(共47张PPT)
第二章 地球上的大气
第一节 大气的组成和垂直分层
课前·基础认知
课堂·重难突破
素养·目标定位
随堂训练
素养 目标定位
目 标 素 养
1.运用大气垂直分层示意图,分析大气不同层次的特点、成因及对人类活动的影响,培养综合思维
2.观察天气变化,体验大气组成对天气变化的影响,培养地理实践力
3.通过对大气组成的学习,认识大气的物质组成以及人类活动对大气环境的影响,树立人地协调观
知 识 概 览
课前·基础认知
一、大气的组成
1.大气组成: 干洁空气 、水汽和杂质。
2.大气组成成分及其作用
3.人类活动对大气的影响:影响大气的 成分 和 含量 ,产生大气污染,对 生态系统 和人类生存造成不利影响。
微思考1 为什么城市被称为“雾岛”
提示:城市中企业排放的污染物多,凝结核多。
微点拨1 大气各组成成分的含量并不是一成不变的
人类活动会改变大气的成分和含量,导致大气中二氧化碳含量增加,臭氧含量减少,这种变化直接对人体健康构成危害,影响人类的生存,对社会经济具有潜在的威胁。
二、大气的垂直分层
1.划分依据:大气的 温度 、 运动状况 和密度。
2.分层:自下而上分为对流层、 平流层 、高层大气。
微思考2 为什么平流层适合飞机飞行
提示:平流层大气以平流运动为主,大气中水汽和杂质含量很少,无云雨现象,能见度好,利于飞机飞行。
微点拨2 不同纬度对流层高度不一样的原因
低纬度地区,地面受热多,对流活动旺盛,因此,对流层的高度高;而高纬度地区,地面受热较少,对流活动较弱,所以,对流层的高度低;中纬度地区则适中。
课堂·重难突破
一 大气的组成与人类活动
重难归纳
1.大气成分的时空分布特点
成分 时空分布特点
二氧 化碳 一般来说,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,大致低纬多于高纬,海上多于陆地
2.大气成分对大气环境的影响
(1)二氧化碳
二氧化碳→吸收地面长波辐射→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大气中的杂质→吸附水汽→雾或降水。
②大气中的杂质→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
由人类活动造成的大气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。
2021年4月22日,国家主席习近平以视频方式出席领导人气候峰会,发表《共同构建人与自然生命共同体》的重要讲话。强调中国坚持走生态优先、绿色低碳的发展道路,力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。下图是1850—2000年全球二氧化碳含量的变化及大气温度的变化。
(1)简述1850—2000年二氧化碳含量的变化与全球气温变化特点。
(2)分析大气中二氧化碳增多的主要原因。
(3)为实现“碳达峰”和“碳中和”承诺,作为中学生,你可以采取哪些行动
提示:(1)二氧化碳含量:持续上升,1950年以来上升更快。全球气温变化:波状上升。
(2)燃烧化石燃料和毁林开荒。
(3)节约能源资源,践行绿色消费,选择低碳出行,分类投放垃圾,减少污染产生,呵护自然生态等。
典例剖析
大气圈是由各种气体和悬浮物质组成的复杂系统。据此完成下列各题。
(1)保护地球上的生物免受过多紫外线伤害的物质主要存在于大气圈中的( )
A.对流层 B.平流层
C.电离层 D.高层大气
(2)关于大气组成成分及其作用的叙述,正确的是( )
A.水汽和杂质不会影响地面的温度
B.干洁空气的主要成分是氧和氢
C.二氧化碳对地面有保温作用
D.臭氧能大量吸收红外线
(3)在大气成分中,既是植物光合作用的重要原料,又对地面具有保温作用的是( )
A.氮 B.臭氧 C.二氧化碳 D.氧
答案:(1)B (2)C (3)C
解析:第(1)题,臭氧能吸收紫外线,保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害,主要分布于平流层。第(2)题,干洁空气由氮、氧、二氧化碳、臭氧等组成。二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料,对地面有保温作用;臭氧能大量吸收太阳光线中的紫外线;水汽和杂质的含量很少,却是成云致雨的必要条件,同时也会影响地面和大气的温度。第(3)题,二氧化碳既是植物光合作用的重要原料,又对地面有保温作用。
学以致用
地球大气又称“氮氧大气”,结合地球大气圈25千米以下干洁空气的主要成分表,完成下列各题。
(1)地球大气被称为“氮氧大气”是因为两者( )
A.约占干洁空气成分的99% B.占大气成分的99%
C.是生命活动必不可少的物质 D.在其他天体上不存在
(2)目前,导致二氧化碳增多的主要原因是( )
①植树造林 ②大量燃烧化石燃料
③新能源公交车的逐渐普及 ④森林、草原开垦成农田
A.①③ B.②④
C.①② D.③④
答案:(1)A (2)B
解析:第(1)题,氮气和氧气是大气的主要成分,在干洁空气成分中,氮和氧两者约占99%,故又称为“氮氧大气”。第(2)题,目前,大气中的二氧化碳逐渐增多,原因一是森林等破坏,二是大量燃烧化石燃料。
二 大气的垂直分层
重难归纳
根据大气的温度、运动状况和密度,大气自下而上可以分为对流层、平流层和高层大气。各层基本状况如下。
大气 分层 高度 气温垂直变化 空气 运动 天气 现象 与人类
的关系
规律 原因 对流层 低纬17—18千米,中纬10—12千米,高纬8—9千米 气温随高度增加而递减,大约每升高100米,气温降0.6 ℃ 地面是对流层大气主要的直接热源,离地面越高,气温越低 对流运 动显著 复杂 多变 人类生活在对流层底部,与人类关系最密切
大气 分层 高度 气温垂直变化 空气 运动 天气 现象 与人类
的关系
规律 原因 平流层 自对流层顶至50—55千米 下层随高度变化很小,30千米以上气温随高度增加而迅速上升 该层气温基本上不受地面影响,主要靠臭氧大量吸收太阳紫外线而增温 平流运 动为主 天气 晴朗 ①臭氧大量吸收紫外线,成为人类生存环境的天然屏障;②大气稳定,利于高空飞行
大气 分层 高度 气温垂直变化 空气 运动 天气 现象 与人类
的关系
规律 原因 高层 大气 自平流层顶到大气上界 随高度增加,气温先降低,后升高 低层由于没有臭氧吸收紫外线而降低,高层因吸收波长更短的紫外线而升高 — — 80—500千米高空有若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用
方法技巧 图示理解对流层、平流层的特点
(1)对流层。
(2)平流层。
国庆假期,王老师一家乘飞机从济南到昆明旅游。起飞时还是细雨蒙蒙,起飞后不久却是晴空万里,阳光普照。
(1)为什么会出现这种变化
(2)有利于飞机飞行的大气层应具有什么特征
(3)飞机起飞和降落时能不能拨打电话 为什么
提示:(1)起飞时细雨蒙蒙是由于飞机仍在对流层大气中,当飞机穿过对流层进入平流层,天气晴朗。
(2)大气上部热,下部冷,不易形成对流,主要以水平运动为主,大气平稳,且该层无云雨现象,天气晴朗,能见度好。
(3)不能。在飞机上拨打电话会干扰飞机的通信、导航和操作系统,会干扰飞机与地面的无线信号联系。
典例剖析
2021年,中国载人航天工程实施了5次发射任务,成功将空间站“天和”核心舱、“天舟二号”和“天舟三号”货运飞船、“神舟十二号”和“神舟十三号”载人飞船发射入轨。中国空间站组合体稳定运行在高度390千米附近的近圆轨道。下图示意大气的垂直分层。据此完成下列各题。
(1)“神舟十二号”载人飞船返程穿过地球大气层时( )
A.大气温度变化剧烈,先降低而后升高
B.经过平流层时遭遇大气极高温
C.依次经过高层大气、平流层和对流层
D.所经大气层的能见度不断升高
(2)图示①层大气( )
A.直接热源是太阳辐射 B.厚度夏季大于冬季
C.常有极光形成 D.厚度夏季沿海大于内陆
答案:(1)C (2)B
解析:第(1)题,“神舟十二号”载人飞船返程穿过地球大气层时,依次经过高层大气、平流层、对流层,大气温度是先降低再升高再降低再升高;经过平流层时随高度降低,气温下降,不会遭遇大气极高温;在不受其他因素影响下所经大气层的能见度不断降低。第(2)题,图中①层是最接近地面的对流层,该层大气的直接热源是地面辐射;夏季地面温度高,对流层大气获得热量多,上升高度高,因此厚度夏季大于冬季;极光现象发生在高纬度的高层大气层;夏季时受海洋影响,沿海地区升温慢,内陆地区升温快,沿海地区气温低于内陆地区,因此沿海地区对流层大气上升高度较低,沿海地区对流层厚度小于内陆地区。
学以致用
奥地利某探险家在美国的新墨西哥州罗斯韦尔地区,曾经乘太空舱到达距地面39 044米后,从太空舱里跳下并成功落地。据此完成下列各题。
(1)该探险家跳出时的高度处于( )
A.对流层 B.平流层 C.电离层 D.高层大气
(2)从跳出到落地,该探险家经历的大气温度变化是( )
A.逐渐降低 B.逐渐升高
C.先升高后降低 D.先降低后升高
答案:(1)B (2)D
解析:第(1)题,距地面39 044米的高度处于大气层的平流层。第(2)题,对流层的温度由地面向高空降低,平流层的温度向高空升高,所以从跳出到落地,该探险家经历的大气温度变化是先降低后升高。
随堂训练
1.体积分数合占干洁空气99%的两种大气成分是( )
A.氧气和二氧化碳
B.氮气和二氧化碳
C.氮气和氧气
D.水汽和杂质
答案:C
解析:干洁空气是低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体,氮气和氧气合占总体积的99%。
2.被誉为“地球生命的保护伞”的是( )
A.臭氧 B.二氧化碳
C.氮气 D.氧气
答案:A
解析:臭氧能大量吸收太阳光中的紫外线,保护地球上的生物,使其免受过多紫外线的伤害,被誉为“地球生命的保护伞”。
读大气垂直分层示意图,完成3~5题。
3.对流层大气的温度随高度升高
( )
A.逐渐升高 B.先升高后降低
C.逐渐降低 D.先降低后升高
4.下列关于平流层的叙述,
正确的是( )
A.平流层高处不胜寒 B.空气以水平运动为主
C.天气现象复杂多变 D.臭氧层位于30千米以上
5.能反射无线电波,对无线电通信有重要作用的大气层是
( )
A.对流层 B.平流层
C.臭氧层 D.电离层
答案:3.C 4.B 5.D
解析:第3题,对流层的热量主要来自地面,离地面越近,气温越高,气温随高度增加而递减。第4题,因臭氧层的存在,平流层气温随高度增加而升高;平流层以平流运动为主,天气稳定;从图中可以看出,臭氧层位于30千米以下。第5题,电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用。
6.下图表示的是干洁空气的组成和比例。
读图,完成下列要求。
(1)图中字母A、B所表示的内容分别是 、 。
(2)大气成分中对生物具有保护作用的
是 ,促进绿色植物生长的是 。
(3)大气中除干洁空气外,还有 、 ,它们是
的必要条件。
答案:(1)氮气 氧气
(2)臭氧 二氧化碳
(3)水汽 杂质 成云致雨
解析:第(1)题,由图看出,A所占的比例最大,为氮气,B所占的比例小于A,但是大于C,为氧气。第(2)题,大气成分中对生物具有保护作用的是臭氧,二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料。第(3)题,大气中除干洁空气外,还有水汽和杂质,是成云致雨的必要条件。(共72张PPT)
第二章 地球上的大气
第二节 大气受热过程和大气运动
课前·基础认知
课堂·重难突破
素养·目标定位
随堂训练
素养 目标定位
目 标 素 养
1.通过对大气的受热过程及大气保温作用的学习,理解大气的受热过程及大气对地面的保温效应,并能够根据此原理解析一些常见的地理现象,培养地理实践力
2.通过对大气热力环流的分析,理解大气热力环流形成的基本原理,培养综合思维
3.通过对大气水平运动的学习,理解大气运动的受力状况,能够在等压线图上判断风力的大小及风向,培养综合思维
知 识 概 览
课前·基础认知
一、大气的受热过程
1.能量来源
(1)大气最重要的能量来源: 太阳辐射 。
(2)近地面大气主要的、直接的热源: 地面长波辐射 。
2.受热过程
3.大气对地面长波辐射吸收较多,绝大部分地面长波辐射被大气截留。所以,地面长波辐射是近地面大气 主要的、直接的 热源。
微思考1 雾霾曾严重影响我国华北地区人民的生活,雾霾笼罩时,到达地面的太阳辐射会增多还是减少
提示:减少。
二、大气对地面的保温作用
1.对流层中吸收地面辐射的物质: 水汽 、二氧化碳。
2.保温作用
微思考2 为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚
提示:晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,大气对地面的保温作用弱。
微点拨1 太阳辐射、地面辐射和大气逆辐射的关系
地面辐射是近地面大气(对流层)主要的、直接的热量来源,而地面辐射的主要能量来源是太阳辐射,所以说,太阳辐射是地球上(地面和大气)的根本能量来源。对地面直接起保温作用的是大气逆辐射。它们之间的关系如下图所示。
三、大气热力环流
1.概念
由于地面 冷热不均 而形成的空气环流。是大气运动的一种最简单的形式。
2.形成过程
(1)垂直运动。
(2)水平运动。
微点拨2 对热力环流原理的理解可用“一个关键、四个步骤”来记忆
“一个关键”:确定近地面两地区的冷热。比热容大的地球表面,白天气温较低,夜晚气温较高;比热容小的地球表面,白天气温较高,夜晚气温较低。
“四个步骤”:(1)热上升、冷下沉——近地面受热,空气上升;近地面冷却,空气下沉。
(2)热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高气压,近地面热的地方形成低气压。
(3)近地面和高空气压性质相反——近地面为高气压,其高空为低气压;近地面为低气压,其高空为高气压。
(4)水平气流由高气压流向低气压。
四、大气的水平运动——风
1.风形成的过程
气压梯度→ 水平气压梯度 力→大气从高压区向低压区作水平运动→风。
2.风形成的直接原因: 水平气压梯度力 。
3.高空中的风和近地面的风比较
微思考3 在水平气压梯度力相同的情况下,为什么海洋上的风力要比陆地上的风力大
提示:海洋上摩擦力小。
微拓展 风向和风力随海拔的变化原理
随着海拔升高,空气运动所受的摩擦力变小,风速增大;风向受地转偏向力的影响增大,北半球风向逐渐向右偏转(如下图),南半球逐渐向左偏转。在高空风向与等压线平行。
课堂·重难突破
一 大气的受热过程和保温作用
重难归纳
1.大气对太阳辐射的削弱作用
(1)吸收作用:大气对能量最强的可见光吸收得很少,如下图。
(2)反射作用:云层和大气中的杂质,对太阳辐射的反射作用较明显,且云层的反射作用最显著,如下图。
2.大气的受热过程
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。具体图解如下。
3.大气保温作用原理的应用
(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响。
温室气体排放增多→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深秋农民燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。
③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
④干旱、半干旱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。
阳光房也称为玻璃房,是采用
玻璃与金属框架搭建的全明非
传统建筑,以达到享受阳光、
亲近自然的目的。阳光房是追
求自然的时尚人士所推崇的建筑,阳光房为人们创造了一个舒适的氛围,即使在严寒的天气和雨季也能够让我们享受到春天的舒适,不会感受到一丝的寒冷。
(1)请在下图中合适的位置标注太阳辐射、吸收(大气对太阳)、反射(大气对太阳)、地面辐射、大气逆辐射。
(2)寒冷的冬季白天,阳光房内温度较高的原因是什么
(3)北半球中纬度地区的植物园可采取什么措施使热带植物安全越冬
提示:(1)
(2)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;玻璃阻隔了阳光房内(暖)外(冷)空气的热交换,使得阳光房内温度高于阳光房外。
(3)建造阳光房(玻璃温室),并在适宜的时间移入其中,或者是加盖薄膜、草帘等建造温室大棚等。
典例剖析
读大气对地面的保温作用图,完成下列各题。
(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大小,并分析原因。
(4)如果夜晚多云,人们制造烟雾所起到的作用将变 (填“大”或“小”),原因是 。
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)小 夜间多云,大气逆辐射强,气温不会太低
解析:第(1)题,根据图中各箭头的指向和粗细即可判断出各字母代表的含义。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,多云的夜晚,大气逆辐射强,地面降温慢,温度不会太低。
易错警示 大气逆辐射只存在于夜晚
这种说法是错误的。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;夜晚,由于没有太阳辐射,近地面气温主要受大气逆辐射的影响,因而容易产生大气逆辐射只有晚上存在的误解。
学以致用
读图,完成下列各题。
(1)图中①②③三个箭头
所表示的辐射依次是( )
A.大气逆辐射、地面辐射、
太阳辐射
B.太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射
C.地面辐射、大气逆辐射、太阳辐射
D.太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射
(2)大气对地面的保温作用以及它在图中对应数码的组合,正确的是( )
A.到达地面的太阳辐射——①
B.大气的反射作用——④
C.大气的吸收作用——②
D.大气逆辐射作用——③
答案:(1)B (2)D
解析:由图可以看出,①是太阳射向地面的辐射,是太阳辐射;②是地面射向大气的辐射,为地面辐射;③是大气射向地面的辐射,为大气逆辐射,大气逆辐射将热量返还给地面,对地面具有保温作用。
二 大气热力环流
重难归纳
1.成因分析
2.形成过程
3.几种常见的热力环流
(1)海陆风。
(2)山谷风。
(3)城区与郊区之间的热力环流。
城区居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热,导致城区气温高于郊区,形成城市热岛效应,导致空气在城区上升,在郊区下沉,近地面风由郊区吹向城区,在城区与郊区之间形成城市热岛环流
孔明灯俗称许愿灯,是一种古老的手工艺品,在古代多做军事用途。现代人放孔明灯多作为祈福之用。
(1)观察孔明灯,点燃后灯罩内的空气会
如何运动
(2)孔明灯蕴含着怎样的大气原理
提示:(1)会受热膨胀上升。
(2)热力环流原理。
典例剖析
在现代影视剧中往往会看到女主角面朝大海,在海风吹拂下头发向后飘扬。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。据此完成下列各题。
(1)甲图中①②③④四处气温最高的是( )
A.①处 B.②处
C.③处 D.④处
(2)为了完成女主角头发向后飘扬的场景,如果你是导演,你会选择什么时间段完成拍摄 ( )
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
答案:(1)D (2)B
解析:第(1)题,①④两地分别位于近洋面与近地面,温度应高于高空的②③两地;由此时的海陆环流图得出④处气温高于①处。第(2)题,面向大海,在海风吹拂下头发向后飘扬,说明近地面此时盛行由海洋吹向陆地的风,即海洋气温要低于陆地,依据图中海洋和陆地气温曲线可判断,一天中大约8时至16时陆地气温高于海洋。
特别提醒 (1)通常所说的高压、低压是相对同一水平面气压状况而言的。在同一地点,气压随高度的增加而降低。
(2)热力环流中,近地面的高、低气压是热力作用形成的;高空中的高、低气压是动力作用形成的。
(3)空气垂直运动是近地面冷热不均导致的;水平运动是同一水平面上的气压差异造成的。
学以致用
下图中箭头表示气流的运动方向,图中M点海拔为241米,N点海拔为480米。读甲、乙两幅图,完成下列各题。
(1)图中气流运动体现的地理现象是( )
A.海陆风 B.焚风 C.山谷风 D.季风
(2)下列关于图中地理现象的描述,正确的是( )
A.甲图发生在白天,乙图发生在夜晚
B.甲图发生在夜晚,乙图发生在白天
C.甲图发生在冬季,乙图发生在夏季
D.甲图发生在夏季,乙图发生在冬季
答案:(1)C (2)A
解析:甲图中气流由山谷吹向山顶,乙图中气流由山顶吹向山谷,属于山谷风;甲图发生在白天,乙图发生在夜晚。
三 大气的水平运动——风
重难归纳
1.形成风的三种作用力
风是水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力这三种作用力共同作用的结果。这三种作用力对风速和风向的影响如下表所示。
作用力 方向 对风的影响 风速 风向
水平气压 梯度力 始终垂直于等压线,由高压指向低压 水平气压梯度力越大,风速越大 垂直于等压线,由高压区指向低压区
地转 偏向力 始终与风向垂直 不影响风速大小 北半球使风右偏
南半球使风左偏
摩擦力 始终与风向相反 使风速减小 与其他两力共同作用,使风向斜穿等压线
2.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),大拇指的指向即风向。(如下图所示,单位:hPa)
北半球近地面风向的判断
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),大拇指的指向即风向。(如下图所示,单位:hPa)
南半球近地面风向的判断
风
—(唐)李峤
解落三秋叶,能开二月花。
过江千尺浪,入竹万竿斜。
(1)风是如何形成的
(2)结合日常,思考“过江千尺浪,入竹万竿斜”时风速有何变化。
提示:(1)由于水平方向上存在气压差异,产生了水平气压梯度力,促使空气由气压较高处向较低处运动,由此形成了风。
(2)当风过江时,风速较大,但当风吹过竹林时,风速会降低。
典例剖析
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,完成下列各题。
(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
A.③或⑦ B.①或⑧
C.⑦或⑧ D.②或③
答案:(1)B (2)A
解析:第(1)题,首先,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点的水平气压梯度力方向为⑤。其次,图示为北半球,受地转偏向力影响,风向应向右发生偏转,如果摩擦力为0,风向与等压线平行,与图中方向③相同;如果摩擦力不为0,风向向右斜穿等压线,与方向④相同。第(2)题,根据前提条件可知,图示为高空等高面,摩擦力可以看作0,风向应与等压线平行,只有③⑦符合条件。
学以致用
读北半球某区域等压线(单位:hPa)分布图,完成下列各题。
(1)图中①②③④四个箭头中正确表示风向的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
(2)图中①②③④四处风
力最大的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
答案:(1)C (2)C
解析:第(1)题,该图是北半球等压线分布图,风向由高压吹向低压,且向右偏,根据图中风向情况,由高压吹向低压且右偏的只有③箭头。第(2)题,从图中可以看出,③点附近的等压线最密集,水平气压梯度力最大,故其风力最大。
随堂训练
下图是某建筑设计院为我国北方地区设计的一幢高效利用太阳能的房屋模型。读图,完成1~2题。
1.绝热窗户设计成倾斜的主要目的是( )
A.雨季及时排水 B.充分利用太阳能
C.减弱噪声干扰 D.降低光污染危害
2.冬季的白天,房间甲和乙之间的空气流动方向是( )
A.冷气流从通风口1进入甲,暖气流从通风口2进入乙
B.冷气流从通风口1进入乙,暖气流从通风口2进入甲
C.暖气流从通风口1进入甲,冷气流从通风口2进入乙
D.暖气流从通风口1进入乙,冷气流从通风口2进入甲
答案:1.B 2.D
解析:第1题,据题意可知,此设计主要是为了充分利用太阳能。第2题,冬季的白天,房间甲可以充分接受太阳辐射增温,室内气温比房间乙高,气压比房间乙低,因而暖气流从通风口1进入乙,冷气流从通风口2进入甲。
读风的各种力的示意图,完成3~4题。
3.图中箭头代表风向的是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.此图表示的是( )
A.北半球近地面
B.南半球近地面
C.北半球高空
D.南半球高空
答案:3.B 4.A
解析:第3题,水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,因此①为水平气压梯度力;风向相对于水平气压梯度力发生偏转,两者之间成一锐角,故②为风向;和风向方向相反的为摩擦力,④为摩擦力;垂直于风向的是地转偏向力,故③为地转偏向力。第4题,结合上题的分析可知,风向相对于水平气压梯度力向右偏转30°—45°,因此该图所示的是北半球近地面。
5.下图是大气对地面的保温作用示意图,图中①②③④代表太阳辐射、地面辐射、大气辐射和大气逆辐射(次序已打乱)。读图,完成下列要求。
(1)图中表示短波辐射的数码是 。
(2)表示对地面有保温作用的辐射的数码是 。
(3)运用上述示意图分析塔里木盆地昼夜温差大的原因。
答案:(1)④
(2)①
(3)塔里木盆地距海洋远,水汽很难进入,云层少,白天大气的削弱作用弱,太阳辐射强,气温高;夜晚大气逆辐射弱,保温作用弱,气温低。
解析:该题主要考查大气的热力作用过程及运用所学知识解决实际问题的能力。从太阳辐射到大气逆辐射的排序关系是太阳辐射→地面吸收→地面增温→地面辐射→大气吸收→大气增温→大气逆辐射,结合题图和大气的受热过程可知,①为大气逆辐射,②为大气辐射,③为地面辐射,④为太阳辐射。(共21张PPT)
章末核心素养整合
专题归纳突破
知识体系构建
知识体系构建
专题归纳突破
专题一 大气的逆温现象
1.逆温的形成
(1)辐射逆温的形成及消失。
辐射逆温多发生在晴
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,主要出现在中高纬度大陆冬季黎明前。其形成和消失过程如下图所示。
(2)其他类型的逆温。
类型 发生的条件 出现的地区或时间
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 盆地和谷地的夜间
2.逆温对地理环境的影响
(1)有利影响。
①逆温的出现阻碍了空气对流,因此可以抑制沙尘的发生。
②逆温出现在高空,有利于飞机的飞行。
③和其他天气现象一样,逆温可当成一种气候资源加以利用。例如,在我国新疆伊犁河谷,逆温出现在10月至次年3月,长达半年之久,有效地提高了冬季谷地的温度,多年生果树越冬可以免受冻害等。
(2)不利影响。
①逆温发生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。
【典型例题1】逆温是在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象。某校气象兴趣小组在10月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行逆温测定。读该小组多次观测所得的逆温时空变化平均结果图,完成下列各题。
(1)下列关于该地逆温特征的描述,正确的是( )
A.逆温强度近地面较大,向上减小
B.逆温强度午夜达到最大,后减弱
C.逆温现象日落前出现,日出前消失
D.强逆温前半夜增速慢,后半夜降速快
(2)造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是( )
A.大气吸收地面辐射存在昼夜差异
B.大气散射、反射在高度上存在差异
C.空气上下热量传递存在时间差异
D.下垫面反射率在时间上存在差异
答案:(1)A (2)C
解析:第(1)题,读图,根据图中曲线逆温层上界、强逆温层上界判断,逆温强度接近地面较大,向上减小。一天中最低气温出现在日出前后,所以逆温强度日出前达到最大,后减弱。逆温现象日落前出现,日出后一般逐渐消失。读图,根据曲线,强逆温前半夜增速快,后半夜降速慢。第(2)题,造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是地面辐射是大气的主要直接热源,空气上下热量传递存在时间差异。
专题二 等压面的判读
1.判读气压的高低
判断气压高低的依据及判读思路如下:
(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,导致在垂直方向上随着高度增加气压降低,如上图,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.判读等压面的凸凹
因地面冷热不均,导致同一水平面上出现气压差异,使等压面发生弯曲。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“凸高凹低”。(如下图所示)
另外,近地面与高空等压面凹凸方向相反。
3.判断近地面的冷热状况及其下垫面性质
可按如下思路进行判断:等压面的弯曲状况→近地面气压高低→根据温压关系,判读出气温高低→根据不同下垫面的热力差异,判读出下垫面的性质。如高压可能对应夏季的海洋(冬季的陆地)、白天的绿地(夜晚的裸地)、城市的郊区等。
4.判断近地面的天气状况及气温日较差
可按如下思路进行判断:等压面的弯曲状况→近地面气压高低→判读出天气状况(低压多阴雨天气,高压多晴朗天气)→气温日较差大小(晴天日较差大、阴天日较差小)。
【典型例题2】读北半球某地的气压分布图,完成下列各题。
(1)甲、乙、丙、丁四地气压
的大小关系为 。
(2)在图中用箭头标出环流模式。
(3)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。
(4)图中,甲、乙两地之间的风向为 。
(5)在图中画出高空的等压面。
答案:(1)甲>乙>丙>丁
(2)如下图
(3)乙 阴雨 甲
(4)西南风
(5)略。(与近地面弯曲方向相反)
解析:该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。解答该题可按如下思路进行: