2019版高考地理总复习（湘教版通用）一轮复习讲义：第2章第2节大气的垂直分层与对流层大气的受热过程

第2节　大气的垂直分层与对流层大气的受热过程

本节复习脉络：

考点一| 对流层大气的受热过程

(对应学生用书第42页)

[识记—基础梳理]

1．大气的垂直分层

1对流层在不同纬度厚度不同，低纬度为17～18 km，中纬度为10～12 km，高纬度为8～9 km；

2平流层的22～27 km处存在臭氧层，是地球生命的天然屏障。

2．对流层大气的受热过程

 读大气的受热过程示意图，填写下列内容。

 (1)能量来源

 ①根本来源：A太阳辐射。

 ②近地面大气热量的直接来源：B地面辐射。

 (2)两大环节

 ①地面增温：大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。

 ②大气增温：地面以长波辐射的形式向大气传递热量。

 (3)两大作用

   ①大气的削弱作用：大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收和散射作用。

 ②大气对地面的保温作用：C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。

 (4)影响地面辐射的主要因素

 ①纬度因素：纬度不同，年平均正午太阳高度不同。

 ②下垫面因素：下垫面状况不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同。

 ③气象因素：大气状况不同，影响地面获得的太阳辐射不同。

大气逆辐射是大气辐射的一部分，是始终存在的，并且白天大气逆辐射更强。

阳伞效应原理：

悬浮在大气中的烟尘，一方面将部分太阳辐射反射回宇宙空间，削弱了到达地面的太阳辐射能，使地面接收的太阳能减少；另一方面吸湿性的微尘又作为凝结核，促使周围水汽在它上面凝结，导致低云、雾增多。这种现象类似于遮阳伞，因而称“阳伞效应”。

[理解—要点突破]

1．解读大气受热过程示意图时应注意三个方面

 (1)大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收，实现了受热过程，而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。

 (2)自近地面向上，大气获得的地面辐射逐渐减少，因此近地面大气温度随海拔升高而降低。

 (3)影响大气逆辐射的因素主要有：空中的云量的多少、空气的洁净度、干燥度。一般情况下，云量越多、空气越浑浊、湿度越大，大气逆辐射越强。

2．大气保温作用原理的现实应用

 (1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响：

 →→→

 (2)分析农业实践中的一些现象：

 ①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。

 ②深秋农民利用秸秆燃烧制造烟雾预防霜冻。

 ③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。

 ④干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石，不但能防止土

 壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。

3．利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡

 (1)高海拔地区：(如青藏高原地区)

 →→→

 (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．逆温成因及其影响

 在一定条件下，对流层的某一高度会出现实际气温高于理论气温，甚至是气温随高度的增加而升温的现象，称为逆温。

 (1)逆温现象的形成及消失过程如下图所示：

①　　　②　　　③　　　④　　　　⑤

 (2)逆温对地理环境的影响主要有：

[运用—考向通关]

考向1　大气受热过程

(2018·湖南雅礼中学质检)坚持打好蓝天保卫战，加强对雾霾形成的机理研究，提高应对的科学性、精准性，是社会关注的热点之一。结合所学知识，完成1～3题。

1．浓雾天气能见度降低的原因之一是(　　)

 A．浓雾吸收地面辐射，增强大气逆辐射

 B．浓雾削弱了地面辐射

 C．浓雾对太阳辐射有反射作用

 D．浓雾改变了太阳辐射的波长

2．浓雾天气能见度虽然不是很好，但是交通信号灯却是很醒目。运用地理原理分析大雾期间，红、绿色光仍然很醒目的原因(　　)

 A．红、绿色光不容易被散射

 B．红、绿色光最容易被散射

 C．红、绿色光不容易被遮挡

 D．红、绿色光不容易被吸收

3．雾霾天气，空气中的PM2.5对人体的呼吸系统危害较大。作为中学生，下列做法有利于减少雾霾天气发生的是(　　)

 A．早晨起床去晨跑

 B．乘坐公共交通工具去上学

 C．去医药超市买一副可隔离PM2.5的口罩

 D．去郊区外婆家休假以远离雾霾

 1．C　2.A　3.B　[第1题，浓雾对太阳辐射有反射作用，使到达地面的太阳辐射减少，降低能见度，C正确。第2题，红、绿色光的穿透力较强，不容易被散射，即使在能见度较低的情况下(如大雾天)也容易被看见，不易发生交通事故，而其他颜色的光在大雾天很容易被散射，A正确。第3题，乘坐公共交通工具，可以减轻汽车尾气排放，有利于减轻城市大气污染，从而减轻雾霾的影响，B正确；晨跑、买口罩、远离雾霾区去旅行可减轻对自身的危害，而不会解决雾霾问题。]

考向2　大气受热过程原理的应用

(2018·华中师大附中测试)“水寒效应”是指由于水汽蒸发而引起体感温度低于实际温度的现象；“风寒效应”是指因风引起体感温度较实际气温低的现象。据此完成4～5题。 【导学号：92040028】

4．下列关于水寒效应、风寒效应的理解中，正确的是(　　)

 A．“水寒效应”是通过潜热输送将热量释放到大气中，体温并不一定降低

 B．“水寒效应”与“温室效应”一样，都是关注大气温度

 C．“风寒效应”通过大气运动将身体周围热空气带走，体温并不一定降低

 D．“风寒效应”与“水寒效应”一样，都会使人体温下降

5．对下列现象解释正确的是(　　)

 A．身体潮湿时散失的体热比干燥时多，是因为风寒效应在起作用

 B．冲锋衣与羽绒服都能防寒，是因为克服了水寒效应

 C．初到上海生活的东北人冬季会感觉更冷，是因为水寒效应

 D．印尼坦博拉火山1816年大爆发致使当地这一年无夏天，是因为有风寒效

    应

 4．C　5.C　[第4题，根据材料，“水寒效应”是指由于水汽蒸发而引起体感温度低于实际温度的现象。不是通过潜热输送将热量释放到大气中，A错。“水寒效应”与“温室效应”都是关注大气温度，但结果是相反，并不一样，B错。“风寒效应”通过大气运动将身体周围热空气带走，体温并不一定降低，C对。“风寒效应”人的体温不一定降低，D错。第5题，身体潮湿时散失的体热比干燥时多，是因为水寒效应在起作用，A错。冲锋衣与羽绒服都能防寒，是因为克服了风寒效应，B错。初到上海生活的东北人冬季会感觉更冷，是因为水寒效应，C对。印尼坦博拉火山1816年大爆发致使当地这一年无夏天，是因为大气中火山灰削弱太阳辐射，D错。]

考向3　分析某地气温的日变化

(2017·全国卷Ⅰ)我国某地为保证葡萄植株安全越冬，采用双层覆膜技术(两层覆膜间留有一定空间)，效果显著。下图中的曲线示意当地寒冷期(12月至次年2月)丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平均温度日变化。据此完成6～7题。

6．图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是(　　)

 A．①　　　　　　　　 B．②

 C．③ D．④

7．该地寒冷期(　　)

 A．最低气温高于－16℃

 B．气温日变化因积雪状况差异较大

 C．膜内温度日变化因积雪状况差异较大

 D．膜内温度日变化与气温日变化一致

 6．B　7.C　[第6题，B对，A错：丰雪年阴天多，加之积雪覆盖薄膜，膜内平均温度日变化较小，为曲线①；枯雪年晴天较多，薄膜覆盖积雪少，膜内平均温度日变化较大，为曲线②。C、D错：③④曲线表示的温度较低，为膜外温度。第7题，C对：根据图中①②两条曲线可以看出，积雪的多少影响了膜内温度的日变化。A错：该题的统计数据是“平均气温”，因此不能确定该地寒冷期最低气温高于－16℃。B错：图中曲线③④基本平行，说明积雪的多少并没有明显地影响到膜外气温的日变化。D错：对比曲线①②和③④，其变化明显不同。

昼夜温差大小的分析技巧

分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理，主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。

(1)地势高低：地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。

(2)天气状况：晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。

(3)下垫面性质：下垫面的比热容大→地面增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地。

考点二| 热力环流及大气的水平运动

(对应学生用书第44页)

[识记—基础梳理]

1．热力环流

 (1)形成原因：太阳辐射在地表的差异分布。

 (2)形成过程：地面间冷热不均→空气的上升或下沉→同一水平面上的气压差异→大气中的水平运动。具体如下图所示，探究下列问题：

 读上图，探究下列问题。

 ①近地面冷热与气流垂直运动有何关系？

 提示：近地面热，气流上升；近地面冷，气流下沉。

 ②近地面与高空的气压高低有何关系？

 提示：近地面气压总是大于高空的气压。

 ③近地面的气压高低与冷热有何关系？

 提示：近地面热，形成低压；近地面冷，形成高压。

 ④气流的水平运动流向有何特点？

 提示：总是从高压指向低压。

1．巴山多夜雨的原因：

“巴山夜雨”是因为四川盆地多夜雨而得。四川盆地潮湿，云层厚，夜晚大气的逆辐射较强，低层空气容易升温，加之四周沿山坡下沉的气流多，造成盆地底部夜晚气流上升较旺，形成夜雨。

2．室内空调多布置在高处，而暖气则在低处的原因：

热空气密度小，易向上流动，促进房间内空气流通，使房间气温升高。冷空气密度大，易向下流动，使室内热空气会相对向上升浮，空气的自然循环会使室内温度均衡。

2．大气的水平运动

 (1)形成风的直接原因：水平气压梯度力。

 (2)风的受力状况与风向

[理解—要点突破]

1．掌握热力环流要抓住一个过程、两个方向、三个关系

 (1)一个过程

 (2)两个方向

 (3)三个关系

 ①近地面和高空气压相反关系

 ②温压关系：(如上图中甲、乙、丙三地所示)热低压、冷高压

 ③风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压。(如上图中①②③④处风向所示)

2．常见的热力环流及其应用

3．风力、风向的判断方法

 (1)风向的判断与绘制

 按照以上方法可绘出风向，如下图所示(以北半球为例)：近地面风：

 高空风：

 (2)风力的判读

 ①风力的大小取决于水平气压梯度力的大小，因此，等压线密集处，水平气压梯度力大，风力大，反之则小，如下图，风力：A>B>C>D

 ②要注意不同图幅上的气压梯度和比例尺两种情况的变化。在不同地图中，相同图幅、相同等压距的地图相比，比例尺越大，表示单位距离间的等压线就越密集，则风力越大；比例尺越小，表示单位距离间的等压线就越稀疏，则风力就越小。如下图A、B、C、D处风力的大小是A>B>C>D。

4．影响风向的因素

 影响风向的主要因素：大气的受力状况、地转偏向力及其存在位置。具体表现是：

 (1)同一平面气流总是从高压流向低压，若只考虑水平气压梯度力对风向的影响，则风向与等压线垂直；若只考虑水平气压梯度力和地转偏向力对风向的影响，则风向最终与等压线平行；若考虑水平气压梯度力、摩擦力及地转偏向力对风向的影响，则风向应该是斜穿等压线，且从高压吹向低压。

 (2)近地面的风运动过程中往往受到水平气压梯度力、摩擦力和地转偏向力的影响，而高空的风一般只受到水平气压梯度力和地转偏向力的影响。

 (3)风向与摩擦力的方向总相反；地转偏向力的方向总与风向、摩擦力的方向垂直；地转偏向力与摩擦力的合力方向总与水平气压梯度力的方向相反。

 (4)高空和近地面没有明确规定的高度，但是一般以1 500米为参考数值。

[运用—考向通关]

考向1　热力环流的形成过程

(2018·河北衡水中学月考)下图表示甲、乙、丙、丁四地之间的热力环流。读图完成1～2题。 【导学号：92040029】

1．能够正确表示环流方向的是(　　)

 A．甲→乙→丙→丁→甲　　　 B．甲→丙→丁→乙→甲

 C．乙→甲→丁→丙→甲 D．乙→丁→丙→甲→乙

2．关于图示热力环流的叙述正确的是(　　)

 A．若表示海陆间的热力环流，甲为海洋

 B．若表示山谷间的热力环流，乙为山顶

 C．若表示特大城市热力环流，甲为郊区

 D．热力环流使沿海地区气温日较差增大

 1．A　2.C　[第1题，读图可知，甲、乙两地海拔相同，为近地面，甲地的气压比乙地高，丙丁两地位于高空，丙地的气压比丁地高，所以在近地面大气运动的方向是甲流向乙，高空中为丙流向丁，垂直方向上为乙流向丙，丁流向甲。第2题，如表示海陆间的热力环流，甲为夜间的陆地或白天的海洋；若表示山谷间的热力环流，乙为夜间的山谷；若表示特大城市热力环流，甲为郊区；热力环流使沿海地区气温日较差减小。]

考向2　常见热力环流的形式与应用

 下图为北半球某平原城市冬季等温线分布图。读图，回答3～4题。

3．该城市可能位于(　　)

 A．回归线附近大陆西岸

 B．40°N附近大陆西岸

 C．回归线附近大陆东岸

 D．40°N附近大陆东岸

4．市中心与郊区的气温差异导致市中心(　　)

 A．降水的可能性较郊区大

 B．降雪的可能性较郊区大

 C．大气污染物不易扩散至郊区

 D．不易受郊区燃烧秸秆烟雾的影响

 [思维流程]

 3．D　4.A　[第3题，根据图中所给等温线信息，判断该地冬季气温在0℃以下，对照选项中所给地区的气候特点综合分析即可解答。回归线附近，纬度较低，冬季气温不可能在0℃以下，A、C项错误；40°N附近的大陆西岸，气候类型是温带海洋性气候，冬季气温也应该在0℃以上，B项错误；40° N附近的大陆东岸，应为温带季风气候或温带大陆性气候，冬季气温较低，低于0℃，D项正确。    第4题，市中心与郊区的气温差异形成城市环流。城市环流方向是市中心气流上升，在郊区下沉后，沿近地面从郊区流回城市。在此过程中，市区的大气污染物会扩散到郊区，C项错误；郊区燃烧秸秆，烟雾会在近地面因大气环流流向城市，D项错误；市中心盛行上升气流，而且比郊区的大气污染物多，降水的可能性比郊区大，A项正确；虽说时间是冬季，但从图中可以看出，市中心的气温较高，所以市中心降雪的可能性较小，而郊区的气温低于0℃，市区和郊区比较，降雪的可能性更小，B项错误。]

拉萨河流域拥有丰富的物质文化和非物质文化资源，拉萨位于宽阔的拉萨河谷地北侧。下图为拉萨7月降水量日平均变化图。完成第5题。

5．有关拉萨7月降水日变化成因的叙述，正确的是(　　)

 A．夜晚地面降温迅速，近地面水汽易凝结成雨

 B．夜晚近地面形成逆温层，水汽易凝结成雨

 C．白天盛行下沉气流，水汽不易凝结成雨

 D．白天升温迅速，盛行上升气流，水汽不易凝结成雨

 C　[本题考查山谷风热力环流对降水的影响。从图中可以看出拉萨的降雨主要集中在夜间。根据文字材料，“拉萨位于宽阔的拉萨河谷地北侧”及所学知识可知，受山谷热力环流的影响，夜间谷地降温速度不及两侧山坡，气温相对较高，盛行上升气流，易形成降雨；白天谷地升温速度不及两侧山坡，气温相对较低，盛行下沉气流，不易形成降雨。]

根据山谷风的应用可知，夜间谷地既有可能形成逆温，又有可能形成降雨，但是两者不会同时发生。逆温发生之后，大气层稳定，对流运动弱，不会形成降雨。

考向3　大气的水平运动

下图示意我国某地区14日6时的气压形势，L为低压。图中天气系统以200千米/天的速度东移。读图，完成第6题。 【导学号：92040030】

6．图中甲地14日6～9时的风向为(　　)

 A．偏东风　　　　　　 B．偏南风

 C．东北风 D．西北风

 B　[图中甲地东南侧气压高于西北侧，气流在气压梯度力作用下由东南向西北流动，在地转偏向力影响下向右偏转成偏南风，故排除A、C、D三项，选择B项。]

7．读图，在图中所示的时段内，风向由东南变为东北的城市是(　　)

海平面等压线分布图(单位：百帕)

 A．台北　　　 B．上海　　　

 C．首尔　　　 D．北京

 D　[根据等压线图可以判断出5月6日14时：北京为东南风、首尔为西南风、上海为东南风、台北为东北风。5月7日02时：北京为东北风、首尔为偏南风、上海为东南风、台北为东北风。故选D。]

地理图表专攻(六)| 等压面图的判读

(对应学生用书第47页)

等压面是空间气压相等的各点所组成的面。由于同一高度，各地气压不相等，等压面在空间不是平面，而是像地形一样起伏不平。采用绘制地形图的方法，用等高线将起伏不平的等压面投影到平面图上，就构成了等压面图。常见的等压面图有以下三种：用高度数轴反映等压面高度分布的图示(图1)；用不同等压线的空间分布反映等压面剖面的图示(图2)；结合等压面反映等高线空间分布的图示(图3)。

[识记—常考图示]

图1　等压面分布图　　　　图2　等压面剖面图

图3　等压面上等高线分布图

[领悟—判读技巧]

1．判读此类图应知应会的基础知识

 (1)在垂直方向上，高度越高，气压值越低(如下图)。

地表受热均匀时的等压面状况　　地表受热不均时的等压面状况

图A　　　　　　　　图B

 (2)若海拔相同、冷热均匀，等压面与等高线重合且与地面平行(如图A)。

 (3)若地面冷热不均，等压面发生弯曲，等压面向上凸的地方为高压区，向下凹的地方为低压区(如图B)。

 (4)同一地区，高空和近地面气压高低相反，等压面凹凸方向相反(如下图所示)。

2．此类图的判读技巧(以图1为例)

 (1)判读气压高低

 ①同一垂直方向上，高度越高，气压越低。如图1中PA>PC、PB>PD。

 ②作一辅助线即可判定同一水平面(同一高度)上的气压高低，如图1中C处比D处气压高；同理，A处气压低于B处。即PC>PD、PB>PA。

 ③综上PB>PA>PC>PD。

 (2)判读气流流向

 ①同一水平面，气流总是从高气压流向低气压。图1中近地面B处空气流向A处。高空气流方向与近地面相反。

 ②图1中A处气压低，说明该地受热，空气膨胀，气流上升；而B处气压高，说明该地较冷，空气收缩，气流下降。

 ③图1热力环流呈顺时针方向。

 (3)判断下垫面的性质

 ①判断陆地与海洋(湖泊)：夏季，等压面下凹者为陆地、上凸者为海洋(湖泊)。冬季，等压面下凹者为海洋(湖泊)、上凸者为陆地。

 ②判断裸地与绿地：裸地同陆地，绿地同海洋。

 ③判断城区与郊区：等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。

 (4)判断近地面天气状况和气温日较差

 等压面下凹地区，多阴雨天气，日较差小，如图1中A地；等压面上凸地区，多晴朗天气，日较差大，如图1中B地。

[运用—母题迁移]

[母题]　下图为甲地所在区域某时刻高空两个等压面P1和P2的空间分布示意图，图中甲、乙两地经度相同。此时甲地近地面的风向为(　　)

 A．东南风　　　　　　 B．西南风

 C．东北风 D．西北风

 [解图流程]　

 [答案]　B

[迁移应用]

 下图为某区域某时刻高空等压面(P1和P2)空间分布示意图，据此回答1～2题。

1．图中P1等压面空间分布形成的根本原因是(　　)

 A．海拔差异 B．气压带的移动

 C．海陆热力性质 D．洋流增温增湿

2．此时，图中甲地的河流(　　)

 A．可能会发生凌汛现象

 B．径流量达一年最大值

 C．以冰雪融水补给为主

 D．航运繁忙货运量巨大

 1．C　2.A　[第1题，根据图中经纬度可判断该区域为亚欧大陆与太平洋之间，P1等压面发生倾斜，是由于海陆热力性质差异导致海陆出现气压差异而造成的，所以选C。

 第2题，根据高空P1等压面倾斜情况，可推断太平洋上出现低压，亚欧大陆上出现高压，应该为北半球冬季，因此甲地位于我国东北地区的河流可能出现凌汛现象。]