的是③④，故选D。第(2)题，水库建成蓄水后，水面变大，水分蒸发增多，阴雨天气增多，空气湿度增加，A、B错误，C正确。受水库的调节作用，附近度假村的气温日较差减小，故D错误。对点训练❷ 读等高面与等压面关系示意图，回答下列问题。(1)图中①～⑤处，气压最高的是_④__，气压最低的是_⑤__。(2)A、B两地受热的是_B__处，空气_膨胀上升__；冷却的是_A__处，空气_收缩下沉__。(3)用“→”画出图中的热力环流。(4)若该热力环流发生于城区与郊区之间，则A、B中代表城区的是_B__，说明判断依据。(5)若图中A处为海洋，B处为陆地，则该热力环流出现在_白天__(白天或夜间)。[答案] (3)图略(其热力环流的画法应是近地面由A→B，高空由④→⑤，垂直方向是A地下沉，B地上升)(4) B地受热，空气上升，为城区。[解析] 第(1)题，①②③位于同一等压面，气压相等；⑤处气压低于①；④处气压高于③。第(2)题，根据④⑤两处的气压差异，判断水平气流从④流向⑤，完成环流图，A处盛行下沉气流，B处盛行上升气流，故受热处为B处，冷却处为A处。第(3)题，根据上题分析可知，近地面气流由A流向B，高空气流由④流向⑤，垂直方向气流由⑤流向A，由B流向④。第(4)题，根据前面两小题分析，A处盛行下沉气流，为郊区；B处盛行上升气流，为城区。第(5)题，白天陆地气温较海洋高，盛行上升气流，图中B处为陆地，盛行上升气流，可知该热力环流出现在白天。策略指导大气热力作用对昼夜温差大小的影响分析昼夜温差受到大气的两个作用共同影响，即大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用(大气逆辐射)。1．天气状况对昼夜温差的影响2．海拔高低对昼夜温差的影响3．下垫面状况对昼夜温差的影响受热力性质差异的影响，陆地、戈壁、沙漠等白天吸热快、夜晚散热快，昼夜温差大；海洋、森林、草地和湿地等白天吸热慢、夜晚散热慢，昼夜温差小。考题展示(2020·全国卷Ⅱ)对我国甘肃某绿洲观测发现，在天气稳定的状态下，会季节性出现绿洲地表温度全天低于周边沙漠的现象。下图呈现该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化。据此完成(1)～(3)题。(1)图示观测时段内( C )A．正午绿洲和沙漠长波辐射差值最大B．傍晚绿洲降温速率大于沙漠C．凌晨绿洲和沙漠降温速率接近D．上午绿洲长波辐射强于沙漠(2)导致绿洲夜间地表温度仍低于沙漠的主要原因是绿洲( A )①白天温度低 ②蒸发(腾)多③空气湿度大 ④大气逆辐射强A．①② B．②③ C．③④ D．①④(3)这种现象最可能发生在( C )A．1－2月 B．4－5月C．7－8月 D．10－11月[解析] 第(1)题，由“该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化”图可知，凌晨0～6时左右绿洲和沙漠地表温度的变化曲线接近平行，说明降温速率接近，C正确；地面长波辐射主要受地温的影响，图中显示地表温度差值最大接近15时，A错误；傍晚沙漠地温曲线较陡，温度下降较快，绿洲降温速率小于沙漠，B错误；上午绿洲地温低于沙漠，绿洲长波辐射弱于沙漠，D错误。故选C。第(2)题，由于沙漠白天温度较绿洲高很多，夜间虽然沙漠降温幅度快于绿洲，但还是会出现绿洲夜间地表温度仍低于沙漠的现象，①正确；绿洲地表较湿润，蒸发(腾)多，吸收热量多，会使绿洲夜间降温较快，温度较低，②正确；空气湿度大和大气逆辐射强都会导致夜间降温较慢，使绿洲夜间地表温度较高，③④错误。故选A。第(3)题，由“该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化”图可知，图中沙漠15时左右的地表最高温达40多度，这种现象只能发生在北半球夏季7－8月， C正确，A、B、D错误。故选C。一、单项选择题某学校地理兴趣小组做了如下实验：做两个相同规格的玻璃箱(如下图)，甲底部放一层土，乙底部不放土，中午同时把两个玻璃箱放在日光下，15分钟后，同时测玻璃箱里的气温，结果发现底部放土的比没有放土的足足高了3 ℃。读图，据此完成1～2题。1．该实验的主要目的是测试( D )A．大气的温室效应B．大气的热力运动C．气温的日变化D．大气主要的直接热源2．甲箱内的温度计比乙箱内的温度计测量的气温高，其原因是( B )A．太阳辐射强弱差异B．地面辐射强弱差异C．大气吸热强弱差异D．大气辐射强弱差异[解析] 第1题，实验结果表明：底部放土的玻璃箱比没有放土的玻璃箱气温足足高了3 ℃，说明底部的土对箱内气温的高低起了决定性的作用；箱内底部状况的不同导致气温的差异、很显然该实验的主要目的是测试大气主要的直接热源，D正确。第2题，由上题得知，近地面是大气主要、直接的热源，甲箱内有土，可大量吸收太阳辐射而升温，地面长波辐射较强，被箱内的大气吸收，使得温度较高；乙箱内底部无土，只有空气，底部的温度较低，地面长波辐射较弱，其箱内大气的热量主要来自太阳辐射，故气温较低。由此可以推断出，甲箱内的温度比乙箱内的温度计数值高，主要是由于地面辐射强弱差异造成的，B正确。下图为大气受热过程示意图，读图，据此完成3～5题。 3．下列关于图中内容的叙述，正确的是( C )A．②代表地面辐射B．①所代表的辐射波长大于③C．①所代表的辐射能量大于③D．④代表的辐射与天气状况无关4．白天多云时，气温比晴天低，主要是因为( B )A．①减弱 B．②减弱 C．③增强 D．④减弱5．利用人造烟雾来防御霜冻的原理是( D )A．①减弱 B．②增强C．改变③的辐射方向 D．④增强[解析] 第3题，读图可知②为到达地面的太阳辐射，③为地面辐射，故A错误；①代表太阳辐射，为短波辐射，③为地面辐射，是长波辐射，①的辐射波长较③短，故B错误；④代表大气逆辐射，天气的阴晴影响大气逆辐射的强弱，故D错误；①太阳辐射较③地面辐射温度高，辐射能量①强于③，故C正确。第4题，白天多云时， 到达大气上界的太阳辐射①不变，A错误；对流层大气的直接热源是地面，气温低是因为大气吸收的地面辐射③少，C错误；多云时大气逆辐射强，D错误；由图示可知阴天太阳辐射①被大气削弱较多， ②减弱，导致气温低于晴天，B正确。第5题，人造烟雾是为了增加云雾量，增加大气逆辐射，实现保温作用，预防霜冻，图中表示大气逆辐射的是④，故D正确。(2022·北京市西城区期末)下图为我国东南沿海地区被海风“吹弯了腰”的草丛。读图，据此完成6～7题。6．下列能正确示意图中风向形成原因的是( B )7．该地一年中盛行风向也因海陆间温度差异发生季节变化，盛行风从海洋吹向陆地的季节是( B )A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季[解析] 第6题，依据题意可知，风从海洋吹向陆地。由于水的比热容大于陆地，白天海洋升温慢，形成高压，风从海洋吹向陆地，故B正确。第7题，夏季，陆地升温快于海洋，近地面形成热低压，风从海洋吹向陆地，冬季相反，春、秋两季海陆气温差异小，风向不明显。故B正确。二、综合题8．读“地球大气热量传递与平衡示意图”，回答下列问题。(1)冬半年的霜冻灾害多发生在晴朗的夜间，其原因是_晴朗的夜晚少云，大气对地面保温作用弱，气温下降快__。这一原因与图中甲、乙、丙过程中的_丙__过程有关。(2)多云的白天比晴朗的白天气温低，原因是 多云的白天，大气对太阳辐射的削弱作用强 。这一原因与图中甲、乙、丙过程中的_甲__过程有关。(3)对流层大气温度随高度的增加而降低，原因是_地面是对流层大气主要的直接热源__。这一原因与图中甲、乙、丙过程中的_乙__过程有关。[解析] 第(1)题，晴朗的夜晚大气逆辐射弱，保温作用差，气温低。第(2)题，多云的白天，大气反射作用强，使得到达地面的太阳辐射少。第(3)题，地面是近地面大气主要、直接的热源，对流层气温随高度的增加而降低。9．读图(虚线a、b表示等压线)，回答下列问题。(1)B地空气的垂直运动方向为_下沉__(填“上升”或“下沉”)。(2)图中所示的热力环流形成的过程是：先有_垂直__运动，再形成_水平__运动。(3)热力环流形成的根本原因是_冷热不均__，它是大气运动的一种_最简单__的形式。 (4)A、B、C、D四处气压由高到低的排序为_PB、PC、PD、PA__。(5)热力环流的实例有_海陆风__、_城市热岛环流__和_山谷风__。 [解析] 第(1)题，B处等压面向高空凸起，说明B处比两侧气压高，为下沉气流。第(2)题，冷热不均引起大气的垂直运动，垂直运动导致同一水平面上的气压差异，同一水平高度的气压差异形成大气的水平运动。第(3)题，冷热不均是大气运动的根本原因，大气运动最简单的形式是热力环流。第(4)题，近地面气压高于高空气压；同一水平高度上，等压面向高空凸起的为高压区，反之为低压区。第(5)题，城市和郊区之间，海洋和陆地之间，山峰和山谷之间，因有冷热差异，形成热力环流。 [合格考达标练]一、单项选择题近年来温室效应增强，大气中二氧化碳增多是主要原因之一。图1为二氧化碳增强温室效应模拟实验示意图，图2为该实验测得的数据绘制的统计图。读图，据此完成1～2题。图1 图21．二氧化碳在增强温室效应中所起的作用是( A )A．强烈吸收地面辐射，使大气增温B．强烈吸收太阳辐射，使地面增温C．通过化学反应向大气释放热能D．破坏臭氧层，增加到达地面的紫外线2．为了使实验效果更加显著，可以采取的改进措施是( B )A．将实验玻璃瓶悬空放置B．将内瓶底涂成黑色C．将温度传感器放至瓶底D．将纵坐标间隔扩大[解析] 第1题，由所学知识可知，太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射，二氧化碳主要吸收长波辐射，所以对太阳短波辐射几乎不吸收，但可强烈吸收地面长波辐射，使大气温度升髙，A正确，B、C错误；破坏臭氧层的是氟氯烃，不是二氧化碳，D错误。故选A。第2题，结合所学知识可知，将瓶子悬空放置，二氧化碳吸收的地面辐射减少，减弱了实验效果，A错误；将内瓶底涂成黑色增加地面吸收的太阳辐射，从而增加二氧化碳的保温作用，B正确；将温度传感器放至瓶底则测量的不是空气的温度，C错误；将纵坐标间隔扩大不能使实测数据变化，D错误。故选B。下图中a、b示意陆地上某地不同天气状况的昼夜温度变化。读图，据此完成3～4题。3．图中a、b温度变化曲线和下面四幅图对应正确的是( B )A．a—① B．a—②C．b—③ D．b—④4．下面四幅图中等温面和等压面对应正确的有( C )A．①② B．②④ C．①③ D．③④[解析] 第3题，由材料知：“a、b示意陆地上某地不同天气状况的昼夜温度变化”，所以③、④排除，C、D错误。由图示知：a曲线气温日变化小，表示昼阴夜阴，原因是白天大气对太阳辐射削弱作用强，晚上大气对地面保温作用强，故A错误，B正确；b曲线气温日变化大，表示昼晴夜晴，原因是白天晴天大气对太阳辐射削弱作用弱，晚上晴天大气对地面保温作用弱。故选B。第4题，由所学知识知：等温面向高处凸起，气温高，气温高处气压低，等压面向低处弯曲，故①正确、②错误；等温面向低处弯曲，气温低，气温低处气压高，等压面向高处凸起，故③正确、④错误。综上所述，A、B、D错误，C正确。故选C。下图为我国北方地区某栋节能型房屋示意图。据此完成5～6题。5．绝热窗户设计成倾斜的主要目的是( B )A．雨季及时排水 B．充分利用太阳能C．减弱噪音干扰 D．降低光污染危害6．冬季的白天，房间甲和乙之间的空气流动方向是( B )A．冷气流从通风口1进入甲B．暖气流从通风口1进入乙C．冷气流从通风口2进入乙D．暖气流从通风口2进入甲[解析] 第5题，我国北方地区纬度较高、太阳辐射较弱，绝热窗户设计成倾斜的主要是为了增加单位面积太阳辐射的吸收量，增强甲室的温室效应，充分利用太阳能，故B项正确。第6题，冬季的白天，房间甲温度高，盛行上升气流，房间乙温度低，盛行下沉气流，因此空气流动方向是暖气流从通风口1进入乙，冷气流从通风口2进入甲。故B项正确，A、C、D项错误。湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。下图为“洞庭湖某时刻测得的湖陆风垂直结构示意图”。据此完成7～8题。7．据图文材料可知，此时( D )A．①处为陆风B．②处盛行上升气流C．③处风力小于①处D．④处气流上升更易于水汽凝结8．关于湖陆风的叙述，正确的是( C )A．城市地面硬化使湖陆风减弱B．围湖造陆使湖陆风增强C．湖陆风使城市昼夜温差减小D．湖陆风使城市空气湿度下降[解析] 第7题，由示意图的风向标可判断①处气流由湖泊吹向陆地，为湖风，此时为白天，白天陆地比湖泊增温快，④处陆地气流上升，易于水汽凝结，②处湖泊气流下沉，③处比①处风力大。第8题，白天，湖陆风由湖泊吹向城市；夜晚，湖陆风由城市吹向湖泊，可减小城市昼夜温差，增加城市空气湿度。二、综合题9．图甲为大气受热过程示意图，图乙为某地晴天和阴天气温日变化曲线图。读图，完成下列要求。 (1)低层大气主要的热量来源是_B地面辐射(B地面长波辐射)__(填字母＋名称)；对地面起到保温作用的是_C大气逆辐射__(填字母＋名称)。(2)我国青藏高原与四川盆地纬度相差不大，但年太阳总辐射量却比四川盆地高得多，根据大气的受热过程原理进行解释。(3)图乙两条曲线中，昼夜温差较小的是_②__(填序号)，该曲线表示_阴天__(晴天/阴天)的气温变化状况。根据大气受热过程原理，解释该天气下昼夜温差较小的原因。[答案] (2)青藏高原海拔高，空气稀薄，且晴朗天气多，大气对太阳辐射的削弱作用弱；四川盆地常年多阴雨天气，云层对太阳辐射削弱作用强。(3)阴天白天云层的削弱作用强，气温较晴天低；阴天晚上云层增强了大气逆辐射，保温作用好，气温较晴天高，故阴天昼夜温差较小。[解析] 第(1)题，近地面大气的主要直接热源是地面辐射。故低层大气主要的热量来源是图中的B地面辐射。对地面起到保温作用的是C大气逆辐射。第(2)题，大气对太阳辐射具有削弱作用，且通过大气逆辐射对地面具有保温作用。青藏高原海拔高，空气稀薄，且晴朗天气多，云量少，大气对太阳辐射的削弱作用弱；而四川盆地由于地形和大气环流原因，常年多阴雨天气，云量大，对太阳辐射削弱作用强。故青藏高原年太阳总辐射量比四川盆地高得多。第(3)题，阴天云层厚，白天云层的削弱作用强，气温较晴天低；晚上大气逆辐射强，保温作用好，气温较晴天高，故阴天昼夜温差较小。图中昼夜温差较小的是②曲线，该曲线表示阴天的气温变化状况。10．(2019·山东1月份学业水平真题)读图，完成下列要求。图1为我国北方某处多年平均气温分布图(单位：℃)。图2为该城市热岛环流示意图。 (1)市区与郊区相比，温度较_高__，试分析原因。(2)根据热力环流原理，在图2中线条上用箭头画出气流运动方向。[答案] (1)人口稠密、工业集中，生产、生活释放的废热、废气多；城市中心区建筑物高大密集，通风不良等。(2)如图：[解析] 第(1)题，“城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。此外，城市中心区人口密集，产业发达，汽车数量多，人们生活、生产向大气释放的废热较多。所以，在静风或微风时，城市中心区气温一般比周围的郊区高，因此把城市中心区称为‘热岛’”。第(2)题，市区热气流上升，郊区冷气流下沉。[等级考过关练]一、单项选择题2021年7月1日，敦煌的光热电站调动了3 700多面定日镜，拼组巨幅党徽为建党百年献礼(图乙)。图甲为大气受热过程示意图。据此完成1～2题。1．使近地面大气温度升高的热量传递过程是( B )A．①→②→③ B．①→②→④C．②→③→④ D．②→④→③2．定日镜拼组出闪亮党徽与图甲中的哪个过程相关( A )A．① B．③ C．④ D．⑤[解析] 第1题，在大气受热过程示意图中：由于大气层中的水汽、尘埃和二氧化碳对太阳的短波辐射吸收能力较弱，因此大部分太阳辐射能直接到达地表。故图中①为太阳辐射，②为到达地面的削弱后的太阳辐射，地表在吸收了太阳短波辐射后，不断增温的同时释放长波辐射，即为④。近地面大气对地面的长波辐射具有很强的吸收能力，从而使大气增温，过程即为①→②→④。B正确，A、C、D错误，故选B。第2题，定日镜拼组出闪亮党徽，主要是因为定日镜反射了照射在镜面上的太阳辐射中的可见光，由上题可知，图中①为太阳辐射，②为到达地面的削弱后的太阳辐射，故定日镜拼组出闪亮党徽与图甲中的①或②有关，A项符合题意；③示意大气逆辐射、④示意大气吸收的地面辐射、⑤示意射向宇宙空间的大气辐射，③④⑤都属于红外线长波辐射，故排除B、C、D三项。故选A。(2020·7月浙江卷)氧化亚氮(N2O)在百年尺度内的增温效应是等量二氧化碳的近300倍。农田是氧化亚氮的第一大排放源。据此完成3～4题。3．氧化亚氮具有增温效应，主要是因为( B )A．大气辐射总量增加B．大气吸收作用增强C．地面辐射总量增加D．地面反射作用增强4．农田排放的氧化亚氮，主要来源于( D )A．作物生长时的排放B．大气中氮气的转化C．秸秆燃烧时的产生D．生产中氮肥的施用[解析] 第3题，类比二氧化碳可知，氧化亚氮应具有更强的吸收辐射的能力，从而使大气增温，实现增温效应，B正确。第4题，本题注意农田的独特性，农业生产中氮肥在农田的施用，是有别于其他土地利用类型的，是农田排放的氧化亚氮的主要来源，D正确。农田与其他土地在作物(属植物)、大气方面并无明显差异，秸秆燃烧的影响时间短，A、B、C错误。霜冻线是指地表温度为0 ℃的一条曲线，是划分霜冻区域的标志。霜冻是致使农作物受到损害的农业气象灾害。下图为某区域连续四天霜冻线变化示意图。读图，据此完成5～7题。5．图示时段最可能在( B )A．1月 B．4月 C．6月 D．8月6．据图可知，下列时段中，冷空气势力最强的可能是( B )A．12－13日 B．13－14日C．14－15日 D．15日以后7．人造烟雾法可有效防范霜冻对农作物造成的危害，是因为该方法可以增强( D )A．地面反射 B．太阳辐射C．大气辐射能 D．大气逆辐射[解析] 第5题，读图可知，图中区域位于北半球。霜冻线是指地表温度为0 ℃的一条曲线。因此北半球中纬度区域该线不会出现在夏季，排除C、D；我国冬春季节容易受寒潮影响，图中霜冻线的变化从12日至14日逐渐向南推移，说明此时段冷空气势力较强，降温明显，而在15日霜冻线转向北移，说明南方的暖气团势力增强，所以图示时段可能是春季，结合选项可知，最可能在4月，B正确。由以上分析可知，图示时段12日未受到冷空气影响之前，东部地表温度0 ℃等温线大致位于40°N以北，而1月东部地表温度0 ℃等温线应大致位于30°N以北的秦岭淮河一线附近，A错误。故选B。第6题，霜冻线是指地表温度为0 ℃的一条曲线，是划分霜冻区域的标志，该线以北出现霜冻灾害。读图可知，霜冻线位置南移变动位置越大，说明冷空气越强，影响范围越广。其中霜冻线从13日位置移动到14日位置变动距离最大，因此冷空气最强的可能是13－14日，B正确，排除其他三个选项。故选 B。第7题，根据所学，人造烟雾增加了近地面附近的二氧化碳浓度和烟尘颗粒，使大气增强了对地面辐射的吸收能力，从而大气逆辐射增强，地面附近降温速度变缓，起到保温作用，从而减轻了对农作物的伤害。因此D正确，排除其他三个选项。故选D。(2022·天津南开区高一期中)读某地近地面和高空四点气压图。据此完成8～9题。8．若近地面和高空四点构成热力环流，则流动方向为( A )A．O→P→M→N→O B．P→O→M→N→PC．M→N→P→O→M D．N→M→O→P→N9．下图中能正确表示N地在垂直方向上的等温面与等压面的是( A )[解析] 第8题，水平方向上气流总是由高压区流向低压区，则近地面气流由M流向N，高空气流由O流向P，依据热力环流流动方向可判断，O、P分别位于N、M上空。第9题，在垂直方向上等压面向下弯曲的地区，近地面气压低，反之则高。N地气压低，且等温面与等压面弯曲方向相反，故选A。二、综合题10．阅读图文材料，回答下列问题。材料一 热力环流是大气运动最简单的形式，某教师为使学生更加直观、深刻地理解热力环流的形成，进行了下面的实验。实验报告：实验用材：蜡烛、打火机、冰块、檀香、透明玻璃箱。实验步骤：(1)在玻璃箱内两端分别放置冰块和蜡烛，并用打火机点燃蜡烛。(2)点燃檀香，将其放在冰块上空，观察烟雾的运动方向。实验现象：(略)实验结论：通过本实验，可以证明由于地面的冷热不均而形成了空气的环流运动，即热力环流。材料二 下图为洞庭湖及周边地区示意图，洞庭湖为我国第二大淡水湖，由于水体面积大，湖泊与周边地区热力性质差异大，形成湖陆风效应。(1)在上图中用线条和箭头画出该实验中蜡烛和冰块之间烟雾的运动过程。(2)调查发现甲地白天与夜晚风向有明显不同，运用热力环流的相关知识，指出不同之处，并说明原因。(3)随着甲、乙两地城镇面积的增大，比较两地湖风和陆风的变化情况，并分析原因。[答案] (1)绘图如下：(2)陆地比湖泊水的比热小；白天陆地增温快，湖泊增温慢，陆地气温高，湖泊气温低，陆地形成低压，湖泊形成高压，白天吹湖风；晚上陆地降温快，气温低，气压高，湖泊降水慢，气温高，气压低，吹陆风。(3)两地湖风都增强，陆风都减弱。原因：两地城镇面积增大后，城市热岛效应增强，白天增大了湖陆之间的温差，故湖风增强；晚上减弱了湖陆之间的温差，故陆风减弱。[解析] 第(1)题，热力环流是由于地面的冷热不均而形成的。冰块气温低，空气冷却收缩下沉，烟雾会从冰块上方向冰块方向向下流动，在冰块处形成高压，冰块上方形成低压；蜡烛燃烧空气受热膨胀上升，蜡烛上方形成高压，蜡烛处形成低压，水平方向上气流由高压流向低压，因此流向冰块处的烟雾会流向蜡烛处，并在蜡烛处上升，而蜡烛上方的烟雾会流向冰块上方，从而形成顺时针的热力环流。第(2)题，湖陆风是由于湖泊与周边地区陆地的热力性质差异而造成的。白天，陆地增温快，气温高，形成低压；湖泊增温慢，气温低，形成高压；水平方向上气流从高压流向低压，因此白天吹湖风；晚上陆地降温快，气温低，气压高；湖泊降温慢，气温高，气压低；风从陆地吹向湖泊，晚上吹陆风。第(3)题，甲、乙两地城镇面积加大使城镇的热岛效应增强，城镇气温升高，气压降低；导致白天陆地气温更高，陆地和湖泊的温差变大，水平气压梯度力增大，湖风风力增强；晚上陆地受热岛效应影响和湖泊的温差变小，陆风风力减弱。11．阅读图文材料，回答下列问题。材料一 云南香格里拉位于青藏高原东南部，海拔约3 300米，晴朗的天空非常湛蓝。这里太阳辐射强，但气温较低，当地居民高效利用太阳能，在房屋南侧用玻璃搭建绝热暖棚，暖棚通过通风口与内室形成循环气流，使内室增温。材料二 下图示意香格里拉房屋模型。(1)分析暖棚内温度较高的原因。(2)利用热力环流原理，阐述暖棚是怎样通过1、2两个通风口使内室增温的。(3)分析香格里拉太阳辐射强，但气温低的原因。[答案] (1)太阳辐射为短波辐射，可透过玻璃到达棚内，棚内地面吸收太阳辐射而增温，释放地面长波辐射，长波辐射很少能够透过玻璃穿透出去，从而使热量保存在暖棚内。(2)暖棚受热多，空气膨胀上升，内室受热少，空气冷却下沉，于是上层空气由暖棚通过1通风口向内室流动；下层空气由内室通过2通风口向暖棚流动。暖棚通过通风口与内室形成循环气流，使内室增温。(3)香格里拉纬度低，太阳高度大；海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用较弱，故白天太阳辐射强。但空气稀薄，大气逆辐射弱，大气的保温作用差，不利于热量储存，所以常年气温较低。[解析] 第(1)题，暖棚内温度较高的原因应从温室效应原理分析。太阳辐射相对而言为短波辐射，可透过玻璃到达棚内，使温度升高；棚内的地面吸收太阳辐射升温，同时向外辐射，地面辐射为长波辐射，长波辐射很少能透射出去，从而使热量保存在暖棚内。第(2)题，热力环流原理是近地面受热上升形成低气压，冷却下沉形成高气压，高空和近地面高、低气压相反，同一水平高度从高压流向低压。据图可知，1通风口在上，2通风口在下。暖棚受热多，空气膨胀上升，内室受热少，空气冷却下沉，于是上层空气由暖棚通过1通风口向内室流动；下层空气由内室通过2通风口向暖棚流动。暖棚通过通风口与内室形成循环气流，使内室增温。第(3)题，香格里拉太阳辐射强，但气温低的原因应从大气受热过程角度分析。据材料可知，香格里拉位于青藏高原东南部，海拔高，空气稀薄，多晴天，大气对太阳辐射的削弱作用较弱，且纬度较低，太阳高度大，因此白天太阳辐射强。但因海拔高，空气稀薄，晚上大气逆辐射弱，大气的保温作用差，不利于热量储存，所以常年气温较低。 削弱方式作用特点参与作用的大气成分削弱对象形成的现象反射作用无选择性云层、较大尘埃所有波长的太阳辐射夏季多云的白天，气温不太高散射作用有选择性大气分子、颗粒微小的尘埃波长较短的蓝、紫色光晴朗天空呈蔚蓝色无选择性颗粒较大的尘埃各种波长的太阳辐射阴天、黎明天空呈灰白色吸收作用有选择性臭氧、水汽、二氧化碳紫外线、红外线可见光几乎没被削弱而到达地面现象原因夜晚多云时气温比晴天高夜晚多云时，大气逆辐射强，地面散失热量少晚秋或冬季霜冻多出现在晴朗的夜晚晴朗夜晚，大气逆辐射弱，热量散失多，地面气温低，易出现霜冻现象青藏高原光照强但气温低空气稀薄，大气削弱作用弱，保温作用弱利用人造烟雾防霜冻人造烟雾能增强大气逆辐射，减少地面热量的散失日期白天最高气温天气11月2日19 ℃晴11月3日17 ℃霾—多云11月4日16 ℃霾—雨天气状况大气对太阳辐射的削弱作用大气逆辐射昼夜温差晴朗小(白天温度高)弱(夜晚温度低)大阴雨大(白天温度不太高)强(夜晚温度不太低)小海拔云层大气对太阳辐射的削弱作用大气逆辐射昼夜温差高薄小(白天温度高)弱(夜晚温度低)大低厚大(白天温度不太高)强(夜晚温度不太低)小
相关资料
更多
