第二章 地球上的大气
本章概述
〔课
标
导
航〕
1．了解低层大气的组成及其作用。
2．了解大气垂直分层的依据及各层大气的特点。
3．运用图表说明大气的受热过程。
4．能够画图分析大气的热力环流，运用原理解释地理现象。
5．能绘制在近地面和高空两种情况下的风向及受力情况。
6．能分析简单的天气图，判断风向、风速。
7．以某种大气污染为例，简述其发生的主要原因及危害。
〔核
心
素
养〕
学习本章内容，能够运用气象仪器、简易教具等，观察、识别、描述与大气有关的自然现象；具备一定的运用考察、实验、调查等方式进行科学探究的意识和能力(地理实践力)。能够运用大气科学的基础知识，说明一些大气现象之间的关系和变化过程(综合思维)。能够在一定程度上合理描述和解释特定区域的天气和气候现象，并说明其对人类的影响(区域认知、人地协调观)。
〔学
法
点
拨〕
本章学习过程中应注意采用以下3种学习方法：
1．绘图示意法。本章的大量概念、原理、过程都需要借助图像理解和应用，因此需要我们养成动手绘图的习惯。
2．案例分析法。如学习“热力环流”这一内容时，联系物理上讲的气压概念，认识高压和低压。
3．联系实际法。如学习“风向”这一内容时，要密切联系生活实际，收听收看中央或当地气象台发布的天气预报，增强对天气变化、风向、风速的深刻认识。
〔生
涯
规
划〕
项目
专业或高校
与本章知识相关的专业
大气科学、气候学
与本章知识相关的知名高校
南京信息工程大学、南京大学、北京大学、兰州大学、中山大学、中国海洋大学、中国科学技术大学
第一节 大气的组成和垂直分层
学习目标
核心素养目标
1．认识大气的物质组成。2．理解人类活动对大气环境的影响。3．理解大气垂直分层对人类活动的影响。
地理实践力：观察、识别、描述与大气有关的自然现象，形成科学探究的意识和能力。综合思维：利用不同区域对流层高度的变化，分析飞机飞行高度变化。区域认知：能够解释大气成分变化的影响及各圈层的人类活动、地理现象等。人地协调观：理解大气对人类活动的影响，树立人类与大气环境相互协调意识。
本节要点
1．低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成。干洁空气主要成分是氮气和氧气。
2．大气中的氧气、二氧化碳，水汽等对生命活动、自然环境具有重要作用，与人类活动有着密切的联系。3．根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。4．人类生活在对流层的底部，并充分利用各层大气的特点开展相应活动。
自主梳理
一、大气的组成
1．低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体，称为__干洁空气__。25千米以下的干洁空气中，氮气和氧气合占总体积的99%。__氧__是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质；__氮__是地球上生物体的基本元素。
2．大气中二氧化碳和臭氧含量虽少，但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。__二氧化碳__是绿色植物进行光合作用的基本原料，另外，它吸收地面辐射的能力强，使气温升高，对地面有__保温__作用。__臭氧__能吸收太阳光中的紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”。
3．大气中的水汽和杂质含量很少，却在__天气变化__中扮演重要角色。大气中的__杂质__作为凝结核，是成云致雨的必要条件。
二、大气的垂直分层
1．划分依据：__温度__、__运动状况__和密度。
2．各层特征比较
垂直分层
气温特点
大气运动状况
与人类关系
A__对流__层
随高度的升高而__递减__
__对流__运动显著
有__云、雨，雾、雪__等天气现象，与人类关系最密切
B__平流__层
随高度升高而__升高__
__平流__运动为主
适合__航空__飞行，臭氧层吸收太阳紫外线，保护地球生物
C高层大气
随高度升高先__下降__后又持续__上升__
有__电离层__，能反射无线电波，对__无线电通信__有重要作用
合作探究
知识点? 大气的组成及其作用
┃┃问题探究__■
据美国国家冰雪数据中心统计，2018年2月下旬，北冰洋的冰层面积降至有记录以来的历史最低点，比正常值少约100万平方千米，相当于减少了一个埃及的面积。一些科学家认为，人们可能低估了全球变暖的趋势。
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，如果氯氟烃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%。
据此探究下列问题：
(1)全球变暖与大气中的哪种主要成分有关？
(2)臭氧有什么作用？
(3)针对上述问题，你能提出哪些有效的措施？
提示：(1)CO2
(2)臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害。
(3)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，控制氟氯烃的产生。
┃┃归纳拓展__■
1．大气的组成部分及其作用
组成部分
在地理环境中作用
干洁空气
氮
地球上生物体的基本元素
氧
人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
CO2
绿色植物进行光合作用的基本原料；它吸收地面辐射的能力强，使气温升高
O3
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，对生物具有保护作用
水汽
产生云、雨、雾、雪等天气现象，直接影响地面和大气的温度
杂质
作为凝结核，是成云致雨的必要条件
2．降水的形成条件
┃┃典例剖析__■
例题1 下图表示干洁空气的组成和比例。读图并回答下列问题。
(1)图中字母A、B所表示的分别是__氮气__、__氧气__。
(2)其中对生物具有保护作用的是__臭氧__，促进绿色植物生长的是__二氧化碳__。
(3)大气中除干洁空气外，还有__水汽__、__杂质__，它们是__成云致雨__的必要条件。
[解析] (1)由图中看出，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。(2)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。(3)大气中除干洁空气外，还有水汽和杂质，它们是成云致雨的必要条件。
┃┃对点训练__■
1．大气的组成物质及表现是( C )
A．氮气和臭氧吸收太阳紫外线
B．二氧化碳只吸收太阳辐射
C．水汽和固体尘埃可成云致雨
D．氧气和氮气供植物呼吸
[解析] 氮气是地球上生物体的基本元素，臭氧可以大量吸收紫外线，A项错误；二氧化碳吸收红外线长波辐射，B项错误；水汽和固体尘埃是成云致雨必不可少的物质，C项正确；氧气可以供生物呼吸，而氮气没有此功能，D项错误。
知识点? 大气的垂直分层
┃┃问题探究__■
2020年4月5日清明假期，王老师一家乘飞机从济南到昆明去旅游。起飞时还是细雨蒙蒙，起飞后不久却是晴空万里，阳光普照。
根据材料和图探究以下问题：
(1)运用“综合思维”分析为什么会出现这种变化？
(2)运用“综合思维”分析有利于飞机飞行的大气层应具有什么样的特征？
(3)从“地理实践力”的角度探讨，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，进入平流层飞行时，天气晴好。
(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、操作系统，会干扰飞机与地面的无线信号联系。
┃┃归纳拓展__■
大气的垂直分层及其特点
分层
高度范围
主要特点
特点成因
与人类的关系
对流层
低纬：17～18千米中纬：10～12千米高纬：8～9千米
气温随高度的增加而递减(每升高100米，气温平均下降0.6℃)
地面是对流层大气的主要直接热源
人类生活在对流层底部，对流层与人类关系最密切
空气对流运动显著
该层上部冷、下部热
天气现象复杂多变
几乎全部的水汽、杂质都集中在该层，对流运动显著，易成云致雨
平流层
从对流层顶至50～55千米
气温随高度增加呈明显递增趋势
该层大气上热下冷，大气平稳
人类生存环境的天然屏障；利于航空飞行
以平流运动为主
该层中的臭氧吸收太阳紫外线
天气晴朗
水汽、杂质含量极少，大气平稳
高层大气
从平流层顶到3
000千米
大气密度非常小
距地面远，受到引力小
电离层能反射无线电短波
┃┃典例剖析__■
例题2 (2019·山东临沂高一期末)读下面大气垂直分层示意图，完成(1)～(2)题。
(1)b层在30千米以上，气温随海拔变化很大，其主要原因是( A )
A．吸收太阳紫外线
B．对流强盛，输送热量多
C．地面是该层大气的主要直接热源
D．吸收大量地面辐射
(2)平流层与人类关系密切，下列关于平流层的叙述，正确的是( D )
①大气层最活跃，与人类关系最密切的一层
②吸收紫外线，成为人类生存环境的天然屏障
③大气平稳，有利于高空飞行
④有若干电离层，对无线电通信有重要作用
A．①②
B．③④
C．①④
D．②③
[解析] (1)图中b层为平流层，由于臭氧吸收紫外线而增温，气温随海拔增加而升高，变化很大。(2)与人类关系最密切的是对流层，①错误；电离层分布在高层大气中，对无线电通信有重要作用，④错误。
┃┃对点训练__■
2．2017年4月20日，“天舟一号”货运飞船发射升空，在高度约380千米的轨道运行，并与在轨运行的“天宫二号”进行自动交会对接。下图为大气的垂直分层示意图。据此回答(1)～(2)题。
(1)上图中正确表示大气温度垂直变化的曲线是( B )
A．①
B．②
C．③
D．④
(2)“天舟一号”升空过程中( C )
A．气温越来越高
B．从臭氧层进入平流层和对流层
C．气温先降—再升—再降—再升
D．气温先升—再降—再升—再降
[解析] (1)对流层顶部气温约－60
℃，平流层顶部气温约0
℃，根据图中曲线对应的温度，正确表示大气温度垂直变化的曲线是②。(2)“天舟一号”货运飞船升空过程中，在对流层气温越来越低。从对流层进入平流层，再进入高层大气，臭氧层位于平流层，气温先降—再升—再降—再升。
素养培优
策略指导
逆温现象及其影响
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增加而降低，大约每升高1
000米，气温降低6
℃。这主要是因为对流层大气的主要热源是地面，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(如下图所示)。
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
锋面逆温
锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带，暖气团位于锋面上部，冷气团在下部，会形成逆温
冷暖气团之间的过渡带
地形逆温
由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象，即地形逆温
山地、盆地和谷地
辐射逆温的形成过程如下图所示：
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。
3．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
考题展示
(2019·太原高三模拟)2018年入冬以来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会关注。下图示意气温垂直分布的4种情形。读图完成(1)～(2)题。
(1)假设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( D )
A．①→②→③→④
B．④→①→②→③
C．③→④→①→②
D．②→③→④→①
(2)图中最有利于大气污染物扩散的情形是( A )
A．①
B．②
C．③
D．④
[解析] (1)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。(2)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。
课堂小结
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9
-第1课时 大气受热过程和热力环流
学习目标
核心素养目标
1．理解大气的受热过程及大气对地面的保温效应。2．能够根据大气受热过程原理解释一些常见的地理现象。3．理解大气热力环流形成的基本原理，并能解释相关地理现象。
地理实践力：通过绘制热力环流图，培养学生探索自然、热爱科学的精神。区域认知：能够解释不同地区太阳辐射强弱不同的原因。综合思维：能够运用大气受热过程，说明相关的自然现象的变化过程。人地协调观：通过温室效应原理的应用，增强为生产和生活服务的意识。
本节要点
1．太阳辐射加热地面，地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。2．大气通过大气逆辐射对地面起保温作用。3．地表冷热不均，形成大气热力环流。大气热力环流是大气运动的一种简单形式。
自主梳理
一、大气的受热过程
1．能量来源：__太阳辐射__。
2．直接热源：__地面长波辐射__是近地面大气主要的、直接的热源。
3．大气对太阳辐射的削弱作用：主要包括__吸收__、__反射__和散射。
4．受热过程：
二、大气对地面的保温作用
1．大气增温的原因：吸收__地面长波辐射__。
2．大气逆辐射：射向地面的__大气辐射__。
3．大气对地面的保温作用：__大气逆辐射__把热量传给地面，补偿__地面辐射__损失的热量。
三、热力环流
1．大气运动
(1)形式：__垂直__运动和__水平__运动。
(2)意义
2．热力环流
(1)概念：由于地面__冷热不均__而形成的空气环流。
(2)形成过程
①A地受热，空气__膨胀上升__，近地面空气密度减小，形成__低气压__；D处空气聚积，密度增大，形成__高气压__。
②B、F地冷却，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__低气压__。
③水平运动：近地面空气从__B、F__地流向__A__地，高空空气从__D__处流向__C、E__处。
[温馨提示]
(1)垂直方向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。
合作探究
知识点? 大气的受热过程和大气对地面的保温作用
┃┃问题探究__■
冬季的晴天，当你走进门窗关闭的封闭阳台，会感到异常温暖。
根据以上材料和图，探究以下问题：
(1)运用“综合思维”，结合图1、图2，分析封闭阳台温度较高的原因是什么？
(2)从“地理实践力”的角度探讨，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？
提示：(1)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)空气以对流或湍流方式的热交换，使得阳台内温度高于阳台外。
(2)适宜的时间移入温室；加盖薄膜、草帘等。
┃┃归纳拓展__■
1．大气的受热过程
大气的受热过程，简单地说，就是“太阳暖大地→大地暖大气→大气还大地”。具体过程如下图和下表所示：
热力作用
具体过程
热量来源
太阳暖大地
太阳辐射到达地面，地面吸收后增温
太阳辐射是地面的直接热源
大地暖大气
地面增温后产生地面辐射，大气吸收后增温
地面是近地面大气主要、直接的热源
大气还大地
大气增温后产生大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量还给地面
通过大气逆辐射把地面散失的一部分热量还给地面
2．大气受热过程原理在生产生活中的应用
(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；冬季农民利用放烟雾防霜冻；果园中铺上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。
(3)晴朗的天空多呈蔚蓝色
当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的一部分能量便以这些质点为中心向四面八方散射开来。散射可以改变太阳辐射的方向，使一部分太阳辐射不能到达地面。散射是有选择性的，波长越短，散射能力越强。蓝色光线因波长与空气分子直径差不多，最易被散射，所以晴朗的天空多呈蔚蓝色。
(4)霜冻多出现在晴朗的早晨(晴朗的夜晚气温低)：这是由于晴朗的夜晚大气的保温作用弱，地面热量散失快，气温随之降低。
(5)沙漠地区气温日较差大：沙漠地区晴天多，白天大气对太阳辐射的削弱作用小，气温高；夜晚大气对地面的保温作用弱，气温低。
(6)青藏高原是我国太阳辐射最强的地区：青藏高原海拔高，空气稀薄，大气中水汽、杂质少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，所以太阳辐射强。
误区警示：1.近地面大气主要、直接的热源并非是太阳辐射
大气吸收的热量主要为长波辐射，对短波辐射吸收很少。太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射，因此地面是近地面大气主要、直接的热源。
2．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。
3．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。
方法规律：比较两地昼夜温差大小的思路
一看地势高低：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。
二看大气状况：晴朗的天气条件下，白天大气对太阳辐射的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
三看下垫面性质：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。
3．云层对太阳辐射、大气逆辐射影响示意图
(1)白天，云层的反射作用明显，地面温度比晴天低；夜间，云层的大气逆辐射作用显著，地面温度比晴天高。因此，晴天比阴天的昼夜温差大。
(2)由图可知，白天和夜间都存在大气逆辐射，而且白天比夜间还要强。
┃┃典例剖析__■
例题1 (2019·江苏三县高一期末)下图为大气受热过程示意图，读图完成(1)～(3)题。
(1)近地面大气主要、直接的热量来源是( B )
A．①辐射
B．②辐射
C．③辐射
D．④辐射
(2)青藏高原地区太阳辐射强，但近地面气温比同纬度平原地区低，主要是因为( B )
A．大气吸收①辐射少
B．大气吸收②辐射少
C．地面吸收③辐射少
D．地面吸收④辐射少
(3)图中箭头④比①细的主要原因是( B )
A．大气逆辐射
B．大气削弱作用
C．地面反射作用
D．地面削弱作用
[解析] 解答本题首先要明确图中各数字代表的辐射，①代表太阳辐射，②是地面辐射，③是大气逆辐射，④是到达地面的太阳辐射。(1)近地面大气主要、直接的热量来源是地面辐射。(2)青藏高原虽然太阳辐射强，但是由于海拔高、空气稀薄，大气吸收的地面辐射少，气温低。(3)太阳辐射穿过大气层时，受大气的吸收、反射等削弱作用，从而使到达地面的太阳辐射有所减少。
┃┃对点训练__■
1．为充分利用气候资源，实现农业创收，华北地区一农户准备建一玻璃温室，他初步设计了如图所示的草图，据此回答下列问题。
(1)冬季，为获得充足的热量，温室顶部坡面应朝向__南__方。
(2)建温室的目的主要是改善作物生长的__热量__因素，实现这一目的的原理是__温室效应(太阳短波辐射可穿透玻璃透射进来，使室内地面温度升高；地面长波辐射却很少能穿透玻璃，从而把热量保留在温室中)__。
(3)该温室生产的西红柿明显不如夏季自然生长的口味好，主要原因是( B )
A．光照不足
B．日较差较小
C．热量不足
D．年较差较小
(4)运用玻璃温室的原理，解释人们在冬季傍晚制造烟雾防止霜冻的原因。
__增加烟尘，使大气逆辐射作用增强；增加CO2的浓度，加强大气对地面辐射的吸收__。
[解析] 该题主要考查温室效应的原理及应用。温室主要改善气温条件，因此温室顶部坡面应朝向南方。温室中日较差较小，晚上作物呼吸作用较强，消耗较多的养分，因此口感不如自然生长的好。人造烟雾增加了大气中的烟尘和CO2浓度，使大气逆辐射增强。
知识点? 大气热力环流
┃┃问题探究__■
热力环流实验
步骤：
①将略大(如50×40×20
cm)的废弃包装纸盒，正面去掉，留下其他5个面，横放在桌上，让盒子开口的那面，正对观察者。
②关上门和窗，在纸盒内一端放入点燃的蚊香(或香烟)，另一端放上冰块。
③观察蚊香烟雾运动情况。如下图：
根据以上实验，探究以下问题：
(1)用自己的语言描述烟雾运动的路径。
(2)解释烟雾在蚊香处上升、在冰块上方下沉的原因。
(3)阐述上述热力环流产生的根本原因。
(4)在图中画出等压面的弯曲状况。
提示：(1)烟雾从蚊香处上升，然后在纸盒内上部由左侧流向右侧，在冰块上方下沉，再由冰块处流回蚊香处。
(2)蚊香处受热，空气膨胀上升；冰块处空气受冷，收缩下沉。
(3)同一高度空气受热不均。
(4)见下图：
┃┃归纳拓展__■
1．热力环流的形成
由于地面冷热不均而形成的大气环流，称为热力环流。热力环流的形成过程：近地面冷热不均→气流的垂直运动(上升或下沉)→近地面和高空在同一水平面上产生气压的差异→大气的水平运动→形成高低空热力环流。如下图所示：
2．等压面的形态变化
在热力环流形成过程中，因地面冷热不均，等压面也发生了如下图(a→b→c)的形态变化。
由图中等压面的变化可知：
(1)等压面上凸为高压区，下凹为低压区。
(2)同一地区垂直方向上，近地面和高空的气压类型相反。
(3)近地面：气温越低，气压越高；气温越高，气压越低。
(4)近地面：等压面上凸的地方多晴朗天气；等压面下凹的地方多阴雨天气。
3．常见的三种热力环流形式
(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较小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。
(2)山谷风
①山谷风成因分析——山坡的冷热变化是关键。
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)地区不宜布局大气污染型工业。
(3)城市风
①成因分析——“城市热岛”的形成是突破口。
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。
┃┃典例剖析__■
例题2 (2019·天津南开区高一期中)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 )
A．O→P→M→N→O
B．P→O→M→N→P
C．M→N→P→O→M
D．N→M→O→P→N
(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( A )
[解析] (1)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。(2)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。
┃┃对点训练__■
2．下图是等高面与等压面关系示意图，读图完成下列问题。
(1)图中①至⑤点，气压最高的点是__④__，气压最低的点是__⑤__。
(2)A、B两地受热的是__B__地，空气__膨胀上升__；冷却的是__A__地，空气__收缩下沉__。
(3)用“→”画出图中的热力环流。
__图略(其热力环流的画法应是近地面由A→B，高空由④→⑤，垂直方向是A地下沉，B地上升)__
素养培优
策略指导
大气热力作用对昼夜温差大小的影响分析
昼夜温差受到大气的两个作用共同影响，即大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用(大气逆辐射)。
1．天气状况对昼夜温差的影响
天气状况
大气对太阳辐射的削弱作用
大气逆辐射
昼夜温差
晴朗
小(白天温度高)
弱(夜晚温度低)
大
阴雨
大(白天温度不太高)
强(夜晚温度不太低)
小
2．海拔高低对昼夜温差的影响
海拔
云层
大气对太阳辐射的削弱作用
大气逆辐射
昼夜温差
高
薄
小(白天温度高)
弱(夜晚温度低)
大
低
厚
大(白天温度不太高)
强(夜晚温度不太低)
小
3．下垫面状况对昼夜温差的影响
受热力性质差异的影响，陆地、戈壁、沙漠等白天吸热快、夜晚散热快，昼夜温差大；海洋、森林、草地和湿地等白天吸热慢、夜晚散热慢，昼夜温差小。
考题展示
(江西奉新一中2019高一月考)读下列四图，若只考虑昼夜和云量情况，下列气温排序正确的是( D )
A．a>b>c>d
B．b>a>c>d
C．c>b>d>a
D．c>d>a>b
[解析] 白天气温高，夜间气温低，所以c、d高于a、b；多云的白天，大气的削弱作用强，气温较低，所以c>d；多云的夜晚，大气逆辐射强，气温较高，所以a>b。故选D。
课堂小结
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-第2课时 大气的水平运动——风
学习目标
核心素养目标
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，培养综合思维能力。
综合思维：理解水平气压梯度力、地转偏向力及摩擦力对风向和风速的影响。地理实践力：在等压线图上画出风向，判断风力大小。人地协调观：通过风的受力分析，理解植树种草起到防风固沙的效果。区域认知：近地面与高空、不同下垫面的风受力存在差异。
本节要点
大气的水平运动即风。风主要受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响。
自主梳理
大气的水平运动——风
1．风形成的过程
????
2．风形成的原因
(1)直接原因：__水平气压梯度力__。
(2)根本原因：地面受热不均。
3．高空中的风和近地面的风比较
类型
高空中的风
近地面的风
图示(北半球)
受力
F1(__水平气压梯度力__)和F2(地转偏向力)共同影响
F1(__水平气压梯度力__)、F2(地转偏向力)和F3(__摩擦__力)共同影响
风向
与等压线__平行__
与等压线__斜交__
合作探究
知识点 大气的水平运动——风
┃┃问题探究__■
材料一 风级歌
0级烟柱直冲天，1级青烟随风偏；2级风来吹脸面，3级叶动红旗展；4级风吹飞纸片，5级带叶小树摇；6级举伞步行艰，7级迎风走不便；8级风吹树枝断，9级屋顶飞瓦片；10级拔树又倒屋，11、12级陆上很少见。
材料二 北半球近地面水平方向气压与风向示意图。
据此探究下列问题：
(1)形成在生活中我们看到的“烟柱直冲天”是风吗？
(2)形成风的直接动力是什么？用材料二图中哪个字母来表示？
(3)在近地面，风还会受到哪些力的作用？用材料二图中字母来表示。并说明它们对风施加的影响。
提示：(1)不是。“烟柱直冲天”是空气的上升运动，空气的水平运动才叫风。
(2)水平气压梯度力。a。
(3)地转偏向力(c)：改变风的方向；摩擦力(d)：减小风速。
┃┃归纳拓展__■
1．风的形成
(1)大气水平运动(风)的形成
大气受到的作用力不同，风向也就有差别。如下图所示：
(2)不同高度风的受力状况和风向
风的类型
作用力
风的受力及风向(北半球)
名称
方向
受力分析
风向
高空的风
水平气压梯度力
垂直于等压线，由高压指向低压
受两力作用(水平气压梯度力和地转偏向力)
风向平行于等压线
地转偏向力
垂直于风向
近地面的风
水平气压梯度力
垂直于等压线
受三力作用(水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力)
风向斜穿等压线，由高压吹向低压
地转偏向力
垂直于风向
摩擦力
与风向相反
2．风向的判读方法
第一步：定水平气压梯度力。在等压线图中，过该点画出水平气压梯度力(由高压指向低压，并垂直于等压线)。若等压线弯曲，要画出过该点的切线，并过切点作垂直于切线的虚线箭头，即水平气压梯度力。
第二步：定地转偏向力。在水平气压梯度力的基础上，根据北半球向右偏，南半球左偏，确定地转偏向力所引起的风向改变。
第三步：定最终风向。
(1)近地面：在三力作用下，最终风向与等压线呈一定夹角。
(2)高空：在两力作用下，风向与等压线平行。
以北半球为例，绘制过程如下图(hpa)：
3．风力的判读方法
形成风的三个因素中，影响风力大小的因素是水平气压梯度力及摩擦力。水平气压梯度力越大，风力越大；摩擦力越大，风力越小。在等压线图的判读中，要考虑以下几个方面：
(1)在同一等压线图上，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大；反之，风力越小。
(2)图幅、等压距相同的地图，比例尺越大，表示单位距离内的等压线越密集，风力越大；反之，风力越小。
(3)图幅、比例尺相同的地图，等压距越大，水平气压梯度力越大，风力越大；反之，风力越小。
(4)水平气压梯度力相同的情况下，摩擦力越小，风力越大；反之，风力越小。如：海面上的风力大于沿海陆地、内陆荒漠地区的风力。
方法技巧：
1．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)
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。(如下图所示，单位：hPa)
2．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。
等压面上凸区对应等压线的高值区，则为高气压，反之则为低气压，如下图(单位：hpa)。如果各地气压相等，则等压面就是等高面，等高面上无等压线。可以简单理解为：等压面是在垂直方向上的气压变化，等压线是在水平方向上的气压变化。
┃┃典例剖析__■
例题 下图中P1、P2为某一水平面上的闭合等压线。①～⑧是只考虑大气水平受力而不计空间垂直运动时，O点空气运动的可能方向。据此回答(1)～(2)题。
(1)若该水平面位于北半球近地面，且P1>P2，则O点的风向为( B )
A．①
B．④
C．⑤
D．⑥
(2)若该水平面位于南半球高空，且P1
A．③
B．⑧
C．⑦
D．②
[解析] 第(1)题，首先明确北半球近地面风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力的作用，风向与等压线斜交。因为P1>P2，所以水平气压梯度力的方向为图中⑤所示方向，受地转偏向力影响，实际风向为④。第(2)题，高空风只受水平气压梯度力和地转偏向力二力作用，风向与等压线平行。因为P1┃┃对点训练__■
下图为北半球等压线图(单位：hPa)。读图并结合所学知识，回答(1)～(2)题。
(1)如果所示等压线位于近地面，F1、F2、F3为A处空气所受的外力，则F1、F2、F3依次为( B )
A．摩擦力、水平气压梯度力、地转偏向力
B．水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力
C．地转偏向力、摩擦力、水平气压梯度力
D．摩擦力、地转偏向力、水平气压梯度力
(2)如果所示等压线位于高空，F1为水平气压梯度力，则风向是( D )
A．①
B．②
C．③
D．④
【解析】 第(1)题，水平气压梯度力的方向应与等压线垂直，且由高压指向低压，故F1为水平气压梯度力，只有B项符合，所以可以判断B项正确。第(2)题，高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用，最终风向与等压线平行，又因位于北半球，所以可以判断④表示的方向正确。
素养培优
策略指导
近地面风向示意图的判读
[信息提取]
提取四大信息：①等压线；②高、低压情况；③受力状况及力之间的关系；④风向及其与等压线的关系。
[方法总结]
近地面风向示意图判读方法
(1)判断高、低压
根据等压线数值判断高、低压，数值大的则为高压。
(2)判读风的类型
根据箭头b与等压线间成一夹角判断此角为风向与近地面的夹角，从而判断风的类型应为近地面风。
(3)判断风向
根据近地面风向与等压线的关系判断风向，如图中箭头b与等压线成一夹角，则判断箭头b为风向。
(4)判断三力
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。d箭头与b箭头(风向)相反，则d为摩擦力；c箭头与b箭头垂直，则判断c箭头表示地转偏向力。
(5)判断南北半球
根据水平气压梯度力判断风的初始方向，然后结合最终的风向偏转判断南北半球，如上图中风向右偏，应为北半球。
考题展示
读亚洲局部区域某时刻近地面等压线(单位：hPa)分布图，回答(1)～(2)题。
(1)此时图中P地的风向为( A )
A．西北风
B．东南风
C．西南风
D．东北风
(2)甲、乙、丙、丁四地中的气压可能与Q地相等的是( D )
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
[解析] 第(1)题，图示P地西侧为高压，东侧为低压，依据风向由高压指向低压且北半球向右偏，可判断为西北风。第(2)题，图示等压距为2.5
hPa，则Q地外围等压线数值可能是1
005
或1007.5
；再运用“大于大的、小于小的”判断方法，可判断Q地等压线数值可能是1
002.5
hPa～1
005
hPa或1
007.5
hPa～1
010
hPa，与图中丁处数值可能相等。
课堂小结
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