第二节 大气受热过程和大气运动
第1课时 大气的受热过程和保温作用
基础过关练
题组一 大气的受热过程
“红灯停,绿灯行”是我们从小就知道的交通规则,交通信号灯颜色的选择也蕴藏着一些地理知识。据此完成下面两题。
1.交通信号灯选择红、黄、绿三种颜色的原因是( )
A.波长较短容易被吸收
B.波长较长容易被吸收
C.波长较短不容易被散射
D.波长较长不容易被散射
2.下列现象与此原理相似的是( )
A.日出、日落时的霞光
B.晴天夜间温度低
C.海拔越高,气温越低
D.燃烧秸秆抵御寒潮
某学校地理兴趣小组做了如下图所示实验:做甲、乙两个相同规格的玻璃箱,甲底部放一层土壤,乙底部不放土壤。中午同时把两个玻璃箱放在日光下,十五分钟后,同时测玻璃箱里的气温,结果发现底部放土的甲箱比没有放土的乙箱足足高3℃。据此完成下面两题。
3.该实验主要目的是测试( )
A.大气的温室效应
B.一天中最高气温出现的时刻
C.大气的热力运动
D.大气主要的、直接的热源
4.甲箱温度计显示值比乙箱高的原因是( )
A.太阳辐射强弱差异 B.大气吸热强弱差异
C.地面辐射强弱差异 D.大气辐射强弱差异
地膜覆盖是一种现代农业生产技术,进行地膜覆盖栽培一般都能获得早熟增产的效果,其效应体现在增温、保温、保水、保持养分、增加光效和防治病虫害等几个方面。据此完成下面两题。
5.我国华北地区在春播时进行透明地膜覆盖,可有效提高地温,从而保障农作物的正常生长,其主要原理是( )
A.增加了太阳辐射的总量
B.增强了大气逆辐射
C.减弱了地面辐射的散失
D.增强了对太阳辐射的吸收
6.山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖银色反光地膜,其主要的作用是( )
A.反射太阳辐射,增加光效
B.反射太阳辐射,降低地温
C.减弱地面辐射,保持地温
D.吸收太阳辐射,增加地温
题组二 大气对地面的保温作用
我国北方地区农民为了避免所种庄稼遭受霜冻灾害,在深秋的夜晚常常在田间点燃柴草。下图为“大气受热过程示意图”。结合图示,完成下面三题。
7.关于图中a、b、c所代表的内容,叙述正确的是( )
A.a代表的辐射是地面的直接热源
B.全球气候变暖是因为大气对a代表的辐射吸收增加
C.b代表的辐射主要被大气中的臭氧吸收
D.c代表的辐射与天气状况无关
8.燃烧柴草防御霜冻的做法,有利于( )
A.增强a辐射
B.增强b辐射
C.增强c辐射
D.改变b的辐射方向
9.(易混题)低层大气的主要组成物质中,吸收b辐射的主要是 ( )
A.水汽和氧气 B.氮气和水汽
C.二氧化碳和水汽 D.氧气和氮气
《齐民要术》中有一段描述:“凡五果,花盛时遭霜,则无子,天雨新晴,北风寒彻,是夜必霜。”下面左图为大气受热过程示意图,右图为某葡萄园景观图。据此完成下面两题。
10.“天雨新晴”“是夜必霜”,对此解释合理的是( )
A.①减少 B.②增多 C.③减少 D.④增多
11.果农在葡萄园地面铺设鹅卵石的主要目的是( )
A.增加太阳辐射 B.增加地面辐射
C.增加大气辐射 D.增大昼夜温差
下沉式温室大棚是温室内地面下沉到一定深度的一种大棚。如图为我国某地下沉式温室大棚的景观设施图。据此完成下面两题。
12.与一般温室大棚相比,下沉式温室大棚( )
①水热条件好 ②保温效果好
③抗风能力强 ④建造成本高
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
13.在我国,最适宜建造下沉式温室大棚的地区是 ( )
A.青藏高原 B.黄土高原
C.东南丘陵地区 D.长江中下游平原
14.阅读图文材料,完成下列要求。(10分)
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,可以减少二氧化碳的排放,降低大气中二氧化碳的浓度。如图示意我国北方某地的新型“阳光居室”。
(1)冬季晴天时,在未采用任何取暖设备的条件下,“阳光居室”室内的最高温度可达22℃。对此作出合理解释。(6分)
(2)开发利用新能源,能够减缓全球变暖。根据“温室效应”的原理,分析其原因。(4分)
能力提升练
题组一 大气保温作用原理
某中学地理兴趣小组为验证二氧化碳对温室效应的增强作用,用玻璃瓶设计了以下实验(图甲)并获取了相关数据(图乙)。据此完成下面两题。
1.二氧化碳对温室效应有增强作用,主要因为是它能( )
A.强烈吸收太阳辐射,使大气增温
B.强烈吸收地面辐射,使大气增温
C.减弱大气逆辐射,使大气降温慢
D.破坏臭氧层,增加到达地面的紫外线
2.实验小组认为两组实测数据的差距与预估相比不够显著,下列改进措施合理的是 ( )
A.在瓶底铺设深色土
B.将瓶子悬空放置
C.将温度传感器放至瓶底
D.将纵坐标间隔扩大
我国北方农民常利用大棚种植蔬菜、花卉等作物。下面为某蔬菜基地塑料大棚生产示意图和大气受热过程示意图。据此完成下面两题。
3.白色塑料大棚能有效提高棚内温度,其工作原理叙述正确的是( )
A.增强① B.增强②
C.减弱③ D.截留④
4.冬春季节,该地菜农常在大棚内墙上悬挂光亮镜面膜,其悬挂位置及作用是( )
A.南墙,提高棚内温度
B.北墙,增加棚内光照
C.南墙,增加棚内光照
D.北墙,提高棚内湿度
题组二 大气保温作用应用
现代智能温室运用物联网技术,通过信息传感设备监测各类环境参数,利用嵌入式系统实现对温室的自动控水、控肥、控温等,从而获得植物生长的最佳条件。下面为湖北某地智能温室景观图和地球大气受热过程示意图,图中数字代表某种辐射。据此完成下面两题。
5.冬春季节温室内温度高的原因是( )
A.温室内空气吸收的①多
B.②难以释放到温室外
C.温室外③还给地面热量多
D.温室内④释放到温室外多
6.拍摄照片时,发现当地农民准备给温室覆盖黑色尼龙网。其拍摄照片可能的月份及覆盖黑色尼龙网的主要目的是( )
A.7—8月,削弱①以减少农作物水分蒸腾
B.10—11月,阻挡②以防夜间温度过低
C.12月至次年1月,增加③以提高土壤的温度
D.6—7月,增强④以降低白天大气的温度
下面为大气受热过程示意图和北京2022年11月21日、22日天气示意图。读图,完成下面两题。
7.北京秋冬季节相较于其他季节平均温度较低的根本原因是( )
A.①较弱 B.③较弱 C.④较弱 D.⑤较强
8.与21日相比,22日昼夜温差较大的主要原因是 ( )
A.①减弱,③增强 B.②增强,④减弱
C.②增强,③减弱 D.②减弱,③增强
2022年1月18日,我国最北端城市——黑龙江漠河最低气温跌至零下41.5℃,街头出现冰雾天气。冰雾是由悬浮在空气中的大量微小冰晶组成的雾,由水汽凝华而成。冰雾笼罩下,能见度不足100米;行人裹着厚厚的冬装,眉毛和睫毛上结满了白霜。据此完成下面两题。
9.对冰雾形成影响较大的因素有( )
①气温 ②湿度 ③气压 ④地形 ⑤风力
A.①②③ B.①②⑤ C.①④⑤ D.②③④
10.冰雾多形成于( )
A.晴天的正午前后 B.阴天的正午前后
C.晴天的日出前后 D.阴天的日出前后
11.阅读材料,完成下列要求。(8分)
2022年10月18日,潍坊市气象局发布了未来5天的天气情况(下表),并预报19日凌晨局部地区将会有轻霜冻出现,提醒市民早晚外出要注意保暖。
日期 19日 20日 21日 22日 23日
天气 状况 晴 晴转多云 多云间阴 晴间多云 多云转晴
3~18℃ 8~20℃ 13~19℃ 10~22℃ 7~19℃
南风 3~4级 南风 3~4级 南风 3~4级 南转北风 3~4级 北风 3~4级
(1)分析19日凌晨潍坊局部地区出现轻霜冻的原因。(4分)
(2)与10月19日相比,分析10月21日潍坊地区昼夜温差小的原因。(4分)
答案与分层梯度式解析
第二节 大气受热过程和大气运动
第1课时 大气的受热过程和保温作用
基础过关练
1.D 太阳辐射中的可见光是由七种颜色的光组成的,按照波长由长到短的顺序排列依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。波长越长,越不容易被散射,在空气中的穿透能力也就越强。选用波长较长的光的颜色作为信号灯的颜色,最容易被看到,由此可知,D正确。
2.A 结合上题可知,交通信号灯选用红、黄、绿三种颜色,是运用了光的散射原理。
推理过程 结论
日出、日落时的霞光是由于红光波长最长,不容易被散射,较容易穿透大气,而其他颜色的光由于波长较短,容易被散射,不容易穿透大气 A正确
晴天夜间温度低是大气的保温作用弱造成的 B错误
海拔越高,气温越低,是由于近地面大气的热量主要来自地面。而海拔越高,离地面越远,气温就越低 C错误
燃烧秸秆产生的浓烟(其成分主要是二氧化碳、颗粒物和水汽)可以大量吸收地面辐射,增强大气逆辐射,提升大气的保温作用,因此可以抵御寒潮 D错误
3—4.D C 结合材料可知,该实验的测试结果是不同的下垫面(底部有无土壤)出现了不同的气温,且底部有土壤的玻璃箱内气温明显较底部无土壤的玻璃箱内高,说明近地面大气的热量主要、直接来自地面,即地面辐射是近地面大气主要的、直接的热源。若下垫面状况改变,如甲箱底部放土壤,而乙箱底部没有放土壤,由于土层相对于玻璃而言颜色较深,对太阳辐射的吸收能力较强,反射率较低,故甲箱底部吸收的太阳辐射多,温度较高,形成的地面辐射较强,导致甲箱中空气吸收的地面辐射也较多,气温较高。
5.C 我国北方春季时地温较低,进行透明地膜覆盖,可有效减弱地面辐射的散失,起到保温的作用。
6.A 在果树下覆盖银色反光地膜可以反射太阳辐射,增加光效。通过提高光合作用的效率,可使苹果着色均匀,提高产品质量。
易错点拨 地面反射与地面辐射的区别
地面反射的是到达地面的太阳辐射,只有在阳光照射到地面上时才会发生地面反射,其反射太阳辐射的强度与地面性质有关。如地面上有积雪时,地面对太阳辐射的反射作用就强。
地面辐射是地面本身向外散发的热辐射,在昼夜都会发生,其辐射的强弱与地面的温度高低有关。如在夏季晴朗的午后,走在马路上感到特别热,这是因为地面的温度高,地面辐射较强;而在冬季融雪的午后,气温却较低,这是由于地面吸收的热量被融雪消耗掉,导致地面温度较低,地面辐射较弱。
7.A 读图可知,a代表到达地面的太阳辐射,地面靠吸收这部分太阳辐射增温,太阳辐射是地面的直接热源,A正确;全球气候变暖主要是大气对于b(地面辐射)的吸收增加导致的,因为地面辐射是近地面大气主要的、直接的热源,B错误;b代表的辐射为地面辐射,是长波辐射,主要被大气中的水汽和二氧化碳吸收,C错误;c代表的是大气逆辐射,与天气状况密切相关,晴天时大气逆辐射相对较弱,阴雨天时大气逆辐射相对较强,D错误。
8.C 读图可知,a代表太阳辐射,b代表地面辐射,c代表大气逆辐射。结合所学知识可知,深秋的夜晚多晴朗的天气,大气的保温作用弱,地面降温快,容易导致农作物遭受冻害。燃烧柴草可以增加空气中的二氧化碳和杂质,使得大气逆辐射c增强(大气对地面的保温作用增强),补偿地面辐射损失的热量,使地面降温速度减慢,以达到防御霜冻的效果,C正确。
9.C 结合材料和所学知识可知,b辐射代表地面辐射,低层大气中的水汽和二氧化碳主要吸收地面辐射,C正确。
易混辨析 大气会直接吸收一部分太阳辐射,如平流层中的臭氧吸收紫外线,对流层中的二氧化碳和水汽吸收红外线。但是太阳辐射能量主要集中在可见光区,紫外区和红外区所占的比重较小,因此大气温度升高的主要方式不是直接吸收太阳辐射,而是主要依靠二氧化碳和水汽吸收地面长波辐射。这是因为地面吸收了大量的太阳短波辐射后增温,产生了大量的长波辐射,而对流层大气中的二氧化碳和水汽又可以强烈吸收长波辐射。所以,近地面大气主要的、直接的热源是地面长波辐射。
10.C 霜是水汽(气态的水)在温度很低时的一种凝华现象。霜的形成条件有两个:一是空气中含有较多的水汽和凝结核,二是近地面气温在0℃以下。题目中的“天雨新晴”“是夜必霜”,是说雨天之后天气晴朗,白天大气对太阳辐射的削弱作用减弱,所以光照强烈,蒸发旺盛,空气中水汽充足;夜晚大气逆辐射减弱,即③减弱,导致大气对地面的保温作用减弱,夜晚气温降低,水汽容易冷凝形成霜。综上分析,C正确。
11.D 鹅卵石比热容较小,在吸收或放出相同热量的情况下,其升温和降温幅度大。在葡萄园地面铺设鹅卵石,可使白天气温更高,利于植物光合作用的进行,夜晚气温更低,减弱植物呼吸作用,即增大了昼夜温差,有利于葡萄中有机物(糖分)的积累,可提升水果品质,D正确。
12.B 下沉式温室大棚位于地面以下一定深度,因此与一般温室大棚相比,其受外界温度变化、风力影响较小,保温效果更为明显,抗风能力也强,但棚内光照会相对不足,热量条件相对于一般温室大棚较差,①错误、②③正确;由图可知,该大棚就地取材,简易修建,建造成本低,④错误。综上,B正确。
13.A 下沉式温室大棚保温效果好、抗风能力强,但会减弱光照,说明适合建造在气温低、风力强、光照强之地,根据这一特点可判断,青藏高原地区最适宜建造这种温室大棚,A正确;黄土高原、东南丘陵地区和长江中下游平原光照不如青藏高原强,B、C、D错误。
14.答案 (1)大部分太阳辐射可透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面,室内地面吸收太阳辐射而增温;室内地面以地面辐射的形式把热量传递给室内大气,使大气增温,产生大气辐射;但地面辐射和大气辐射无法穿透玻璃而被反射回室内,从而将热量保留在室内(封闭的空间隔绝室内外热量的交换),增强了保温效果。
(2)开发利用新能源,可使大气中二氧化碳减少,大气吸收的地面辐射也会随之减少,从而使大气温度降低,大气逆辐射变弱;大气的保温作用减弱,可使全球气温升高趋势减缓。
解析 (1)由所学知识可知,太阳辐射主要为短波辐射,而地面辐射和大气辐射主要为长波辐射,大部分太阳辐射能透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面,室内地面吸收太阳短波辐射而增温,并以长波辐射的形式把热量传递给室内大气,使大气增温并产生大气辐射,而地面辐射和大气辐射由于波长较长,不能穿透玻璃而被反射回室内,从而将热量保留在了居室内,使得室内气温升高,保温作用增强;同时,封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换,减少了室内热量的散失,加强了保温效果。(2)结合所学知识可知,二氧化碳可以强烈吸收地面的长波辐射而使大气增温,同时大气逆辐射可以对地面损失的热量进行补偿,起到保温作用。所以只要减少二氧化碳的排放,就能够减缓全球变暖。结合所学知识可知,开发利用新能源,可以有效减少二氧化碳的排放。
能力提升练
1.B 二氧化碳主要吸收长波辐射,而太阳辐射主要为短波辐射,地面辐射为长波辐射。所以二氧化碳对太阳辐射吸收很少,但会强烈吸收地面辐射,使大气增温,从而增强大气逆辐射,加强对地面的保温作用,使温室效应增强,A、C错误,B正确;破坏臭氧层的主要是氯氟碳化物,而非二氧化碳,D错误。
2.A 二氧化碳吸收的主要是地面长波辐射,因此只要想办法增强地面长波辐射,就可以使两组实测数据的差距与预估相比更显著。在瓶底铺设深色土可以增加地面对太阳辐射的吸收,使得地面辐射增强,故A正确;将瓶子悬空放置反而会使瓶内空气远离热源,会减小实测数据与预估的差距,B错误;将温度传感器放至瓶底基本不会使实测数据与预估的差距发生变化,C错误;将纵坐标间隔扩大仅从视觉上扩大了实测数据与预估的差距,但并未改变真实数值,因此不合理,D错误。
3.D 白色塑料大棚可以使外界大部分太阳短波辐射射入棚内,但地面长波辐射和大气长波辐射基本无法射出,从而将热量截留在大棚内,有效提高了棚内的温度。结合示意图可知,①为射向宇宙空间的大气辐射,②为到达地面的太阳辐射,③为大气逆辐射,④为地面辐射。故D正确。
4.B 冬春季节,北半球太阳高度小,光照条件差,影响植物光合作用的进行。在我国北方,正午阳光从南方天空照射到北墙上,在北墙悬挂光亮镜面膜,可通过反射太阳光增加棚内光照,促进蔬菜光合作用的进行,提升农作物品质,B正确。
5.B 温室的玻璃能使大部分太阳短波辐射①到达温室内地面,使地面受热后向外放出的长波辐射②可被温室内大气大量吸收,大气因此增温同时产生大气辐射,大部分热量再以大气逆辐射的形式返还给地面,这样就使温室内温度较高,故其原因是②不易散失,但温室内大气直接吸收的①较少,A错误、B正确;温室外由于大气的保温作用较弱,③还给地面的热量少,C错误;玻璃温室阻隔了室内与室外的热量交换,温室内④释放到温室外较少,D错误。
6.A 在7—8月,湖北正值盛夏,气温较高,蒸发旺盛,黑色尼龙网可大量吸收太阳辐射,因此给温室覆盖黑色尼龙网可以降低温室内地表温度,减少农作物水分蒸腾,A正确;给温室覆盖黑色尼龙网后,会使到达地面的太阳辐射①减少,从而降低土壤温度,但黑色尼龙网对地面辐射②无明显阻挡作用,并且给温室覆盖黑色尼龙网也不是为了防止夜间温度过低,B、C错误;给温室覆盖黑色尼龙网不会使得大气辐射④增强,D错误。
7.A 北京秋冬季节正午太阳高度较小,到达大气上界的太阳辐射(①)较弱,使得地面吸收的太阳辐射较少,进而导致地面辐射(③)较弱。因地面辐射较弱,加之秋冬季节北京晴朗天气多,大气逆辐射(④)也较弱,使得北京秋冬季节平均温度较低,因此根本原因是①较弱,A项正确。
8.B
9.B 由材料可知,冰雾是由悬浮在空气中的大量微小冰晶组成的雾,由水汽凝华而成,因此可从冰和雾的组合角度分析其成因:微小冰晶的形成、水汽凝华,需要一定的低温、水汽条件;而雾的形成需要有一定的水汽、相对的降温、无风的天气。综合这两个方面可知,冰雾的形成受气温、湿度、风力的影响较大,①②⑤对,故选B。
10.C 结合上题分析可知,冰雾的出现需要具备水汽较多、无风、低温的条件,水汽凝华,气温需降至0℃以下,则可推知冰雾多形成于四个选项中气温最低的晴天的日出前后,故C正确。
知识拓展 雾是指在接近地球表面、大气中悬浮的由小水滴或冰晶组成的水汽凝结物,是一种常见的天气现象。雾的形成条件有:①夜晚降温幅度大,多在晴朗的夜晚;②大气中的水汽充足;③无风或微风。
11.答案 (1)晴朗的夜晚大气逆辐射弱,保温作用弱,气温低,易出现霜冻。
(2)10月19日晴,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,夜晚大气对地面的保温作用弱,昼夜温差大。与之相比,10月21日多云间阴,白天大气对太阳辐射的削弱作用强,夜晚大气对地面的保温作用强,昼夜温差小。
解析 (1)读表可知,19日天气晴朗,根据所学知识可知,晴朗的夜晚大气逆辐射弱,大气对地面的保温作用弱,地面损失的热量多,所以晴朗的夜晚气温低,易出现霜冻。(2)10月19日晴,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,形成的地面辐射强,气温高;夜晚大气对地面的保温作用弱,地面损失的热量多,气温低,所以昼夜温差大。与之相比,10月21日多云间阴,白天大气对太阳辐射的削弱作用强,到达地面的太阳辐射少,形成的地面辐射弱,气温不高;夜晚大气对地面的保温作用强,地面损失的热量少,气温不低,所以该日昼夜温差小。
方法技巧 分析昼夜温差大小的技巧
白天气温的高低取决于到达地面的太阳辐射的多少,夜晚气温的高低取决于大气保温作用的强弱,故白天用削弱作用解释,夜晚用保温作用解释。
晴天时,削弱作用和保温作用都弱,昼夜温差大;阴雨天时,削弱作用和保温作用都强,昼夜温差小。
1(共44张PPT)
第二节 大气受热过程和大气运动
1.太阳辐射的波长范围及能量分布
(1)紫外线:波长范围<0.4微米,能量占比为7%。
(2)可见光:波长范围为0.4~0.76微米,能量占比为50%。
(3)红外线:波长范围>0.76微米,能量占比为43%。
必备知识 清单破
知识点 1 大气受热过程
过程1:大部分太阳辐射能够透过大气射到地面,使地面增温。
过程2:地面被加热,并以长波辐射的形式向大气传递热量,大气吸收地面辐射升温。
2.图解大气的受热过程
3.大气热量的来源
(1)根本来源:太阳辐射。
(2)直接来源
①大气直接吸收太阳短波辐射(紫外线和红外线)。
②近地面大气直接吸收地面长波辐射(地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源)。
4.大气的削弱作用
大气层中的臭氧、二氧化碳、水汽、尘埃等对太阳短波辐射有吸收、反射和散射作
用。
知识拓展 大气的散射作用
大气的削弱作用包括吸收、反射和散射。散射是指空气分子和微尘把太阳辐射向四面
八方散射开来,使一部分太阳辐射不能到达地面,从而削弱了太阳辐射。如黎明和黄昏的天
空看起来是橙红色、晴朗的天空呈蔚蓝色,都是大气散射作用造成的。
1.物质基础:对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强。
2.保温作用原理:大气吸收地面长波辐射后增温,产生大气长波辐射,除一小部分散失到宇宙
空间外,大部分以大气逆辐射的形式射向地面,在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对
地面起到了保温作用。
知识点 2 大气对地面的保温作用
1.热力环流的形成过程
地面冷热不均,引起气流的上升或下沉,产生大气的垂直运动,这就造成了同一水平面上
的气压差异,使得同一水平面上产生大气的水平运动。
2.图解热力环流的形成原理
知识点 3 大气热力环流
特别提醒 (1)热力环流形成的根本原因是地面冷热不均。
(2)近地面大气受热膨胀上升,遇冷收缩下沉,故气流上升的地方,近地面气温较高,气流下沉的
地方,近地面气温较低。
(3)热力环流的形成顺序是先形成大气垂直运动,后形成大气水平运动。
(4)水平气流总是由气压高(空气密度大)的地方向气压低(空气密度小)的地方运动。
1.风的形成过程:地面受热不均→大气产生垂直运动→同一水平面上产生气压差→产生水平
气压梯度力→大气从高压区向低压区作水平运动→风。
可见,太阳辐射在不同纬度的差异使地面受热不均,是形成风的根本原因;而水平气压梯度力
是形成风的直接原因。
知识点 4 大气的水平运动——风
作用力 水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力
方向 垂直于等压线,由高压指向低压 与风向垂直 与风向相反
大小 由气压梯度决定 与纬度高低有关 与下垫面状况有关
影响 既影响风速,又影响风向 只改变风向,不改变风速 既影响风速,又影响风向
2.影响大气水平运动(风)的三种力
3.风的两种类型
类型 图示 风向
高空风 受两个力的影响,即水平气压梯度力和地转偏向力 风向与等压线平行;背风而立,气压左低右高(北半球)
近地面风 受三个力的影响,即水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦
力 风向与等压线斜交;背风而立,气压左前低,右后高(北半球)
1.近地面大气热量的来源
近地面大气热量的来源主要包括两部分:一是大气中的二氧化碳和水汽等直接吸收太阳
辐射中的红外线等,二是大气中的二氧化碳和水汽吸收地面长波辐射。由于太阳辐射的能量
主要集中在可见光区,且二氧化碳和水汽等对太阳辐射吸收较弱,所以近地面大气直接吸收
的太阳辐射能量并不多。而绝大部分地面长波辐射却能够被对流层中的水汽、二氧化碳吸
收,且地面长波辐射能量较多,所以近地面大气的热量主要来自地面长波辐射。
2.对流层海拔越高,气温越低的原因
海拔越高,空气越稀薄,吸收的地面辐射就越少,温度也就越低。因此对流层海拔越低,气温越
高;海拔越高,气温越低。
关键能力 定点破
定点 1 为何近地面大气的热量主要来自地面长波辐射
1.正确区分大气的削弱作用和保温作用
大气的削弱作用和保温作用是大气受热过程中的两个重要作用,这两个作用可以从以下
几个方面加以区分:
(1)从原理上区分
①大气对太阳辐射的削弱作用包括吸收、反射和散射等。吸收主要包括:高层大气中的氧原
子和平流层中的臭氧吸收紫外线,对流层中的二氧化碳和水汽吸收红外线。反射主要是云层
和尘埃起作用。散射是空气分子和微尘起作用。
②保温作用主要是大气吸收了地面辐射后升温,并以大气逆辐射的形式把热量传给地面,从
而起到对地面的保温作用。
定点 2 大气的削弱作用和保温作用的区别
(2)从起作用的时间上区分
削弱作用只在白天起作用;而保温作用昼夜都在起作用,只是保温作用在夜晚表现得更
加明显。
(3)从起作用的过程上区分
削弱作用发生在“太阳暖大地”的过程中,保温作用发生在“大气还大地”的过程中。削弱
作用的影响是减少地面对太阳辐射的吸收,而保温作用的影响则是减少地面热量向宇宙空间
的散失,所以削弱作用越强,地面得到的热量越少,保温作用越强,地面散失的热量越少;反之,
就越多。
2.太阳辐射强弱与气温高低的关系
一般而言,太阳辐射越强,地面得到的热量就越多,气温也就越高。但由于影响气温的因
素有很多,故太阳辐射强的地方,气温不一定高;同样,太阳辐射弱的地方,气温也不一定低(这
是很多同学存在误区的地方)。例如,青藏高原是我国太阳辐射最强的地方,但同时又是我国
夏季气温最低的地方;而四川盆地是我国太阳辐射最弱的地方,其气温却不是最低的。
要理解上面的问题,就要从影响太阳辐射和气温的因素入手:影响太阳辐射的因素主要
有纬度、地形、天气状况等;而影响气温的因素主要有纬度、海陆状况、地形、洋流等。对
于大多数内陆地区而言,海陆状况和洋流因素可以忽略不计,故太阳辐射和气温的影响因素,
主要从纬度、地形、天气状况等方面分析。
以青藏高原和四川盆地为例,两地纬度相当,纬度因素可以不考虑。但两地的地形和天
气状况差异巨大,而这正好是影响两地太阳辐射和气温的重要因素。
(1)青藏高原海拔高,空气稀薄,且晴朗天气多,大气对太阳辐射的削弱作用弱,故太阳辐射强;
但同时大气的保温作用也弱,故气温较低。也就是说,青藏高原尽管太阳辐射强,到达地面的
热量多,但同时热量散失也多,因此气温低。
(2)四川盆地海拔低,空气密度大,阴雨天气较多,大气对太阳辐射的削弱作用较强,故太阳辐射
较弱;但同时大气的保温作用也强,故气温较高。所以四川盆地虽然太阳辐射弱,地面吸收的
太阳辐射少,但热量不易散失,因此气温高。
1.几种常见的热力环流
常见的热力环流有城市热岛环流、海陆热力环流、山谷热力环流等。除此之外,还有湖
陆风、绿洲风等,其形成原理都是一样的。
2.常见热力环流的形成原因
(1)城市热岛环流
①形成过程:由于城区建筑密集,多硬化地面,吸收太阳辐射多;加上人口密集,产业发达,生
产、生活过程中人为热源多,故城区气温较郊区高。所以,城区气流膨胀上升,形成低压;而郊
区气温相对较低,形成高压;在近地面,风由郊区吹向城区。
定点 3 几种常见的热力环流
(2)海陆热力环流
①形成过程
a.白天陆地升温快,气温高,气流上升,近地面形成低压;而海洋相反,形成高压;吹海风。
b.夜晚陆地降温快,气温低,气流下沉,近地面形成高压;而海洋相反,形成低压;吹陆风。
②图示
(3)山谷热力环流
①形成过程
a.白天山坡升温快,空气受热膨胀上升,谷底的空气沿山坡爬升补充,形成谷风。
b.夜晚山坡降温快,空气收缩下沉,并沿山坡向下流动,形成山风。
②图示
②图示
典例 下图所示为某地海边被风“吹弯了腰”的草丛。读图,回答下题。
下面各图能正确示意上图中风的形成原因的是 ( )
B
信息提取 ①图中风由海洋吹向陆地,为海风;②四个选项中的景象存在昼夜之分。
解析 依据实景图中草的倒伏方向可知,风从海洋吹向陆地。由于海陆热力差异,海洋的比
热容大于陆地,白天海洋升温慢,形成高压,而陆地升温快,形成低压,故白天风从海洋吹向陆
地,B正确、A错误。夜晚,海洋降温慢,气温高,形成低压,而陆地降温快,气温低,形成高压,故
夜晚风由陆地吹向海洋,此时草的倒伏方向和图示不一致,C、D均错误。
1.影响风速的因素
影响风速的因素只有水平气压梯度力和摩擦力,风速与地转偏向力无关(地转偏向力只
能改变风向,不会改变风速)。
2.判断风速大小的方法
判断风速的大小,一定要明确影响风速的因素是水平气压梯度力和摩擦力,主要从以下
两个方面考虑:
(1)在某一地点,海拔不同,风速不同。一般来说,海拔越高,风速越大,这是由于海拔越高,摩擦
力越小。
(2)在气压梯度力相同的不同地点,在海洋上风速大,在陆地上风速小。
定点 4 风速判断
(3)若各点海拔相同,则风速的大小取决于水平气压梯度力的大小。在等压线分布图中判断
风速大小,主要有以下几种情况:
①在同一幅图上,比例尺和等压距是固定的,所以等压线越密集的地方,水平气压梯度力越大,
风速也就越大。
②在比例尺相同但等压距不同的不同图上,即使等压线密集程度相同,风速也不相同。等压
距越大的图上,水平气压梯度力就越大,风速也就越大。
③在比例尺不同但图幅、等压距相同的不同图上,即使等压线密集程度相同,风速也不相
同。比例尺越大的图上,水平气压梯度力越大,风速也就越大。
情境探究
“君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池。何当共剪西窗烛,却话巴山夜雨时”是唐代著名
诗人李商隐的《夜雨寄北》中的诗句,这些诗句不但是言情佳句,更揭示了一种天气现象,即
四川盆地多夜雨。
重庆市北碚区的缙云山所在的地理位置和山地地形特点,特别有利于夜雨的形成。李商
隐曾滞留在这里。当远在北方的妻子从家中寄来书信询问归期时,由于正值秋雨连绵,无法
确定归期,所以他只能回答:君问归期未有期。而这恰好造就了千古名句。
那么,四川盆地为何多夜雨 它是如何形成的呢
学科素养 情境破
素养 如何巧妙判断局地热力环流 (综合思维、地理实践力)
问题1 山谷风是如何形成的 它对天气有何影响
提示 可从昼夜山坡和谷底的温度变化及垂直气流的运动状况等多角度进行分析。体现了
对学生综合思维的培养。
问题2 你在平时生活中感受到的局地环流有哪些
提示 可结合自己的生活实践,运用所学知识思考回答。体现了对学生地理实践力的培养。
问题3 判断局地热力环流有何技巧
提示 结合不同下垫面比热容大小,从升温、降温快慢入手,判断垂直气流状况,进而分析近
地面气压的变化,再经分析思考,归纳总结出判断技巧。体现了对学生综合思维的培养。
讲解分析
1.判断局地热力环流的方法
局地热力环流主要有城市热岛环流、海(湖)陆热力环流、山谷热力环流、绿洲风等。
这些热力环流都是由局部地区地面冷热不均引起的热力环流,除城市热岛环流外,其他的局
地热力环流都会发生周期性变化。
在判断局地热力环流时,可按照以下步骤进行:
(1)先理解和掌握以下几个规律
①一般情况下,白天主要表现为升温,夜晚主要表现为降温,故白天主要考虑升温,夜晚主要考
虑降温。
②陆地、沙漠等由于比热容小,故升温、降温都较快;而海洋、湖泊、绿洲等由于比热容大,
故升温、降温都较慢。
③升温较快的地方气流上升,降温较快的地方气流下沉。
④气流上升的地方,近地面为低压,高空为高压;气流下沉的地方,近地面为高压,高空为低压。
(2)抓住各地理事物之间的关系,采用连续的思维过程分析解决问题
①白天:主要表现为升温过程。陆地、山坡、沙漠等升温较快,气流上升,近地面为低压;海
洋、湖泊、谷底、绿洲等升温较慢,气流下沉,近地面为高压,由于风由高压吹向低压,故此时
吹海风、湖风、谷风、绿洲风。
②夜晚:主要表现为降温过程,陆地、沙漠等降温较快,气流下沉,近地面为高压;海洋、湖
泊、绿洲等降温较慢,气流上升,近地面为低压,由于风由高压吹向低压,故此时吹陆风、沙漠
风。夜晚山坡降温快, 气温低,空气密度大,使空气沿山坡流向山谷,形成山风。
提示 无论是白天还是夜晚,城区的温度总是高于郊区,故城市热岛环流不会有昼夜的变化,
近地面的风总是由郊区吹向城区。
2.局地热力环流的影响
(1)对气温的影响
由于风总是由高压吹向低压,而高压往往是气温低的地方,故局地热力环流会使得地区
间的温差减小。
(2)对降水的影响
气流上升,水汽遇冷凝结,容易形成阴雨天气;气流下沉,水汽不易凝结,容易形成晴朗天
气。
①山谷热力环流:白天山坡气流上升,水汽容易遇冷凝结,故容易形成阴雨天气;夜晚谷底(盆
地)气流上升,水汽容易遇冷凝结,故容易形成阴雨天气。这就是四川盆地多夜雨的原因。
②城市热岛环流:城区总是气温较高,盛行上升气流,故多阴雨天气。所以,城区的降水往往比
郊区多。
(3)对城市规划和地理环境的影响
郊区与城区之间总是吹郊区风,故在城区与郊区之间不能建对大气有严重污染的工厂
(注意:对大气有严重污染的工厂应建在城市热岛环流之外),但适合建绿地,因为绿地可以净
化即将进入城区的空气,同时还可以增加城区的大气湿度,使城区气温日较差减小。
典例呈现
例题 下图示意江淮地区的一个池塘,一个垂钓者发现,在大气稳定无风的情况下,一天之中池
塘边仍然清风阵阵。读图,完成下面两题。
(1)该地夏季晴天的中午吹东北风的地点 ( )
A.① B.②
C.③ D.④
D
(2)夏天的夜里,①地附近近地面的等压面(下图中的曲线)和风向(下图中的箭头)应为 ( )
B
素养解读 本题组以生活现实场景为情境,考查学生对地理现象的观察能力,重在培养学生
地理实践力这一学科素养。通过分析成因和对等压面的判读,考查学生的综合思维能力,重
在培养学生综合思维这一学科素养。
解题思路 池塘和周边陆地比热容不同,导致升温、降温的速度和幅度不同→白天和夜晚的
升温和降温导致气温高低的差异→引起大气的垂直运动,进而形成同一水平面上的气压差异
→受三个力的影响,形成近地面风。
母图展示
1.判读图示内容
(1)读图名:某沿海地区高空等压面示意图。
(2)判断高空气压高低:图中A处等压面向高处凸出,为高压;B处等压面向低处凹陷,为低压。
(3)判断近地面气压高低:近地面与高空的气压状况刚好相反,故近地面的C处为低压,D处为
图表研读 等压面图的判读
高压。
(4)判断气流垂直运动方向:陆地上,近地面为低压,高空为高压,说明该处盛行上升气流;海洋
上,近海面为高压,高空为低压,说明该处盛行下沉气流。
(5)判断气流水平运动方向:在水平方向上,大气总是由高压区流向低压区,故在近地面风由D
处吹向C处,在高空风由A处吹向B处(在判断该处近地面和高空风向时要注意:近地面风向与
等压线斜交,高空风向与低压线平行)。
2.等压面图的应用
(1)画热力环流示意图:依据各处气压高低的判断结果,能够画出热力环流示意图。
(2)判断昼夜:在白天,海陆都为升温过程。陆地升温快,气温较高,气流上升,近地面为低压;海
洋升温慢,气温较低,气流下沉,近海面为高压,此时吹海风。故母图可以表示白天的海风的形
成过程。
(3)判断天气状况:母图中陆地盛行上升气流,水汽遇冷凝结,易形成阴雨天气,昼夜温差较小。
此时海上盛行下沉气流,水汽不易凝结,易形成晴朗天气,但由于海洋的比热容大,昼夜温差也
较小。
考向探究
1.某地等压面分布示意图
问题1 根据图中等压面分布状况,判断各处气压高低。
提示 运用“高凸低凹”规律判断。
问题2 判断甲、乙两地昼夜温差的大小。
提示 依据甲、乙两地的气流垂直运动方向来判断天气状况,进而判断两地昼夜温差大小。
问题3 绘出图中的热力环流。
提示 运用“水平箭头高→低”“垂直箭头低→高”的规律画图。
2.某地高空等压面分布示意图
问题1 依据图中高空等压面分布状况,判断出高空和近地面的气压状况。
提示 先运用“高凸低凹”规律判断出高空的气压状况;再利用近地面气压状况与高空气压
状况相反,判断出近地面的气压状况。
问题2 画出热力环流。
提示 判断出高空和近地面的气压状况后即可画出热力环流。
问题3 判断图中丙地的风向。
提示 通过图中经度和纬度信息,判断出南北半球和方向,按照判断近地面风向的方法判断
丙地风向即可。
3.500 hPa等压面高度分布图
问题1 依据题意和图中数据分布,判断A、B两处的气压高低。
提示 依据“等压面上凸为高压,等压面下凹为低压”的规律,即可判断出两处气压的高
低。
问题2 判断图中C处的风向。
提示 首先要明确以下信息:高空还是近地面,A、B两处气压状况,半球位置。再运用所学知
识判断即可。
4.近地面和高空四点气压图
问题设计 “挑战自我”:自己设计问题,自己尝试回答如何
(1)
(2)
尝试回答
(1)
(2)
参考答案 【问题设计】
(1)根据题中信息,画出“某地等压面分布示意图”。
(2)判断M、N两地昼夜温差的大小。
【尝试回答】
(1)
(2)M地昼夜温差大,N地昼夜温差小。
例题 下图所示气压状况在北半球海拔5 000米的等高面上,图中等值线是该高度上高空与对
应近地面的垂直气压差值线(只考虑温度因素),近地面不考虑地形起伏。读图,回答下面两
题。
变式例题
(1)F点吹 ( )
A.西北风 B.东南风
C.北风 D.南风
(2)下列说法正确的是 ( )
A.乙处对应的近地面此刻是阴雨天气
B.甲处的温度比乙处高
C.甲处在垂直方向上空气下沉
D.乙处对应的近地面可能是冬季海洋
C
B
解题思路 (1)可以先画出图示地区可能的高空和近地面等压面分布图,如下图所示:
由于近地面气压总是高于高空气压,故用近地面气压减高空气压即为垂直气压差值。由所绘
图中的信息可知,Ⅰ图中甲处近地面为高压,高空为低压,乙处近地面为低压,高空为高压,故气
压P甲'-P甲>P乙'-P乙,和材料图示信息不符,故Ⅰ图错误。Ⅱ图中甲处近地面为低压,高空为高压,
思路点拨 本题组的关键是要判断出甲、乙两处(高空)和对应的近地面气压的高低,用画图
法判断可以做到化难为易,易于理解。
乙处近地面为高压,高空为低压,故气压P甲'-P甲
(2)由上题的分析可知,乙处对应的近地面是高压,空气收缩下沉,温度升高,水汽不易凝结,故
天气晴朗;甲处对应的近地面是低压,是热源,温度高于乙处对应的近地面,只考虑温度因素,升
高相同的高度,降温一样,故甲处的温度比乙处高;甲处在垂直方向上空气应该是上升运动;乙
处对应的近地面冬季如果是海洋,则为热源,冬季海洋温度高,空气上升应该形成低压,但乙处
对应的近地面是高压。综上分析,B项符合题意。第3课时 大气的水平运动——风
基础过关练
题组一 风的形成与判断
如图为“某地近地面风的受力状况及风向示意图”,图中①②③④为等压线。读图,回答下面两题。
1.据图分析,下列叙述正确的是( )
A.a是地转偏向力
B.该风为东北风
C.此图为南半球风向图
D.等压线数值①<②<③<④
2.关于大气水平运动的叙述,正确的是( )
A.水平气压梯度力和地转偏向力均影响风速
B.水平气压梯度力和摩擦力使风向与等压线平行
C.大气水平运动的方向为由低压流向高压
D.水平气压梯度力是形成风的直接原因
下图示意某地等压线(单位:hPa)分布。据此完成下面两题。
3.若此图表示北半球高空同一水平面,则O点稳定风向为( )
A.① B.② C.③ D.④
4.若此图表示南半球近地面同一水平面,则O点稳定风向为( )
A.① B.②
C.③ D.④
题组二 等压线分布图的判读和应用
下图为当地时间10月23日4时澳大利亚及周边区域的海平面气压分布示意图。据此完成下面两题。
5.图示时刻乙、丁两地的气压差状况是( )
①最小值小于12 hPa
②最大值大于20 hPa
③最大值小于20 hPa
④最小值大于12 hPa
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
6.图示时刻丙地的风向是( )
A.东北风 B.东南风 C.西北风 D.西南风
等压线的疏密程度反映了气压梯度的大小,等压线越密集,气压梯度越大。下图为“2023年10月9日6时某区域海平面气压分布图”。据此完成下题。
7.与甲地相比,乙地( )
A.气压较低 B.风力较小
C.气温较低 D.风向更接近北风
能力提升练
题组 风的形成及风向、风力判断
放风筝时逆风起跑,较易使风筝起飞。我国华北地区甲、乙两聚落有春季放风筝的习俗。下图为春季某日甲、乙两聚落近地面气压场分布图。据此完成下面两题。
1.乙聚落目前的风向可能是( )
A.东风 B.西南风
C.东南风 D.南风
2.图中甲聚落( )
A.风速小于乙聚落
B.风向与乙聚落相同
C.放风筝时应向东北方向起跑
D.水平气压梯度力小
下图为南半球某日等压线分布示意图。读图,完成下面两题。
3.图中甲、乙两地间气流流向,正确的是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.有关图中信息,下列叙述正确的是( )
A.a地为阴雨天气
B.b地风力最大
C.c地气压为1 004~1 008 hPa
D.d地风向为西南风
5.阅读图文材料,完成下列要求。(12分)
我国东南地区夏季常受低压影响。下图示意该地区8月15日20时的近地面气压形势。图中L为一低压系统,L系统以200千米/天的速度东移。
(1)在图中用箭头画出并标注此时甲地瞬时风向及受力情况。(4分)
(2)指出此时M山脉的阻挡对气流运动的影响。(6分)
(3)推算L系统中心到达甲地的大致时间。(2分)
答案与分层梯度式解析
第3课时 大气的水平运动——风
基础过关练
1.B 水平气压梯度力与等压线垂直。由此可知,图中c为水平气压梯度力;三力作用下,近地面风向与等压线斜交,且交角为30°~45°,故v为风向;摩擦力方向始终与风向相反,故a为摩擦力;地转偏向力与风向垂直,故d为地转偏向力。进一步读图可知,该风为东北风,风向在水平气压梯度力的基础上向右偏转,说明该图为北半球风向图,B正确。
方法技巧 解答这类试题的突破口是先判断出水平气压梯度力,因为只有水平气压梯度力与等压线垂直,且由高压指向低压。然后判断风向,风向与水平气压梯度力斜交(近地面)或垂直(高空)。判断出风向后,与风向垂直的为地转偏向力,与风向方向相反的为摩擦力(近地面)。由风向的偏转状况,还可以判断出南、北半球:北半球风向右偏,南半球风向左偏。
2.D 地转偏向力只影响风向而不影响风速,A错误;高空风向与等压线平行,是受水平气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果,B错误;大气水平运动的方向为由高压流向低压,C错误;水平气压梯度力是形成风的直接原因,D正确。
3.D 在高空,风只受到水平气压梯度力和地转偏向力的影响,最终风向与等压线平行,则O点稳定风向排除B、C;受地转偏向力影响,北半球风向在水平气压梯度力的基础上向右偏转,A错误、D正确。
4.C 在近地面,风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同影响,最终与等压线斜交。在南半球,近地面风向在水平气压梯度力的基础上向左偏转30°~45°,C正确。
5.C 据图可知,乙地处在高压中心,气压值为1 016~1 020 hPa,丁地气压值为1 000~1 004 hPa,两地的气压差为12~20 hPa,最小值大于12 hPa,最大值小于20 hPa,C正确。
6.D 由图可知,丙地两侧的等压线大致呈南北方向延伸,西侧的等压线数值为1 004 hPa,东侧的等压线数值为1 000 hPa,因此水平气压梯度力方向大致为自西向东。澳大利亚位于南半球,受地转偏向力的影响,该地风向左偏,即大体向北偏转,且风向为风的来向,丙地的风向东北方向吹,故图示时刻丙地的风向为西南风,D正确。
归纳提升 风向判断的步骤
第一步:画水平气压梯度力。其画法是由高压指向低压,并垂直于等压线。
第二步:用左右手判断偏转方向,北半球用右手,南半球用左手。判断方法为:将手掌张开,手心朝上,四指并拢,四指的指向与水平气压梯度力方向相同,若在近地面,大拇指指向与四指指向呈45°左右的夹角;若在高空,大拇指指向与四指指向呈90°左右的夹角,这时大拇指的指向就是风向。
需要注意的是,风向是指风的来向。
7.B 图中显示,甲地气压为1 025 hPa,乙地气压为1 027.5 hPa,所以乙地气压较高,A错误。与甲地相比,乙地等压线稀疏,说明乙地水平气压梯度力小,风力较小,B正确。整体来看,乙地纬度明显较甲地低,乙地气温应较高,C错误。图中显示,甲地西北侧为高压,东南侧为低压,因此该地水平气压梯度力大致由西北指向东南;甲地位于北半球近地面,受摩擦力和向右的地转偏向力影响,甲地风向在水平气压梯度力的基础上向右偏转30°~45°,形成偏北风;用同样的方法,可以判断出乙地风向为偏东风,甲地风向更接近北风,D错误。
能力提升练
1.B 图中中部为高压中心,南北两侧气压较低,故乙聚落水平气压梯度力由南指向北,同时乙聚落位于北半球近地面,风向向右偏转30°~45°,形成西南风,B正确。
2.C 图中显示,甲聚落所在地的水平气压梯度力大于乙聚落,故甲聚落风速应该大于乙聚落,A、D错误;两聚落分别位于北半球高压中心的南北两侧,风向不可能相同,B错误;依据图中信息,可以判断出甲聚落吹东北风,由于放风筝时要逆风起跑,所以在甲聚落放风筝时应向东北方向起跑,C正确。
3.C 甲、乙两地间的气流流向其实就是风向,受水平气压梯度力影响,气流从高压中心乙流向低压中心甲的过程中,在南半球近地面受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用,风向总是向左偏转且与等压线斜交。观察图中四条气流流向,只有③总是与等压线斜交,且一直向左偏转,故C选项符合题意。
4.C a地所在区域气压较高,应盛行下沉气流,多为晴朗天气,A错误;b地等压线不是四地中最密集的,所以b地不是风力最大的地方,B错误;c地位于1 004 hPa和1 008 hPa两条等压线之间,其气压介于两者之间,C正确;d地位于南半球,其风向受地转偏向力的作用应该向左偏,应为东北风,D错误。
5.答案 (1)绘图如下:
(2)气流受山脉阻挡,在迎风坡一侧减速、堆积,气流转向、绕行。
(3)8月16日8时。
解析 (1)画图时,先画出水平气压梯度力,它与等压线垂直,由高压指向低压;在水平气压梯度力的基础上向右偏转30°~45°,画出甲地近地面风向;甲地地转偏向力指向右且与风向垂直,摩擦力方向与风向相反。标注好箭头后一定记得写明其所代表的事物名称。(2)据图可以判断出,山脉处盛行偏南风,受到山脉的阻挡,在迎风坡(南坡)一侧,水平气流会减速、堆积,也会转向和绕行。(3)图中L系统为一低压中心,材料提示,L系统以200千米/天的速度东移。据图中比例尺和L系统与甲地的图上距离,可以推算出L系统到达甲地大约需要12个小时,即大致在8月16日8时L系统中心会到达甲地。
1第2课时 大气热力环流
基础过关练
题组一 热力环流的形成
如下图所示,电炉通电一段时间之后,根据纸片甲、乙的偏动情况可以模拟热力环流。据此完成下面两题。
1.在电炉通电一段时间后,两纸片的偏动方向是( )
A.都向左偏 B.甲向左偏、乙向右偏
C.都向右偏 D.甲向右偏、乙向左偏
2.热力环流的形成过程为( )
①近地面空气受热不均
②同一水平面上产生气压差异
③形成大气的水平运动
④形成大气的上升或下沉运动
A.①—②—③—④
B.①—③—②—④
C.④—②—①—③
D.①—④—②—③
题组二 热力环流的应用
跳伞是广受年轻人喜爱的一项娱乐活动,其中亦蕴含着不少地理知识。甲图为小张跳伞降落时某岛东部小村庄地区海陆热力环流图,乙图为该岛气温变化特征图。据此完成下面三题。
3.小张在该岛从1 500m左右高空跳伞降落到地面过程中,仅从大气的热力状况角度,判断气温和气压变化情况是( )
A.气温升高、气压降低
B.气温降低、气压升高
C.气温升高、气压升高
D.气温降低、气压降低
4.甲图中①②③④四处气温最高的是( )
A.①处 B.②处 C.③处 D.④处
5.据乙图推测,降落后小张可能感觉吹海风的时段是( )
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
在沙漠和绿洲之间的过渡带,由于地表水热差异,形成了沙漠和绿洲之间的局地环流,出现了“绿洲风”。沙漠与绿洲之间的过渡地带是沙尘释放的主要源区之一,沙尘暴的形成及其对区域生态环境的影响已引起全球科学界的高度重视。据此完成下面两题。
6.下图所示四个箭头中,正确表示“绿洲风”的是( )
7.“绿洲风”可以( )
A.增加绿洲地区水汽含量
B.增加沙漠地区物种数量
C.抑制沙漠面积扩大
D.增大沙漠地区昼夜温差
能力提升练
题组一 热力环流的形成原理
风塔是伊朗一种用来通风降温的建筑物,塔顶超过屋顶,侧边四面镂空,室内部分是悬空的,地面中央建有一个水池。下图为风塔景观图。完成下面两题。
1.与风塔白天起到降温作用相符的示意图是( )
2.以下选项与风塔工作原理相似的是 ( )
A.夏季居民楼使用遮阳帘降低地面温度
B.秋冬季节农田里燃烧秸秆来对地面保温
C.我国东南沿海地区白天盛行海风
D.城市较周边郊区更易起雾
题组二 热力环流的类型及应用
晋江市位于福建省东南沿海,随着城镇化进程加快,该市城市热岛效应凸显。研究发现,海陆风对沿海城市热岛效应产生较大影响。下图为晋江市某日热岛强度(指城市中心区平均气温与周围郊区平均气温的差值)日变化图。据此完成下面两题。
3.与夜晚相比,晋江市白天热岛强度小的原因是( )
A.夜晚陆风增加中心城区温度
B.夜晚海风增加中心城区温度
C.白天海风降低中心城区温度
D.白天陆风降低中心城区温度
4.推测晋江市热岛强度最强的季节是( )
A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季
晚唐诗人李商隐在《夜雨寄北》中描述的“巴山夜雨涨秋池”可能就在重庆市渝中区佛图关。佛图关地势高险,两侧环水,三面绝崖,明代建有夜雨寺,相传佛图关上曾有块状如石笋的“夜雨石”,白天干燥,入夜后就湿润流水。据此完成下面两题。
5.下列描述与“巴山夜雨涨秋池”现象产生原因相关的有( )
①秋季昼夜温差大
②佛图关水汽充足
③佛图关有夜雨石
④夜间盛行上升气流
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
6.下列示意图中,能正确表示“巴山夜雨涨秋池”的是( )
7.阅读图文材料,回答下列问题。(8分)
材料一 绿洲指沙漠中具有水草的绿地,绿洲与周围沙漠在局部地区会形成热力环流。
材料二 图甲为夏季某日新疆吐鲁番盆地某绿洲与周围沙漠气温日变化示意图,图乙为该地景观图。
(1)沙漠气温比绿洲高的时间段是 ,此时段沙漠气压较绿洲 (填“高”或“低”)。(2分)
(2)在下图中添绘箭头,完成热力环流示意图,并说出沙漠与绿洲局地环流形成的根本原因。(6分)
题组三 等压面图的判读
下图中虚线代表等压面。读图,完成下面两题。
8.下列正确判读图中气压高低的是( )
A.④⑤两地气压相等
B.甲地气压低于乙地
C.③地气压高于④地
D.①②③三地气压相等
9.下列正确判断图中气温高低和空气运动方向的是( )
A.甲地气温高,空气膨胀上升
B.乙地气温低,空气冷却下沉
C.近地面空气由甲地流向乙地
D.近地面空气由乙地流向甲地
下图为某滨海地区某日某时等压面垂直剖面图(相邻两个等压面的气压差相等)。读图,完成下面两题。
10.图中( )
A.①比②气温高
B.②比③气温低
C.③比④气压低
D.④比①气压高
11.图中( )
A.海陆间气压的差异导致气温的差异
B.③地受来自海洋湿润气流影响而多雨
C.气流流向为:②→①→④→③→②
D.等压面分布的状况一般出现在夜晚
答案与分层梯度式解析
第2课时 大气热力环流
基础过关练
1.D 电炉通电一段时间后,电炉处温度升高,空气受热膨胀上升,形成低气压,对应上部形成高气压;冰块处温度低,空气受冷收缩下沉,形成高气压,对应上部形成低气压,由于在同一水平面上空气总是由高压区流向低压区,因此判断甲向右偏、乙向左偏,D正确。
2.D 结合上题分析可知,热力环流是先形成大气垂直运动,再形成大气水平运动。而大气垂直运动是由近地面空气受热不均造成的,故先有①才会有④。而大气垂直运动产生了同一水平面上的气压差异,进而形成大气的水平运动,故④产生了②,②导致了③。所以热力环流的形成过程为①—④—②—③,D正确。
归纳提升 热力环流是大气运动最简单的形式,是由于地面的冷热不均而形成的空气环流。其形成过程为:热的地方空气受热膨胀上升,冷的地方空气遇冷收缩下沉。于是在对应上空相同高度处,热的地方单位面积空气柱重量(即气压)大,冷的地方小,高空形成从热→冷的气流。而在近地面,热的地方气流流失后,空气柱减轻,地面形成低压,冷的地方则形成高压,近地面形成从冷→热的气流。加上上升、下沉气流(垂直气流),就构成了热力环流。
3.C 从海拔1 500m的高空到地面,一直在对流层。一般来说,在对流层中,海拔越高,气温、气压越低;海拔越低,气温、气压越高。因此,小张从1 500m左右高空跳伞降落到地面过程中,气温、气压都在逐渐升高,C正确。
4.D 按照对流层中海拔越低、气温越高的一般规律可判断,甲图中①④两处气温高于②③两处。①处气流下沉,说明该处空气收缩、气温较低,④处气流上升,说明该处空气膨胀、气温较高,故④处气温最高,D正确。
5.B 降落后小张感觉到吹海风,说明近地面海洋为高压、陆地为低压。而受热力因素影响,近地面大气具有“气温高、气压低,气温低、气压高”的特点,所以吹海风时,海洋气温应该低于陆地气温,结合乙图中信息可知,8时至16时最符合题意,故选B。
6.B 由于绿洲的比热容比沙漠大,白天沙漠升温比绿洲快,沙漠气温高于绿洲,沙漠处空气受热膨胀上升,近地面形成低压,绿洲处空气遇冷收缩下沉,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B图特征吻合,B正确、A错误;夜晚沙漠降温比绿洲快,沙漠温度低于绿洲,沙漠处空气遇冷收缩下沉,近地面形成高压,绿洲处空气受热膨胀上升,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”,C、D两图均为夜晚,可排除。
7.C
能力提升练
1.C 风塔中起到降温作用的是水池中的水。白天室外气温高,盛行上升气流,而在室内,受风塔下部水池降温影响,盛行下沉气流,因此近地面风从水池吹向四周,而高空气流则由室外流向室内,从而形成热力环流,C正确。
方法技巧 热力环流中垂直箭头和水平箭头的判断技巧
①垂直箭头:近地面空气受热膨胀上升,气流上升到高空致使高空的空气增多,密度变大,气压性质为高压;近地面由于空气减少,密度变小,气压性质为低压。其判断技巧可以归结为:垂直箭头指向哪里,哪里就是高压。
②水平箭头:大气的水平运动与水相似,水由高处流向低处,大气由高压流向低压。其判断技巧可以归结为:水平箭头指向哪里,哪里就是低压。
2.C 由于水的比热容大,白天升温慢,水池处气温低,盛行下沉气流,而屋外气温高,盛行上升气流。外部的空气经塔顶进入风塔下沉,在水池处降温后飘散到四周,降低室内温度,这符合热力环流原理。夏季居民楼使用遮阳帘降低地面温度,主要运用的是大气的削弱作用原理;秋冬季节农田里燃烧秸秆来对地面保温,运用的是大气的保温作用原理;我国东南沿海地区白天盛行海风,是热力环流在海陆间的体现;城市较周边郊区更易起雾,是由于城市中工业、交通、家庭排放大气污染物较多,空气中固体杂质较多,即凝结核多,加之城市水汽较多,故城市比郊区易起雾。C符合题意。
3.C 晋江市位于福建省东南沿海,白天陆地升温快,近地面为低压,海洋升温慢,近海面为高压,因此白天该地吹海风。海风可有效降低城市温度,使得白天中心城区与郊区的温差减小,热岛强度变小,C正确、D错误。结合前面分析可知,夜间该市应该吹陆风,陆风并不能增加中心城区温度,A、B均错误。
4.D 结合图示信息和上题分析可知,当该市吹海风时,热岛强度较弱,由此可以推测出,当该市吹陆风时,热岛强度较强。该地位于我国的东部季风区,夏季盛行东南季风,冬季盛行西北季风,而该地又位于福建东南沿海,故此地的西北季风由陆地吹向海洋,为陆风,故可推测冬季晋江市热岛强度最强。故选D。
5.B 读材料并结合所学知识可知,“巴山夜雨涨秋池”主要与水汽含量、大气运动等有关。从材料中的“两侧环水”“夜雨寺”等描述可知佛图关水汽充足;从“地势高险”“三面绝崖”等描述可知佛图关位于山区,秋季昼夜温差大,夜晚时,山坡降温快,冷而重的气流沿山坡下沉至谷底,谷底降温速度慢,气流上升,水汽更容易凝结,进而成云致雨形成“夜雨”。而“夜雨石”在白天由于温度较高,十分干燥,但入夜后,由于降温幅度很大,温度较低,空气中丰富的水汽就在冰冷的岩石表面冷凝形成液态水,但这不是夜间多雨的原因。综上分析,B正确。
6.B 结合上题分析可知,“巴山夜雨涨秋池”主要是夜晚形成山风,导致谷底空气被沿坡面下沉的气流抬升形成降雨,对比四幅图可知,B正确。A选项图中示意白天的谷风;无论是昼还是夜,均不会形成C、D选项图中环流,故A、C、D均错误。
7.答案 (1)06:00—21:00 低
(2)绘图如下:
根本原因:地面冷热不均或下垫面热力性质存在差异。
解析 (1)阅读图中信息即可判断出沙漠气温比绿洲高的时间段;气温较高的地方气压较低。(2)夜晚温度下降,沙漠比热容小,降温快,气温较低,盛行下沉气流;绿洲比热容大,降温慢,气温较高,盛行上升气流。先依据以上分析画出空气垂直运动箭头。水平气流由高压流向低压,再按此规律分别画出近地面和高空的水平气流运动方向即可。形成热力环流的根本原因是地面冷热不均。
8—9.D C
方法技巧 判断等压面图的技巧
①根据等压面分布的高低判断气压高低:等压面高的地方气压较高,等压面低的地方气压较低。
②明确等压面是在近地面还是在高空,因为近地面和高空的气压状况正好相反。
10.D 在同一地点,海拔越高气压越低,海拔越低气压越高,故图中各个等压面中,紧邻③的等压面气压最高,最上方的等压面气压最低,由此可以推断出图中③比④气压高、④比①气压高,故C错误、D正确。图中①②两地位于同一地点的不同海拔上,而在对流层大气中,海拔越高气温越低,故①比②气温低,A错误。由图中等压面分布状况可知,此时在近地面,海洋为低压,陆地为高压,说明此时陆地气温较低、海洋气温较高,故②比③气温高,B错误。
11.D 海陆间气压的差异是由气温差异造成的,A错误;由于③地为高压,盛行下沉气流,且此时吹陆风(离岸风),不易形成降水,B错误;依据各点的气压高低状况可知,在垂直方向上气流流向为④→③、②→①,在水平方向上气流流向是③→②、④→①,C错误;此时在近地面,陆地气压高于海洋,因此陆地的气温应低于海洋,此时应为夜晚,D正确。
1