第2节
大气受热过程
一、大气对太阳辐射的削弱作用
1.三种削弱作用比较:
削弱作用
特点
具体表现
反射
无选择性
云层越低、越厚,云量越多,反射越强
散射
有选择性
太阳辐射可见光中波长较短的蓝光、紫光容易被空气分子散射
吸收
有选择性
臭氧主要吸收紫外线;水汽和二氧化碳主要吸收红外线;可见光吸收得很少
2.太阳辐射的地区差异:低纬度太阳辐射多,两极地区少。
二、大气对地面的保温作用
1.大气保温作用原理:
(1)地面升温:地面吸收太阳辐射后升温,同时向大气层释放地面辐射。
(2)大气增温:地面辐射释放的热量绝大部分被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收,大气吸收地面辐射后增温。
(3)大气保温:大气在增温的同时,向外辐射长波辐射,其中大部分射向地面称为大气逆辐射,它把热量归还给地面,在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用。
2.大气的削弱作用和保温作用的共同意义:
大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用,减小了气温的日较差,为生物的生长发育和人类的活动提供了适宜的温度条件。
判断下列说法的正误
1.云层越低、越厚,云量越多,散射作用越强。
(×)
2.夏季天空多云时,白天的气温不会过高,与大气反射有关。
(√)
3.
可见光中波长较短的红外光易被散射。
(×)
4.
吸收作用具有选择性。
(√)
将大气成分与吸收的太阳辐射对应连线
在图上填出①②③④代表的含义。
提示:①太阳辐射;②地面辐射;③大气辐射中射向宇宙空间的部分;④大气逆辐射。
判断下列说法的正误
1.太阳辐射到达地面,地面吸收后增温,故太阳是地面的直接热源。
(√)
2.地面增温后形成地面辐射,大气吸收后增温,太阳是近地面大气的直接热源。
(×)
3.物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越长。
(×)
4.天空中云层越厚、湿度越大,大气逆辐射越弱。
(×)
能力一 大气对太阳辐射的削弱作用
1.大气对太阳辐射削弱作用的三种形式:
削弱形式
作用特点
参与作用的大气成分
被削弱的辐射
形成的自然现象
吸收作用
选择性(平流层大气中的臭氧吸收紫外线;对流层中的水汽和二氧化碳吸收红外线;对可见光吸收很少)
臭氧、水汽、二氧化碳
紫外线、红外线
反射作用
无选择性
云层、较大尘埃
各种波长的太阳辐射
夏季多云的白天气温不太高
散射作用
选择性(蓝、紫色光向四面八方散射)
空气分子、微小尘埃
波长较短的蓝、紫色光
晴朗的天空呈蔚蓝色
无选择性(各种波长的太阳辐射向四面八方散射)
颗粒较大的尘埃等
各种波长的太阳辐射
阴天天空呈灰白色
2.大气对太阳辐射的削弱作用随纬度、时间而有变化:
(1)随时间变化(图1)。
太阳高度越大,太阳辐射经过大气的路程越短,被大气削弱得越少,辐射作用越强;反之,被大气削弱得越多,辐射作用越弱。
(2)随纬度变化(图2)。
纬度越低,太阳高度越大,太阳辐射经过大气的路程越短,被大气削弱得越少,辐射作用越强;纬度越高,太阳辐射被大气削弱得越多,辐射作用越弱。
【特别提醒】散射示意图
【知识拓展】天空的颜色
仰望天空,你所看到的颜色就是太阳光被大气中的气体分子散射后形成的颜色。在太阳辐射的可见光中,波长较短的蓝色光最容易被散射,所以晴朗的天空呈现蔚蓝色。
日出或日落时分,太阳高度角小,太阳光要穿过一层比正午时更厚的大气层,大部分蓝色光线已经被散射掉了,剩下主要包括红色和橙色的可见光。所以天空看起来是橙红色,绚丽多彩。
(2021·深圳高一检测)下图是大气受热过程示意图,完成(1)～(3)题。
(1)图中序号含义正确的是
( )
A.①太阳辐射
B.②地面辐射
C.③大气逆辐射
D.④削弱作用
(2)近地面大气的主要直接热源是
( )
A.①
B.②
C.③
D.④
(3)沙漠地区白天气温高主要因为
( )
A.①增强
B.②较强
C.③减弱
D.④不变
【解析】(1)选A,(2)选C,(3)选B。第(1)题,图示大气热力作用的基本过程,①表示到达大气上界的太阳辐射,太阳辐射穿过大气会被大气削弱,则②表示到达地面的太阳辐射;地面吸收了太阳辐射则发出地面辐射③,大气对地面长波辐射具有很强的吸收能力,之后大气发出大气辐射,其中射向地面的部分④表示大气逆辐射。大气逆辐射把能量还给了地面,对地面起了保温作用。第(2)题,近地面大气对太阳辐射的吸收作用不强,而对地面长波辐射具有很强的吸收能力,故近地面大气的直接热源是地面辐射。第(3)题,沙漠地区云少,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,气温较高。
(2021·太原高一检测)读“大气受热过程图”,回答(1)～(3)题。
(1)使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是( )
A.①—②—③
B.①—④—②
C.②—③—④
D.③—④—②
(2)影响近地面大气温度随高度升高而递减的是箭头
( )
A.①
B.②
C.③
D.④
(3)青藏高原与同纬度地区相比太阳辐射强,但气温低,主要是由于
( )
A.大气吸收①辐射少
B.大气吸收②辐射少
C.地面吸收③辐射少
D.地面吸收④辐射少
【解析】(1)选B,(2)选B,(3)选B。第(1)题,太阳辐射将能量传递给地面,地面再将能量传给大气,大气将能量返还给地面。第(2)题,近地面大气的主要直接热源为地面辐射,近地面大气温度随高度升高而递减,图中②表示地面辐射。第(3)题,青藏高原海拔高,大气稀薄,大气对太阳辐射削弱的少,到达地面的太阳辐射较多,故太阳辐射强,即地面吸收的④辐射多;其气温低的原因是大气稀薄,大气吸收的地面辐射少,所以大气返还给地面的少,即吸收的②辐射少,导致③辐射少。
能力二 大气对地面的保温作用
1.大气的增温过程:
大气的受热过程和保温作用可形象地概括为“太阳暖大地”“大地暖大气”“大气还大地”,具体图解如下:
2.利用保温作用原理解释地理现象:
(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响。
(2)应用于农业生产实践,提高生产效益。
①采用塑料大棚发展农业,玻璃温室育苗等。(减少热量散失)。
原理:塑料薄膜、玻璃能让太阳短波辐射透射进入,而地面长波辐射不能穿透塑料薄膜或玻璃散失,从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。
②秋冬季节,北方农田人造烟雾防霜冻;寒潮来临前,菜农在蔬菜大棚内洒水防霜冻等。(增强大气逆辐射)
原理:人造烟雾使大气中的二氧化碳和固体杂质增加,从而增强大气对地面辐射的吸收,增强大气的保温效应。在大棚内洒水,增加棚内空气中的水汽,增强大气对地面辐射的吸收,增强大气逆辐射。
③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。(改变下垫面性质)
原理:沙或鹅卵石的比热容小,白天升温快,夜晚降温快,可以增大果园中的昼夜温差。
(3)昼夜温差大小的分析。
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。
【特别提醒】大气逆辐射并非只有晚上存在
大气逆辐射是大气辐射的一部分,是始终存在的,白天辐射更强。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;晚上,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,因而容易产生只有晚上存在大气逆辐射的误解。
铁观音是中国十大名茶之一,是乌龙茶类的代表。铁观音原产福建省安溪县,发现于1723—1735年,安溪县被农业部命名为“中国乌龙茶(名茶)之乡”。
秋冬季节,当地茶农采取熏烟驱霜(晚霜来前,气温降至2℃左右时燃烧秸秆、柴草,以减轻晚霜冻害)。
该地区春季易受低温、霜冻的影响,为减少春茶产量及品质的下降的情况,当地茶农常采用的方法之一是喷水,防茶树受冻,以减少损失。
(1)霜冻为什么多出现在秋冬季节晴朗的夜晚 (综合思维:要素的综合)
提示:一是秋冬季节气温较低,二是晴天晚上云少,大气逆辐射弱,气温低,水汽遇冷凝结成霜冻。
(2)燃烧秸秆、柴草防霜冻理论依据是什么 (人地协调观:人地关系的措施)
提示:燃烧秸秆、柴草产生大量的烟雾,由于人造烟幕相当于增加了大气中尘埃、二氧化碳的含量,能大量吸收地面辐射,从而增强了大气逆辐射,对地面起到保温作用,从而能防御霜冻。
(3)茶农喷水防茶树受冻的地理原理是什么 (人地协调观:人地关系的措施)
提示:一方面,可以使空气中水分增多,增加大气的保温效应,增强大气逆辐射,减小温度变化,起到防茶树受冻的作用;另一方面,水附着在茶树叶片上,夜晚降温慢,减小温差,防茶树受冻。
下图是“大气受热过程示意图”。读图,回答(1)～(3)题。
(1)①～④序号正确的是
( )
A.①-地面辐射
B.②-大气辐射
C.③-太阳辐射
D.④-大气逆辐射
(2)图中,近地面大气的直接热源来自
( )
A.① B.② C.③ D.④
(3)古人有“放火作煴,少得烟气,则免于霜矣”的防御霜冻的做法,该做法使
( )
A.①减弱
B.②增强
C.③减弱
D.④增强
【思路点拨】解该类题应从以下三点入手:
(1)读图要注意两个“面”即“大气上界面”和“地面”。
(2)依据两个“面”确定四个辐射的方向。
(3)依据辐射方向确定“辐射源”,确定辐射名称和热量传播空间。
【解析】(1)选D,(2)选C,(3)选D。第(1)题,读图可知①代表到达大气上界的太阳辐射;②代表到达地面的太阳辐射;③代表地面辐射;④代表大气逆辐射。第(2)题,近地面大气主要的直接热源是地面辐射。第(3)题,烟雾能吸收地面辐射,然后以大气逆辐射的形式还给地面,所以④增强。
【补偿训练】
雾霾,是雾和霾的组合词。雾霾常见于城市。中国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报,统称为“雾霾天气”。下图为大气受热过程示意图。读图,完成第(1)、(2)题。
(1)关于图中各数码所代表的内容,叙述正确的是
( )
A.③代表近地面大气的主要的直接热源
B.④代表的辐射主要被大气中的臭氧吸收
C.⑤代表的辐射与天气状况无关
D.①④所代表的主要辐射波长的大小关系是①<④
(2)雾霾天气时,图中
( )
A.①减弱
B.②减弱
C.③增强
D.⑤增强
【解析】(1)选D,(2)选D。第(1)题,大气的受热过程包括大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用。大气对太阳辐射的削弱作用包括大气的吸收、反射和散射作用。读图,①为太阳辐射,②为反射,③为到达地面的太阳辐射,④为地面辐射,⑤为大气逆辐射。④代表近地面大气的主要的直接热源,故A项不符合题意;②代表的辐射主要被大气中的臭氧吸收,故B项不符合题意;⑤代表的辐射与天气状况有关,故C项不符合题意;①④所代表的主要辐射波长的大小关系是①<④。第(2)题,雾霾天气时,大气逆辐射⑤增强。
图1 大气对地面的保温作用简化图
图2 对流层大气受热过程示意图
图3 大气对地面的保温作用变式图
1.图形实质:试题中的大气对地面的保温作用简化图、变式图、大气受热过程图等都是教材图呈现的大气对地面的保温作用示意图的变形。做这类题目,要弄清楚太阳辐射、地面辐射、大气吸收、大气辐射、大气逆辐射等箭头的含义,并结合生活中的实例来分析。
2.学科素养:读懂此图需要具备一定的综合思维与地理实践力等学科素养。
大气对地面的保温作用示意图
思考:
(1)图中有两个太阳辐射,有何差异
提示:上面的太阳辐射是到达大气上界的太阳辐射,下面的太阳辐射是被削弱后到达地面的太阳辐射。
(2)太阳辐射、地面辐射、大气辐射按波长分,分别属于什么辐射
提示:太阳辐射属于短波辐射,地面辐射和大气辐射属于长波辐射。
(3)全球变暖主要是由二氧化碳增多导致的,请结合上图说明原因。
提示:二氧化碳属于温室气体,二氧化碳增多,能大量吸收地面辐射,从而增强了大气逆辐射,使温度升高。
(4)一天中气温最高、最低大约出现在什么时间
提示:最高大约出现在午后2:00。最低出现在日出前后。
(5)露和霜冻一般出现在晴朗的夜晚,为什么
提示:晴朗的夜晚,云量少,大气吸收少,大气逆辐射弱,降温快,水汽易凝结形成露和霜冻。
(水平1)读到达地面的太阳辐射示意图,完成1、2题。
1.图中数字表达的含义正确的是
( )
A.①-地面反射
B.②-大气反射
C.③-大气散射
D.④-地面吸收
2.大气中二氧化碳浓度增加,将导致
( )
A.①增加
B.②减弱
C.③增强
D.④减弱
【解析】1选B,2选C。第1题,图中①是到达地面的太阳辐射,②大气反射,③是大气的吸收,④大气散射。第2题,二氧化碳浓度增加,可以更多地吸收太阳辐射中的红外线,所以③将增强。
(水平1、2)李商隐有诗句“秋阴不散霜飞晚,留得枯荷听雨声”。下图示意地球大气受热过程。读图,完成3～5题。
3.“秋阴不散霜飞晚,留得枯荷听雨声”,主要是因为此时
( )
A.①强
B.②弱
C.③弱
D.④强
4.图中数码表示短波辐射的是
( )
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
5.我国北方地区的农民为了使庄稼免受冻害,在深秋的夜晚往往会在田间点燃柴草,防御霜冻。点燃柴草有利于
( )
A.增强①辐射
B.增强②辐射
C.增强③辐射
D.增强④辐射
【解析】3选D,4选A,5选D。第3题,“秋阴不散霜飞晚,留得枯荷听雨声”诗中的“阴”“雨”说明了天气,连日阴云不散,夜间大气逆辐射较强,因此出现“霜飞晚”。第4题,①是到达大气上界的太阳辐射,②是被大气削弱后到达地面的太阳辐射,③是地面辐射,④是大气逆辐射。太阳辐射属于短波辐射,地面辐射、大气逆辐射属于长波辐射。第5题,燃烧柴草可以放出二氧化碳和烟尘,增强大气逆辐射,使大气对地面的保温效应增强,从而保护作物免受冻害。
6.(水平1、2)读大气对地面的保温作用图,回答下列问题。
(1)图中字母代表的箭头含义分别是:
A ;B ;C ;D ;
G
;Ⅰ 。
(2)从数量上看,A>D的原因是 。图中I的作用是 。
(3)试比较晴天与阴天的气温日较差的大小: 。原因是什么
(4)深秋,我国北方有寒潮活动的地区,农民常用浓烟笼罩大白菜地,可以防止大面积冻害,其主要原因是什么
(5)如果夜晚多云,人们制造烟雾是否有必要,为什么
【解析】第(1)题,根据图中各箭头的指向和粗细即可判断出A～J的含义。第(2)题,A>D的原因是大气对太阳辐射的削弱作用,使到达地面的太阳辐射比大气上界的要小;图中I是大气逆辐射,其作用是补偿地面损失的热量。第(3)题,就气温的日较差而言,晴天时大,阴天时小,这主要和大气对太阳辐射的削弱作用及大气逆辐射的强弱有关。第(4)题,浓烟中含有大量二氧化碳气体和尘埃,能大量吸收地面长波辐射,增强大气逆辐射,对地面起到保温作用。第(5)题,多云的夜晚,大气逆辐射强,地面降温慢,温度不会太低。
答案:(1)太阳辐射 大气吸收的太阳辐射 大气反射、散射的太阳辐射 地面吸收的太阳辐射 大气吸收的地面辐射 大气逆辐射
(2)大气的削弱作用 补偿地面损失的热量
(3)晴天大,阴天小 晴天:白天大气的削弱作用弱,温度高,夜晚大气逆辐射弱,温度低,温差大;阴天:白天大气的削弱作用强,温度不高,晚上大气逆辐射强,温度不低,故温差较小。
(4)浓烟中含有大量二氧化碳,能大量吸收地面长波辐射,增强大气逆辐射,对地面起到保温作用。
(5)没有必要。因为夜间多云,大气逆辐射强,气温不会太低,一般不会产生冻害。
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13
-第三节 大气热力环流
一、大气热力环流的形成
1.大气运动:
(1)原因:太阳辐射在地球表面的差异分布,造成不同地区气温不同,并导致水平方向上各地间的气压差异,引起大气运动。
(2)分类:大气运动分为垂直运动和水平运动。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉,大气的水平运动即是风。
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(如图)。
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处空气聚集,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:在同一水平面上,空气由高气压区流向低气压区。
二、自然界的大气热力环流
1.常见热力环流形式:山谷风、海陆风和城市热岛环流。
2.案例:山谷风。
(1)概念:山谷风是在天气晴朗的山地区域,风向昼夜间发生反向转变的风,有山风和谷风之分。
(2)形成:白天空气自山谷沿山坡上升,形成谷风,夜间空气沿山坡流向山谷,形成山风。
(3)特点:谷风的风速大于山风,谷风沿山坡上行时,常形成山顶积云,甚至出现降水。
判断下列说法的正误
1.大气的水平运动即是风。
(√)
2.垂直方向上的气压值总是近地面大于高空。
(√)
3.近地面空气受热的地方气压高,空气受冷的地方气压低。
(×)
4.空气水平运动的原因是同一水平面上存在气压差。
(√)
1.在图中的线上标注箭头,以表示因冷热不均引起空气的运动状况。
2.在上图中甲、乙、丙对应的近地面及高空标注高气压或者低气压。
3.画出等压面(线)。
提示:
能力一 大气热力环流的形成与常见形式
1.热力环流的形成:
2.热力环流中的几个规律:
①近地面的气压高于对应的高空的气压;
②近地面:热低压,冷高压;
③近地面为低压,则气流上升;近地面为高压,则气流下沉;
④同一垂直方向上,近地面与高空气压高低相反,等压面弯曲相反;
⑤等压面上凸的地方为同一水平面的高压;等压面下凹的地方为同一水平面的低压。
【特别提醒】气流并不一定从高气压区流向低气压区
水平方向上的气流总是从高气压区流向低气压区,垂直方向上可能从低气压区流向高气压区。
3.热力环流的常见形式:
(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减小,夏季气温低,空气较湿润,是避暑的好地方。
(2)山谷风。
①成因分析——山坡的热力变化是关键。
②影响与应用。
山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底,使谷底和盆地内形成逆温层,大气稳定,易造成大气污染。所以,山谷地区不宜布局有污染的工业。
(3)城市热岛环流。
①成因分析。
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,而将卫星城或污染较重的工厂布置在下沉距离之外。
(2020·山东7月合格考)海陆风是海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流。阅读图文资料,完成下列问题。
(1)近海地区海、陆间温度差异,主要是由于 造成的。
(2)根据大气热力环流原理,补充完成海风形成过程示意图。
(3)在下图中线条上添加箭头,以正确表示气流运动方向。
【思路点拨】解答该题的思路如下:
【解析】第(1)题,由材料“海陆风是海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流”可知,近海地区海、陆间温度差异是海洋、陆地的比热容差异造成的,海洋比热容大于陆地,白天升温比陆地慢,晚上海洋降温幅度小,造成近海地区海洋与陆地温度的差异。第(2)题,由图可知,白天,海洋比陆地升温慢,气温比陆地低;海洋是低温,气流下沉,形成高气压;陆地气温高,气流上升,形成低气压。第(3)题,作图时先画垂直箭头,海洋气温低,气流下沉,箭头向下;陆地气温高,气流上升,箭头向上;近地面海洋气压高于陆地,气流由海洋吹向陆地;高空陆地上空气压高于海洋上空,气流由陆地吹向海洋。
答案:(1)海洋和陆地比热容不同(海陆热力性质差异)
(2)①低 ②高 ③下沉 ④上升
(3)气流运动方向如下图所示。
(2021·沈阳高一检测)北京怀柔区的雁栖湖(图1)是以湖面为中心的水陆区域,风光旖旎,湖水清澈。每年春秋两季常有成群的大雁来湖中栖息,故而得名。2014年11月5日APEC峰会在北京雁栖湖拉开帷幕,2017年5月上旬举办“一带一路”倡议国际峰会,峰会让雁栖湖的名字声誉鹊起。现在雁栖湖已经成为北京市民假期休闲旅游的好去处。据此,完成(1)～(3)题。
(1)雁栖湖旁有一度假村,图2中能正确反映雁栖湖与度假村之间近地面风向的是
( )
A.①②
B.③④
C.①④
D.②③
(2)造成度假村近地面风向昼夜变化的原因是
( )
A.太阳辐射不同
B.地势起伏不同
C.地表物质不同
D.人为原因差异
(3)暑假,小明一家去图示度假村度假,其原因可能是
( )
A.白天有清凉的湖风
B.白天有温暖的湖风
C.夜晚有清凉的湖风
D.夜晚有温暖的湖风
【解析】(1)选B,(2)选C,(3)选A。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。符合的是③④。第(2)题,度假村为陆地,比热容小,白天升温快,气温高,气流上升,气压低,水库水比热容大,升温慢,气温低,气流下沉,为高压,所以白天风由水库吹向度假村;夜晚度假村降温快,温度低,气流下沉,气压高,水库降温慢,气温高,气流上升,为低压,所以夜晚风由度假村吹向水库;而引起昼夜风向变换的是度假村与水库下垫面物质比热容大小不相同,所以造成该地近地面风向昼夜变换的原因是下垫面。第(3)题,由材料信息可知该度假村是位于雁栖湖旁边的,夏季白天该度假村有清凉的湖风,暑假在此度假是比较舒服的;夜晚风从沿湖地区陆地吹向湖面是陆风。
【补偿训练】
(2020·常州高一检测)读我国某海滨地区不同时间旗帜主要飘动方向示意图,完成(1)、(2)题。
(1)若旗帜飘动方向反映的是该地一日内主要风向的变化,则
( )
A.甲为白天,吹海风
B.乙为白天,吹陆风
C.甲为夜晚,吹陆风
D.乙为夜晚,吹海风
(2)若旗帜飘动方向反映的是该地一年中盛行风向的变化,则
( )
A.甲为春季
B.甲为夏季
C.乙为冬季
D.乙为夏季
【解析】(1)选C,(2)选D。第(1)题,从图中可以看出,甲图吹陆风,为晚上;乙图吹海风,为白天。第(2)题,一年中盛行风向的变化表现为:甲图为冬季,吹西北季风;乙图为夏季,吹东南季风。
能力二 热力环流中等压线(面)的判读与应用
1.分布规律和特点:
(1)气压的垂直递减规律。由于大气密度随高度增加而降低,不同高度的大气所承担的空气柱高度不同,导致气压在垂直方向上随高度增加而降低。
(2)近地面与高空等压面凹凸方向相反。
(3)等压面的凹凸与气压高低的关系。
因地面冷热不均,导致同一水平面上出现气压差异,进而等压面发生弯曲,即等压面凸向高空的为高气压,下凹的为低气压,可形象记忆为“高凸低凹”。(具体如下图所示)
2.综合应用:
以等压面为背景,结合气压的分布规律,等压面主要有以下用途。
(1)判断近地面的气温高低。
判读依据:高空与近地面温压相反。
Pa高→PA低→TA高(A地热,B地冷)。
(2)判断下垫面性质。
①判断陆地与海洋、季节或月份。
判读依据:夏天热,陆地比海洋更热,形成低气压;冬天冷,陆地比海洋更冷,形成高气压。
举例:若上图为北半球7月份图→北夏→近地面低气压的为陆地,Pa高→PA低→A为陆地,B为海洋;
若上图B为陆地,则Pb低→PB高→TB
低→陆地冷,为冬季→南半球7月份或北半球1月份。
②判断城区与郊区。
判读依据:城区是热岛,气温高的为城区。
举例:Pa高→PA低→TA高(热)
→A为城市。
③判断绿地与裸地。
判读依据:绿地同海洋,裸地同陆地。
举例:若上图为北半球7月份图→北夏→近地面低气压的为陆地,Pa高→PA低→A为裸地,B为绿地。
(2021·长沙高一检测)读北半球某地的气压分布图,完成下列问题。
(1)判断甲、乙、丙、丁四地气压的大小关系;并在图中用箭头标出环流模式。
(2)甲、乙两地中气温较高的是 地,其对应的天气状况常为 天气,气温日较差较大的是 地。
(3)在图中画出高空的等压面弯曲状况。
【思路点拨】解答本题可按如下思路进行:
【解析】第(1)题,以北半球某地的气压分布图为背景,综合考查热力环流的形成原理。根据近地面等压面弯曲情况可判断出甲地是高压,乙地是低压,热力环流即可画出,为逆时针方向。甲、乙、丙、丁气压大小即可判断出甲>乙>丙>丁。第(2)题,乙地为上升气流,多阴雨天气。甲地为下沉气流,多晴朗天气。甲、乙两地气温较高的是乙地,甲地的气温日较差较大。第(3)题,高空的等压面弯曲状况与近地面相反。
答案:(1)甲>乙>丙>丁。 画图略。(呈逆时针运动)
(2)乙 阴雨 甲
(3)略。(与近地面弯曲方向相反)
图1 热力环流示意图
图2 某节能房屋示意图
1.图形实质:试题中的大气热力环流变式图都是教材图呈现的大气热力环流形成示意图的变式。做这类题目,要弄清楚热力环流的形成过程,热力环流中等压线的弯曲和生活中的热力环流。
2.学科素养:读懂此图需要具备一定的综合思维、区域认知和地理实践力等学科素养。
思考:
(1)若A、B、C三地受热不均匀,气流在垂直方向上会发生怎样的变化
提示:据大气的热胀冷缩的物理特性可知,若A、B、C三地受热不均匀,A地面受热气体膨胀上升;B(C)地面冷却气体下沉。
(2)这种垂直方向气流的运动对A、B、C高空和近地面的气压有何影响 A、B、C同一高度的气压不一样会使空气如何流动
提示:①A地空气受热上升,近地面气压变低,高空气压变高。②B、C两地遇冷空气下沉,近地面气压变高,高空气压变低。A、B、C同一高度的气压不一样,空气从气压高的地方流向气压低的地方。
(水平1、2)在水库及其周围,由于地面热容量的差异,导致了局部小气候的产生。读图,回答1、2题。
1.若该水库旁建有一度假村,上面四幅图中,能正确反映该水库与度假村之间风向的是
( )
A.①②
B.③④
C.①④
D.②③
2.关于水库对库区周边地区的影响,正确的是
( )
A.风力减弱
B.雷电、阵雨等天气现象增加
C.气温年较差增大,日较差减小
D.增加周边地区空气湿度
【解析】1选B,2选D。第1题,根据温压定律来判断,近地面温度高,气压低;近地面温度低,气压高;大气由气压高的地区流向气压低的地区,白天水库温度低,夜间水库温度高,由此判断③④正确。第2题,水库改变局部地区的地面状况,使气温日较差、年较差减小,空气湿度增大,降水量增多,因水面摩擦力小,库区风力增大。
3.(水平1、2)读“我国东部沿海某地高空等压面示意图”,回答问题。
(1)高空C比D的气压 (高或低)。地面A比B的气压 (高或低)。
(2)A比B的温度 (高或低)。
(3)A、B、C、D之间的热力环流呈 (顺或逆)时针方向流动。
(4)如果A地是海洋,B地是陆地,则此时应该是 (填“白天”或“夜晚”),此时A地与B地间吹 风(填“海”或“陆”)。
(5)此时A与B相比,日温差大小比较为 。
【解析】第(1)题,C处等压面上凸,故为高压;D处等压面下凹,故为低压。地面A比B的气压低。第(2)题,地面A比B的气压低,故A比B的温度高。第(3)题,A、B、C、D之间的热力环流呈顺时针方向流动。第(4)题,白天吹海风,夜晚吹陆风,故此时应该是夜晚,此时A地与B地间吹陆风。第(5)题,A为上升气流,多阴雨天气,阴天相对于晴天,白天温度较低,夜晚温度较高,故温差小。
答案:(1)高 低
(2)高
(3)顺
(4)夜晚 陆
(5)B>A
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-第一节 大气的组成与垂直分层
一、大气的组成
1.干洁空气:
成分
作用
氮
地球上生物体的基本成分
氧
人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质,并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程
二氧化碳
绿色植物进行光合作用的基本原料,对地面起着保温作用
臭氧
强烈吸收太阳紫外线,对地球生物起保护作用
2.水汽:
(1)分布规律:在水平方向上,海洋上空高于陆地上空,湿润地区上空高于干旱地区上空;在垂直方向上,一般自地面向高空逐渐减少。
(2)影响:在大气温度变化的范围内,水汽可发生固、液、气三态的转化,产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。
3.杂质:
(1)分布规律:随时间、地点、天气条件而变化。通常,在近地面大气中,陆上多于海上,城市多于乡村,冬季多于夏季。
(2)影响:使大气能见度变差,但作为凝结核,又是成云致雨的必要条件。
二、大气的垂直分层
根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异,大气自下而上可划分为对流层、平流层和高层大气。
1.对流层:
(1)位置:大气最低层。
(2)组成:整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质,大气中污染物多集中在这一层。
(3)厚度:低纬度地区17～18千米,高纬度地区8～9千米。
(4)特征。
①气温随高度升高而递减。
②大气对流运动显著。
③天气现象复杂多变。
(5)与人类活动关系:与人类的关系最为密切。
2.平流层:
(1)位置:对流层顶向上至50～55千米高空。
(2)组成:15～35千米含有大量臭氧。
(3)特征。
①气温随高度增加而迅速上升。
②大气以水平运动为主。
③无云雨现象,能见度好。
(4)与人类活动关系:适合高空飞行。
3.高层大气:
(1)位置:平流层顶以上的大气。
(2)特征。
①气压很低,密度很小。
②空气高度电离,形成若干电离层。
(3)与人类活动关系:电离层反射无线电波,对无线电通信具有重要作用。
判断下列说法的正误
1.干洁空气主要成分是氮和氧。
(√)
2.大气圈中最多的成分是氧。
(×)
3.臭氧对人类和动物是无害的。
(×)
4.二氧化碳是光合作用的基本原料,对地表气温没有影响。
(×)
结合大气垂直分层示意图。
1.写出A、B、C三层分别代表哪一层
提示:A层对流层,B层平流层,C层高层大气。
2.据图说出A层的气温变化特点
提示:气温随高度升高而递减。
3.天气现象复杂多变的是哪一层
提示:对流层(A层)。
判断下列说法的正误
1.全球各地对流层的高度是一样的。
(×)
2.对流层的厚度低纬度地区大于高纬度地区,夏季大于冬季。
(√)
3.高层大气气温随高度的升高而升高。
(×)
4.对流层的高度受地面影响很大。
(√)
能力一 大气的垂直分层与人类关系
大气的垂直分层与人类关系:
垂直分层
高度分布
主要特点
与人类关系
对流层
高度因纬度而异:低纬17～18
km;中纬10～12
km,高纬8～9
km
①气温随高度增加而递减;②大气下热上冷,空气上升,对流现象显著;③天气复杂多变
与人类关系最密切:人类生活在该层底部
平流层
对流层顶向上到50～55
km
①气温随高度升高而迅速上升;②大气下冷上热,以平流运动为主
①天气晴朗,适合高空飞行;②O3吸收紫外线,是人类生存环境的天然屏障
高层大气
平流层顶到大气上界
①在60～500
km高空,存在若干电离层;②温度随高度增加先降低后升高
对无线电通信有重要作用
下图为大气垂直分层示意图。读图,回答(1)、(2)题。
(1)图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是
( )
A.① B.② C.③ D.④
(2)对短波通信具有重要意义的电离层位于
( )
A.Ⅰ层顶部
B.Ⅱ层底部
C.Ⅱ层中部
D.Ⅲ层
【思路点拨】解答该类问题的思路如下:
(1)依据高度判断Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是哪个大气层。
(2)依据各层的气温变化特征确定垂直方向气温变化曲线。
(3)依据各层大气的特点及其与人类的关系知识分析回答问题。
【解析】(1)选B,(2)选D。第(1)题,对流层中,气温随高度的增加而降低,高度每增加1
000米,温度下降6℃;平流层中,地球大气中臭氧集中的地方,尤其是在其下部臭氧浓度最大,由于臭氧层能大量吸收紫外线而使空气温度大大升高,因而温度随高度的上升而升高,到顶部温度升高到最大值。高层大气分为中间层、热层和散逸层,中间层中气温随高度增加而降低,热层中气温随高度增加而升高,散逸层中温度高,但温度变化小,近似等温。根据各层温度变化,可推知变化曲线为②。第(2)题,电离层是地球大气的一个电离区域。由于受地球以外射线(主要是太阳辐射)对中性原子和空气分子的电离作用形成的。
【补偿训练】
(2020·西宁高一检测)2017年4月20日晚,中国首单“太空快递”正式发出,两天后到达离地面380
km的天宫二号。读大气垂直分层示意图,完成(1)、(2)题。
(1)关于大气各层特点的叙述正确的是
( )
A.大气质量约75%都在a层
B.纬度越高a层层顶越高
C.b层是臭氧吸收红外线而增温
D.高层大气对流明显,天气多变
(2)下列是“太空快递”升空新闻上部分网友的弹幕,没有道理的是
( )
A.我晕,越来越缺氧
B.经历了风吹雨打,前途晴空万里
C.小哥不易啊,一阵冷一阵热地往上飞
D.我要飞得更高,离地300千米去见我的彩虹妹妹
【解析】(1)选A,(2)选D。第(1)题,据图可知,a为对流层,大气质量约75%都在对流层,故A项正确;纬度越低,热量越丰富,对流层高度越高,纬度越高,对流层的高度越低,故B项错误;b为平流层,大气以平流运动为主,臭氧吸收紫外线放热而增温,故C项错误;对流层的大气对流明显,天气多变,不是高层大气。第(2)题,“太空快递”由对流层上升到高层大气,随着高度的升高引力减小,大气越来越稀薄,氧气越来越少,所以越来越缺氧;在对流层会出现风雨雷电等天气现象,在平流层大气以平流运动为主,会出现晴空万里的现象;在对流层气温随着高度的升高而下降,在平流层气温随着高度的上升而上升,会出现一阵冷一阵热地往上飞;彩虹出现在对流层中,300千米的高空不会有彩虹出现。
能力二 对流层大气的逆温现象
1.气温垂直递减率的变化:
正常情况下,气温随海拔升高而逐渐降低,海拔每升高100m,气温下降0.6
℃(如图1),但是在不同的地点和不同的时间,可能会小于0.6
℃或者大于0.6
℃,如图2表现为曲线变陡或变缓,在①情况下,大气对流运动会更加强烈,在②情况下,大气的对流运动会减弱,大气比较稳定。
2.逆温现象:
(1)类型。
类型
成因
特点
辐射逆温
地面辐射冷却,在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射冷却快,离地面越近,降温越快
大陆上常年均可出现,尤以冬季最强
平流逆温
暖空气水平移动到冷的地面或水面上,而发生的冷接触作用
愈近地表,降温愈快
锋面逆温
冷暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部
出现于锋面附近
地形逆温
冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动
出现于山谷或盆地
(2)逆温的形成消失过程。
3.逆温的影响:
(1)有利影响。
①逆温可提高谷地在冬季的温度,冻害得以避免或减轻;
②抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。
③逆温出现在高空,有利于飞机的飞行。
(2)不利影响。
①逆温时大气结构比较稳定,容易加重大气污染。
②对天气的影响:容易产生大雾等不利天气。
③对交通的影响:能见度降低,地面湿滑。
一般情况下,大气温度随着高度增加而下降,可是在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象,气象学上称之为“逆温”,发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。
由于“逆温层”的存在,大气很稳定,对流作用减弱,空气中水汽、尘埃和其他污染物不易向高空扩散,只能滞留在近地面。张华居住在某重工业城市,他习惯于在清晨的林荫道上跑步。
(1)画出对流层大气(正常情况下)气温的垂直变化图,当近地表大气出现逆温时,画出大气的气温垂直变化图。(地理实践力:搜集、处理地理信息和画图的能力)
提示:
(2)根据上图说明他选择的锻炼时间是否科学 请你帮他分析原因。(综合思维:要素的综合)
提示:不科学。清晨,大气逆温层存在,大气对流运动微弱,城市空气中的水汽、尘埃和其他污染物不易向高空扩散,大气污染物浓度较高。日出前绿色植物以呼吸作用释放二氧化碳为主,造成清晨林荫道上的空气中二氧化碳含量较高。
晴朗无风的夜晚,地面因辐射而失去热量,近地面大气冷却强烈,高空大气冷却较慢,气温从地面开始向上递增,称为辐射逆温。读下图,回答(1)、(2)题。
(1)图中a表示辐射逆温形成前的气温垂直分布,一般出现在午后;b表示辐射逆温形成后,一般出现在黎明以前。则c出现的时间最可能是
( )
A.上午
B.正午
C.傍晚
D.凌晨
(2)逆温的影响有
( )
①利于污染物的扩散
②利于雾的形成
③抑制沙尘暴的发生
④减轻山区农作物冻害
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②④
【解析】(1)选A,(2)选B。第(1)题,c表示逆温逐渐消失,故c出现的时间是在黎明之后,午后之前即上午时间。第(2)题,逆温出现后近地面温度低,高空温度高,气体不易发生对流运动,不利于污染物的扩散,故①错误;由于近地面的温度较低,有利于水汽凝结成雾,故②正确;逆温出现后,大气运动会减弱,可以抑制沙尘暴的发生,故③正确;山区农作物分布海拔较高,如处于逆温层,温度较高可以减轻冻害,故④正确。
2019年入冬以来,雾霾天气在我国频繁出现,空气质量问题已引起全社会关注。下图示意气温垂直分布的4种情形。读图完成(1)、(2)题。
(1)假设四幅气温垂直分布图反映了一次雾霾天气的生消过程,则正确反映雾霾天气生消过程的是
( )
A.①→②→③→④
B.④→①→②→③
C.③→④→①→②
D.②→③→④→①
(2)图中最有利于大气污染扩散的情形是
( )
A.①
B.②
C.③
D.④
【解析】(1)选D,(2)选A。第(1)题,雾霾的形成与逆温有密切的关系,故雾霾的生消过程与逆温过程大体一致。图中②→③→④→①的顺序是逆温由出现到消失的过程。第(2)题,读图可知,①情形时气温随高度的增加而降低,利于空气对流运动及大气污染物的扩散。②③④情形时均存在气温随高度的增加而升高的情况,即大气中均存在逆温层。逆温层底部气温低、顶部气温高,不利于空气的对流运动,大气污染物不易扩散。
【补偿训练】
读某地气温垂直分布图,读图回答(1)、(2)题。
(1)甲、乙、丙、丁四图中最不利于大气污染物扩散的是
( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
(2)若该地气温由甲逐渐演变到丁,则造成气温垂直变化的原因可能是
( )
①台风过境
②晴朗无云的夜晚
③冷空气南下
④热带海洋气团影响
⑤暖锋过境
⑥连续阴雨
A.①④
B.③⑥
C.②③
D.⑤⑥
【解析】(1)选C,(2)选C。第(1)题,从图中可以看出只有甲图气温是随海拔上升而不断递减,因此甲不存在逆温现象,有利于大气对流运动,有利于大气污染物扩散;乙、丙、丁存在逆温现象,不利于大气对流运动,不利于大气污染物扩散。丙的逆温最严重,且逆温层最厚,所以丙最不利于大气污染物扩散。第(2)题,乙图从近地面开始出现逆温,丙图逆温层进一步上升,丁图逆温从近地面开始渐渐地消失,这种逆温层的出现可能与地形、辐射、平流、锋面等原因有关。台风过境不会导致逆温现象,故①错;晴朗无云的夜晚,地面因辐射而失去热量,近地面气层冷却强烈,较高气层冷却较慢,从地面开始向上气温递增,为辐射逆温,故②对;对流层中,冷暖空气相遇,暖空气密度小,爬升到冷空气的上面,两者之间形成一个倾斜的过渡区锋面。在锋面上,如果冷暖空气的温度差比较显著,也可能出现逆温,因此冷空气南下时,冷暖气团差异明显,容易出现逆温现象,故③对;热带海洋气团影响不易导致逆温现象,故④错;暖锋过境,冷暖气团温度差异不明显,因而不易出现逆温现象,故⑤错;连续阴雨使昼夜温差不大,不易出现逆温现象,故⑥错。
(水平1)在对流层中,大气的组成并不是固定不变的。据此回答1、2题。
1.大气中含量虽很少,但却是天气变化重要角色的物质是
( )
A.二氧化碳和臭氧
B.氩和氖
C.水汽和杂质
D.氮和氧
2.人类活动造成的大气污染,已导致大气中一些成分比例发生明显变化,表现在
( )
A.臭氧增多
B.氧气增多
C.水汽增多
D.二氧化碳含量增加
【解析】1选C,2选D。第1题,水汽可发生固、液、气三态的转化,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,杂质作为凝结核,又是成云致雨的必要条件。第2题,化石燃料的燃烧和森林的破坏使大气中二氧化碳的含量在近300年里大量增加。
(水平1)2018年12月22日,中国航天科工集团“虹云工程”首颗卫星成功发射,该卫星在距离地面1
000千米的轨道上围绕地球运行。下图为大气垂直分层示意图。读图完成3、4题。
3.“虹云工程”首颗卫星从发射到进入预定轨道,下列描述正确的是
( )
①太阳辐射逐渐增多
②气压逐渐降低
③空气密度逐渐减小
④臭氧含量逐渐减少
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
4.“虹云工程”首颗卫星从发射到进入预定轨道,依次经过
( )
A.对流层 大气上界 高层大气
B.高层大气 平流层 对流层
C.平流层 高层大气 对流层
D.对流层 平流层 高层大气
【解析】3选A,4选D。第3题,“虹云工程”首颗卫星从发射到进入预定轨道,越往上空气密度越小,对太阳辐射的削弱越小,因此太阳辐射逐渐增多,①正确;越往上空气密度越小,气压逐渐降低,②正确;由于重力作用,空气主要集中在近地面,越往上空气密度越小,③正确。根据所学知识可知,臭氧层位于平流层,从地面往上,先是臭氧含量增大,过了臭氧层后,臭氧含量逐渐减少,④不正确。第4题,图中显示,从地面到大气上界,地球大气层分别为对流层、平流层和高层大气。“虹云工程”首颗卫星从发射到进入预定轨道,即从地面上升至1
000千米高空,该卫星依次经过对流层、平流层、高层大气。
5.(水平1、2)读大气的垂直分层示意图,完成下列问题。
(1)依次写出图中字母A、B、C代表的各大气分层名称。
(2)写出A层干洁空气中含量最多的大气成分。简述图中A层大气所具有的特点。
(3)图中B层大气被誉为“地球生命的保护伞”,请说明其中的原因。该大气分层非常利于高空飞行,简要分析其中的原因。
(4)写出电离层位于图中大气层的哪一分层(用字母表示),说明电离层对于人类有什么重要作用。
【解析】第(1)题,读图,图中字母A代表对流层、B代表平流层、C代表高层大气。第(2)题,干洁空气中含量最多是氮。图中A是对流层,集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质。地面辐射是大气的主要直接热源,所以气温随高度的增加而降低。热空气上升,冷空气下沉,空气对流运动显著,天气现象复杂多变。第(3)题,图中B层大气是平流层,该层中的臭氧能够强烈吸收太阳辐射中的紫外线,使地球生物免受强烈太阳紫外线的伤害,因此被誉为“地球生命的保护伞”。该层以水平运动为主,气流平稳利于高空飞行。第(4)题,电离层位于图中大气层的C层,即高层大气。
电离层大气处于高度电离状态,能反射短波无线电波,对无线电通信有重要作用。
答案:(1)对流层、平流层和高层大气。
(2)氮。集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质;气温随高度的增加而降低;空气对流运动显著;天气现象复杂多变。(任答其中三点即可)
(3)该层中的臭氧能够强烈吸收太阳辐射中的紫外线,使地球生物免受强烈太阳紫外线的伤害。大气以水平运动为主,气流平稳;水汽、杂质少,天气晴朗,能见度高。
(4)C层。能反射短波无线电波,对无线电通信有重要作用。
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13
-第三章
1.宏观思路:
本章知识层层递进、环环相扣。大气的组成和垂直分层影响大气的受热过程,不同地区受热不均引起大气的热力环流。因此,学习时应注意把握不同节次之间的内在联系,理清知识点之间在内在逻辑关系。
2.复习策略:
认识角度
从总体看,教材呈现了与大气相关的最基础知识内容:大气的基本成分,大气的热量传输过程与大气最简单的运动形式,旨在让学生了解人类生存的大气层(对流层)的基本物质组成和运动特点。教材在内容编排上,设置了较多的客观事实和适量的探究活动,引导学生知晓并理解大气的基本组成成分,大气中热量的来源与传递,对流层大气的特点、热力环流及其与人类生产生活的联系等。
列表比较
列表比较大气的垂直分层,对比不同分层的气温变化、大气运动状况和与人类的关系
过程推理
首先,通过借助示意图、文字描述或观察模拟实验等,认识大气受热过程和热力环流的形成原因和过程,然后根据其原理分析生活中典型的实例,如海陆风、城市风和山谷风等,最后,能够分析相关现象对人类的影响
图像运用
充分借助教材中的各种图形、图像,增强对大气受热过程和热力环流的直观认识。也可以通过简单的模拟实验,更直观地了解热力环流的形成过程
一、等压线示意图的判读
等压线图是等值线图的一种,表示在同一海拔上气压水平分布状况的图。常见的等压线图有气压场类型图(下图)、某时地面气压等值线图、某时地面气压场图。在同一水平面上,每一条等压线上的气压值相等。等压线图的判读和应用是高考中经常出现的考查要点,判读时关键是抓住等压线数值特征、分布特征及组合特征。
1.基本概念:
(1)低压中心:等压线呈闭合曲线,中心气压比四周气压低(中心为上升气流)。
(2)高压中心:等压线呈闭合曲线,中心气压比四周气压高(中心为下沉气流)。
(3)高压脊:高气压延伸出来的狭长区域,弯曲最大各点的连线叫脊线。
(4)低压槽:低气压延伸出来的狭长区域,弯曲最大各点的连线叫槽线。
(5)鞍部:两处低压和两个高压交汇处,其气压值比高压中心低,比低压中心高。
2.判读方法:
(1)判断风向和运用。
①北半球近地面气压场中风向是由高压指向低压并向右斜穿等压线;南半球近地面气压场中风向是由高压指向低压并向左斜穿等压线。
②在高空中,风向与等压线平行。
a.北半球近地面风:
b.北半球高空风:
(2)风向的运用。
利用风向可判断以下几方面问题:
①等压线值的变化规律:顺着风向,等压线值越来越小。
②判断南北半球:风向在水平气压梯度力的右侧——北半球;风向在水平气压梯度力的左侧——南半球。
③判断高压和低压:近地面,观测者背风而立,北半球,高压在右后方,低压在左前方;南半球,高压在左后方,低压在右前方。
(3)判断风力(风速)大小。
①等压线密集——气压水平梯度力大——风力大。
②等压线稀疏——气压水平梯度力小——风力小。
(4)判断天气状况。
①由高纬吹向低纬的风——寒冷干燥。
②由低纬吹向高纬的风——温暖湿润。
③低气压过境时,多阴雨天气;高气压过境时,多晴朗天气。
④低气压中心和低压槽控制区多阴雨天气,高压中心和高压脊控制区多晴朗天气。
读北半球某地大气的水平运动等压线示意图,图中数值①>②>③>④>⑤。据此完成(1)、(2)题。
(1)在a、b、c、d四点中风力最大的是
( )
A.a
B.b
C.c
D.d
(2)b点的风向为
( )
A.北风
B.西风
C.南风
D.西南风
【解析】(1)选D,(2)选A。第(1)题,从图中等压线的分布可知,d处等压线最密,故水平气压梯度力最大,风力也最大。第(2)题,b地水平气压梯度力指向东南,在地转偏向力和摩擦力作用下,会形成北风。
二、热力环流的“一个过程、两个方向、三个关系”
1.一个过程:
近地面
冷热不均空气的垂直运动(上升或下沉)同一水平面上存在气压差异空气的水平运动热力环流。
2.两个气流运动方向:
(1)垂直运动——受热上升,冷却下沉。
(2)水平运动——从高压指向低压。
3.三个关系:
(1)近地面和高空的气压类型相反关系:
(2)温压关系:近地面热低压、冷高压(如上图中甲、乙、丙三地所示)。
(3)风压关系:水平方向上,风总是从高压吹向低压(如上图中a、b、c、d处所示)。
暑假期间,小明和父母到山东省青岛市旅游,根据图文材料回答(1)、(2)题。
(1)小明和父母一起去野餐。下图能反映小明野餐的篝火堆及其周边烟气运动情况的是
( )
(2)小明发现当地风向具有明显的昼夜变化,并绘制如下示意图。则图示时间
( )
A.海面气压较低
B.陆地气温较低
C.正值白天
D.正值夜晚
【解析】(1)选B,(2)选C。第(1)题,根据热力环流的原理,受热处气流上升,遇冷处气流下沉。篝火堆处气温高,气流上升。周围气温较低,气流下沉,烟气随之下沉。根据图示箭头方向,能反映小明野餐的篝火堆及其周边烟气运动情况的是图B。图A、图C、图D的篝火处箭头都应上升。第(2)题,由图可知,烟尘由海洋方向飘向陆地方向,推测海洋为高压,陆地为低压,陆地气温高于海洋气温,正值白天。
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