地理人教版（2019）必修第一册2.2大气受热过程和大气运动（共65张ppt）

(共65张PPT)
第一章
人教版
第二节
大气受热过程和大气运动
The heating process of the atmosphere
大气的受热过程
01
The insulation effect of the atmosphere on the ground
大气对地面的保温作用
02
目/录
CONTENTS
Atmospheric thermal circulation
大气热力环流
03
Horizontal motion of the atmosphere
大气的水平运动
04
01
运用示意图，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。
课程标准
02
根据大气受热过程示意图，描述人类活动对温室效应的作用与环境的影响；
绘制热力环流示意图，认识垂直高度上对流层内部的大气运动状况与近地面天气状况；
结合水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用，绘制近地面大气水平运动的方向示意图。
学习目标
03
运用资料，分析大气受热过程的实践运用和热力环流的实际运用
重点难点
教 学 分 析
新课导入
清代黄叔撒在《台海使搓录》(图2.8)中,记述了台湾海峡两岸的风向差异: “内地之风,早西晚东,惟台地早东风,午西风……四时皆然。”这里的“内地”指福建, “台地”指台湾。为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢？这里的风是怎样形成的？
大气的受热过程
The heating process of the atmosphere
ONE
learner
太阳辐射
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1.概念：
太阳以电磁波的形式向外传递能量。太阳辐射所传递的能量，称太阳辐射能。
2.辐射波长：温度越高，辐射能力就越强，波长就越短。反之越长。因此太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射，
3.地位：太阳辐射是地球大气最重要的能量来源
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课堂活动--大气的受热过程探讨
【课堂活动一】右图为我国西藏地区和南方地区人群肤色的对比图，通过对比分析从大气的角度造成两地人民肤色差异性的主要原因是什么？
西藏地区由于海拔高，空气稀薄，对太阳辐射的各类光线削弱作用较差，尤其是对紫外线的削弱较差。使得当地人群长期暴露在太阳辐射下，对皮肤造成的损伤。而南方地区海拔低加之气候湿润，云层厚，对太阳辐射的削弱较强。
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课堂活动--大气的受热过程探讨
【课堂活动二】右图上为黄昏时的天空，右图下晴天下蔚蓝的天空。探讨，为什么同样的天空在不同的时刻所呈现出来的景色不同？
太阳在经过地球大气层时，大气对太阳的削弱存在着一定的差异性。晴天，太阳高度角大，波长较短的蓝光被散射至天空。早晚阳光斜射，短波各色光皆被散射，剩下波长较长的红光射到地面。造成天空呈现出不同的景色。
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大气对太阳辐射的削弱作用
1.大气对太阳辐射的吸收作用：
特点：有选择性
吸收波长小于0.175微米的紫外线
臭氧大量吸收波长大于0.175微米的紫外线
二氧化碳、水汽吸收红外线
②影响：大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少，大部分 可见光能够透过大气到地面。
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大气对太阳辐射的削弱作用
2.大气对太阳辐射的反射作用：
特点：无选择性
②参与成分：云层和较大颗粒尘埃
③影响：天气的阴晴状况——云层厚薄、雨雪、雾霾、沙尘天气等。
④案例：夏季天空多云时，白天的气温不会太高。
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大气对太阳辐射的削弱作用
3.大气对太阳辐射的散射作用：
特点：有选择性
②参与成分：空气分子和微小尘埃
③影响：空气分子、微小尘埃的多少等其中蓝光最易被散射。
④案例：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（晨昏蒙影）；朝霞晚霞
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大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的削弱作用
削弱作用 参与的物质 作用特点 典例
反射 大气中的云层和较大颗粒的尘埃 云层愈厚，反射作用愈强(无选择性） 夏季天空多云时，白天的气温不会太高
散射 大气中的空气分子或微小尘埃 蓝、紫光最容易被散射(有选择性) 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（晨昏蒙影）；朝霞晚霞
吸收 对流层大气中的水汽和二氧化碳； 平流层大气中的臭氧 水汽和二氧化碳吸收红外线； 臭氧吸收紫外线(有选择性）
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
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课堂活动--大气的受热过程探讨
【课堂活动三】上图为我国某地某日天气预报的相关信息截图，据图分析当地一天当中气温的变化趋势，分析，为什么一天当中气温最高的时候不在12点，而是出现在午后的两点左右？
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课堂活动--大气的受热过程探讨
12点是太阳辐射最强的时候，也是一天中到达地面最大的时候，因此地面温度最高值出现在12点，但我们日常所说的气温指的是近地面大气的温度，而不是地表温度，热量在进行传输的过程中，需要一个过程。当太阳辐射到达地面后，地面再传输给大气，使得大气增温。所以最高温出现在午后两点。
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大气的受热过程
1.太阳暖大地：
过程：太阳辐射在传播过程中，小部分被大气吸收或反射，大部分到达地球表面。使得地表增温。
影响：太阳辐射是地表最根本的热源
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大气的受热过程
2.大地暖大气：
过程：地面增温，同时又以长波辐射形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后，又以对流、传导等方式层层向上传递能量，使得大气增温。
影响：地面长波辐射是大气的主要、直接热源，但根本热源还是太阳辐射
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课堂活动--大气的受热过程探讨
【课堂活动四】上图是我国唐代诗人白居易所著的一首名诗，诗中提及山下和山上的桃花盛开存在着时间的差异性，利用所学知识分析其原理。
大林寺桃花
唐 白居易
人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。
长恨春归无觅处，不知转入此中来。
山上海拔高，由于近地面大气的直接热源来自于地面辐射，离地面越近接收的辐射越多，温度就越高。因此，海拔越高，气温越低。所以山上的寺院桃花盛开的时间晚于山下
大气对地面的保温作用
The insulation effect of the atmosphere on the ground
TWO
learner
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课堂活动--说明地球大气的保温作用
【课堂活动四】上图是我国唐代诗人白居易所著的一首名诗，诗中提及山下和山上的桃花盛开存在着时间的差异性，利用所学知识分析其原理。
【课堂活动一】观察图，找出地球比月球多了哪些辐射途径。
大气辐射、大气逆辐射
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课堂活动--说明地球大气的保温作用
【课堂活动四】上图是我国唐代诗人白居易所著的一首名诗，诗中提及山下和山上的桃花盛开存在着时间的差异性，利用所学知识分析其原理。
【课堂活动二】说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。
使地球昼夜温差不至于过大，有利于地球生命的生存与发展
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课堂活动--说明地球大气的保温作用
【课堂活动四】上图是我国唐代诗人白居易所著的一首名诗，诗中提及山下和山上的桃花盛开存在着时间的差异性，利用所学知识分析其原理。
【课堂活动三】说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。
月球没有大气，白天由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高；夜间由于没有大气的保温作用，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低，所以昼夜温度变化大。地球有大气存在，减少了气温的日较差
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大气对地面的保温作用
2.大地暖大气：
过程：对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强。因此，地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气，到达宇宙空间。地面辐射的长波辐射绝大部分( 75%-95%) ，被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收；大气在吸收地面长波辐射后会增温
影响：地面长波辐射是大气的主要、直接热源，但根本热源还是太阳辐射
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大气对地面的保温作用
3.大气还大地：
过程：大气在增温同时，也向外辐射长波辐射；大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射方向相反，故称大气逆辐射
影响：大气逆辐射使得地面的温度在夜晚不会丧失的特别快，从而对地面起到保温作用
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课堂活动--大气保温作用的原理运用
【课堂活动四】我国北方地区在入秋后，农民往往会在傍晚时焚烧秸秆，利用大气受热过程的原理分析其合理性。
焚烧秸秆烟雾中含有大量的二氧化碳、水汽和尘埃，能够吸收地面辐射，从而增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐射损失的能量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻。
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课堂活动--大气保温作用的原理运用
【课堂活动五】全球气候变暖是目前全球热门话题，温室气体的排放是气候变暖的主要原因，从形成机制分析原因。
大量排放二氧化碳等温室气体，使得大气对地面辐射的吸收增强，从而使得大气逆辐射增强，加强了大气对地面的保温作用，形成温室效应，造成气候变暖。
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课堂活动--大气保温作用的原理运用
【课堂活动六】右表为我县未来15的天气变化，试分析为什么晴天的温差要大于阴天的温差。
晴天大气稀薄，白天对太阳辐射的削弱作用较差，造成白天温度较高，晚上，大气对地面的保温作用差，使得温度丧失快，气温低，温差大。
大气热力环流
Atmospheric thermal circulation
Three
learner
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大气运动
1.作用：
大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动实现的
2.类型：
大气运动有垂直运动和水平运动之分。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。
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大气运动的相关概念
1.气压：
概念：单位面积上的大气压力，即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力
影响因素：
海拔：海拔越高，气压越小；
气温：温度越高，气压越小
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大气运动的相关概念
2.等压线：
概念：气压值相等的各点连接起来所成的线
高压：中间气压值大，四周气压值小
低压：中间气压值小，四周气压值大
高压脊：高压向外延伸的部分
低压槽：低压向外延伸的部分
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大气运动的相关概念
3.等压面：
概念：空间上气压值相等的各点所组成的面
变化：等压面的气压值随海拔升高而降低
分布：若地面是均匀的，且受热均匀时，则：同一海拔高度空气密度相同，气压相等，等压面呈水平状态分布。
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大气运动的相关概念
4.热力环流：
由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流，是大气运动的一种最简单的形式。
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热力环流的形成过程
地面
高空
1100hpa
1060hpa
1020hpa
A
B
C
假设一：
当地表性质均匀，地表受热均匀。此时空气没有相对上升和相对下沉运动，无法形成热力环流
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热力环流的形成过程
地面
高空
1100hpa
1060hpa
1020hpa
A
B
C
1.垂直运动：
由于地表受热不均，A地受热近地面空气膨胀上升，形成低压；B、C两地遇冷，两地空气收缩下沉，形成高气压。在垂直方向上，冷的下沉，热的上升。
受热
冷却
冷却
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热力环流的形成过程
地面
高空
1100hpa
1060hpa
1020hpa
A
B
C
2.水平运动：
A由于地近地面空气膨胀上升，到上空聚积，使上空形成高气压；B、C两地空气收缩下沉，形成低气压。于是高空空气A地上空向气压低的B、C两地上空扩散。
受热
冷却
冷却
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热力环流的形成过程
地面
高空
1100hpa
1060hpa
1020hpa
A
B
C
2.水平运动：
在近地面，A地空气上升向外流出后，空气密度减小，形成低气压； B、C两地因有下沉气流，空气密度增大，形成高气压。这样近地面的空气从B、C两地流回A地，以补充A地上升的空气，从而形成了热力环流。
受热
冷却
冷却
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课堂活动--热力环流的探讨
地面
高空
1100hpa
1060hpa
1020hpa
A
B
C
受热
冷却
冷却
【课堂活动一】同学们，通过分析热力环流的形成，分析AB近地面和高空的气压关系？
B>A>A高空>B高空
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课堂活动--热力环流的探讨
地面
高空
1100hpa
1060hpa
1020hpa
A
B
C
受热
冷却
冷却
【课堂活动二】同学们，通过刚才问题一的探讨，B为高压，A为低压是否意味着B的气压值一定大于A？
不一定，高压与低压是一个相对概念，是相对于周围而言气压值的高低。
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课堂活动--热力环流的探讨
地面
高空
1100hpa
1060hpa
1020hpa
A
B
C
受热
冷却
冷却
【课堂活动三】同学们，在前期我们假设的条件下，等压面是水平分布的，那么，冷热不均后，等压面是否会发生变化？
会发生改变，冷热不均造成了不同地区气压值的变化，等压面下凹的为低压，上凸的为高压。
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热力环流的形成过程
3.总结--热力环流：
先垂直运动，后水平运动；
水平方向上由高压指向低压；
近地面冷高压，热低压；
同一垂直方向上，海拔高气压低；
等压面上凸为高压，下凹为低压；
热力环流中，高压与低压相间分布。
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课堂活动--绘制海陆间大气热力环流模式图
【课堂活动一】在图2.13 a上，按如下步骤完成白天海陆间的大气热力环流模式图。
（1）标出海洋和陆地温度的高低。
（2）根据海陆温度的高低，画出海洋与海洋上空、陆地与陆地上空气流垂直运动的方向。
（3）根据气流垂直运动的方向，标出海洋、陆地表面气压的高低，再标出海洋、陆地上空气压的高低。
（4）画出陆地和海洋之间的大气水平运动的方向，完成热力环流模式图。
温度高
温度高
温度低
温度低
低压
高压
高压
低压
白天，近地面大气由海洋吹向陆地,为海风
高压
高压
低压
低压
夜晚，近地面大气由陆地吹向海洋,为陆风
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课堂活动--绘制海陆间大气热力环流模式图
【课堂活动二】分析夏季大气热力环流对滨海地区气温的调节作用。
白天，来自海洋的风凉爽湿润，对滨海地区起降温作用；
夜晚，来自陆地的风温暖干燥，对滨海地区起增温作用；
海陆风共同作用下，滨海地区气温的日较差较小。
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常见的热力环流形式
1.海陆风：
成因：海陆热力性质差异
风向：白天吹海风，晚上吹陆风
影响：使滨海地区气温日较差减小，降水增多
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常见的热力环流形式
2.山谷风：
成因：山坡的热力变化
风向：白天吹谷风,晚上吹山风
影响：在山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，阻碍了空气的垂直运动，易造成大气污染
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常见的热力环流形式
3.城市风：
成因：城市热岛效应
风向：近地面由郊区吹向城市，方向不随时间而变化，因为市区的气温总是高于郊区。
影响：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于下沉地带距离之外
大气的水平运动
Horizontal motion of the atmosphere
Four
learner
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风的形成过程
1.水平气压梯度力：
气压梯度：同一水平面上，单位距离间的气压差
水平气压梯度力：指促使水平面上的气体由高压流向低压的力。决定了风力的大小。是风形成的直接原因。
风向影响：垂直于等压线，由高压指向低压
风力影响：水平气压梯度力的大小直接决定了风力的大小
1010
1000
A
C
B
900
（hPa）
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风的形成过程
2.地转偏向力：
风向影响：近地面水平运动的物体发生偏转，南半球向左偏，北半球向右偏
风力影响：只影响风向，不影响风力
1010
1000
A
C
B
900
（hPa）
北半球
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风的形成过程
3.摩擦力：
风向影响：不直接影响风向
风力影响：对风力的大小有影响
1010
1000
A
C
B
900
（hPa）
北半球
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风的模式
1.理想状态下的风：
水平气压梯度力的方向垂直于等压线，由高压指向低压。
等压线是同一高度上气压相等的点的连线。如果没有其他外力的作用，风向应该与水平气压梯度力的方向一致，即风向也垂直于等压线
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风的模式
2.高空中的风：
受水平气压梯度力和地转偏向力的共同影响
风一旦形成，马上就会受到地转偏向力的作用，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向。
在北半球风向向右偏转；
在南半球风向向左偏转；在不受摩擦力作用的情况下，风向最终与等压线平行
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风的模式
3.近地面的风：
受水平气压梯度力和地转偏向力和摩檫力的共同影响
在近地面，风还会受到摩擦力的作用；
摩擦力是指地面和空气之间，以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力
摩擦力对风有阻碍作用，可以减小风速；
在近地面，风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下，风向与等压线斜交
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课堂活动--根据等压线确定风向和风速
【课堂活动一】比较甲、乙两地的气压梯度大小，并说明理由
甲大于乙
理由：同一幅等压线图中，等压线越密集， 水平气压梯度力越大
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课堂活动--根据等压线确定风向和风速
【课堂活动二】在图上画出甲、乙两地的风向
水平气压梯度力
地转偏向力
西北风
摩擦力
水平气压梯度力
地转偏向力
偏东风
摩擦力
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课堂活动--根据等压线确定风向和风速
【课堂活动三】比较甲、乙两地风速的大小，并说明理由
甲大于乙
理由：同一幅等压线图中，等压线越密集， 水平气压梯度力越大，风速越大
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课堂总结
0 5
课堂检测
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课堂检测
人教版（2019）高中地理必修第一册
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1．2019年1月某日三峡库区出现云海日出奇观，图左为“某记者拍摄的照片”。图右为“大气受热过程示意图”。读图，回答下面小题。

受云海影响，三峡库区大气受热过程对应于图右中（ ）
A．①增大 B．②增大 C．③增大 D．④减小
B
【解析】大气受热过程图中，①表示到达地表的太阳辐射，②表示大气逆辐射，③表示地面辐射，④表示被大气反射的太阳辐射。云海增强了大气对太阳辐射的反射作用，即④增大，导致到达地表的太阳辐射减少，即①减少，AD项错误；到达地表的太阳辐射减少，使地表温度较晴天低，地面辐射减弱，即③减弱，C错误；云层中的水汽会加强大气对地面辐射的吸收，增强大气逆辐射，即②增大， B正确。故选B。
课堂检测
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2．2020年2月，南极某科考站附近出现了“西瓜雪”现象。科学家表示，这是因为雪中含有一种叫极地雪藻的微生物，它们适合在寒冷气候中生存，并在低温下保持“休眠”状态，升温时会迅速生长并呈现粉红色。如图为大气受热过程示意图。相比普通的雪，“西瓜雪”的出现会使图中（ ）
A．①增强 B．②减弱 C．③增强 D．④减弱
C
【解析】结合材料分析，“西瓜雪”是因为雪中含有一种叫极地雪藻的微生物，它们适合在寒冷气候中生存，并在低温下保持“休眠”状态，升温时会迅速生长并呈现粉红色，可知“西瓜雪”出现时会使地面反射的太阳辐射减少，③地面吸收的太阳辐射增多，C正确；①表示大气对太阳辐射的吸收作用，“西瓜雪”对①没有影响，A错误；地面辐射吸收的太阳辐射增多，地面辐射增强，②大气吸收的地面辐射增多，④大气逆辐射增强，BD错误。故选C。
课堂检测
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某剧组12月5日来到甘肃月牙泉（周围为沙丘）拍摄节目。左图为大气热力作用示意图，右图为月牙泉地区景观图。读图，完成下面小题。
3.节目拍摄过程中，队员感觉当地昼夜温差明显较大，其合理的解释是（ ）
A．②弱、③强 B．①强、②弱 C．②强、④强 D．②强、④弱
D
【解析】读图并结合所学大气的受热过程相关知识可知：①为大气上界的太阳辐射，②为被大气削弱后射向地面的太阳辐射，③为地面辐射，④为大气逆辐射。甘肃月牙泉为温带大陆性气候，气候干燥，空气能见度高，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，太阳辐射强，即②强，白天气温高；夜间大气对地面的保温作用弱，大气逆辐射弱，即④弱，夜间气温低，昼夜温差大，结合题干四个选项，D正确，ABC错误。故选D。
课堂检测
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某剧组12月5日来到甘肃月牙泉（周围为沙丘）拍摄节目。左图为大气热力作用示意图，右图为月牙泉地区景观图。读图，完成下面小题。
4.剧组人员还了解到这里深秋容易出现霜冻，主要是因为（ ）
A．①的减弱 B．③的增强 C．④的减弱 D．①的增强
C
【解析】结合上题分析可知，①为大气上界的太阳辐射，②为被大气削弱后射向地面的太阳辐射，③为地面辐射，④为大气逆辐射。霜冻指空气温度突然下降，地表温度骤降到0℃以下，使农作物受到损害，甚至死亡的天气现象。该地为温带大陆性气候，深秋冷高压势力越来越强，天气晴朗，白天气温高，夜晚气温低，大气逆辐射越来越弱，即④不断减弱，地表温度骤降，容易发生霜冻，C正确；霜冻与①大气上界的太阳辐射和③地面辐射关系不大，ABD错误。故选C。
课堂检测
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5．读某日地面天气形势图。图中（ ）

A．①地比②地的气压低 B．①地比③地的风速小
C．③、④两地吹偏南风 D．②地比④地的云量多
D
【解析】依据材料及所学知识，①地气压为1040-1042.5，②地气压为1015-1017.5，①地比②地的气压高，排除A；①地等压线较③地密集，①地比③地的风速大，排除B；③地吹偏北风，排除C；②地位于低气压中心，多阴雨天气，④地位于高压脊，天气晴朗，D正确，故选D。
课堂检测
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6．在沙漠和绿洲之间的过渡带，由于沙漠和绿洲地表水热差异，形成了沙漠和绿洲之间的局地环流，出现了“绿洲风”。下图所示四个箭头中，正确表示“绿洲风”的是（ ）
A． B．

C． D．
B
【解析】由于绿洲的热容量比沙漠大，白天沙漠升温比绿洲快，沙漠气温高于绿洲，沙漠空气上升，近地面形成低压，绿洲空气下沉，近地面形成高压，近地面风从绿洲吹向沙漠，从而形成“绿洲风”，与图B特征相符，B符合题意，A错误；夜晚沙漠降温比绿洲快，沙漠空气下沉，近地面形成高压，绿洲空气上升，近地面形成低压，近地面风从沙漠吹向绿洲，从而形成“沙漠风”，即夜晚一般不会产生“绿洲风”，图C、D表示夜晚，C为“沙漠风”，D错误，故排除C、D。故选B。
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7．在下图中，图左表示的是“某滨海地区陆地和海洋表面气温日变化的曲线图”，图右表示“旗帜主要飘动方向示意图”。据此完成下面小题。

由图左推断，图右中风出现时间约为（ ）
A．18时～次日7时 B．8时～16时 C．16时～次日8时 D．6时～18时
A
【解析】读图可知，右图中旗帜主要飘动方向海洋，说明此时吹陆风，陆地气压高，气温低；读左图可知，白天陆地升温快，气温高于海洋，夜晚陆地降温快，气温低于海洋，故①是陆地气温，②是海洋气温；陆地气温高于海洋气温的时间是18时～次日7时，此时吹陆风，A正确，BCD错误。故选A。
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8．下图为北半球中纬度近地面某等温面高度分布图，H1>H2>H3，则②处稳定风向为（ ）
A．东南风 B．东北风 C．西南风 D．西北风
A
【解析】本题主要考查热力环流。图示①②③位于同一等温面上，气温相同，而海拔H1>H2>H3，说明同一高度，①地气温较高，为热源，气流上升，形成低压；③地气温较低，为冷源，气流下沉，形成高压，水平气压梯度力由③地指向①地，受地转偏向力的影响(北半球向右偏转)，稳定风向为东南风。故选项A正确。