第十讲冷热不均引起的大气运动.doc

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宁乡十一中2015年高考地理一轮复习学案
第十讲 冷热不均引起的大气运动
知识要求
了解大气的组成、垂直分层以及大气的热力作用；理解大气运动的成因及规律；进一步理解等压线图的判读及运用
能力要求
能运用大气分层与热力作用的相关知识解决生产、生活中的实际问题；运用等压线图或等压面图分析大气运动规律及其对生产、生活的影响

考点一 大气的垂直分层和对流层大气受热过程
自主学习1：读图3-2-2回答下列问题：
(1)大气垂直分层的依据是__________ ______。
(2)A层是_________层，B层是___________层，C层是___________层。
(3)A层气温随高度___________，因为_____________________________________________；
B层气温随高度_____________， 原因是__________________________________________；
(4)对流运动强烈的是——层，有利于飞机飞行的是_______层，对无线电短波通信有影响的是_______层，发射的人造卫星在_______层中运行。在_______层中可发现极光(填代号)。
(5)某波音飞机起飞时，机场风雨交加，飞机起飞后，迅速做爬升运动，结合所学知识，解释这是为什么?

例1、（09年上海地理第六题） (六)大气圈是自然界最活跃的组成部分。在不同的大气分层中，演绎着各种自然现象。
23.在下列各组大气垂直分层中，总体而言，温度随着高度的增加而上升的一组是（ ）
A.对流层、电离层 B.平流层、电离层
C.平流层、中问层 D.对流层、中间层
一、对流层大气的受热过程
自主学习2：同学们自学教材，自主完成下列问题：
请在大气的受热过程示意图中，注出太阳辐射、大气削弱作用、地面辐射、大气吸收、大气辐射、大气逆辐射。
1、太阳辐射是 波辐射，地面、大气辐射是 波辐射。
2、大气对太阳辐射的削弱作用主要表现在 作用、 作用、 作用。
3、大气的受热过程：太阳辐射通过大气，大气对太阳辐射削弱得 ，大部分太阳辐射到达 ， 受热，产生 辐射， 辐射绝大部分被 吸收，所以， 是近地面大气主要、直接的热源。
4、大气保温作用：大气在增温的同时产生 辐射，其中绝大部分以 辐射方式把热量还给地面，对地面起到 作用。
影响地面辐射的主要因素有： 、 、 。
小结：大气的受热过程就是太阳晒热了地面，地面烘热了大气。太阳辐射是大气的根本热源，地面辐射是大气的直接热源。
现象探究：
l 为什么多云的白天温度不会太高？
l
l 晴朗的天空为什么是蔚蓝色的？
图3
l
例2（2013年北京卷）图3为地球大气受热过程示意图。读图，回答第5题。
5．大气中
A．臭氧层遭到破坏，会导致①增加
B．二氧化碳浓度降低，会使②减少
C．可吸入颗粒物增加，会使③增加
D．出现雾霾，会导致④在夜间减少
例3、（09年上海文综第18题）22.2008年初的雪灾与大气的逆温现象有关。逆温是指对流层中气温随高度上升而增高的现象。下列四图中表示近地面逆温现象的是（ ）

A B C D
例4、（2013年新课标1卷）36.阅读图文资料，完成下列要求。
居住在成都的小明和小亮在“寻找最佳避寒地”的课外研究中发现，有“百里钢城”之称的攀枝花1月平均气温达13.6℃（昆明为7.7℃，成都为5.5℃），是长江流域冬季的“温暖之都”。图7a示意攀枝花在我国西南地区的位置，图7b示意攀枝花周边地形。

金

2000
0
10
20km
1500

攀枝花
图7b

1000
7556
山峰/高程/米7556
河流
等高线
国界
昆明
攀枝花
7556
6740
250
300
1000
1050
沙
江
3000
1000
1000

图7a

（1）分析攀枝花1月份平均气温较高的原因。（8分）

【反思归纳】影响气温高低的因素：

例5、（09年广东文基第43题）气象谚语有“露重见晴天”的说法。就此现象，下列叙述正确的是 （ ）
A.天空云量少，大气保温作用强 B.地面辐射强，地表降温慢
C.空气中水汽少，地表降温慢 D.大气逆辐射弱，地表降温快
例6、（2013年新课标2卷）地膜覆盖具有保温、保湿、保土等作用，可有效提高农作物产量和农产品质量。我国目前使用的地膜多是超薄型地膜，易破，难回收，难以自然降解，造成严重的“白色污染”据此完成3题
3.我国大部分地区使用地膜覆盖主要在于
A. 春季 B. 夏季 C.秋季 D.冬季
例7、（2012年四川卷）表1为某地气候相关数据。读表回答6～7题。表1
经纬度位置
1月平均气温
（℃）
7月平均气温
（℃）
年降水量
（mm）
多年平均暴雨日数（天）
33°N，98°E
－12.8
8.7
561.4
＜0.2
6. 影响该地气温特征的主导因素是
A. 纬度位置 B. 海陆位置 C. 地形 D. 植被
[温馨提示]
1.逆温对人类生产、生活的影响
对流层气温有时会出现下列情况：①海拔上升，气温升高；②海拔上升1 000米，气温下降幅度小于6 ℃。这就是逆温现象，
(1)出现多雾和晴朗干燥的天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便。
(2)加剧大气污染。逆温的出现使空气垂直对流受阻，造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。
(3)对航空造成影响。若逆温出现在低空，多雾天气给飞机起降带来麻烦；若逆温出现在高空，对飞机飞行较为有利。
2．昼夜温差大小的分析
分析昼夜温差的大小，主要结合大气受热过程原理从地势高低、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。
3．大气保温作用原理在生产生活中的应用
(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
O3、N2O等)((CO2、CH4、)→增多(排放)→辐射增多(吸收地面)→升高(气温)→变暖(全球)
(2)在农业中的应用：利用温室大棚生产反季节蔬菜；利用烟雾防霜冻；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)秋冬季节，北方农民常用人造烟幕的办法来增强大气逆辐射，使地里的农作物免受冻害。
考点二 热力环流
结合生活实际，请分析热力环流的产生。

演绎深化
1、海陆风——陆地与海洋的热容量不同，陆地热容量小，升温快降温也快，因此，白天陆地升温快，热空气上升地面形成低气压；而海洋升温慢空气较冷，形成高气压，因此近地面空气有海洋流向陆地，形成海风。夜间则相反，形成陆风。
例8、（原创题）影视剧中往往让女主角面朝大海，海风吹拂下让头发向后飘逸以反映女主角的快乐心情。结合“北半球某滨海地区海陆环流图”（甲图）和“气温变化特征图”（乙图），回答（1）～（2）题。
（1）图甲中①、②、③、④四处气温最低的是（ ）
A.①处 B.②处 C.③处 D.④处
（2）为了完成女主角头发向后飘逸的场景，如果你是导演，你会选择什么时间段来完成拍摄
A.16时至次日8时 B.8时至17时 C.18时至次日6时 D.6时至18时
2、城市热岛环流
完成课文48页活动（1）（2）小题，得出结论：市区比郊区气温_____(高/低)，在右图中用箭头标出形成的热力环流情况,近地面风由______(郊区/市区)吹向_____(郊区/市区)。
假如你是城市规划者，请思考：
（1）、要在图中布局火电厂，为减少对市区空气的污染，你会选择哪个地点(用序号)？请说明你的理由。

（2）、为使市区的大气质量改善，你会选择哪个或者哪些地点大量植树种草(用序号)？请说明你的理由。

受热上升
总结：地面冷热不均 垂直运动→同一水平面的 差异→水平运动
冷却下沉
形成热力环流
延伸：读图3-2-5完成下列要求：
(1)A，B气压高的是_____；C，D气压低的是______；A，B，C，D中气压最高的是_________。
(2)A，B，C，D中气温最高的是_______________。
(3)在图中画出热力环流的方向。
(4)若AC的垂直距离为1 000米，C点的气温为20℃，则A点的气温为_______℃。
(5)C地的天气状况是_____________________。
(6)C地比D地的气温日较差________(小或大)。
规律总结：根据气压分布规律判断气压高低
1. 热力环流中等压面弯曲规律和气压分布特点
近地面气温高，气流________，近地面形成______压，等压面凸向____处，而在高空空气集聚形成____压，等压面凸向____处。近地面气温低，空气________，近地面形成______压，等压面凸向____处，而在高空由于空气下沉形成____压，等压面凸向____处。
2.垂直方向上，随着海拔升高，气压降低，这取决于不同高度所承担的空气柱的长度不同。如右图所示：A点所在平面承受空气柱的高度为h2， B点为h1，h2＞h1，故A点气压高于B点。
[温馨提示]掌握热力环流的形成过程，关键把握以下两点关系：
(1)温压关系——甲、乙、丙三地

(2)风压关系：水平方向上，风总是从高压区吹向低压区——①②③④处的风向。
[关键提示] (1)图中气压的高低是相对于同一水平高度而言的，因而图中高压的数值并不一定大于低压的数值。在同一水平面上，高压的数值大于低压；在垂直方向上，近地面低压的数值要高于对应高空高压的数值。
(2)气流不一定由高气压区流向低气压区。在同一水平面上，气流总是从高气压区流向低气压区；但在垂直方向上气流运动主要受地面温度变化影响，则有可能由低气压区流向高气压区。
考点三 大气的水平运动——风
自主学习3：
1004百帕
1006百帕
1008百帕
1、水平气压梯度力是形成 的直接原因，其方向是 指向 ，垂直于 。
2、（1）请画出一力作用——“理想风”

1004百帕
1006百帕
1008百帕
此时风向由 指向 ，与等压线 。
（2）请画出二力作用——高空风

此时风向与等压线 。
1004百帕
1006百帕
1008百帕
（3）请画出三力作用——地面风

此时风向由 指向 ，与等压线 ，北半球 偏，南半球 偏。
[方法技巧]
1．判断风向
第一步：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，但并不一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。
第二步：确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或左(南半球)偏转30°～45°角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如图所示(北半球)。
2．判断风力大小
(1)同一等压线图上，等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小，如图中甲处风力大于乙处。
(2)不同图中，相同比例尺，相邻两条等压线数值差越大，风力越大，如图中B处风力大于A处。
(3)不同图中，若相邻两条等压线数值相等，则比例尺越大，风力越大，如图中C处风力大于D处。
学习重点：
1水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压，
2摩擦力与物体的运动方向相反，可以画出风向
3有风向和偏转关系可判断属于那个半球
小结：在三力作用下，风向与等压线斜交。
强化专练
3.下图示意某一等高面。M、N为等压线，其气压值分别为PM、PN，M、N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。回答（1）～（3）题。
（1）若此图表示北半球，PM>PN，则O点风向为（ ）
A.⑥或⑦ B.②或⑥ C.④或⑧ D.③或④
（2）若此图表示高空等高面，PM<PN，则O点风向为 （ ）
A.③或④ B.②或⑧ C.③或⑦ D.⑥或⑦
（3）近地面，空气作水平运动时，所受摩擦力与地转偏向力的合力方向 （ ）
A.与空气运动方向成180°角 B.与空气运动方向成90°角
C.与气压梯度力方向成90°角 D.与气压梯度力方向成180°角
例9、（09年全国卷文综Ⅰ第3，4，5题）下图示意某区域某月一条海平面等压线,图中N地气压高于P地.回答3～4题。
3.则 N地风向为（ ）
A.东北风 B.东南风
C.西北风 D.西南风
4.M、N、P、Q四地中，阴雨天气最有可能出现在（ ）
A.M地 B.N地 C.P地 D.Q地
例10、（2013年新课标2卷）36.阅读图文资料，完成下列要求。
在湿润和半湿润地区的湖畔、河边和海滨，偶见规模较小的沙丘群，其形成的主要条件为所在地区沙源丰畜、多风、植被稀疏。图5所示区城中，M处发育了规模较小的沙丘群;H县城附近是著名的风口，冬春季节风力尤为强劲;河流发源于黄土高原地区。
（2）分析H县城附近冬春季节风力强劲的原因(8分)

例11、（2014福建·9～10）图5示意1月、7月北半球纬向风的平均风向及风速（单位：m/s）随纬度和高度的变化。读图回答9～10题。
9.图中风向和风速季节变化最大的点是（ ）
A.① B.② C.③ D.④
10.下列地理现象与图中风向、风速纬度分布规律相似的是（ ）
A.气温分布 B.降水分布 C.地势起伏 D.洋流分布
命题视角 等压面的判读及应用
例12、下图为“美国某城市某年8月某日22时等温线图”。读图回答（1）～（3）题。
（1）O、P两点的温差最大可超过（ ）
A.4℃ B.3℃ C.2℃ D.1℃
（2）若只考虑温度因素，则近地面N点的风向为（ ）
A.东北风 B.东南风 C.西北风 D.西南风
（3）下图中与M、P、N一线上空等压面的剖面线相符合的示意图为 （ ）

A.① B.② C.③ D.④
例13、1005.0
L
1000.0
图4
N
·甲
997.5
100
0
200km
1000.0
等压线/hPa
（2013年新课标1卷）图4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4，完成9题。
9. 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
图12
例14、（2013年安徽卷）34．图12为2001年4月6日17时某区域地面天气图，虚线范围内为图示天气系统引发的某种气象灾害实时分布图。此前图示区域大部分地区表土解冻，地表干燥。阅读图文资料，完成下题。
（1）描述图示区域气压分布特点。（10分）

一、单项选择题
(2014·即墨模拟)下图为北半球某区域近地面900 hPa等压面空间高度分布图，图中数值表示等压面高度(单位：m)。据图回答1～2题。
1．下列四幅图中，与沿上图的XY方向所作900 hpa等压面剖面相符的是( )

2．下列关于图中A、B两处风向的说法，正确的是( )
A．A处吹偏北风，B处吹偏南风
B．A处吹偏南风，B处吹偏北风
C．A、B两处均吹偏北风
D．A、B两处均吹偏南风
(2014·成都质检)图Ⅰ示意某沿海地区海陆风形成的热力环流剖面图，图Ⅱ为该地区近地面与600米高空垂直气压差的分布状况，读图回答3～4题。
3．有关气压分布状况的叙述，正确的是( )
A．①地气压低于②地
B．③地气压高于④地
C．近地面同一等压面的分布高度①地比②地低
D．高空同一等压面的分布高度④地比③地更高
4．下列说法正确的是( )
A．a的风向为东南风 B．b为上升气流
C．c的风向为西南风 D．d为上升气流
右图为对流层大气某要素等值面垂直分布图，据此完成5～6题。
5．若a、b、c、d、e为不同温度值，则气压值的大小比较正确的是( )
A．甲>乙>丙>丁 B．乙>甲>丁>丙
C．甲>乙>丁>丙 D．乙>甲>丙>丁
6．若a、b、c、d、e为不同气压值，则甲、乙、丙、丁四地的气流运动方向是( )
A．甲→乙→丁→丙→甲 B．丁→丙→甲→乙→丁
C．乙→甲→丙→丁 D．乙→甲→丙→丁→乙
(2014·双鸭山统考)下图为某地区1月平均气温分布图(阴影部分为陆地)。读图，完成第7题。
7．影响图中M、N两处等温线发生明显弯曲的主要因素分别是( )
A．海陆分布，纬度位置 B．太阳辐射，大气环流
C．大气环流，下垫面 D．洋流，地形
(2014·银川质检)读我国某地气温随高度的变化图，回答8～9题。
8．关于甲、乙、丙三地的叙述，正确的是( )
A．甲地最有利于大气污染物的扩散
B．乙地大气最为稳定
C．丙地对流最旺盛
D．甲地最不利于户外运动
9．假如乙、丙两地间存在着热力环流，则两地间近地面的风向可能为( )

读某工业区不同时段气温垂直分布图，回答10～11题。
10．该日大气污染加剧，主要原因是( )
A．地面辐射减弱 B．大气逆辐射减弱
C．空气水平运动减弱 D．空气对流运动减弱
11．下列时间段空气质量最好的是( )
A．19：00～22：00 B．04：00～07：00
C．07：00～10：00 D．13：00～16：00
12．(2014·湖北七市州三模)如图是某山区学校地理兴趣小组于夏季绘制的等压面和等温面示意图(箭头表示空气流动方向)，老师发现他们已绘制的信息①、②、③、④中，只有一项是正确的。他们进行测量的时间可能是( )
A．9：00～10：00 B．21：00～22：00
C．7：00～18：00 D．13：00～14：00
二、综合题
13．(2014·济南质检)矿物能源的大量使用，会使大气中二氧化碳的浓度不断提高；开发利用新能源，可以减少二氧化碳排放，降低大气中二氧化碳的浓度。下面甲、乙两图反映的是开发利用新能源的两种途径。据此回答下列问题。

(1)冬季晴天时，在未采用任何取暖设备的条件下，图甲所示“阳光居室”室内的最高温度可达22 ℃。请分析“阳光居室”是如何达到这一保温效果的？

(2)开发利用新能源，能够减缓全球变暖。请根据“温室效应”的原理，解释其原因。

14．(2014·珠海检测)某地气压的变化，实质上是该地上空空气柱重量增加或减少的反映。气柱质量增加了，气压就升高，质量减少了，气压就下降。气压的周期性变化是指气压随时间变化的曲线呈现出有规律的周期性波动，明显的是以日为周期和以年为周期的波动，分别称为气压的日变化和年变化。阅读以上资料和图a、图b、图c、图d，完成下列问题。

(1)读图a和图b，A、B两处气压比较，哪处的气压高？________________________________________________________________________；
C、D两地气压升高的是________。
(2)不同性质的气团，密度往往不同。如果移到某地的气团比原来的气团密度大，气压随之升高。反之该地气压就要降低。我国冬季冷空气南下，流经之地的气压会________。
(3)气压的日变化曲线有单峰、双峰和三峰等形式，其中以双峰型最为普遍。其特点是一天中有一个最高值、一个次高值和一个最低值、一个次低值。读图c，一般是气压的最高值出现在________时左右。一般认为，气压的日变化与气温日变化有关。例如当白天气温最高时，低层空气受热膨胀上升，引起地面气压________；但气压极值出现的时间________(早，晚)于气温出现极值的时间。气压最高、最低值出现的时间和变化的幅度随纬度而有区别，________地区气压日变化最为明显，随着纬度增高，气压日较差逐渐________。
(4)气压的年变化是以一年为周期波动的，受气温的年变化影响很大，因而也同纬度、海陆性质、海拔高度等地理因素有关。在大陆上，一年中气压最高值出现在________季，最低值出现在________季，气压年变化值很大，并由低纬向高纬逐渐________。高山区一年中气压最高值出现在________季，和空气的受热上升关系密切。

1.解析： X、Y所在的剖面线，靠近X处的是一个低压中心，靠近Y处的是一个高压中心。从X到Y先从高压到最低压处，然后到最高压处，再到较低压处，所以A正确。
答案： A
2.解析： 由图可知，1 060 m处的等压面位置较高，即该处的等压面向上弯曲，故该处的气压较同高度处高，A位于高压的北部，故吹偏南风。同理，B处位于低压的北部，吹偏北风。
答案： B
3.解析： 甲乙两地近地面和高空的气压差，甲地气压差大，乙地气压差小，受热力环流的影响而形成，高空和近地面气压相反，那么只有甲地近地面是高压，高空是低压，乙地近地面是低压，高空是高压。
答案： B
4.解析： 受热力环流而形成的气压变化，乙地近地面气压低，是由于受热空气上升而形成，而甲地温度低，气流下沉，近地面形成高压；a和c的风向由于受地转偏向力的影响，会发生变化，南北半球没有确定，因此，a、c两地的风向既可能左偏也可能右偏。
答案： D
5.解析： 若为不同温度值，由于近地面向上气温越来越低，则乙地气温高于甲地，根据热力环流可知，甲地气压高于乙地，丁地气压高于丙地，且甲>丙，乙>丁，故应为甲>乙>丁>丙。
答案： C
6.解析： 若为不同气压值，由于从下往上气压越来越低，则乙>甲，丙>丁，分析气压不同的原因可知，乙地气温应低于甲地，故形成热力环流，方向为乙→甲→丙→丁→乙。
答案： D
7.解析： M地受北大西洋暖流的影响，气温较两侧的地区高；N地地处斯堪的纳维亚山脉，地势较高，气温较低。
答案： D
解析： 第8题，由图可知，甲地出现逆温现象，不利于近地面大气污染物的扩散，空气质量较差，不利于户外运动；乙地近地面温度较高，对流旺盛，大气稳定性最差。第9题，读图可知，乙地气温高，气流上升，近地面气压低，水平气压梯度力由丙指向乙，受地转偏向力的影响，气流在北半球向右偏转，形成东南风，C图符合题意。
答案： 8.D 9.C
解析： 图中显示从某日19时至次日10时，近地面出现了逆温现象，空气对流运动必然受阻，则近地面污染气体难以向高空扩散，导致大气污染加剧；13：00至16：00，气温基本表现为由近地面向高空降低，空气质量较好。
答案： 10.D 11.D
12.解析： 依据山谷风与热力环流知识可判断，若只有一项正确，则必然是③正确，此时出现在夜晚，由于山坡冷空气下沉使谷底较温暖的空气上升。
答案： B
13.解析： 第(1)题，“阳光居室”的保温原理与保温效应有相似之处，也有独特之处。第(2)题，从二氧化碳吸收地面长波辐射和大气以大气逆辐射的形式补偿地面热量损失两方面考虑。
答案： (1)大部分太阳辐射能透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面，地面吸收太阳辐射能而增温，并以长波辐射的形式把热量传递给室内大气，地面长波辐射不能穿透玻璃而被反射回地面，从而将热量保留在居室内。同时，封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换，加强了保温效果。
(2)开发利用新能源使大气中二氧化碳减少，大气吸收的地面辐射也会减少，大气逆辐射会变弱，大气的保温作用减弱，使气温增高趋势减缓。
14.解析： 第(1)题，气压随高度而递减所以B处气压高。C处上空空气增多，气压升高。第(2)题，冷空气密度较大，其流经之处气压升高。第(3)题，读图可知8时气压最高；低纬度地区(雅加达)气压日变化最明显，高纬度地区(莫斯科)气压日较差最小。第(4)题，由图d知大陆气压最高值出现在冬季，最低值出现在夏季。气压年变化值由低纬向高纬增大，高山区气压最高值出现在夏季。
答案： (1)B处 C处
(2)升高
(3)8 下降 晚 低纬度(热带) 减小
(4)冬 夏 增大 夏