(共66张PPT)
第二节 大气受热过程和大气运动
第1课时 大气的受热过程与热力环流
目标导航
课标要求 素养目标
运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。 1.区域认知:认识不同区域热力环流的差异。
2.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。
3.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。
4.地理实践力:利用模拟实验演示大气受热过程和热力环流原理。
预习导学
导学探究
图表解读
课堂小结
随堂练习
预习导学
自主预习
一、大气的受热过程
结合教材第34～35页相关知识,完成以下内容。
1.大气的热量来源
(1)地球大气最重要的能量来源是A 。
(2)近地面大气主要的、直接的热源是B 。
(3)对流层大气的热量主要来源于地面长波辐射。
太阳辐射
地面长波辐射
[思考1]为什么说地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源
答案:太阳辐射为短波辐射,地面辐射为长波辐射,大气吸收的热量主要为长波辐射,大气对短波辐射吸收很少。因此,地面长波辐射是近地面大气热量的主要的、直接的来源。
2.大气对太阳辐射的削弱作用: 、反射。
3.大气的受热过程
A 透过大气射到地面→地面被加热并以B 的形式射向大气→大气升温。
吸收
太阳短波辐射
地面长波辐射
温馨提示
投射到地球上的太阳辐射,要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。太阳辐射在传播过程中,小部分被大气吸收或反射,因此大气对太阳辐射具有一定的削弱作用。
二、大气对地面的保温作用
结合教材第35页相关知识,完成以下内容。
大气保温作用原理
(1)大气增温:对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强,大气在吸收地面长波辐射后会 。
(2)大气保温:大气逆辐射把热量传给地面,在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了 作用。
(3)影响大气逆辐射因素:天空有云,特别是浓密的低云时,大气逆辐射更强。
增温
保温
[思考2] 读图分析为什么阴天时气温的日较差较小。
答案:云层具有削弱太阳辐射和增强大气逆辐射的作用。白天多云,云层削弱了太阳辐射,使到达地表的太阳辐射减少,气温不会太高;夜晚多云,云层能增强大气逆辐射,使地面温度不会太低。从而减小了气温日较差。
分类 表现
垂直运动 气流 或 .
水平运动 风
三、大气热力环流
结合教材第36～38页相关知识,完成以下内容。
1.大气运动
上升
下沉
2.大气热力环流
(1)概念:由于地面 而形成的空气环流。它是大气运动的一种最简单的形式。
冷热不均
(2)形成过程。
①垂直运动。
受热
冷却
②水平运动。
高
低
[思考3]气温越高,气压越低,这种说法正确吗
答案:不正确。“气温越高,气压越低”的规律,只适用于热力条件下的下垫面,受动力因素影响的大气环流或者高空不适用于该规律。
低
高
(1)近地面大气增温的直接原因是吸收了太阳辐射能。( )
(2)大气的绝大部分成分都可以直接吸收太阳辐射。( )
(3)垂直方向的气压值总是近地面大于高空。( )
(4)空气也可以由低气压流向高气压。( )
(5)近地面与高空等压面的凹凸方向相反。( )
1.判断题
预习自评
×
×
√
×
√
2.填空题
(1)根据大气受热过程和①②③④所表示的含义,尝试把①②③④序号填写在下面的框图中。
①太阳辐射 ②地面辐射 ③地面升温 ④大气升温
①
③
②
④
(2)在图中填出近地面的冷热状况和气压高低。
高
低
高
冷
热
冷
情境诱思
导学探究
探究一 大气的受热过程
冬季有太阳的晴天,当你走进门窗关闭的封闭阳台,会感到异常温暖。
[思考]
(1)(综合思维)结合图1、图2,分析封闭阳台温度较高的原因。
答案: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)空气进行热交换,使得阳台内温度高于阳台外。
(2)(地理实践力)中纬度地区的植物园采取什么措施可以使热带植物安全越冬
答案:适宜的时间将植物移入温室;为植物加盖薄膜、草帘等。
要点归纳
1.大气受热的三个过程
包括“太阳暖大地”“大地暖大气”和“大气还大地(即大气逆辐射)”。晴天大气洁净度高,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,最高气温高,晚上保温作用弱,最低气温低,气温日较差大。如下图所示。
大气对太阳辐射的削弱作用
拓展延伸
作用
形式 作用
特点 参与作用的
大气成分 削弱的辐射 形成的自然现象
反射
作用 无选
择性 云层和较大颗粒的
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 有选
择性 空气分子、微小尘埃 可见光中波长较短的蓝、紫光 晴朗的天空呈蔚蓝色
无选
择性 较大颗粒的尘埃等 各种波长的太阳辐射 阴天的天空呈灰白色
吸收
作用 有选
择性 水汽、二氧化碳(对流层);臭氧(平流层) 水汽和二氧化碳主要吸收红外线,臭氧主要吸收紫外线 平流层中的臭氧能吸收紫外线,对地球生物具有保护作用
2.大气受热过程原理的应用
(1)大气削弱作用原理应用→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。
(2)大气保温作用原理应用→分析生产、生活现象。
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。
a.我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。
b.深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。
c.华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
d.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)分析昼夜温差大小。
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
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
下垫面
性质 下垫面的比热容大→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
(1)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。
(2)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,温度较低。
易错点拨
即时训练
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。读图表,回答(1)～(3)题。
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
(1)图中①～④序号含义正确的是( )
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
思路点拨: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是大气上界的太阳辐射,②是经过大气削弱作用后的太阳辐射,③是大气逆辐射,④是地面辐射,⑤是大气削弱后的太阳辐射。
答案:(1)D
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。读图表,回答(1)～(3)题。
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
(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( )
A.①—③—④ B.①—②—④
C.③—④—② D.④—②—③
思路点拨:第(2)题,结合大气受热过程原理分析。地面吸收太阳辐射①②升温→大气吸收地面辐射④升温→大气逆辐射③返还地面热量。
答案:(2)B
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。读图表,回答(1)～(3)题。
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
(3)与前两日相比,11月4日白天最高气温较低的原因是( )
A.辐射①减弱 B.辐射④增强
C.作用⑤增强 D.作用③减弱
思路点拨:第(3)题,结合大气受热过程分析。白天气温较低→大气对太阳辐射的削弱作用强→作用⑤增强。
答案:(3)C
探究二 大气热力环流
情境诱思
孔明灯(下图)俗称许愿灯,又叫天灯,相传是由三国时期的诸葛亮(字孔明)发明的。当年,诸葛亮被司马懿围困于平阳,无法派兵出城求救。诸葛亮制成会在空中飘浮的纸灯笼,系上求救的信息,其后果然脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。
[思考]
(1)(地理实践力)观察孔明灯,当我们将其点燃后,灯罩内的空气会如何运动
答案:孔明灯里的空气受热后膨胀上升。
(2)(综合思维)孔明灯里面蕴含着什么样的大气原理呢
答案:大气热力环流。
(3)(区域认知)判断下图中孔明灯升空位置的点,并比较A、B、C、D四点的气压大小,将四点按气压由高到低的顺序排列,用箭头表示大气运动的方向。
答案:D处。PA>PD>PC>PB。
要点归纳
1.热力环流的形成
其过程可以归纳为:
2.热力环流的几种常见形式
热力环流是一种常见的自然现象。海陆热力性质的差异,山谷、山坡的受热不均,人类活动等都可能导致热力环流的形成。常见形式如下。
常见形式 成因分析 影响与
应用
海陆风 海陆热力性质差异是前提和关键
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
山谷风 山坡的热力变化是关键
山谷(小盆地)常因夜间吹冷的山风,使谷底(小盆地)内形成逆温层,大气稳定,易造成大气污染。所以,山谷(小盆地)地区不宜布局产生污染的工业
城市风 “城市热岛”的形成是突破口
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局在下沉距离之外
即时训练
穿堂风也叫过堂风,是气象学中一种空气流动的现象,是流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风,在炎热的夏季,太阳高挂,不需要空调同样取得了纳凉的效果。下面左图为四川某山区的传统民居景观图,民居坐北朝南,房前一般为石质地面,屋后种植林木,右图为该民居穿堂风示意图。读图,回答下列问题。
(1)简述该民居建为“坐北朝南”的原因。
思路点拨:第(1)题,四川的地理位置→北半球中纬度地区→全年正午时太阳位于其正南方→房子坐北朝南的设计,利于获得较多的光照,减轻冬季冷空气的影响。
答案:(1)四川位于北半球中纬度地区,房屋坐北朝南,一方面可获得充足的阳光,另一方面可以减轻冬季冷空气的影响。
穿堂风也叫过堂风,是气象学中一种空气流动的现象,是流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风,在炎热的夏季,太阳高挂,不需要空调同样取得了纳凉的效果。下面左图为四川某山区的传统民居景观图,民居坐北朝南,房前一般为石质地面,屋后种植林木,右图为该民居穿堂风示意图。读图,回答下列问题。
(2)民居屋前石质地面,屋后种植林木,可以明显增强夏季穿堂风。请运用热力环流原理加以解释。
思路点拨:第(2)题,“穿堂风”的原理是热力环流→屋前石质地面比热容小,吸热快,升温快;屋后种植林木,林地比热容大,吸热慢,升温慢→屋前屋后的地表温差增大→屋前屋后的水平气压差变大→风力大,空气流动加快→增加“穿堂风”的强度。
答案:(2)石质地面增温较快,林木增温较慢,(房前石质地面,房后林木)增强了房前房后的温差,从而增强了房前房后的水平气压梯度力。
穿堂风也叫过堂风,是气象学中一种空气流动的现象,是流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风,在炎热的夏季,太阳高挂,不需要空调同样取得了纳凉的效果。下面左图为四川某山区的传统民居景观图,民居坐北朝南,房前一般为石质地面,屋后种植林木,右图为该民居穿堂风示意图。读图,回答下列问题。
(3)假如山东仿照图示民居建设房屋,你认为是否合理 并说明理由。
思路点拨:第(3)题,本题属于开放性题目。理由合理即可。合理→借鉴图示民居建设房屋设计,夏季气温高,利于通风降温。不合理→纬度比四川高,冬季寒冷→民居设计增强冬季风风力,不利于保温。
答案:(3)合理,山东夏季气温高,利于通风降温。不合理,山东冬季寒冷,不利于保温。
图表解读
技法点拨
等压面图和等温面图
常考图示 解读步骤
(1)判读气压高低。
①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,导致在垂直方向上随着高度增加气压降低。如左图中PA>PC,PB>PD。
②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,同一水平面上,等压面上凸处气压高,下凹处气压低,即PC>PD,PB>PA。
③同一垂直方向上,近地面和高空的气压类型相反,若近地面为高气压,高空则为低气压。
(2)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。
(3)判断近地面天气状况和气温日较差。
等压面下凹者,多阴雨天气,气温日较差较小,如左图中A地;等压面上凸者,多晴朗天气,气温日较差较大,如左图中B地。
(4)判断气温高低。
①甲处近地面等压面向下凹,说明A处气压低,由此可知甲处气流上升,说明甲处气温较高;乙处近地面等压面向上凸,说明B处气压高,由此可知乙处气流下沉,说明乙处气温较低。
②根据等压面的弯曲状况和随海拔每升高1 000米气温降低约6℃可知,A、B、C、D四处气温是TA>TB>TC>TD。
(1)随着海拔升高,等温面的温度数值逐渐降低。
(2)等温面向下凹的地区,气温较同高度其他地区低;等温面向上凸的地区,气温较同高度其他地区高。如左图中甲地为低温中心,乙地为高温中心。
(3)夏季:陆地上等温面向上凸,海洋上等温面向下凹;城市市区等温面一般向上凸。
对点练习
读某地近地面和高空四点气压图,回答(1)～(2)题。
(1)若近地面和高空四点构成热力环流,则流动方向为( )
A.O→P→M→N→O B.P→O→M→N→P
C.M→N→P→O→M D.N→M→O→P→N
解题思路:第(1)题,气流总是由高压区流向低压区,则近地面由M流向N,高空由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。
答案:(1)A
读某地近地面和高空四点气压图,回答(1)～(2)题。
(2)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( )
解题思路:第(2)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。
答案:(2)A
课堂小结
随堂练习
一、选择题
图甲为大气受热过程示意图,图乙为某地晴天和阴天的气温日变化曲线图。读图,回答1～3题。
1.图甲中字母所表示的含义对应正确的是( )
A.a―太阳辐射 B.b―大气辐射
C.c―地面辐射 D.d―大气逆辐射
解析:1.A 第1题,读图可知,a为射向地面的太阳辐射,b为地面辐射,c为大气逆辐射,d为大气对太阳辐射的反射作用,A正确。
图甲为大气受热过程示意图,图乙为某地晴天和阴天的气温日变化曲线图。读图,回答1～3题。
2.下列关于图乙中②曲线比①曲线变化幅度小的原因的叙述,正确的是( )
①夜晚大气逆辐射强,补偿了地面损失的热量
②夜晚大气逆辐射弱,减少了地面损失的热量
③阴天时,夜晚大气对太阳辐射的削弱作用强,增加了到达地面的太阳辐射 ④阴天时,白天大气对太阳辐射的削弱作用强,减少了到达地面的太阳辐射
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
解析:2.C 第2题,阴天时,白天大气对太阳辐射的削弱作用强,减少了到达地面的太阳辐射,气温比晴天时低;夜晚大气逆辐射强,补偿了地面损失的热量,气温比晴天时高。因此昼夜温差小,①④正确,故选C。
图甲为大气受热过程示意图,图乙为某地晴天和阴天的气温日变化曲线图。读图,回答1～3题。
3.我国青藏高原的年太阳辐射总量比四川盆地高得多,其原因是( )
A.青藏高原的纬度比四川盆地高,太阳辐射强
B.地势高,距离太阳近,太阳辐射强
C.纬度低,且多晴朗天气,大气逆辐射强增加了到达地面的太阳辐射
D.地势高,空气稀薄,且多晴朗天气,大气对太阳辐射的削弱作用弱
解析:3.D 第3题,青藏高原的纬度和四川盆地大致相当,青藏高原地势高,空气稀薄,且多晴朗天气,大气对太阳辐射的削弱作用弱;而四川盆地空气潮湿,四周群山环绕,水汽不易散开,天空多云,对太阳辐射的削弱作用强。青藏高原的年太阳辐射总量比四川盆地高得多,D正确。
读我国某山间河谷某时段等温面和等压面分布剖面示意图,回答4～5题。
4.下列能正确反映图示情况的是( )
①该时段为夜间 ②该时段为白天 ③该时段吹谷风 ④该时段吹山风
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
解析:4.B 第4题,由图可以看出,河谷地区温度高于两边山坡,说明是夜间,此时段山坡上气温更低,气压高,吹山风。
读我国某山间河谷某时段等温面和等压面分布剖面示意图,回答4～5题。
5.该山间河谷此时段多雨。下列四幅图中,能解释此现象的是( )
解析:5.D 第5题,此时段位于夜间,两边山坡气流下沉,中间河谷气流上升,冷凝降雨,故D正确。
二、非选择题
6.读大气受热过程示意图,回答下列问题。
(1)图中②表示 辐射,③表示 辐射。
解析:第(1)题,读图分析,图中①表示太阳辐射,②表示地面辐射,③表示大气逆辐射。
答案:(1)地面 大气逆
6.读大气受热过程示意图,回答下列问题。
(2)图中④表示 作用。
解析:第(2)题,图中④表示大气通过吸收、反射、散射作用削弱了到达地表的太阳辐射,即大气对太阳辐射的削弱作用。
答案:(2)大气对太阳辐射的削弱
6.读大气受热过程示意图,回答下列问题。
(3)冬半年的霜冻灾害多发生在 (填“阴天”或“晴朗”)的夜间,这一原因与图中①②③中的 (填序号)过程有关。
解析:第(3)题,冬半年的霜冻灾害多发生在晴朗的夜间,主要是因为晴朗的夜晚大气逆辐射弱,地面热量散失得快,气温下降快。
答案:(3)晴朗 ③
6.读大气受热过程示意图,回答下列问题。
(4)在寒冷的冬天,农民往往在麦田边燃烧大量的湿草来防御寒潮,试用所学知识解释其原理。
解析:第(4)题,燃烧湿草可产生大量的浓烟,可以强烈吸收地面辐射,再以大气逆辐射的形式将大部分热量返还给地面,减少了地面辐射损失的热量,气温下降慢,减轻了冻害。
答案:(4)燃烧湿草可产生大量的浓烟,它可以强烈吸收地面辐射,然后又以大气逆辐射的形式把大部分热量返还给地面,从而在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,降温减慢,减少冻害造成的损失。
6.读大气受热过程示意图,回答下列问题。
(5)运用图示原理,说明非洲撒哈拉沙漠地区昼夜温差大的原因。
解析:第(5)题,非洲撒哈拉沙漠地区降水稀少,多晴天,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地表的太阳辐射多,气温高;夜晚大气逆辐射弱,地面热量散失快,气温低,所以昼夜温差大。
答案:(5)沙漠地区天气晴朗,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,气温高;夜晚大气逆辐射弱,大气对地面的保温作用弱,气温低,所以昼夜温差大。
三、选做题
7.地冰花也称“霜柱”,在寒冷的冬夜,当气温低于0℃时,在风小、低洼、潮湿而松软的地面,水汽从温暖的土壤缝隙向上蒸发、凝结产生的一种自然现象。下图为地冰花示意图。读图,回答(1)～(2)题。
(1)最容易形成地冰花的时间和天气是( )
A.晴朗的夜晚 B.晴朗的白天
C.多云的白天 D.多云的夜晚
解析:第(1)题,根据材料对地冰花的描述,可知最容易形成地冰花的时间应该是气温较低的夜晚,而晴朗的夜晚比多云的夜晚大气的保温作用弱,气温更低些。故选A。
答案:(1)A
7.地冰花也称“霜柱”,在寒冷的冬夜,当气温低于0℃时,在风小、低洼、潮湿而松软的地面,水汽从温暖的土壤缝隙向上蒸发、凝结产生的一种自然现象。下图为地冰花示意图。读图,回答(1)～(2)题。
(2)下列地区中,地冰花最有可能分布在( )
A.三江平原 B.华北平原
C.闽南地区 D.宁夏平原
解析:第(2)题,根据材料“在风小、低洼、潮湿而松软的地面,水汽从温暖的土壤缝隙向上蒸发、凝结产生的一种自然现象”可知,要在潮湿、低洼的地面。三江平原地区有冻土,A错误;华北平原和宁夏平原的土壤不够潮湿,B、D错误;只有在潮湿的闽南地区,在气温低于0℃的松软的地面,能够形成地冰花。C正确。
答案:(2)C (共41张PPT)
第2课时 大气的水平运动——风
目标导航
课标要求 素养目标
运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象。 1.区域认知:区别近地面风和高空风有什么差异。
2.综合思维:综合分析风的形成因素,掌握风力大小和风向的判读。
3.地理实践力:模拟风的受力过程,根据等压线图判读风向和风速。
预习导学
导学探究
拓展探究
课堂小结
随堂练习
预习导学
自主预习
风的形成及特征
结合教材第38～41页相关知识,完成以下内容。
1.风形成的过程
地面受热不均→气压梯度→ 力→大气由高压区向 区做水平运动→风。
2.风形成的原因
(1)直接原因: 。
(2)根本原因:地表受热不均。
水平气压梯度
低压
水平气压梯度力
字母 作用力 特征
A . 垂直于等压线,由高压指向低压
B 摩擦力 方向始终与风向 ,使风速减小
C . 始终与风向 ,北半球右偏,南半球左偏
3.主要作用力及特征
水平气压梯度力
相反
地转偏向力
垂直
等压面和等压线的区分
气压的分布是用等高面上等压线的分布来表示的,等压线是某一海拔相等的等高面与空中若干个不同等压面相割(由于气压自地面向上递减,因此自下而上有很多数值逐渐减小的等压面),在等高面上所形成的许多交线。与地形分布中的等高线原理相似。
温馨提示
4.风向
(1)高空风向与等压线 。
(2)近地面风向与等压线 。
[思考]近地面风向与等压线的夹角、摩擦力之间有什么关系
答案:近地面摩擦力越大,风向与等压线之间的夹角越大;反之,夹角越小。
平行
斜交
1.填空题
预习自评
风向
在图中填出风的作用力及风向。
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
2.判断题
(1)水平气压梯度力是形成风的直接原因。( )
(2)地转偏向力的方向始终与水平气压梯度力垂直。( )
(3)同一幅等压线图上,等压线密集的地方风力大。( )
(4)在高空,风向与等压线大致平行。( )
√
×
√
√
3.选择题
(1)形成风的直接原因是( )
A.水平气压梯度力 B.地转偏向力
C.地面摩擦力 D.地球重力
(2)在实际大气水平运动中,近地面风的风向与等压线有个夹角,这主要是由于( )
A.水平气压梯度力的作用
B.地转偏向力的作用
C.太阳辐射的影响
D.地面摩擦力的作用
A
D
情境诱思
导学探究
探究 影响风形成的作用力、风向
风
[唐]李峤
解落三秋叶,能开二月花。
过江千尺浪,入竹万竿斜。
这是一首描写风的小诗,它是从动态上对风的一种诠释和理解。
[思考]
(1)(综合思维)近地面风的形成受哪些力的影响
答案:近地面风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力影响。
(2)(区域认知、综合思维)“过江千尺浪”说明风力较大。为什么江上的风力一般比陆地上的风力强
答案:江面上摩擦力较小。
要点归纳
1.影响风的三种作用力
作用力 方向 大小 对风速、风向的影响
风速 风向
水平
气压
梯度力 始终与等压线垂直,由高压指向低压 等压线越密集,水平气压梯度力越大 水平气压梯度力越大,风速越大 垂直于等压线,由高压指向低压
地转
偏向力 始终与风向垂直 大小随纬度增加而增加,赤道为零 不影响风速大小 在北半球,风向向右偏转;在南半球,风向向左偏转
摩擦力 始终与风向相反 大小与下垫面性质有关,下垫面越粗糙,起伏越大,摩擦力越大,反之越小 使风速减小 与其他两个力共同作用,使近地面风向斜交等压线
2.不同情况下风的受力和风向判断(以北半球为例)
风 受力作用 受力作用分析 风向
理想状态 受一力作用(水平气压梯度力) 风向与等压线垂直,由高压指向低压
高空风 受两力作用(水平气压梯度力、地转偏向力) 风向与等压线平行,背风而立,气压左低右高
近地面风 受三力作用(水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力) 风向与等压线斜交,背风而立,气压左前低,右后高
3.风向和风力(风速)大小的判断方法
(1)在等压线图上,确定任一地点风向的方法。
①在等压线图上,画出过该点的等压线的切线,并过切点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。
②确定南、北半球。面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转角度不大于45°,画出实线箭头,即为经过该点的风向,如图(以北半球为例)。
(2)在等压线图上比较风速的大小。
①在同一幅图上(图1)。
风速大小取决于水平气压梯度力的大小,因此,同一幅图中,等压线密集处,水平气压梯度力大,风速大;反之,风速较小。如图1中,风速A>B>C>D。
②在不同图幅上,比例尺相同:气压差大,风速大。如图2中,风速A>B。气压差相同:比例尺大,风速大。如图3中,风速A>B。
巧用左、右手判别近地面风向
判别近地面的风向,观察者可以用“左、右手定则”,具体方法如下。
北半球用右手,掌心朝上,四指指向水平气压梯度力的方向(水平气压梯度力从高压指向低压,垂直于等压面或等压线),大拇指的指向即为风向。
(如下图所示,单位:hPa)
方法技巧
南半球用左手,掌心朝上,四指指向水平气压梯度力的方向(水平气压梯度力从高压指向低压,垂直于等压面或等压线),大拇指的指向即为风向。
(如图所示,单位:hPa)
即时训练
读某地近地面等压线图,图中甲处箭头表示甲点空气运动及受力情况,回答(1)～(2)题。
(1)图中地点一定位于( )
A.北半球 B.南半球
C.东半球 D.西半球
思路点拨:第(1)题,由图示可知,C为地转偏向力,向左偏,应为南半球,故选B。
答案:(1)B
读某地近地面等压线图,图中甲处箭头表示甲点空气运动及受力情况,回答(1)～(2)题。
(2)乙点与甲点相比,风速大小的情况是( )
A.相等 B.甲大于乙
C.乙大于甲 D.无法判断
思路点拨:第(2)题,由材料及等压线图可知,乙地等压线比甲地密集,水平气压梯度力大于甲地,因此风速乙大于甲,故选C。
答案:(2)C
拓展探究
知识拓展
1.狭管效应
也叫“峡谷效应”。当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大;流出峡谷时,空气流速又会减缓。由狭管效应而增大的风,称为“峡谷风”或“穿堂风”。地球上一些山地风口和一些地方出现的地形雨也与气流经过狭窄地形有关。
2.焚风效应
暖湿气流沿迎风坡上升,形成地形雨,气温随高度降低较为缓慢;在背风坡,空气干燥,气流下沉增温快,形成干热风,称为“焚风效应”。 以阿尔卑斯山、落基山、大高加索山最为有名。
焚风的害处很多。它常常使果木和农作物干枯,降低产量,使森林和村镇的火灾蔓延并造成损失。焚风在高山地区可大量融雪,造成上游河谷洪水泛滥;
有时能引起雪崩,但也会带来水源。强劲的焚风又会造成局部风灾,对房屋、树木造成影响,甚至使湖泊水面上的船只发生事故。
拓展训练
下图为焚风示意图。据此回答(1)～(2)题。
(1)关于焚风的影响,叙述正确的是 ( )
A.可以带来丰富的降水,引发洪涝灾害
B.可能带来大风降温的天气
C.可能会使农作物的成熟期推迟
D.可能会使树木的叶片焦枯、土地龟裂,造成严重旱灾
解题思路:第(1)题,根据图示信息可知,山地背风坡的空气为干热气流,可能会给当地带来干旱灾害,使树木的叶片焦枯、土地龟裂。
答案:(1)D
下图为焚风示意图。据此回答(1)～(2)题。
(2)根据示意图推测下列哪一地区可能会出现焚风现象( )
A.太行山西麓 B.三江平原
C.藏北高原 D.珠江三角洲
解题思路:第(2)题,太行山是东北—西南走向的山脉,当太行山东侧的气流越过太行山下降到西侧时,位于太行山西侧的地区可能会出现焚风现象。
答案:(2)A
课堂小结
随堂练习
一、选择题
大气的水平运动称为风。风是农业生产的环境因子之一。风速适度对改善农田环境条件起着重要作用。风可传播植物花粉、种子,帮助植物授粉和繁殖。风能是分布广泛、用之不竭的能源。据此回答1～3题。
1.有关风的叙述正确的是( )
A.大气的运动即是风
B.地面的冷热不均是形成风的直接原因
C.风是大气运动的一种最简单的形式
D.风向就是风吹来的方向
解析:1.D 第1题,大气的水平运动即是风,水平气压梯度力是形成风的直接原因,大气热力环流是大气运动的一种最简单的形式,风向从高气压指向低气压,也就是风吹来的方向,D正确。
大气的水平运动称为风。风是农业生产的环境因子之一。风速适度对改善农田环境条件起着重要作用。风可传播植物花粉、种子,帮助植物授粉和繁殖。风能是分布广泛、用之不竭的能源。据此回答1～3题。
2.影响近地面风速的力是下列中的( )
A.地球自转产生的地转偏向力和摩擦力
B.地转偏向力
C.水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力
D.水平气压梯度力和摩擦力
解析:2.D 第2题,地转偏向力只影响风向,不影响风速。故D正确。
大气的水平运动称为风。风是农业生产的环境因子之一。风速适度对改善农田环境条件起着重要作用。风可传播植物花粉、种子,帮助植物授粉和繁殖。风能是分布广泛、用之不竭的能源。据此回答1～3题。
3.在实际大气水平运动中,高空的风向与等压线平行,这主要是由于( )
A.水平气压梯度力的作用
B.水平气压梯度力与地转偏向力的共同作用
C.水平气压梯度力、地转偏向力与摩擦力的共同作用
D.水平气压梯度力与摩擦力的共同作用
解析:3.B 第3题,高空中的风,所受的摩擦力很小,可以忽略不计,大气在水平气压梯度力和地转偏向力的作用下,风向与等压线平行,B正确。
下图为近地面某气压场中的受力平衡风向示意图(单位:hPa)。读图,回答4～5 题。
4.图中字母表示风向的是( )
A.a B.b C.c D.d
解析:4.C 第4题,图示a垂直于等压线,由高压指向低压,是水平气压梯度力;c与水平气压梯度力的方向相近,但向右偏,应是风向;b与c垂直,且向右,是地转偏向力;d与c方向相反,是摩擦力。故C正确。
下图为近地面某气压场中的受力平衡风向示意图(单位:hPa)。读图,回答4～5 题。
5.导致字母a所代表的力产生的直接原因是( )
A.太阳辐射的纬度不均 B.海陆之间的热力性质差异
C.地转偏向力 D.同一水平面上的气压差异
解析:5.D 第5题,图示a垂直于等压线,由高压指向低压,是水平气压梯度力;水平气压梯度力是由同一水平面上的气压差形成的,它是风形成的直接原因;太阳辐射的纬度不均是大气运动的根本原因,不是直接原因;海陆之间的热力性质差异,不是水平气压梯度力形成的原因;地转偏向力只对水平运动的物体有影响,可以改变方向,并不是风形成的原因。故D正确。
二、非选择题
6.读近地面风向的形成图,回答下列问题。
(1)写出a、b、c、d代表的地理事物名称:a ,b ,c ,
d 。
解析:第(1)题,结合图示可知,a垂直于等压线,是水平气压梯度力;b斜交等压线,是风向;c垂直于b,应为地转偏向力;d与b方向相反,应为摩擦力。
答案:(1)水平气压梯度力 风向 地转偏向力 摩擦力
6.读近地面风向的形成图,回答下列问题。
(2)该图所示为 (填“南”或“北”)半球风向,依据是 。
解析:第(2)题,地转偏向力c使风向在水平气压梯度力基础上右偏,说明该图所示为北半球风向。
答案:(2)北 地转偏向力使风向右偏
6.读近地面风向的形成图,回答下列问题。
(3)如果不受c、d的影响,b将如何运动
解析:第(3)题,如果不受c、d的影响,也就是不受地转偏向力和摩擦力的影响,风只受水平气压梯度力的影响,风向就是水平气压梯度力的方向,风向将垂直于等压线。
答案:(3)风向b将与等压线垂直。
6.读近地面风向的形成图,回答下列问题。
(4)如果不受d的影响,b将如何运动
解析:第(4)题,如果不受d影响,也就是不受摩擦力影响,风只受水平气压梯度力和地转偏向力的影响,风向b最终和等压线平行。
答案:(4)风向b将与等压线平行。
6.读近地面风向的形成图,回答下列问题。
(5)A、B两地相比,风力较大的是 地,原因是 。
解析:第(5)题,同一幅等压线图中,等压线较为密集的地区,水平气压梯度力较大,风力大。图示中B地等压线密集,A地等压线较稀疏,则B地水平气压梯度力比A地大,风力更大。
答案:(5)B A地等压线稀疏,B地等压线密集,则B地水平气压梯度力比A地大,风力大
三、选做题
7.横风是指从车辆侧面方向吹来的风,易造成高速行驶的车辆侧滑、侧翻等事故。图1为某高速公路段某时刻的风速(m/s)垂直分布图,该路段呈东西走向,地势平坦开阔,是横风的多发路段。据此回答(1)～(2)题。
(1)图2中四条风速变化曲线,与图1中甲至乙风速变化一致的是( )
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
解析:(1)C 第(1)题,首先找到图1中甲至乙的风速变化的起始点和中点最大的风速,由图可知,图中风速的等差距为1,甲处的风速为16～17m/s,中点的最大风速为22～23m/s,乙处的风速为16～17m/s,对应图2中Ⅲ线,C正确。
7.横风是指从车辆侧面方向吹来的风,易造成高速行驶的车辆侧滑、侧翻等事故。图1为某高速公路段某时刻的风速(m/s)垂直分布图,该路段呈东西走向,地势平坦开阔,是横风的多发路段。据此回答(1)～(2)题。
(2)根据图1中的风速变化,判断该断面横风为( )
A.偏东风 B.偏南风 C.偏西风 D.偏北风
解析:(2)D 第(2)题,由材料可知,该路段为东西走向,且横风的风向从车辆侧面吹来,所以A、C错误。由图可知,右侧为北,左侧为南,在近地面同一海拔高度,道路北侧风速大于南侧,且南侧风速变化迅速,推知北侧为迎风坡,南侧为背风坡,该路段横风为偏北风,D正确。(共55张PPT)
第二章 地球上的大气
第一节 大气的组成和垂直分层
目标导航
课标要求 素养目标
运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。 1.区域认知:了解低层大气的组成及其作用,认识大气垂直分层。
2.综合思维:综合分析不同大气层的特点及其与人类的关系。
3.人地协调观:充分利用各种大气成分与大气层,发挥对人类生产与生活的积极影响。
4.地理实践力:个人参与减缓全球变暖和臭氧层破坏的生活实践。
预习导学
导学探究
拓展探究
课堂小结
随堂练习
预习导学
自主预习
一、大气的组成
结合教材第28～30页相关知识,完成以下内容。
1.低层大气的组成
低层大气是由干洁空气、水汽和杂质组成的。
低层大气的组成 体积 作用
干洁
空气 氮气 78% 氮是地球上生物体的基本元素
氧气 21% 氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
二氧化碳 0.038%(变动) 绿色植物进行光合作用的基本原料;吸收地面辐射能力强,使气温升高,对地面有保温作用
臭氧 很少 大量吸收太阳光中的 ,被誉为“地球生命的保护伞”
水汽 很少 水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,同时伴随着热量的吸收和释放,直接影响地面和大气的温度
固体杂质 很少 作为 ,是成云致雨的必要条件
2.现代大气的组成及主要作用
紫外线
凝结核
[思考1] 大气的组成成分是固定不变的吗
答案:不是。从地质作用看,原始大气成分和现代大气成分不同;从当前来看,不同的区域由于地理环境的变化,会导致大气成分的变化;现代生产、生活排放大量的废气,有害气体增加,加剧大气环境的污染。
二、大气的垂直分层
结合教材第31～33页相关知识,完成以下内容。
根据温度、运动状况和 ,大气自下而上划分为对流层、平流层和高层大气。
1.对流层
(1)位置:大气圈的最底层。
密度
(2)组成:集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的 ,大气中污染物也多集中在这一层。
(3)高度:低纬度地区为17～18千米;高纬度地区仅为8～9千米。
(4)特征。
①气温随高度的升高而 。
②大气 运动显著。
③天气现象复杂多变。
[思考2]对流层的高度有何变化特点
答案:对流层的热量主要来自地面,其高度受地面温度的影响。低纬度地区地面温度高,对流运动强,对流层高度大(17～18千米);高纬度地区,地面温度低,空气对流运动弱,对流层高度小(8～9千米)。同一地点,对流层夏季高,冬季低。
水汽、杂质
递减
对流
2.平流层
(1)位置:对流层顶部至50～55千米高空。
(2)组成:22～27千米含有大量的臭氧,形成 。
(3)特征。
①气温随高度的升高而 。
②大气主要以 运动为主。
③无云雨现象,能见度好。
(4)与人类活动的关系:适合航空飞行。
3.高层大气
(1)位置:平流层以上的大气。
臭氧层
升高
平流
(2)特征。
①气温随高度增加先降后升。
②空气高度电离,存在若干 。
(3)与人类活动的关系:电离层能反射无线电波,对无线电通信有重要作用。
[思考3]破坏臭氧层的主要物质是什么 臭氧层破坏对人类的危害是什么
答案:氯氟碳化物。臭氧层破坏,射向地面的紫外线增多,可能会给人类带来疾病,如皮肤癌、白内障等。
电离层
1.判断题
(1)氧气是大气中含量最多、最重要的气体组成。( )
预习自评
×
(2)臭氧层因强烈吸收红外线而对地表生物有保护作用。( )
(3)对流层、平流层的温度变化特征相似。( )
(4)高层大气中的电离层的存在影响人类的无线电通信。( )
√
×
×
2.连线题
答案:
3.填空题
在下图的空白处填上大气垂直分层。
高层大气
平流层
对流层
情境诱思
导学探究
探究一 大气的组成
新华社日内瓦2021年7月2日电 世界气象组织1日发布公报说,南极大陆去年2月出现的18.3℃高温新纪录已得到该机构核实确认,此前这一高温纪录为17.5℃。世界气象组织第一副主席塞莱丝特·绍洛表示,这一高温新纪录再次表明,对于气候变化要采取紧急措施,必须继续加强观测、预报和预警系统,以应对由于全球变暖带来的愈加频繁的极端天气。
美国环保局发现臭氧总量每耗减1%,地面紫外线会增加1.5%～2%。他们预测,如果氯氟碳化物的生产和消费不加限制,到2075年,地球臭氧总量将比1985年再耗减25%。
[思考]
(1)(区域认知)全球气候变暖与大气中的哪种主要成分有关
答案:二氧化碳。
(2)(综合思维)臭氧有什么作用
答案:臭氧能大量吸收太阳光中的紫外线,使大气增温;减少到达地面的紫外线,保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害。
(3)(人地协调观)针对上述问题,你能提出哪些有效的措施
答案:减少化石能源的使用;保护森林;植树造林;研发新型制冷设备,控制氯氟碳化物的产生。
要点归纳
1.大气成分的时空变化
成分 变化特点
二氧化碳 夏季较少,冬季较多;乡村较少,城市较多,重工业发达的城市更多
杂质 一般来说,近地面大气陆地多于海洋,城市多于乡村,冬春季节多于夏秋季节
水汽 因海陆位置、纬度、地势高低而有差异,大致低纬度地区多于高纬度地区,海上多于陆地
辩证分析大气成分对人类活动的影响
方法点拨
大气成分 适量 过量
二氧化碳 光合作用原料,地表保温 全球变暖,气候异常,生态恶化
杂质 成云致雨 大气污染
2.大气主要成分对大气环境影响的因果关系
(1)二氧化碳:吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→射向地面的热量→保温作用。
(2)氧原子和臭氧。
①高层大气中的氧原子→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层。
②平流层中的臭氧→吸收波长较长的紫外线→升温的同时阻挡到达地面的紫外线→保护地球上的生物免受紫外线伤害。
(3)水汽。
①近地面水汽吸收地面热量→大气升温。
②水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生。
(4)杂质。
①尘埃物质→吸附水汽→雾或降水。
②尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低。
3.人类活动对大气成分的影响
由人类活动引起的大气的成分和含量变化已导致大气污染,并造成了全球性的大气环境问题。
水汽的相变与潜热输送
拓展延伸
水汽的相变(气态、液态、固态三者的相互转变)产生了云、雨、雾、雪等一系列天气现象,并伴随着热量的吸收和释放,直接影响地面和大气的温度。如下图所示:
即时训练
近年来,生活在沃拉斯顿群岛的许多动物视力严重退化,羊患上了白内障,野兔和鸟类几乎双目失明,渔民捕到的鱼大多是盲鱼。当地居民外出时暴露的皮肤很快就被晒得通红,眼睛也有痒痛感。这种情况是由大气层中臭氧层被破坏而造成的。读图,回答(1)～(2)题。
(1)造成当地环境问题的“臭氧空洞”出现在( )
A.北极上空 B.南极上空
C.赤道上空 D.青藏高原上空
思路点拨:第(1)题,本题考查“臭氧空洞”位置。经纬度位置→沃拉斯顿群岛位于南半球高纬度地区→靠近南极→受南极上空“臭氧空洞”的影响。
答案:(1)B
近年来,生活在沃拉斯顿群岛的许多动物视力严重退化,羊患上了白内障,野兔和鸟类几乎双目失明,渔民捕到的鱼大多是盲鱼。当地居民外出时暴露的皮肤很快就被晒得通红,眼睛也有痒痛感。这种情况是由大气层中臭氧层被破坏而造成的。读图,回答(1)～(2)题。
(2)臭氧层能够大量吸收( )
A.太阳辐射中的紫外线 B.太阳辐射中的红外线
C.地面辐射 D.大气辐射
思路点拨:第(2)题,本题考查臭氧层对生物的作用。臭氧层能够大量吸收紫外线,对生物具有保护作用。
答案:(2)A
探究二 大气的垂直分层
情境诱思
2018年12月8日,嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射升空。2019年1月3日,嫦娥四号成功登陆月球背面,这是全人类首次实现月球背面软着陆。
[思考]
(1)(区域认知)嫦娥四号奔月过程中,依次穿过了地球大气的哪几层
答案:对流层、平流层和高层大气。
(2)(综合思维)嫦娥四号奔月过程中,最开始穿过的大气层的气温有何变化特点 奔月过程中,大气温度有何变化
答案:最开始穿过的大气层是对流层,该层气温随高度升高而递减。奔月过程中,气温先降低后升高,再降低再升高。
要点归纳
大气的垂直分层
大气
分层 对流层 平流层 高层大气
高度 低纬度地区17～18千米,中纬度地区10～12千米,高纬度地区8～9千米 自对流层顶部至50～55千米高空 自平流层顶部至
2 000～3 000千米高空
气温垂直变化 规律 气温随高度升高而递减,每升高100米,气温降低约0.6℃ 下层气温随高度变化很小,
30千米以上气温随高度增加而迅速上升 起初气温随高度增加而递减,后随高度增加而上升
原因 地面是对流层大气主要的、直接的热源,气温随高度升高而递减 该层靠臭氧大量吸收太阳紫外线而增温 高空有氧原子等吸收太阳辐射
空气
运动 对流运动显著 平流运动为主 自下而上先对流后平流
天气
现象 复杂多变 天气晴朗 稳定少变
与人
类的
关系 人类生活在对流层底部;对流层与人类关系最密切 臭氧层大量吸收紫外线,成为人类生存环境的天然屏障;大气稳定,适合航空飞行 存在若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用
即时训练
读大气垂直分层示意图,回答(1)～(3)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
思路点拨:第(1)题,本题考查大气的垂直分层。根据大气垂直分层的依据和大气分层温度变化规律判断即可。
答案:(1)B
读大气垂直分层示意图,回答(1)～(3)题。
(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:第(2)题,本题考查电离层的位置。Ⅲ层为高层大气,该层存在若干电离层,能反射无线电短波。
答案:(2)D
读大气垂直分层示意图,回答(1)～(3)题。
(3)2021年6月17日9时22分,神舟十二号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空,准确进入预定轨道,顺利将3名航天员送上太空。神舟十二号载人飞船运行轨道所在的大气层( )
A.气温在-50℃到20℃之间
B.气温随高度增加平稳下降
C.最低气温约为-80℃
D.最高气温约为40℃
思路点拨:第(3)题,本题考查高层大气特点。人造卫星的运行轨道在高层大气,由此从图中直接读出气温数据即可。
答案:(3)C
拓展探究
知识拓展
逆温现象
1.逆温现象的含义
在对流层,气温垂直分布的一般情况是随高度升高而递减,每升高1 000米,气温约降低6℃。这主要是因为对流层大气的主要的、直接的热源是地面,离地面越高,受热越少,气温就越低。但在一定条件下,对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象,称为逆温现象(如图所示)。
2.逆温的类型
类型 发生的条件和过程 出现的地区
辐射
逆温 在晴朗无云或少云的夜晚,地面很快冷却,贴近地面的大气层也随之降温。离地面越近降温越快,离地面越远降温越慢,因而形成了自地面开始的逆温 中高纬度地区,黎明前最强
平流
逆温 当暖空气运动到冷的地面上空时,暖空气与冷地面之间不断进行热量交换,暖空气下层受冷地面影响大,气温降低较快,上层降温较慢,从而形成逆温 中纬度沿海地区
3.辐射逆温的形成过程
无逆温→逆温生成→逆温层最厚→逆温减弱→逆温消失。
辐射逆温厚度从数十米到数百米,在大陆上常年都可出现。夏季夜短,逆温层较薄,消失较快;冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。
4.逆温现象的影响
不利
影响 出现多雾天气 早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使大气能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至导致交通事故
加剧大气污染 由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康
有利
影响 抑制沙尘暴的发生 沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动,逆温不利于沙尘扬起
拓展训练
秋冬季节,我国的华北地区会出现雾霾天气。雾霾天气实际上是一种大气污染状态,雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,尤其是PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。下图示意气温垂直分布的4种情形。读图,回答(1)～(2)题。
(1)假设上面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
解题思路: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顺序是逆温由出现到消失的过程,所以D项正确。
答案:(1)D
秋冬季节,我国的华北地区会出现雾霾天气。雾霾天气实际上是一种大气污染状态,雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,尤其是PM2.5
(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。下图示意气温垂直分布的4种情形。读图,回答(1)～(2)题。
(2)图中最有利于大气污染物扩散的情形是( )
A.① B.② C.③ D.④
解题思路: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,故A项正确。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。
答案:(2)A
课堂小结
随堂练习
一、选择题
读干洁空气的主要成分(25千米以下)表,回答1～2题。
气体成分 体积分数/% 质量分数/%
氮气 78 75.52
氧气 21 23.15
氩气 0.93 1.28
二氧化碳 0.038(变动) 0.05
1.下列关于表中干洁空气的主要作用,叙述不正确的是( )
A.二氧化碳吸收地面辐射的能力强,使气温升高
B.水汽和杂质是成云致雨的重要条件
C.氮气是绿色植物进行光合作用的基本原料
D.臭氧能够吸收太阳紫外线,对生物具有保护作用
解析:1.C 第1题,二氧化碳吸收地面长波辐射的能力强,使气温升高,A说法正确;空气上升到凝结高度,固体尘埃作为凝结核,使周围水汽凝结,才能成云致雨,水汽和杂质是成云致雨的重要条件,B说法正确;二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料,C说法不正确,符合题意;臭氧能够吸收太阳紫外线,对生物具有保护作用,D说法正确。
读干洁空气的主要成分(25千米以下)表,回答1～2题。
气体成分 体积分数/% 质量分数/%
氮气 78 75.52
氧气 21 23.15
氩气 0.93 1.28
二氧化碳 0.038(变动) 0.05
2.下列关于地球各大气垂直分层的叙述正确的是( )
A.干洁空气只分布在对流层
B.平流层适合航空飞行
C.臭氧层分布于高层大气
D.对流层中有若干电离层
解析:2.B 第2题,对流层集中了3/4的大气质量,干洁空气主要分布在对流层,A错误;平流层大气稳定,适合航空飞行,B正确;臭氧层分布于平流层,C错误;电离层分布于高层大气,D错误。
臭氧层是大气层中臭氧浓度较高的区域,主要位于距离地面20～27千米的高空,它能有效吸收紫外线,保护人类健康。下图为大气垂直分层示意图。读图,回答3～5题。
3.臭氧层主要分布在大气垂直分层中的( )
A.对流层 B.平流层 C.中间层 D.热层
解析:3.B 第3题,臭氧层主要分布在大气垂直分层中的平流层,能强烈吸收太阳紫外线辐射,使地球上的生命免受过多紫外线的伤害。故选B。
臭氧层是大气层中臭氧浓度较高的区域,主要位于距离地面20～27千米的高空,它能有效吸收紫外线,保护人类健康。下图为大气垂直分层示意图。读图,回答3～5题。
4.对流层的主要特点是( )
A.位于地球大气的最外层
B.极光现象出现在该层
C.天气现象复杂多变
D.空气以水平运动为主
解析:4.C 第4题,对流层位于地球大气的最底层,A错误;极光现象发生在高层大气,B错误;对流层气温随高度升高而递减,空气以对流运动为主,天气现象复杂多变,C正确,D错误。
臭氧层是大气层中臭氧浓度较高的区域,主要位于距离地面20～27千米的高空,它能有效吸收紫外线,保护人类健康。下图为大气垂直分层示意图。读图,回答3～5题。
5.以下各圈层对人类活动的影响,叙述正确的是( )
A.对流层天气现象多变,与人类关系最密切
B.平流层存在着电离层,可以反射无线电波
C.中间层常有极光发生,是美丽的自然现象
D.热层空气以水平运动为主,利于飞机飞行
解析:5.A 第5题,对流层分布在地球大气的最底层,天气现象多变,与人类关系最密切,A正确;电离层分布在高层大气,B错误;读图可知,极光发生在中间层以上的热层,C错误;热层海拔高度过高,空气过于稀薄,同时温度很高,在300km高度上,气温高达1 000℃以上,因此飞机无法在热层飞行,D错误。
二、非选择题
6.读大气垂直分层示意图,回答下列问题。
(1)写出图中字母表示大气垂直分层的名称。
A ,B ,C 。
解析:第(1)题,A层距离地面最近,随海拔升高,气温下降,空气对流显著,为对流层;C层所处海拔最高,为高层大气;B层位于二者之间,随海拔上升,气温升高,下冷上热,空气以水平运动为主,为平流层。
答案:(1)对流层 平流层 高层大气
6.读大气垂直分层示意图,回答下列问题。
(2)概括A、B层气温在垂直方向上的变化特点。
解析:第(2)题,读图可知,A层气温随高度增加而递减,B层气温随高度增加而递增。
答案:(2)A层气温随高度升高而递减,B层气温随高度升高而递增。
6.读大气垂直分层示意图,回答下列问题。
(3)简述平流层适宜飞机飞行的原因。
解析:第(3)题,平流层随海拔升高,气温升高,下冷上热,大气以水平运动为主,水汽少,杂质少,因此天气晴朗,能见度高,适合飞机飞行。
答案:(3)平流层大气以水平运动为主,水汽少,杂质少,天气晴朗,能见度高。
6.读大气垂直分层示意图,回答下列问题。
(4)某地近地面温度为30℃,这里的对流层高度为12km,那么这里对流层顶部的气温为 ℃。
解析:第(4)题,在对流层,每升高1 000m,气温下降约6℃。对流层厚度为12km,因此与地面相比,气温大约下降72℃,题干显示该地近地面温度为30℃,故该地对流层顶的气温为-42℃。
答案:(4)零下42或-42
三、选做题
7.读北半球1月和7月下层大气气温(℃)随纬度和高度的变化图,回答(1)～(3)题。
(1)关于对流层气温分布规律的叙述,正确的是( )
A.顶部,南北温差夏季大于冬季
B.从底到顶的温差,各纬度7月小于1月
C.顶部,纬度越高,气温越低
D.从底到顶,气温垂直递减率相同
解析:(1)A 第(1)题,冬季,太阳直射点在南半球,北半球太阳高度较小,夜较长,所以北半球近地面南北温差冬季大于夏季,而对流层大气受近地面影响大,A正确;从图中可以看出,从底到顶的温差, 7月大于1月,B错误;对流层顶部,气温大致相同,C错误;从底部至顶部,气温垂直递减率增加,D错误。
7.读北半球1月和7月下层大气气温(℃)随纬度和高度的变化图,回答(1)～(3)题。
(2)形成对流层顶高度变化规律的主要原因是( )
A.纬度越高,昼长越短
B.高纬度地区的臭氧含量更高
C.从底到顶的温差,随纬度增加而减少
D.纬度越高,近地面气温越低,对流强度越弱
解析:(2)C 第(2)题,由图可知,对流层的高度低纬度大,高纬度小,对流层内大气温度在水平方向的差异和在垂直方向上的递减,是造成对流运动的两个主要原因。低纬度地区受热多,气温高,空气对流旺盛,所及高度大,对流层顶高;高纬度地区受热少,对流较弱,所及高度小,对流层顶低。因此从底到顶的温差,随纬度增加而减小,是形成对流层顶高度变化规律的主要原因,C正确。
7.读北半球1月和7月下层大气气温(℃)随纬度和高度的变化图,回答(1)～(3)题。
(3)与平流层相关的叙述,正确的是( )
A.各处都是上暖下冷
B.太阳紫外线强度,随高度上升而递减
C.平流层以上,气温随高度上升而递减
D.低纬度地区气温的垂直递增率大
解析:(3)D 第(3)题,据图可知,平流层高纬度地区上冷下暖,A错误;太阳紫外线强度,随高度上升而递增,B错误;平流层以上,气温随高度上升而递增,C错误;低纬度地区气温的垂直递增率大,D正确。(共7张PPT)
章末整合
体系构建
走进地理活动
体系构建
走进地理活动
地理活动
掌握热力环流的形成原理,是掌握其他大气运动的基础。某校地理研究性学习小组的同学们,根据热力环流的形成原理,设计了下面的实验。请结合实验现象,帮助他们完成实验报告。
1.实验用材:一小堆纸屑、火柴、铁板。
2.实验步骤
(1)在室外安全、无风的地方,放置一块铁板,再在铁板上放置一小堆纸屑,并用火柴点燃。
(2)注意观察纸屑和灰烬显示出的空气流动路线。
3.实验现象:纸屑和灰烬在火堆上方上升,在空中流向四周,再从四周下沉,然后又进入火堆。
4.实验结论:通过本实验可以证明,地面的冷热不均,形成了空气的环流运动,即热力环流。
[思考]
(1)在下图中,用“→”画出该实验中纸屑和灰烬的运动过程。
答案:(1)如下图。
(2)由此总结出热力环流形成过程:热量差异→ →同一水平面上的 →大气 →热力环流。
答案:(2)大气的垂直运动 气压差异 水平运动
(3)纸屑点燃后一段时间,下图中,A、B、C、D四处,气压按由大到小的顺序排列是 。
答案:(3)B>A>D>C
干洁空气
组成成分
水汽
杂质
气温特点：随高度的升高而递减
对流层
与人类关系：最为密切，天气现象复杂多变
垂直分层
平流层<
气温特点：随高度升高而升高
与人类关系：适合航空飞行
气温特点：随高度升高先降低后升高
地球上的大气
高层大气
与人类关系：有电离层，能反射无线电波，
对无线电通信有重要作用
保温作用
地面辐射
受热过程
太阳辐射
地面
大气
大气逆辐射
削弱作用
形成过程
地面冷热不均
热力环流
大气运动
常见形式
地转偏向力
大气的水平运动
风
作用力
风向
