届一轮复习湘教版第2章 第2讲 大气的垂直分层与对流层大气的受热过程学案.docx

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届一轮复习湘教版第2章第2讲大气的垂直分层与对流层大气的受热过程学案

第2讲　大气的垂直分层与对流层大气的受热过程

本讲复习脉络：

考点分层突破：

考点一|对流层大气的受热过程

知识类考点——由浅入深逐层突破

1．大气的垂直分层

垂直分层

气温变化

与人类关系

对流层

随高度升高而降低

大气下热上冷，空气上升，对流现象显著，与人类最密切

平流层

随高度升高而上升

大气平稳，天气晴朗适合飞机飞行

高层大气

随高度增加先降低后升高

存在若干电离层，对无线电通信有重要作用

（1）对流层在不同纬度厚度不同，低纬度为17～18km，中纬度为10～12km，高纬度为8～9km；

（2）平流层的22～27km处存在臭氧层，是地球生命的天然屏障。

2．对流层大气的受热过程

读大气的受热过程示意图，填写下列内容。

（1）能量来源

①根本来源：

A太阳辐射。

②近地面大气热量的直接来源：

B地面辐射。

（2）两大环节

①地面增温：

大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。

②大气增温：

地面以长波辐射的形式向大气传递热量。

（3）两大作用

①大气的削弱作用：

大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收和散射作用。

②大气对地面的保温作用：

C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。

（4）影响地面辐射的主要因素

①纬度因素：

纬度不同，年平均正午太阳高度不同。

②下垫面因素：

下垫面状况不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同。

③气象因素：

大气状况不同，影响地面获得的太阳辐射不同。

大气逆辐射是大气辐射的一部分，是始终存在的，并且白天大气逆辐射更强。

图文助记

1．逆温现象：

逆温层条件下污染物的扩散

在对流层中，正常情况下气温是随着高度的增加而降低的。

但是，有些时候气温会随着高度的增加而升高，被称为逆温现象。

逆温的出现就不利于空气的上升运动，如果有污染物的话，污染物就会长期停留在原处而造成污染。

2．阳伞效应原理：

悬浮在大气中的烟尘，一方面将部分太阳辐射反射回宇宙空间，削弱了到达地面的太阳辐射能，使地面接收的太阳能减少；另一方面吸湿性的微尘又作为凝结核，促使周围水汽在它上面凝结，导致低云、雾增多。

这种现象类似于遮阳伞，因而称“阳伞效应”。

1．解读大气受热过程示意图时应注意三个方面

（1）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。

（2）自近地面向上，大气获得的地面辐射逐渐减少，因此近地面大气温度随海拔升高而降低。

（3）影响大气逆辐射的因素主要有：

空中的云量的多少、空气的洁净度、干燥度。

一般情况下，云量越多、空气越浑浊、湿度越大，大气逆辐射越强。

2．大气保温作用原理的现实应用

（1）解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响：

→

→

→

（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深秋农民利用秸秆燃烧制造烟雾预防霜冻。

③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。

④干旱半干旱地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。

3．利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡

（1）高海拔地区：

（如青藏高原地区）

（2）内陆地区：

（如我国西北地区）

→

　　　　　　　　　　↓

←

（3）湿润内陆盆地：

（如四川盆地）

4．逆温成因及其影响

在一定条件下，对流层的某一高度会出现实际气温高于理论气温，甚至是气温随高度的增加而升温的现象，称为逆温。

（1）逆温现象的形成及消失过程如下图所示：

①　　　　②　　　　③　　　　④　　　　⑤

正常气温　　出现逆温　　逆温层加厚　逆温逐渐消失　气温恢复正常

（2）逆温对地理环境的影响主要有：

成雾

早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至出现交通事故

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

对航空造成影响

逆温多出现在低空，多雾天气对飞机起降带来不便。

如果出现在高空，对飞机飞行极为有利，因为大气以平流运动为主，飞行中不会有较大颠簸

●考向1　大气受热过程

读地球表面受热过程图，回答1～2题。

1．从辐射量上看，甲大于乙的原因是（　　）

A．大气对甲具有削弱作用

B．丁对甲有补充作用

C．甲大部分被大气吸收

D．乙大部分被地面吸收

2．下列现象中，会使丁环节减弱的是（　　）

A．雾霾笼罩　　B．空气湿度大

C．晴空万里D．阴云密布

1．A　2.C　[第1题，甲为到达地球大气上界的太阳辐射，乙为到达地面的太阳辐射，途经大气，部分太阳辐射被大气削弱，所以甲大于乙的原因是大气对甲具有削弱作用。

第2题，图中丁环节为大气逆辐射环节，雾霾笼罩、阴天及空气湿度大都会使其增强，而晴朗的天气，大气逆辐射相对较弱。

]

●考向2　大气受热过程原理的应用

2015年12月14日～15日，上合组织峰会在郑州CBD如期举行。

会议期间郑州雾霾天气一扫而尽，出现了久违的蓝天，一些网民称其为“上合蓝”。

下面左图为郑州中原福塔雾霾天气前后对比图，右图为大气受热过程示意图。

读图，完成3～5题。

3．中原福塔雾霾天气前后景观的变化，原因主要是大气受热过程示意图中

A．①减弱　　　B．②增强

C．③减弱D．⑤增强

4．有关雾霾天气的叙述正确的是（　　）

A．雾霾吸收地面辐射，增强大气逆辐射

B．雾霾增强了地面辐射

C．雾霾加大了气温的日较差

D．雾霾改变了太阳辐射的波长

5．雾霾对人类产生的不利影响有（　　）

①患呼吸道疾病的人数剧增　②商业、餐饮等服务业遭受客源危机　③导致诸多生活用品价格上涨　④加剧城市道路拥堵

A．①②B．②③

C．③④D．①④

【思维流程】

3．B　4.A　5.D　[第3题，中原福塔雾霾天气前后景观变化主要体现为大气能见度的变化，而大气的能见度主要和大气对太阳辐射的削弱作用有关。

选B。

第4题，发生雾霾天气，空气中既有固体颗粒物，也有充足的水汽，因此，雾霾吸收地面的长波辐射，同时也可增强大气逆辐射；由于空气中固体颗粒物较多，大气对太阳辐射的削弱作用增强，到达地面的太阳辐射减少，地面辐射减弱；雾霾天气会使大气逆辐射增强，大气对太阳辐射的削弱作用也增强，因此，减小了气温的日较差；雾霾并不能改变太阳辐射的波长。

选A。

第5题，空气中的悬浮颗粒物可能会诱发呼吸道疾病；大气的能见度降低，可能会导致城市道路拥堵；但不会影响商业、餐饮等服务业的正常营业和生活用品的价格。

选D。

]

●考向3　分析某地昼夜温差的大小

下图为地球大气受热过程示意图，读图，完成下题。

6．我国西北地区昼夜温差大，是因为（　　）

A．白天地面吸收强，夜晚①弱

B．白天反射作用强，夜晚②弱

C．白天大气辐射强，夜晚③弱

D．白天太阳辐射强，夜晚④弱

D　[我国西北地区深居内陆，海洋水汽难以到达，云雾少，白天对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射强，近地面气温高；晚上对地面辐射的吸收作用弱，大气逆辐射弱，近地面气温低，昼夜温差大。

]

解题技巧

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、下垫面性质几方面分析。

（1）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。

（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）下垫面性质：

下垫面的比热容大→地面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。

考点二|热力环流及大气的水平运动

知识类考点——由浅入深逐层突破

1．热力环流

（1）形成原因：

太阳辐射在地表的差异分布。

（2）形成过程：

地面间冷热不均→空气的上升或下沉→同一水平面上的气压差异→大气中的水平运动。

具体如下图所示，探究下列问题：

读上图，探究下列问题。

①近地面冷热与气流垂直运动有何关系？

提示：

近地面热，气流上升；近地面冷，气流下沉。

②近地面与高空的气压高低有何关系？

提示：

近地面气压总是大于高空的气压。

③近地面的气压高低与冷热有何关系？

提示：

近地面热，形成低压；近地面冷，形成高压。

④气流的水平运动流向有何特点？

提示：

总是从高压指向低压。

图文助记

1．巴山多夜雨的原因：

“巴山夜雨”是因为四川盆地多夜雨而得。

四川盆地潮湿，云层厚，夜晚大气的逆辐射较强，低层空气容易升温，加之四周沿山坡下沉的气流多，造成盆地底部夜晚气流上升较旺，形成夜雨。

2．室内空调多布置在高处，而暖气则在低处的原因：

热空气密度小，易向上流动，促进房间内空气流通，使房间气温升高。

冷空气密度大，易向下流动，使室内热空气会相对向上升浮，空气的自然循环会使室内温度均衡。

2．大气的水平运动

（1）形成风的直接原因：

水平气压梯度力。

（2）风的受力状况与风向

类型

高空风

近地面风

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

1．掌握热力环流要抓住一个过程、两个方向、三个关系

（1）一个过程

（2）两个方向

垂直方向

与冷热差异有关，热上升，冷下降

水平方向

与气压差异有关，从高气压流向低气压

（3）三个关系

①近地面和高空气压相反关系

②温压关系：

（如上图中甲、乙、丙三地所示）热低压、冷高压

③风压关系：

水平方向上，风总是从高压吹向低压。

（如上图中①②③④处风向所示）

2．常见的热力环流及其应用

类型

示意图

应用

山谷风

由于夜晚吹山风，谷底气流上升，出现著名的“巴山夜雨”现象；夜晚，当冷空气在谷底集聚时，容易出现上热下冷的稳定空气结构，即逆温现象

海陆风

海陆风加速海陆间水分和热量的交换，白天的海风使近海岸湿润，夜晚的陆风使陆地凉爽

热岛效应

热岛效应强弱反映城乡温差大小，如夏季城郊温差大，热岛效应最显著，热力环流最强。

有污染的企业要远离居民区，并布局在绿化带以外，避免热力环流中污染物进入市区

3．风力、风向的判断方法

（1）风向的判断与绘制

按照以上方法可绘出风向，如下图所示（以北半球为例）：

近地面风：

高空风：

（2）风力的判读

①风力的大小取决于水平气压梯度力的大小，因此，等压线密集处，水平气压梯度力大，风力大，反之则小，如下图，风力：

A>B>C>D

②要注意不同图幅上的气压梯度和比例尺两种情况的变化。

在不同地图中，相同图幅、相同等压距的地图相比，比例尺越大，表示单位距离间的等压线就越密集，则风力越大；比例尺越小，表示单位距离间的等压线就越稀疏，则风力就越小。

如下图A、B、C、D处风力的大小是A>B>C>D。

4．影响风向的因素

影响风向的主要因素：

大气的受力状况、地转偏向力及其存在位置。

具体表现是：

（1）同一平面气流总是从高压流向低压，若只考虑水平气压梯度力对风向的影响，则风向与等压线垂直；若只考虑水平气压梯度力和地转偏向力对风向的影响，则风向最终与等压线平行；若考虑水平气压梯度力、摩擦力及地转偏向力对风向的影响，则风向应该是斜穿等压线，且从高压吹向低压。

（2）近地面的风运动过程中往往受到水平气压梯度力、摩擦力和地转偏向力的影响，而高空的风一般只受到水平气压梯度力和地转偏向力的影响。

（3）风向与摩擦力的方向总相反；地转偏向力的方向总与风向、摩擦力的方向垂直；地转偏向力与摩擦力的合力方向总与水平气压梯度力的方向相反。

（4）高空和近地面没有明确规定的高度，但是一般以1500米为参考数值。

●考向1　热力环流的形成过程

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．O→P→M→N→O

B．P→O→M→N→P

C．M→N→P→O→M

D．N→M→O→P→N

2．下面图中正确表示N地在垂直方向上等温面与等压面配置的是（　　）

A　　　　B　　　　C　　　　D

1．A　2.A　[第1题，气流总是由高气压区流向低气压区，则近地面由M流向N，高空由O流向P；依据热力环流图可判断，图中M、N为近地面两点，O、P为高空两点，且O、P分别对应位于N、M上空；M地气压高，说明是近地面气温较低处，气流由P下降至M；N为近地面气温较高处，气流上升至O。

故A项正确。

第2题，图中显示N地为近地面热低压区，故气温高于两侧，气压低于两侧同一高度，则A项正确。

]

●考向2　常见热力环流的形式与应用

下图为北半球某平原城市冬季等温线分布图。

读图，回答3～4题。

3．该城市可能位于（　　）

A．回归线附近大陆西岸

B．40°N附近大陆西岸

C．回归线附近大陆东岸

D．40°N附近大陆东岸

4．市中心与郊区的气温差异导致市中心（　　）

A．降水的可能性较郊区大

B．降雪的可能性较郊区大

C．大气污染物不易扩散至郊区

D．不易受郊区燃烧秸秆烟雾的影响

【思维流程】

3．D　4.A　[第3题，根据图中所给等温线信息，判断该地冬季气温在0℃以下，对照选项中所给地区的气候特点综合分析即可解答。

回归线附近，纬度较低，冬季气温不可能在0℃以下，A、C项错误；40°N附近的大陆西岸，气候类型是温带海洋性气候，冬季气温也应该在0℃以上，B项错误；40°N附近的大陆东岸，应为温带季风气候或温带大陆性气候，冬季气温较低，低于0℃，D项正确。

第4题，市中心与郊区的气温差异形成城市环流。

城市环流方向是市中心气流上升，在郊区下沉后，沿近地面从郊区流回城市。

在此过程中，市区的大气污染物会扩散到郊区，C项错误；郊区燃烧秸秆，烟雾会在近地面因大气环流流向城市，D项错误；市中心盛行上升气流，而且比郊区的大气污染物多，降水的可能性比郊区大，A项正确；虽说时间是冬季，但从图中可以看出，市中心的气温较高，所以市中心降雪的可能性较小，而郊区的气温低于0℃，市区和郊区比较，降雪的可能性更小，B项错误。

]

拉萨河流域拥有丰富的物质文化和非物质文化资源，拉萨位于宽阔的拉萨河谷地北侧。

下图为拉萨7月降水量日平均变化图。

完成第5题。

5．有关拉萨7月降水日变化成因的叙述，正确的是（　　）

A．夜晚地面降温迅速，近地面水汽易凝结成雨

B．夜晚近地面形成逆温层，水汽易凝结成雨

C．白天盛行下沉气流，水汽不易凝结成雨

D．白天升温迅速，盛行上升气流，水汽不易凝结成雨

C　[本题考查山谷风热力环流对降水的影响。

从图中可以看出拉萨的降雨主要集中在夜间。

根据文字材料，“拉萨位于宽阔的拉萨河谷地北侧”及所学知识可知，受山谷热力环流的影响，夜间谷地降温速度不及两侧山坡，气温相对较高，盛行上升气流，易形成降雨；白天谷地升温速度不及两侧山坡，气温相对较低，盛行下沉气流，不易形成降雨。

]

解题技巧

根据山谷风的应用可知，夜间谷地既有可能形成逆温，又有可能形成降雨，但是两者不会同时发生。

逆温发生之后，大气层稳定，对流运动弱，不会形成降雨。

●考向3　大气的水平运动——风的受力分析

下图示意我国某地区14日6时的气压形势，L为低压。

图中天气系统以200千米/天的速度东移。

读图，完成第6题。

6．图中甲地14日6～9时的风向为（　　）

A．偏东风　　　B．偏南风

C．东北风D．西北风

B　[图中甲地东南侧气压高于西北侧，气流在气压梯度力作用下由东南向西北流动，在地转偏向力影响下向右偏转成偏南风，故排除A、C、D三项，选择B项。

]

7．读图，在图中所示的时段内，风向由东南变为东北的城市是（　　）

海平面等压线分布图（单位：

百帕）

A．台北　　　　B．上海

C．首尔D．北京

D　[根据等压线图可以判断出5月6日14时：

北京为东南风、首尔为西南风、上海为东南风、台北为东北风。

5月7日02时：

北京为东北风、首尔为偏南风、上海为东南风、台北为东北风。

故选D。

]

考点三|等压面图的判读

图表类考点——触类旁通活学巧用

等压面是空间气压相等的各点所组成的面。

由于同一高度，各地气压不相等，等压面在空间不是平面，而是像地形一样起伏不平。

采用绘制地形图的方法，用等高线将起伏不平的等压面投影到平面图上，就构成了等压面图。

常见的等压面图有以下三种：

用高度数轴反映等压面高度分布的图示（图1）；用不同等压线的空间分布反映等压面剖面的图示（图2）；结合等压面反映等高线空间分布的图示（图3）。

图1　等压面分布图　　　　　　　　　　　　　　图2　等压面剖面图　　　　　　　　　

图3　等压面上等高线分布图

1．判读此类图应知应会的基础知识

（1）在垂直方向上，高度越高，气压值越低（如下图）。

地表受热均匀时的等压面状况　　　　地表受热不均时的等压面状况

图A　　　　　　　　　　图B

（2）若海拔相同、冷热均匀，等压面与等高线重合且与地面平行（如图A）。

（3）若地面冷热不均，等压面发生弯曲，等压面向上凸的地方为高压区，向下凹的地方为低压区（如图B）。

（4）同一地区，高空和近地面气压高低相反，等压面凹凸方向相反（如下图所示）。

2．此类图的判读技巧（以图1为例）

（1）判读气压高低

①同一垂直方向上，高度越高，气压越低。

如图1中PA>PC、PB>PD。

②作一辅助线即可判定同一水平面（同一高度）上的气压高低，如图1中C处比D处气压高；同理，A处气压低于B处。

即PC>PD、PB>PA。

③综上PB>PA>PC>PD。

（2）判读气流流向

①同一水平面，气流总是从高气压流向低气压。

图1中近地面B处空气流向A处。

高空气流方向与近地面相反。

②图1中A处气压低，说明该地受热，空气膨胀，气流上升；而B处气压高，说明该地较冷，空气收缩，气流下降。

③图1热力环流呈顺时针方向。

（3）判断下垫面的性质

①判断陆地与海洋（湖泊）：

夏季，等压面下凹者为陆地、上凸者为海洋（湖泊）。

冬季，等压面下凹者为海洋（湖泊）、上凸者为陆地。

②判断裸地与绿地：

裸地同陆地，绿地同海洋。

③判断城区与郊区：

等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。

（4）判断近地面天气状况和气温日较差

等压面下凹地区，多阴雨天气，日较差小，如图1中A地；等压面上凸地区，多晴朗天气，日较差大，如图1中B地。

【母题】下图为甲地所在区域某时刻高空两个等压面P1和P2的空间分布示意图，图中甲、乙两地经度相同。

此时甲地近地面的风向为（　　）

A．东南风　　　B．西南风

C．东北风D．西北风

【解图流程】　

【答案】　B

[迁移应用]

下图为某区域某时刻高空等压面（P1和P2）空间分布示意图，据此回答1～2题。

1．图中P1等压面空间分布形成的根本原因是（　　）

A．海拔差异

B．气压带的移动

C．海陆热力性质

D．洋流增温增湿

2．此时，图中甲地的河流（　　）

A．可能会发生凌汛现象

B．径流量达一年最大值

C．以冰雪融水补给为主

D．航运繁忙货运量巨大

1．C　2.A　[第1题，根据图中经纬度可判断该区域为亚欧大陆与太平洋之间，P1等压面发生倾斜，是由于海陆热力性质差异导致海陆出现气压差异而造成的，所以选C。

第2题，根据高空P1等压面倾斜情况，可推断太平洋上出现低压，亚欧大陆上出现高压，应该为北半球冬季，因此甲地位于我国东北地区的河流可能出现凌汛现象。

]