2020《导与练》高考人教版地理一轮复习讲义：第二章第1讲 冷热不均引起大气运动讲义
展开第二章 地球上的大气
第1讲 冷热不均引起大气运动
(对应学生用书第32页)
考纲考点 | 考题考情 | 命题规律 |
1.大气的受热过程 | 2017·全国Ⅰ卷,9～10 2015·广东卷,2 2015·四川卷,4 | 结合相关地理事物考查大气的受热过程及基本原理的应用,分析气温日较差、逆温层的产生及其影响。 |
2.热力环流 | 2017·天津卷,8 2016·天津卷,4 2015·四川卷,8 | 多以实际地理区域或地理现象为背景,考查热力环流对生产生活的影响。 |
3.大气的水平运动 | 2018·全国Ⅱ卷,37(1)(2)(3) 2018·北京卷,6 2018·江苏卷,27(1)(2) | 以等压线图为背景,考查大气水平运动的成因、风向、风速等内容。 |
(对应学生用书第32～33页)
项目 | 知识札记 | 预习自测 |
1.两个来源 (1)大气最根本的能量来源:太阳辐射。 (2)近地面大气热量的主要、直接来源:地面辐射。 2.两大过程 (1)地面的增温:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。 (2)大气的增温:地面以长波辐射的形式向大气传递热量。 3.两大作用 (1)大气对太阳辐射的削弱作用 ①表现形式:选择性吸收、散射和反射。 ②削弱强度:对流层大气基本上不能直接吸收太阳辐射的能量。 (2)大气对地面的保温作用 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。 | 1.读图,回答下列问题: (1)写出图中字母的含义:A太阳辐射,B地面辐射,C大气逆辐射。 (2)大气热量的直接来源包括B、D,其中主要的直接热源是B,根本来源是A。(填字母) (3)秋冬季节施放烟幕能够预防霜冻,主要是增强大气逆辐射。 (4)利用图中原理,说明白天阴天气温不高的原因。 答案:白天阴天大气对太阳辐射的削弱作用强,到达地面的太阳辐射少,气温低。 |
项目 | 知识札记 | 预习自测 |
热力环流 | 1.大气运动的根本原因:太阳辐射在地表的差异分布。 2.热力环流的形成过程 近地面冷热不均 →空气上升或下降→同一水平面上产生气压差异→大气的水平运动 →热力环流 3.理解热力环流示意图的突破点 (1)大气的垂直运动与近地面冷热不均有关,受热膨胀上升、冷却收缩下沉。 (2)大气的水平运动与同一水平面上的气压差异有关,始终由高压流向低压。 (3)高压、低压只是相对于同一水平面而言,同一垂直面始终自下而上气压逐渐降低。 (4)等压面的凹凸关系:不论近地面还是高空,低压下凹,高压上凸。 | 2.结合热力环流的形成过程图,回答下列问题: (1)热力环流的形成过程:甲、乙两地冷热不均→甲地空气上升→同一水平面上产生气压差异→大气中产生水平运动→形成热力环流。 (2)上图中600 hPa的等压面与等高面重合,说明同一高度上气压差为0。 3.热力环流基本形式的风向变化:随昼夜变化的有山谷风、海陆风,不随昼夜变化的有城市风。 |
大气的水平运动 | 1.大气水平运动的原因:根本原因是地面受热不均,直接原因是水平气压梯度力。 2.各种力的作用:水平气压梯度力决定风向风速;地转偏向力只改变风向,不影响风速;摩擦力既影响风向也影响风速。 3.大气水平运动的受力分析 (1)水平气压梯度力是形成风的直接原因,始终与等压线垂直,由高压指向低压。 (2)地转偏向力始终与风向垂直(北半球向右偏,南半球向左偏),大小随纬度增加而增加,赤道为零。 (3)摩擦力始终与风向相反。 4.高空风与近地面风的差异 (1)高空中的风受水平气压梯度力和地转偏向力影响,风向与等压线平行。 (2)近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用,风向与等压线之间成一夹角。 | 4.在下面两幅图中画出甲地风向,并标注作用力。 (1)北半球高空 (2)北半球近地面 (3)在近地面,摩擦力越大,风向与等压线的夹角越大;随着海拔的升高,风向与等压线的夹角越来越小。 5.读图,回答下列问题: (1)等压线数值的大小:由于风从高压吹向低压,故顺着风向,等压线数值越来越小,如甲图等压线A数值最小;乙图等压线D数值最小。 (2)南北半球:受地转偏向力影响,北半球风向右偏,如上面的甲图;南半球风向左偏,如上面的乙图。 |
(对应学生用书第33～38页)
考点一 大气的受热过程
(2015·广东卷,2)大规模的火山爆发可能造成地表温度下降。其合理的解释是火山爆发导致( )
A.大气二氧化碳浓度增加
B.高纬度地区极光现象减少
C.地球表面长波辐射增强
D.到达地面的短波辐射减弱
思路点拨:地表热量的根本来源是太阳辐射,温度下降说明地表获得的热量减少。火山爆发大气中二氧化碳浓度增加—大气逆辐射增强—使地表温度上升。极光现象—与地表温度无关。地表温度升高—地表长波辐射增强。火山爆发—火山灰进入大气层—对太阳辐射削弱作用增强—到达地面的短波辐射减少—地表温度
下降。
答案:D
1.大气的垂直分层
(1)大气各层次温度变化及与人类的关系
①对流层:气温随高度升高而降低,大气下热上冷,空气上升,对流运动显著,风、云、雨、雪等天气现象都发生在这一层,因此与人类的关系最密切。
②平流层:气温随高度升高而升高,因而大气平稳,以水平运动为主,天气晴朗,适合飞机飞行。
③高层大气:气温随高度增加先降低后升高,此层存在若干电离层,处于高度电离状态,能反射短波无线电波,对无线电通信有重要作用。
(1)对流层在不同纬度厚度不同,低纬度为17km～18km,中纬度为10km～12km,高纬度为8km～9km。
(2)平流层的22km～27km处存在臭氧层,是地球生命的天然屏障。
(2)气温垂直递减率的变化
正常情况下,海拔每升高100米,气温下降约0.6℃。
2.对流层的逆温现象及影响
(1)逆温的概念
一般情况下,对流层气温上冷下暖。但在一定条件下,对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象,这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。
(2)逆温的类型
类型 | 发生的条件 | 出现的地区 |
辐射 逆温 | 经常发生在晴朗无云的夜间,由于地面有效辐射很强,近地面大气层气温迅速下降,而高处大气层降温较慢 | 中高纬度大陆 |
平流 逆温 | 暖空气水平移动到冷的地面或气团上 | 中纬度沿海地区 |
地形 逆温 | 主要由地形造成,由于山坡散热快,冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖空气被较冷的空气抬挤上升 | 盆地和谷地中 |
锋面 逆温 | 锋面之上的暖空气与锋面之下的冷空气之间温度差异显著 | 锋面活动地区 |
(3)辐射逆温的形成及消失过程图解
(4)逆温的影响
无论哪种条件造成的逆温,都会对大气质量造成很大的影响。逆温层的存在,造成局部大气上热下冷,阻碍了空气垂直运动的发展,使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在它的下面,使能见度变差,空气污染加重;尤其是城市及工业区上空,由于凝结核多,易产生浓雾天气,有的甚至造成严重的大气污染事件,如光化学烟
雾等。
3.对流层大气的受热过程
(1)图示受热过程
(2)大气对太阳辐射的削弱作用
削弱 | 主要作用 | 典例 |
吸收 | 对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收红外线,平流层大气中的臭氧层吸收紫外线 | 平流层中的气温随高度的增加而上升,地面生物免遭过多紫外线的侵害 |
反射 | 大气中的云层和尘埃将投射到其上的太阳辐射的一部分反射回宇宙空间 | 夏季天空多云时,白天的气温不会太高 |
散射 | 空气分子或微小尘埃使一部分太阳辐射改变方向,从而不能到达地面 | 蓝、紫色光最容易被散射,故晴朗的天空呈蔚蓝色;日出前的黎明、日落后的黄昏,天空仍然明亮 |
注:对流层大气基本上不能直接吸收太阳辐射的能量。
(3)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重也不同。
③气象因素:大气状况不同,地面获得的太阳辐射也不同。
4.大气受热过程原理的应用
(1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响
温室气体大量排放→大气吸收地面辐射增多→大气逆辐射增强,保温作用增强→气温升高,全球气候变暖
(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深秋利用烟雾防霜冻;③干旱半干旱地区果园中铺砂或鹅卵石,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。
(3)利用大气的削弱作用原理分析某一地区太阳能的多寡。
①高海拔地区
地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富
②内陆地区
气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→太阳能丰富 →大气的削弱作用弱
③四川盆地
(2018·宁夏银川模拟)地膜覆盖是一种现代农业生产技术,进行地膜覆盖栽培一般都可获得早熟增产的效果。读图,结合所学知识,回答(1)～(2)题:
(1)我国华北地区在春播时进行地膜覆盖,可有效地提高地温,保障了农作物的正常发芽生长,其主要原理是( )
A.减少了地面热量的损失 B.增强了大气逆辐射
C.增强了太阳辐射的总量 D.增强了对太阳辐射的吸收
(2)山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖地膜,其主要的作用是( )
A.减弱地面辐射,保持地温
B.反射太阳辐射,降低地温
C.反射太阳辐射,增加光效
D.吸收太阳辐射,增加地温
解析:(1)A (2)C 第(1)题,我国华北地区春播时地温较低,进行地膜覆盖,可有效减少地面热量的散失,起到保温的效果。第(2)题,夏季在果树下进行地膜覆盖可反射太阳辐射,增加光效,提高光合作用效率,使苹果着色均匀,提高产品质量。
考点二 热力环流
(2015·四川卷,8)下图为北半球某平原城市冬季等温线分布图。读图,回答下题:
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.大气污染不易扩散至郊区
D.不易受郊区燃烧秸秆烟雾的影响
思路点拨:市中心与郊区的气温差异——市中心多上升气流——降水的可能性大。市中心平均气温比郊区高——降雪的可能性较郊区小。城市环流——大气污染物容易扩散至郊区。城郊间的环流圈之内——市中心易受郊区燃烧秸秆烟雾的影响。
答案:A
1.常见的热力环流形式及其影响
海 陆 风 | 图示 | |
影响 | 使滨海地区气温日较差减小,降水增多 | |
山 谷 风 | 图示 | |
影响 | 在山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底,较冷空气在谷底和盆地内集聚,原有暖空气上升易形成逆温层,阻碍了空气的垂直运动,易加剧大气污染 | |
城市热岛环流 | 图示 | |
影响 | 一般将绿化带布置于气流下沉处及下沉距离以内,将卫星城或污染较重的工厂布局于下沉距离之外 |
2.等压面图
(1)气压高低
①气压的垂直递减规律。由于大气密度随高度增加而降低,在垂直方向上随着高度增加气压降低,如下图,在空气柱L1中,PA′>PA,PD>PD′;在L2中,PB>PB′,PC′>PC。
②同一等压面上的各点气压相等。如上图中PD′=PC′,PA′=PB′。综上分析可知:PB>PA>PD>PC。
(2)等压面的凸凹
等压面凸向高处的为高压,凹向低处的为低压,可形象记忆为“高凸低凹”。另外,近地面与高空等压面凸起方向相反。
(3)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)近地面天气状况和气温日较差
等压面下凹者,多阴雨天气,日较差较小;
等压面上凸者,多晴朗天气,日较差较大。
(2019·山西太原模拟)海子写过一首诗《面朝大海,春暖花开》,某些影视剧中往往让女主角面朝大海,在海风吹拂下让头发向后飘逸以反映女主角的快乐心情。甲、乙两图分别是“北半球某滨海地区海陆环流图”和“气温变化特征图”。读图,回答(1)～(2)题:
(1)甲图中①、②、③、④四处气温最高的是( )
A.①处 B.②处 C.③处 D.④处
(2)为了完成材料中女主角头发向后飘逸的场景,应选择哪个时段完成拍摄( )
A.16时至次日8时
B.8时至16时
C.18时至次日6时
D.6时至18时
解析:(1)D (2)B 第(1)题,近地面大气海拔越高气温越低,故①④处气温大于②③处。①处气流下沉,④处气流上升,①处气温低于④处,故气温最高的是④处。第(2)题,女主角面朝大海,头发向后飘逸,因此风从海洋吹向陆地,即近地面海洋气压高于陆地气压,说明海洋气流垂直下沉,陆地气流垂直上升,陆地气温高于海洋气温,结合乙图可知,适宜时段为8时至16时。
考点三 大气的水平运动
(2018·北京卷,6)下图为北半球某日02时海平面气压分布图(单位:百帕)。读图,回答下题:
据图推断( )
A.北京风速大,风向偏东南
B.甲地可能出现强降水天气
C.极地气温低,气压值最高
D.热带太平洋洋面生成台风
思路点拨:据图判断,甲地位于低压(气旋)中心,且等压线密集,气流上升强烈,水汽凝结,易成云致雨,形成强降水天气,B项正确;北京位于高压(反气旋)中心的东部附近,等压线较稀疏,风速较小,A错误;根据等压线数值可知,此时气压最高值出现在北京的西北部,即亚洲的蒙古、西伯利亚一带,C错误;此时北半球为冬季,而热带太平洋的台风主要生成于夏秋季节,D错误。
答案:B
1.风向和风力大小的判断方法
(1)根据等压线图确定任一地点的风向
第一步,画出水平气压梯度力。在等压线图中,按要求画出过该点的切线,并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压,但并非一定指向低压中心),表示水平气压梯度力的方向。
第二步,画出风向。确定南、北半球后,沿水平气压梯度力的方向向右(北半球)或左(南半球)偏转,画出实线箭头,即为经过该点的风向。如下图所示(以北半球气压场为例)。
第三步,说出风向。风从哪里来就是什么风向,如画出的风向箭头为东北指向西南,即为东北风。
(2)根据风向标和风向玫瑰图判断风向
①风向标由风杆和风尾组成,风杆(长线段)上绘有风尾(短线段)的一方指示风向。风尾上的横杠表示风速,一横表示风力二级,最多三横,就是六级,风力再大就用风旗表示,例如“”就表示北风四级。
②“风向玫瑰图”是一个给定地点一段时间内的风向分布图。通过它可以得知当地的主导风向和最小风频。最常见的风向玫瑰图是一个不规则的折线图,折线上不同的点的方位即为该地区的风向,与原点之间的距离与这个方向的风频呈正
相关。
(3)根据“左右手”法则判断风向
在等压线图上判断风向时可用“左右手”法则,北半球用右手,南半球用左手。具体方法:伸出右(左)手,手心向上,让四指指向水平气压梯度力的方向,拇指指向就是风向。如下图所示:
(4)风力大小判定
①同一等压线图上,等压线密集,风力大;等压线稀疏,风力小。如下图中甲处风力大于乙处。
②不同等压线图上,若比例尺相同,相邻两条等压线数值差越大,风力越大。如下图中B处风力大于A处。
③不同等压线图中,若相邻两条等压线数值差相等,比例尺越大,风力越大。如下图中C处风力大于D处。
2.风压定律
在北半球,背风而立,高气压在右后方,低气压在左前方;在南半球,背风而立,高气压在左后方,低气压在右前方。
影响风向和风力的其他因素
(1)狭管效应原理
地形的狭管作用,当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大。当流出峡谷时,空气流速又会减缓。这种地形峡谷对气流的影响,称为“狭管效应”。由狭管效应而增大的风,称为峡谷风或穿堂风,图中河西走廊就具有狭管效应。
(2)风向和风力随海拔的变化原理
随海拔升高,空气运动所受摩擦力变小,故风速增大,风向偏转角度增大,北半球风向逐渐向右偏转(如图),南半球逐渐向左偏转。
(2018·河北石家庄模拟)下图示意某一等高面。P1、P2为等压线,P1、P2之间的气压梯度相同。①～⑧是只考虑水平受力,不计空气垂直运动时,O点空气运动的可能方向。读图,回答(1)～(2)题:
(1)若图示为北半球,P1>P2,则O点风向为( )
A.④或⑤ B.③或④
C.⑥或⑦ D.⑤或⑥
(2)若图示为高空等高面,P1<P2,则O点风向为( )
A.③或⑦ B.①或⑧
C.⑦或⑧ D.②或③
解析:(1)B (2)A 第(1)题,根据水平气压梯度力由高压指向低压,并垂直于等压线的特点,判断O的水平气压梯度力方向为⑤。图示为北半球,受地转偏向力影响,风向应向右偏转,如果摩擦力为零,偏转成与等压线平行,即图中的③;若摩擦力不为零,风向向右斜穿等压线,与④相同。第(2)题,根据题干条件,图示为高空等高面,摩擦力为零,风向应偏转成与等压线平行,只有③、⑦符合条件。
(对应学生用书第38页)
等压线图—认识气压系统
在同一水平面上气压相等的各点的连线就是等压线。等压线实际上是等压面和等高面的交线,所以等压线分布图表示在同一高度上气压水平分布的状况。“高压”和“低压”是针对同一水平面上的气压差异而言的。
气压系统 | 特征 | 注意点 |
高压中心 | 等压线闭合,气压值中高周低 | 最外一条封闭等压线以内是高压中心或低压中心的范围 |
低压中心 | 等压线闭合,气压值中低周高 | |
高压脊 | 高气压延伸出来的狭长区域 | 高压脊控制地区与高压中心天气状况相近,以晴朗天气为主 |
低压槽 | 低气压延伸出来的狭长区域 | 低压槽往往与锋面结合在一起,其控制地区以阴雨天气为主 |
(2018·安徽百校联考)下图示意某区域2016年某月29日08时海平面气压形势。图示天气系统正以75千米/小时的速度东移。据此回答(1)～(2)题:
(1)图示M地29日08时的风向为( )
A.东北风 B.西北风 C.东南风 D.西南风
(2)与29日08时相比,M地风向基本逆转的时间大致是( )
A.29日14时 B.29日20时
C.30日02时 D.30日08时
解题思路:第(1)题,由图可知闭合曲线里为一局部高压中心。M地位于高压中心东侧,该处水平气压梯度力大致指向东,北半球水平运动物体右偏,则风向为西北风。第(2)题,图中M点西侧的高压中心和M点大致相隔10个经度,与29日08时相比,风向基本逆转时,M点应位于该高压中心的西侧对称点附近,即该高压中心东移20个经度;结合图中M地纬度可大致计算出东移20个经度的距离,再结合75千米/小时的速度,可计算出约耗时24小时以上。
答案:(1)B (2)D
