第二节 大气受热过程和大气运动
课后篇巩固提升
基础巩固
温室大棚是目前进行蔬菜反季节种植的主要技术手段。菜农们有时会设法增加棚内CO2浓度。据此完成1~2题。
1.若温室大棚中CO2增加,可提高蔬菜生长速度,原因是 ( )
A.CO2能防止病虫害发生
B.CO2的保温作用可提高夜间温度
C.CO2可提高土壤的肥力
D.CO2是蔬菜光合作用的主要原料
2.在夏季,菜农有时会给大棚覆盖黑色尼龙网,其目的是 ( )
A.增加大气逆辐射,降低棚内温度
B.阻止地面辐射,防止夜间温度过低
C.削弱太阳辐射,减少农作物水分蒸腾
D.增加地面辐射,提高农作物存活率
解析第1题,CO2属于温室气体,能够强烈吸收地面的长波辐射,并通过大气逆辐射将地面损失的热量返还地面,起到保温的作用。第2题,夏季太阳辐射强烈,给蔬菜大棚覆盖黑色尼龙网可削弱太阳辐射,避免大棚内温度过高,减少作物水分蒸腾。
答案1.B 2.C
特朗勃墙是一种依靠墙体独特的构造设计,无机械动力、无传统能源消耗,仅仅依靠被动式收集太阳能为建筑供暖的集热墙体,某冬季白天工作原理如下图。据此完成3~4题。
3.冬季白天特朗勃墙向室内供暖的原理是( )
A.地面的直接热源是太阳辐射
B.空气隔层的温室效应
C.室内空气的直接热源是地面辐射
D.不同物体的比热容差异
4.下列说法正确的是( )
A.集热墙可能为白色
B.乙气流为下沉气流
C.甲气流为冷气流,流出空气隔层
D.丙气流为暖气流,流进空气隔层
解析第3题,冬季白天特朗勃墙向室内供暖是利用空气隔层的温室效应原理,室内地面的直接热源不是太阳辐射,而是集热墙的热辐射;室内空气的直接热源也是集热墙的热辐射。第4题,白色吸热效果最差,黑色吸热效果好,所以集热墙可能为黑色;乙气流为下沉气流;甲气流为暖气流,流出空气隔层;丙气流为冷气流,流入空气隔层。
答案3.B 4.B
读图,完成5~6题。
5.若图示为热力环流形式,则a地与b地的气压(P)和气温(T)状况是( )
A.Pa>Pb;Ta>Tb B.Pa
C.PaTb D.Pa>Pb;Ta6.若图示地区在北半球,理论上c、d之间的稳定水平气流方向(风向)为( )
A.东风 B.东北风 C.南风 D.西南风
解析第5题,由图中垂直气流方向可知,a地气流下沉,b地气流上升,故气压Pa>Pb,气温Ta答案5.D 6.A
7.读华北地区某城市2018年11月13日20时的气温(单位:℃)实况图,完成下列各题。
(1)此图反映了城市所具有的 效应。在这种效应的作用下,如不考虑其他因素,当晚城郊之间风向应该是 。?
(2)形成此图所示效应的主要原因是( )
A.城市生产和生活活动释放大量热量
B.城市建筑对太阳辐射的反射率大
C.城市高层建筑的不断增多
D.城市上空云量少,对太阳辐射的削弱作用小
(3)一般而言,城区的降水概率 (填“大于”或“小于”)郊区,主要是因为 。?
(4)据下图画出城区和郊区近地面的等压面及等温面示意图。
解析本题以某城市等温线分布图切入,考查热力环流的成因及其影响。第(1)题,城区气温高,而郊区气温低,反映了城市具有的热岛效应。第(2)题,形成城市热岛效应的主要原因是城市生产和生活活动释放大量的热量。第(3)题,由于城区空气对流上升运动强烈及烟尘(凝结核)多,导致城区降水概率大于郊区。第(4)题,近地面,城区等压面向近地面弯曲,等温面向高空凸出,郊区相反。
答案(1)热岛 由郊区吹向市区
(2)A
(3)大于 城区空气对流上升运动;城区凝结核多,水汽易成云致雨
(4)略。
能力提升
在天气晴朗时,珠峰顶常飘浮着形似旗帜的乳白色烟云,这就是珠峰旗云。旗云是由对流性积云形成,可根据其飘动的位置和高度,来推断峰顶风力的大小。因此,珠峰旗云又有“世界上最高的风向标”之称。读旗云示意图,完成1~3题。
1.峰顶对流运动的直接热源是( )
A.阳坡冰雪带 B.阳坡岩石裸露带
C.阴坡冰雪带 D.阴坡岩石裸露带
2.产生旗云的时间段主要集中在当地时间( )
A.8—11时 B.11—15时
C.15—18时 D.20—24时
3.依据旗云的飘动方向判断,下列说法正确的是( )
A.旗云上扬利于登山 B.旗云平飘利于登山
C.旗云上扬对流弱 D.旗云平飘风力弱
解析第1题,冰雪的反射率强,所以绝大部分太阳辐射被反射掉了,不能使峰顶直接升温,故排除A、C;裸露岩石的反射率小,能够吸收太阳辐射,使峰顶增温,又因阳坡接受的太阳辐射多于阴坡,故选B。第2题,因旗云是对流性积云,地表温度最高的时候,对流运动最强,而一般午后2时左右地表温度最高,即14时左右,故选B。第3题,因珠峰的海拔高,其受高空西风影响明显,若旗云上扬,表明对流运动强,高空风小;若旗云平飘,表明对流运动弱,风力大,不利于登山。又因在7 000米高度以下的珠峰表面都被冰雪覆盖,从7 000米以上到峰顶反而是岩石坡面,所以在旗云上扬时,地表温度较高,风力小,利于登山,故选A。
答案1.B 2.B 3.A
被称为高速公路“流动杀手”的团雾,大多是由于局部区域近地面空气辐射降温而形成的浓雾,具有突发性、局地性、尺度小、浓度大的特征。江苏省近年来由团雾引起的高速公路交通事故比例高达18%。下图是沪宁高速公路示意图。据此完成4~5题。
4.团雾多出现在高速公路上的主要原因是( )
A.汽车尾气排放量大 B.沿线工业污染严重
C.路面昼夜温差较大 D.临近河湖与林草地
5.沪宁高速公路团雾发生频率最高的地点是( )
A.① B.② C.③ D.④
解析第4题,高速公路是沥青路面,由于比热容小,升温快,降温也快,在夜晚,地面不断地降温,使得近地面气温不断下降,形成逆温,最终导致团雾的形成。第5题,团雾的成因,除了逆温条件外,还需要大量的水汽,③地靠近太湖,有大量的水汽,团雾发生频率最高。
答案4.C 5.C
气温垂直递减率反映大气随海拔上升过程中气温的变化情况,一般在对流层内,气温垂直递减率约0.6 ℃/100米。研究表明,空气湿度和山谷风共同影响喜马拉雅山脉中段北坡地区气温垂直递减率。下图示意喜马拉雅山北坡4 001~4 301米(简称北坡低海拔区)和4 301~5 750米(简称北坡高海拔区)两段高程内的气温垂直递减率的变化。读图,完成6~7题。
6.大部分时间内,北坡高海拔区的气温垂直递减率低于低海拔区且年内变化较小,主要原因是高海拔区( )
A.降水较多
B.植被覆盖率高,空气湿度大
C.离冰川更近,相对湿度更大
D.气温低,空气湿度小
7.山谷风对喜马拉雅山脉中段北坡地区气温垂直递减率的影响是( )
A.山风—降低、谷风—增大
B.山风—增大、谷风—降低
C.山风—增大、谷风—增大
D.山风—降低、谷风—降低
解析第6题,高海拔处离冰川更近,受冰川融水蒸发及冰面升华作用等影响,相对湿度较大,C正确。随海拔的上升,降水的分布呈少—多—少的趋势,高海拔地区并不一定降水多,A错误。高海拔地区因气温低,植被覆盖率较低,B错误。空气湿度受温度、风力大小、下垫面等多种因素的影响,高海拔地区气温虽低,但接近冰川,湿度并不小,D错误。第7题,白天,山坡上的暖空气不断上升,风由谷底吹向山坡,形为谷风,将谷底暖空气带至空中。到了夜间,山坡上的空气受山坡辐射冷却影响,顺山坡流入谷底,风由山坡吹向谷底,形成山风,造成谷底气温下降。因此无论山风或谷风均会使上下温差减小,气温垂直递减率降低。D正确。
答案6.C 7.D
浙江省山地丘陵广布,适宜茶树的生长,但春季易受霜冻天气的影响。为此,当地茶园引进了“防霜冻风扇”(如图1)。当夜晚气温降到4 ℃时,风扇会自动打开,从而减轻霜冻对茶树的伤害。图2示意茶园某时气温垂直分布。据此完成8~9题。
8.“防霜冻风扇”最适宜的安装高度为( )
A.9~10米 B.7~8米
C.6~7米 D.4米以下
9.关于风扇的作用原理,正确的是( )
①风扇可以把高处的暖空气往下吹到茶树上 ②风扇吹出的热风可以使茶树免受霜冻影响 ③风扇的转动可以增强近地面空气对流运动程度 ④风扇转动可带动空气流动,阻止上层冷空气下压
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
解析第8题,据图2可知,位于8米时大气气温最高,故把风扇装在此处,可以把该处暖空气吹向茶树,减小地面对流,有效地防霜冻。第9题,根据图2所示,在8米高度附近气温最高,风扇启动后,可把该处暖空气吹到茶树上,故可以防止茶树冻伤,①正确;风扇本身不吹热风,②错;近地面(0~4米)存在空气对流运动,风扇吹下来的暖空气会削弱近地面的对流运动,③错;风扇的转动使下层空气循环,阻止了上层冷空气下压,④正确。
答案8.B 9.D
(2019课标全国Ⅱ卷)积云为常见的一类云,其形成受下垫面影响强烈。空气在对流过程中,气流携带来自下垫面的水汽上升,温度不断下降,至凝结温度时,水汽凝结成云。水汽开始凝结的高度即为积云的云底高度。据此完成10题。
10.大气对流过程中上升气流与下沉气流相间分布,因此积云常常呈( )
A.连续层片状 B.鱼鳞状
C.间隔团块状 D.条带状
解析本题考查热力环流。气流上升过程中,温度不断下降,水汽凝结成积云;气流下沉过程中,温度不断升高,天气晴朗。上升气流和下沉气流相间分布,因此积云不能连续分布,而形成间隔团块状,C正确。
答案C
11.[综合拓展题]阅读图文资料,完成下列各题。
材料一 新疆的博斯腾湖是中国最大的内陆淡水湖,河水补给占入湖水总量的94.8%,蒸发占出湖水总量的60.45%,但蒸发总量有上升的趋势。湖区水位季节变化很大,但近年有减小的趋势。湖区内湖陆风现象较显著(湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象)。多年平均数据显示,博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11~12时,比冬半年提前两小时左右。
材料二 博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。
博斯腾湖区域图
湖区湖陆风风速月变化图
(1)根据材料,找出博斯腾湖湖陆风最弱的季节,并分析原因。
(2)概述夏半年陆风转湖风的时间比冬半年早的原因。
(3)试分析在湖边大规模兴建城市对湖陆风的影响,并说明理由。
解析第(1)题,结合湖陆风风速月变化图可直接判断博斯腾湖湖陆风最弱的季节为冬季。结合冬季博斯腾湖与湖岸的温差及冬季风的影响分析原因。第(2)题,结合夏半年陆地、湖泊热力性质差异及温差转变分析原因。第(3)题,结合城市热岛效应判断影响并分析原因。
答案(1)冬季。冬季博斯腾湖水量最小,湖陆热力性质差异最小;冬季湖面结冰,湖陆温差小;冬季太阳高度角小,昼长短,湖区获得的热量少,湖陆温差小;靠近冬季风源地,冬季风强劲,湖陆风不显著。
(2)夏季日出较冬季早,陆地升温时间早;太阳高度角较冬季大,获得的太阳辐射多,陆地升温快;湖泊水量较冬季大,湖面升温慢。所以陆风转湖风时间早。
(3)使湖风加强,陆风减弱。理由:城市的热岛效应,白天增大了湖陆之间的温差,使湖风加强;晚上减弱了湖陆之间的温差,使陆风减弱。
课件49张PPT。第二节 大气受热过程和大气运动新知预习自主检测一、大气的受热过程 1.能量来源:太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。
2.受热过程新知预习自主检测小提醒
①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。②大气对太阳辐射的吸收具有选择性:臭氧强烈吸收紫外线;水汽和二氧化碳主要吸收红外线。3.直接热源:地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。 新知预习自主检测二、大气对地面的保温作用
1.吸收作用:对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强。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。
2.大气逆辐射:大气吸收地面长波辐射后,也向外辐射长波辐射。大气辐射大部分射向地面,其方向与地面辐射方向相反,故称大气逆辐射。
3.保温作用:大气逆辐射把热量传给地面,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。小提醒大气逆辐射是大气辐射的一部分,白天和晚上是始终存在的,并且白天辐射更强。新知预习自主检测三、大气热力环流
1.大气运动2.热力环流 (1)概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流。热力环流是大气运动的一种最简单的形式。 新知预习自主检测(2)形成过程
①A地接受热量多,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接受热量少,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。小提醒①垂直方向上的气压值总是近地面大于高空,同一水平面上的气压值是高压大于低压。②气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的,而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。
(3)局部小环流
①城市热岛环流:城市中心区与郊区之间的温度差异,在中心区与郊区之间形成的热力环流,称为“城市热岛环流”。
②海陆风:白天陆地增温快,海洋增温慢;夜晚,陆地降温快,海洋降温慢。海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流,称为海陆风。新知预习自主检测四、大气的水平运动——风
1.水平气压梯度力:单位距离间的气压差,叫作气压梯度。促使大气由高压区流向低压区的力,叫作水平气压梯度力。
2.风形成的原因
在水平气压梯度力的作用下,大气从高压区向低压区作水平运动,就形成了风。
水平气压梯度力是形成风的直接原因。
3.形成过程新知预习自主检测4.高空中的风和近地面的风比较 新知预习自主检测小提醒①影响风力大小的最直接因素是水平气压梯度力,水平气压梯度力越大,风力越大。②近地面风力大小还要考虑摩擦力的大小,地面障碍物越多,阻挡作用越强,摩擦力越大,风力越小。③地转偏向力不影响风力大小,只影响风向,北半球右偏,南半球左偏。新知预习自主检测1.判断正误
(1)太阳辐射是大气能量的根本来源。 ( )
(2)垂直方向上的气压差异是会随大气运动而变化的。( )
(3)大气运动的方向总是由高压指向低压。 ( )
(4)地转偏向力既影响风速也影响风向。 ( )
(5)植树造林可有效减弱风速。 ( )
答案(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√新知预习自主检测下图示意地球大气受热过程。读图,完成2题。 2.“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
解析“秋阴”“雨声”说明此时为阴雨天气,云量大,大气逆辐射强,近地面气温高,故霜来得晚些。
答案D新知预习自主检测读形成某半球近地面的气压及各种力的示意图,完成3~4题。 3.下列说法正确的是( )
A.图示气压场位于北半球
B.图中F2是使风力增强的地面摩擦力
C.图中等压线数值L1>L2
D.图中F3是使风向向左偏的地转偏向力
4.图中促使大气产生水平运动的原动力是( )
A.F1 B.F2
C.F3 D.F2、F3的合力新知预习自主检测解析在近地面,大气运动受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用,风向与等压线斜交。由图可知,Fl是水平气压梯度力,它与等压线垂直,且始终由高压指向低压,因此等压线数值L2>L1;F2是使风力减弱的摩擦力,其方向与风向相反;F3是使风向向左偏的地转偏向力,因此此地应位于南半球。水平气压梯度力是促使大气产生水平运动的原动力,即图中Fl。
答案3.D 4.A探究一探究二探究三当堂检测 大气对太阳辐射和地面有哪些影响?
问题探究
2018年可以说是太空大年,从SpaceX巨型猎鹰重型火箭的亮相、红色星球的自拍再到三次新的NASA任务的启动……而2019年太空领域似乎专注于一个天体:月球。我国可能会在2019年年底启动“嫦娥五号”任务。“嫦娥四号”的后续工作将收集月表样本并将其带回地球,这标志着宇宙探索中又一里程碑。
但民间热议的“月球移民”难度依然较大。这是因为月球表面昼夜温差很大,白天阳光垂直照射的地方温度高达127 ℃,夜晚温度可降到-183 ℃。探究一探究二探究三当堂检测结合材料探究:
(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)月球上的气温变化为什么会如此剧烈?
(3)地球、月球与太阳的距离相当,为什么地球上的气温比较稳定呢?
(4)运用大气的受热过程原理,分析塔里木盆地昼夜温差大的原因。探究一探究二探究三当堂检测提示(1) (2)月球上没有大气层,白天不能削弱太阳辐射,夜晚无大气逆辐射。
(3)地球上有大气层,白天,大气层削弱太阳辐射,使到达地面的太阳辐射减少,温度上升缓慢;夜晚,大气逆辐射对地面有保温作用,使地面温度下降缓慢。
(4)塔里木盆地晴天多,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,气温高;夜晚,大气逆辐射弱,保温作用弱,气温低。探究一探究二探究三当堂检测名师精讲
1.大气的受热过程和保温作用
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:探究一探究二探究三当堂检测2.大气受热过程在生活中的应用
(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响 (2)在农业中的应用:利用温室大棚生产反季节蔬菜;利用烟雾防霜冻;果园中铺沙或鹅卵石不但能减少土壤水分的蒸发,还能增大昼夜温差,有利于瓜果糖分的积累等。
(3)利用大气的削弱作用原理分析某一地区太阳能的多寡,如高海拔区,空气稀薄,大气的削弱作用弱,太阳能丰富;内陆地区,晴天多、阴雨天气少,大气的削弱作用弱,太阳能丰富。探究一探究二探究三当堂检测小技巧
昼夜温差大小的分析技巧
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、下垫面等方面分析。
(1)地势高低:地势高→空气稀薄→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。
(2)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。
(3)下垫面:下垫面的比热容大→地面增温和降温速度慢→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差小于陆地。探究一探究二探究三当堂检测典例剖析
例题1下图为太阳辐射、地面辐射和大气辐射关系示意图。读图,完成下列各题。(1)对流层大气热量主要直接来源于( )
A.① B.② C.③ D.④
(2)深秋时节,用烟熏防御霜冻,主要是因为烟雾可增强( )
A.① B.② C.③ D.④探究一探究二探究三当堂检测素养立意该题主要考查综合思维能力。通过图示各箭头之间的关系,判断①为太阳辐射,②为大气逆辐射,③为地面辐射,④为大气对太阳辐射的吸收作用。
解析第(1)题,由示意图可以直接看出对流层大气的热量主要直接来源于③地面辐射。第(2)题,深秋时节,用烟熏防御霜冻,主要是因为烟雾可增强②大气逆辐射,从而起到对地面的保温作用。
答案(1)C (2)B探究一探究二探究三当堂检测热力环流是如何形成的?对人们的生产、生活有何影响?
问题探究
孔明灯又叫天灯,俗称许愿灯,又称祈天灯,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。
相传五代(907—960)时有一个莘七娘,随丈夫在福建打仗时,她曾用竹篾扎成方架,糊上纸,做成大灯,底盘上放置燃烧着的松脂,灯就靠热空气飞上天空,用作军事联络信号。这种松脂灯,在四川称孔明灯。这种灯笼的外形像诸葛亮戴的帽子,因而得名。探究一探究二探究三当堂检测另一种说法是这种灯由三国时的诸葛亮所发明。当年,诸葛孔明被司马懿围困于平阳,无法派兵出城求救。孔明制成会在空中飘浮的纸灯笼,系上求救的信息,其后脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。
结合材料探究:
(1)早期的孔明灯设计简陋,它是怎么升空的呢?
(2)孔明灯里面蕴含着什么样的大气原理呢?
提示(1)孔明灯因其内的空气受热膨胀而上升。
(2)热力环流。探究一探究二探究三当堂检测名师精讲
热力环流的形成及影响 探究一探究二探究三当堂检测1.热力环流的形成——“一个关键、四个步骤”
(1)“一个关键”是确定近地面两点的冷热。
热容量大的地球表面,白天气温较低,夜晚气温较高;热容量小的地球表面,白天气温较高,夜晚气温较低。
(2)“四个步骤”
①热上升、冷下沉——近地面热空气上升,近地面冷空气下沉。
②热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压,近地面热的地方形成低压。
③近地面和高空气压性质相反——近地面为高压,其高空为低压;近地面为低压,其高空为高压。
④水平气流从高压流向低压。探究一探究二探究三当堂检测2.理解热力环流的形成,关键抓住以下三点关系 (1)温压关系(如上图中甲、乙、丙三地所示): (2)风压关系:水平方向上,风总从高压吹向低压(如上图中①②③④处风向所示)。
(3)等压面凸凹关系:近地面与高空的等压面凸起方向相反。探究一探究二探究三当堂检测3.常见热力环流形式的图示分析及应用
(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。探究一探究二探究三当堂检测(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(小盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(盆地),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)地区不宜布局污染工业。探究一探究二探究三当堂检测(3)城市热岛效应
①成因分析——“城市热岛”的成因是突破口。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于下沉距离之外。探究一探究二探究三当堂检测小技巧等压面图的判读方法
等压面是空间气压值相等的点组成的面,等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的线。等压面图表示气压的垂直分布状况,等压线图表示气压的水平分布状况。探究一探究二探究三当堂检测(1)在同一地点不同海拔上,海拔越高,气压越低。如图PA>PE。
(2)在近地面,气温越高,气压越低;气温越低,气压越高。如图PA(3)同一水平面上,高压区等压面都向高空凸起,低压区等压面都向低空凹陷,即“凸高凹低”。
(4)同一垂直方向上,近地面和高空的气压区类型相反,即近地面为高压,其高空则为低压。探究一探究二探究三当堂检测典例剖析
例题2读图,完成下列各题。(1)如上图为热力环流侧视图,
则以下说法正确的是 ( )
A.引起热力环流的原因是地面冷热不均
B.温度:A>B>C>D
C.热力环流是大气运动最复杂的形式
D.气压:D>A>B>C
(2)如上图表示的是山谷风示意图,那么上升气流③表示的可能是( )
①白天的谷地 ②白天的山坡 ③夜晚的谷地 ④夜晚的山坡
A.①② B.②③ C.③④ D.①④探究一探究二探究三当堂检测素养立意本题考查学生的综合思维能力。该图若表示热力环流示意图,则A、B位于同一水平面上,两者受热状况不同,而形成热力环流。若表示山谷风,则是因为海拔差异引起的热力环流。
解析第(1)题,由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流,是大气运动最简单的形式。A处空气冷却收缩下沉,近地面形成高压;B处空气受热上升形成低压。因此,就气压来看,应是PA>PB>PC>PD;就气温而言,应为TB>TA>TC>TD。第(2)题,在山区,白天山坡上的空气增温快,暖空气沿坡上升,形成谷风;夜晚山坡上的空气因为热量散失多,温度降低幅度大,密度增大,因而沿坡下沉流入谷地,形成山风。
答案(1)A (2)B探究一探究二探究三当堂检测风是怎样形成的?为什么不同地区的风向会不同?
问题探究
比较不同力作用下的风向示意图,共同探讨问题。探究一探究二探究三当堂检测结合材料探究:
(1)高空的风和近地面的风在受力上有什么不同?最终风向有何差异?
(2)水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力各有什么特征?
(3)利用所学知识和下面的三个风向图,判断有关问题并说明判断依据。探究一探究二探究三当堂检测提示(1)高空的风受水平气压梯度力和地转偏向力共同影响,最终风向与等压线平行。近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同影响,最终风向与等压线斜交。
(2)①水平气压梯度力:始终垂直于等压线,由高压指向低压。②地转偏向力:始终与风向垂直,随着风速的增大而逐渐增大。③摩擦力:方向始终与风向相反。
(3)根据风向与等压线的关系可判断近地面的风和高空的风;根据风向向左偏还是向右偏可判断南、北半球;风由高压区吹向低压区。探究一探究二探究三当堂检测名师精讲
1.三种不同受力情况对风向的影响比较探究一探究二探究三当堂检测2.风向的应用
(1)判断气压的大小:顺着风向,气压值越来越小。
(2)判断南、北半球:向右偏→北半球;向左偏→南半球。
(3)判断近地面和高空(高空忽略摩擦力):利用风向与等压线的关系。成一夹角(或斜交)→近地面;平行→高空。
(4)判断高压和低压:观测者背风而立,北半球高压中心位于其右后方,南半球高压中心位于其左后方。探究一探究二探究三当堂检测小技巧
在等压线图上确定某一地点风向的方法
第一步,在等压线图中,按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压,但并不一定指向低压中心),表示水平气压梯度力的方向。
第二步,确定南、北半球后,面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°~45°,画出实线箭头,即为经过该点的风向。如下图(以北半球为例,单位:百帕)所示。探究一探究二探究三当堂检测在等压线图上判断风向时,可用“左右手”法则,北半球用右手,南半球用左手。具体方法:伸出右(左)手,手心向上,让四指指向水平气压梯度力的方向,拇指指向就是气流偏转方向。高空的风向与水平气压梯度力方向垂直;近地面的风向与水平气压梯度力方向成一锐角。如下图:北半球近地面风向判断示意图 探究一探究二探究三当堂检测典例剖析
例题3读北半球近地面风向示意图,完成下列各题。(1)力的名称:a ,c ,d 。?
(2)a力的指向与等压线之间呈现什么关系? ,其方向由 指向 。?
(3)若无d,只受a、c影响,b最终将与 平行。?
(4)在实际大气中,b与等压线之间 。?探究一探究二探究三当堂检测素养立意该题主要考查从图中提取信息的综合思维能力。该图位于北半球,则地转偏向力向右偏。因是近地面风向,则空气运动时受到摩擦力的影响,风向与等压线斜交。
解析从图中可以看出,箭头a垂直于等压线,并且从高压指向低压,所以是水平气压梯度力。箭头b是大气实际水平运动的方向(风向)。由图可见,风向与等压线或水平气压梯度力(a)之间有一个交角,与地转偏向力(c)呈90°夹角,与摩擦力(d)的方向相反,在实际大气中,b同时受到三种力的作用,它与等压线斜交(北半球向右偏)。假设b只受到水平气压梯度力和地转偏向力两种力的作用,b的方向将最终与等压线平行。
答案(1)水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力
(2)垂直于等压线 高压 低压
(3)等压线
(4)并不完全平行,而是有个交角(斜交)探究一探究二探究三当堂检测读大气受热过程图,完成1~2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.近地面大气温度随高度升高而递减,其影响因素是箭头 ( )
A.① B.② C.③ D.④探究一探究二探究三当堂检测解析第1题,近地面大气增温的过程是大部分①太阳辐射穿过大气层到达地面,地面增温后又以②地面辐射的形式将热量传递给大气,大气吸收地面辐射后增温。第2题,近地面大气的直接、主要热源是②地面辐射。
答案1.B 2.B探究一探究二探究三当堂检测读图,完成3~4题。 3.四点中气压最高的是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
4.有关图中各点大气运动和天气的叙述正确的是( )
A.A点为下沉气流
B.高空大气由D点流向B点
C.近地面大气由A点流向C点
D.C点在高压控制下,是晴朗天气探究一探究二探究三当堂检测解析第3题,根据高空等压面的弯曲情况可判断出近地面A和C两地的气压和气温状况。A处高空等压面向高处凸出,说明A处的气流为上升运动,气温较C处高,气压则较C处低。第4题,从上题分析可知,A处气温高于C处,气流上升,气压较低;C处气温低,气流下沉,气压较高;水平方向气流从高压流向低压,即近地面气流由C处流向A处,高空气流由B处流向D处。气流上升的地区往往形成阴雨天气,气流下沉的地区天气是晴朗的,C处气流下沉形成高压,为晴朗的天气。
答案3.C 4.D探究一探究二探究三当堂检测读北半球某区域等压线分布图,完成5~6题。 5.图中四个箭头中正确表示风向的是( )
A.① B.② C.③ D.④
6.图中四处风力最大的是( )
A.① B.② C.③ D.④探究一探究二探究三当堂检测解析第5题,该图是北半球等压线分布图,风是由高压吹向低压,且与等压线斜交,根据图中风向情况,由高压吹向低压的只有箭头③。第6题,从图看出,③点附近的等压线最密集,单位距离内气压差最大,水平气压梯度最大,故其风力最大。
答案5.C 6.C