高考地理总复习 第二章 第5讲 冷热不均引起大气运动学案.docx

高考地理总复习 第二章 第5讲 冷热不均引起大气运动学案.docx

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高考地理总复习第二章第5讲冷热不均引起大气运动学案

第5讲　冷热不均引起大气运动

考点一　大气的受热过程

1．大气的受热过程

（1）两个来源

①大气最重要的能量来源：

A太阳辐射。

②近地面大气热量的主要、直接来源：

B地面辐射。

（2）两大过程

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保温作用：

C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。

[点睛]　大气逆辐射最强时为大气温度最高时，即午后两小时左右，并不是在夜晚。

2．大气保温作用的应用

（1）解释温室气体大量排放对全球变暖的影响

→

→

→

（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深秋利用烟雾防霜冻；③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）利用大气的削弱作用原理分析某一地区太阳能的多寡。

如：

①高海拔地区：

地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富。

②内陆地区：

气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→大气的削弱作用弱→太阳能丰富。

1．大气受热过程及其地理意义

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：

2．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。

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．下列概念按发生的先后顺序，排列正确的是（　　）

A．太阳辐射、地面吸收、大气削弱、大气逆辐射、地面辐射

B．太阳辐射、大气削弱、地面辐射、大气逆辐射、地面吸收

C．太阳辐射、大气削弱、地面吸收、地面辐射、大气逆辐射

D．太阳辐射、地面吸收、大气削弱、地面辐射、大气逆辐射

解析：

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，大气受热过程是太阳辐射被大气削弱后，被地面吸收，然后地面增温，以红外线长波辐射的形式把热量传递给近地面大气，被大气吸收使大气升温后又以大气逆辐射的形式返还地面。

答案：

1.A　2.C

考点二　热力环流

1．形成原因：

地面冷热不均。

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：

3．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

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

近地面冷热不均

空气的垂直运动（上升或下沉）

同一水平面上存在气压差异

空气的水平运动

热力环流。

（2）两个气流运动方向

①垂直运动——热上升，冷下沉。

②水平运动——从高压流向低压。

（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．等压面图的判读与应用

结合下图说明阅读等压面图的基本技巧和应注意的问题。

（1）判读

①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。

即PA>PC，PB>PD。

②因地面冷热不均，导致同一水平面上出现气压差异，进而等压面发生弯曲，同一水平面上，等压面上凸处气压高，下凹处气压低，即PC>PD，PB>PA。

③同一垂直方向上，近地面和高空的气压区类型相反，若近地面为高压，高空则为低压。

（2）应用

①判断气压高低：

如上图中比较同一地点不同高度气压值和同一水平面上不同点的气压值可得：

PB>PA>PC>PD。

②判断下垫面的性质：

a.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。

b．判断裸地与绿地：

裸地同陆地，绿地同海洋。

c．判断城区与郊区：

等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。

③判断近地面天气状况和气温日较差

等压面下凹者，多阴雨天气，日较差较小，如A地；等压面上凸者，多晴朗天气，日较差较大，如B地。

[判读关键]　温压关系是判读气流垂直运动和气压高低的依据，而风压关系是确定水平气流的关键。

3．等温面图的判读技巧

等温面图与等压面图的判读有很多相似之处，可借用等压面的判读方法来判读等温面图。

（1）随着海拔升高，等温面的温度数值越低。

（2）等温面向下凹的地区，气温较同高度其他地区低，等温面向上凸的地区，气温较同高度其他地区高。

即图中甲为低温中心，乙为高温中心。

（3）夏季：

陆地上等温面向上凸，海洋上向下凹；城市市区等温面一般向上凸。

下图为某热力作用形成的等压面示意图。

读图回答1～2题。

1．四点中，气压值最高的是（　　）

A．甲　　　　　B．乙

C．丙D．丁

2．以下空气流向由空气受热直接导致的是（　　）

A．甲―→乙B．乙―→丁

C．甲―→丙D．丁―→丙

解析：

第1题，等压线越靠近地面，其值越高，乙点上侧的等压线最靠近地面，故乙点气压值最高，其他三点气压从高到低依次是甲、丙、丁。

第2题，与乙地相比，甲处为低压，该地空气受热膨胀上升。

答案：

1.B　2.C

考点三　大气的水平运动

1．影响风的三种力

作用力

方向

大小

对风的影响

风速

风向

水平气压梯度力

始终与等压线垂直，由高压指向低压

等压线越密集，水平气压梯度力越大

水平气压梯度力越大，风速越大

垂直于等压线，由高压指向低压

地转偏向力

始终与风向垂直

大小随纬度增加而增加，赤道为零

不影响风速的大小

北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏转

摩擦力

始终与风向相反

大小与下垫面性质有关，下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大，反之越小

使风速减小

与其他两力共同作用，使风向斜穿等压线

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

与等压线成一夹角

1．等压线图上任一地点风向的画法

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，但并非一定指向低压中心），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°角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。

如下图所示（北半球）：

2．如何根据风向判断气压高低和南北半球

（1）根据风的来向为高压一侧，可知：

上图南侧为高压；北侧为低压。

（2）根据水平气压梯度力垂直于等压线且由高压指向低压可绘出水平气压梯度力F气。

（3）从图中可知风向比F气偏右，可知该图位于北半球。

并在风向的右侧绘出地转偏向力F地，并且垂直于风向。

（4）根据摩擦力方向始终与风向相反，绘出摩擦力Fm。

（2015·沈阳四校联考）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处空气所受的外力的方向，则F1、F2、F3依次为（　　）

A．摩擦力、气压梯度力、地转偏向力

B．气压梯度力、摩擦力、地转偏向力

C．地转偏向力、摩擦力、气压梯度力

D．摩擦力、地转偏向力、气压梯度力

2．如果所示等压线位于高空，F1为气压梯度力方向，则风向是（　　）

A．①　　　　　B．②

C．③D．④

解析：

第1题，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为气压梯度力，只有B项符合该要求，所以可以判断B项正确。

第2题，高空大气受气压梯度力和地转偏向力的共同作用，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。

答案：

1.B　2.D

等压线图的判读

【图表特征】　等压线图是等值线图的一种，表示在同一海拔高度上气压水平分布状况的图。

常见的等压线图有气压场类型图（图1）、某时地面气压等值线图（图2）、某时地面气压场图（图3）。

在同一水平面上，每一条等压线上的气压值相等。

等压线图的判读和应用是高考中经常出现的考查要点，判读的关键是抓住等压线数值特征、分布特征及组合特征。

图1　气压场类型图

图2　亚洲东部某日某时地面气压等值线图（单位：

hPa）

图3　北美某地区某日等压线图

等压线图是等值线图中非常重要的一种类型，它同样具有等值线图的一般特征和基本判读方法。

1．判读气压形式

（1）低压中心（如图1中乙处）：

等压线呈闭合曲线，中心气压比四周气压低（中心为上升气流）。

（2）高压中心（如图1中甲处）：

等压线呈闭合曲线，中心气压比四周气压高（中心为下沉气流）。

（3）高压脊（如图1中丙处）：

高气压延伸出来的狭长区域，弯曲最大各点的连线叫脊线。

（4）低压槽（如图1中丁处）：

低气压延伸出来的狭长区域，弯曲最大各点的连线叫槽线。

（5）鞍部：

两处低压和两个高压交汇处，其气压值比高压中心低，比低压中心高。

2．判断风向

首先明确高低气压；其次确定气压梯度力的方向；最后根据南、北半球画出偏向风（如图2中A地吹偏南风）。

3.判断南、北半球

（1）风向在水平气压梯度力的右侧——北半球。

（2）风向在水平气压梯度力的左侧——南半球。

4．判断风力（风速）大小

（1）等压线密集——气压梯度力大——风力大（如图3中乙地）。

（2）等压线稀疏——气压梯度力小——风力小（如图3中甲地）。

5．判断季节

（1）夏季（北半球7月、南半球1月）：

大陆内部一般为低压。

（2）冬季（北半球1月、南半球7月）：

大陆内部一般为高压。

6．判断天气状况

（1）由高纬吹向低纬的风——寒冷干燥。

（2）由低纬吹向高纬的风——温暖湿润。

（3）低气压过境时，多阴雨天气；高气压过境时，多晴朗天气。

（4）低压中心和低压槽控制区多阴雨天气；高压中心和高压脊控制区多晴朗天气。

（2013·高考新课标全国卷Ⅰ）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

（1）～

（2）题。

（1）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

（2）气象部门发布了暴雨预报，甲地暴雨开始的时间约为（　　）

A．14日14时B．14日19时

C．15日4时D．15日11时

[思维流程]

1．问题探究

（1）如何在等压线图上判断风向？

提示：

①首先根据气压高低，确定水平气压梯度力方向。

水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压。

②其次判断南北半球，根据北半球右偏，南半球左偏确定风向。

（2）暴雨形成的天气系统有哪些？

提示：

低气压中心或低气压带，冷锋。

2．信息解读

[标准答案]　

（1）B　

（2）B

考向一　大气受热状况和逆温现象

1．（2014·高考安徽卷）通过海面的热收支方式主要有辐射、蒸发和传导。

下图示意世界大洋海面年平均热收支随纬度的变化。

图中表示海面热量总收支差额、辐射收支差额、蒸发耗热量、海－气热传导差额的曲线，依次是（　　）

A．Q4、Q1、Q3、Q2

B．Q3、Q4、Q2、Q1

C．Q3、Q1、Q2、Q4

D．Q2、Q3、Q1、Q4

解析：

选C。

海面的热量收入，主要来自太阳辐射，其分布规律大致随纬度的增高而递减，由此可知Q1为辐射收支差额曲线；海面的热量支出，主要是海水蒸发所消耗的热量，因副热带海区气温高、降水较少，海水的蒸发耗热量最多，故曲线大致呈马鞍形，由此可以确定Q2为蒸发耗热量曲线；世界大洋海面多年平均热量的收支是平衡的，但不同海区存在差别，低纬度海区热量盈余，高纬度海区热量亏损，故Q3为海面热量总收支差额曲线；剩下的Q4则为海—气热传导差额曲线。

故C项正确。

2．（2013·高考北京卷）下图为地球大气受热过程示意图，读图，大气中（　　）

A．臭氧层遭到破坏，会导致①增加

B．二氧化碳浓度降低，会使②减少

C．可吸入颗粒物增加，会使③增加

D．出现雾霾，会导致④在夜间减少

解析：

选B。

解题的关键是明确各箭头的含义。

从图中可以看出，①是大气吸收太阳辐射，②是大气吸收地面辐射，③是地面吸收太阳辐射，④是大气逆辐射；臭氧层破坏，大气直接吸收太阳辐射（臭氧吸收紫外线）减少，故A项错误。

二氧化碳浓度降低，空气对地面长波辐射的透明度提高，大气吸收地面辐射减少，故B项正确。

可吸入颗粒物增加，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，故C项错误。

出现雾霾天气，大气逆辐射增强，故D项错误。

3．（2013·高考浙江卷）近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。

下图是气温垂直分布的4种情形。

图中最有利于雾霾大气污染物扩散的情形是（　　）

A．①　　　　　B．②

C．③D．④

解析：

选A。

本题的解题关键是理解逆温的相关知识。

正常情况下，近地面大气温度的分布特点是海拔越高气温越低，这种分布特点使得空气容易产生垂直方向上的对流，空气对流有利于大气污染物的扩散，如图①所示。

其他三个图的近地面不同高度范围内都存在气温上高下低的情况，不利于空气对流和污染物扩散。

考向二　热力环流

4．（2013·高考浙江卷）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。

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

解析：

选C。

图中显示，拉萨7月份的夜雨多，白天降水少。

根据题干材料，拉萨位于拉萨河谷地北侧，容易形成山谷风，白天，两侧谷坡气流上升，谷中气流下沉，不易形成降水。

（2011·高考大纲全国卷）一般情况下，空气的密度与气温、空气中的水汽含量呈负相关。

下图示意北半球中纬某区域的地形和8时气温状况剖面。

高空自西向东的气流速度约20千米/时。

据此完成5～6题。

5．此时甲、乙、丙三地的大气垂直状况相比较（　　）

A．甲地比乙地稳定B．乙地对流最旺盛

C．乙地比丙地稳定D．丙地最稳定

6．正午前后（　　）

A．甲地气温上升最快

B．乙地可能出现强对流天气

C．丙地刮起东北风

D．甲地出现强劲的偏南风

解析：

第5题，垂直方向上，温差越大，大气对流运动越强烈，大气越不稳定。

图中甲、乙、丙三地垂直温差最大的是甲地，对流最旺盛，空气最不稳定，A、B项错误；乙处有湖泊，受其影响，等温线上凸，说明乙地近地面气温高于丙，而乙、丙高空气温大体相同，故乙在垂直方向上温差大于丙，进而可知丙地大气比乙地稳定，C项错误，D项正确。

第6题，由题干信息结合图中气温分布情况可知，该区域有一大团冷空气整体向东运动，正午前后，大团冷空

气向东移动了80千米，此时甲地气温降低，吹偏西风，A、D项错误；乙地气温垂直方向差异大，对流运动强烈，B项正确；丙地吹偏西风，C项错误。

答案：

5.D　6.B

考向三　等压线和风

7．（2014·高考山东卷）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

解析：

选B。

根据图中等压面P2在38°N高空向上凸，可以推断出38°N高空为高压，其近地面为低压，在水平方向上大气由甲地向38°N方向运动，再结合北半球水平运动的物体向右偏可判断此时甲地近地面的风向为西南风。

冷热不均引起大气运动

一、选择题

（2015·福州期末）下面为北半球某平原3500米高空水平气压分布示意图。

读图，回答1～3题。

1．近地面P地的风向可能是（　　）

A．东南风　　B．西北风

C．西南风D．东北风

2．下列说法正确的是（　　）

A．M、N两处对应近地面气温状况是M处>N处

B．M、N两处对应近地面气压状况是M处

C．对应近地面天气状况：

M处为阴雨，N处为晴朗

D．近地面M、N两处对应可能有城市分布的是N处

解析：

第1题，高空M、N分别为低压和高压中心，对应地面分别是高压和低压中心，则P地气压梯度力由西指向东，再加上地转偏向力和摩擦力的作用，风向右偏成西北风。

第2题，M处近地面为高压，气温低，气流下沉，区域多晴朗天气；N处近地面为低压，气温高，气流上升，区域多阴雨天气。

城市热岛效应，市区气温高、气流上升，近地面形成低压中心。

答案：

1.B　2.D

（2015·闽南四校联考）下图中曲线表示近地面的等压面。

读图，回答3～4题。

3．若图中裸地附近的等压线为一天中弯曲幅度最大时，则此时为（　　）

A．午后2时左右B．午夜前后

C．日出前后D．正午前后

4．此图近地面的气流运动方向是（　　）

A．由水库流向裸地

B．分别由裸地和林地流向水库

C．由裸地流向水库再流向林地

D．由水库流向林地

解析：

第3题，裸地气压最大时，等压线弯曲最明显。

此时应为日出前后，即一天中气温最低时刻。

第4题，高压中心等压面上凸、低压中心等压面下凹，气流在水平方向上总是由高压流向低压。

答案：

3.C　4.B

下图为澳大利亚某城市某年1月某日22时等温线图。

读图回答5～7题。

5．O、P两点的温差最大可超过（　　）

A．4℃B．3℃

C．2℃D．1℃

6．观测发现，源自山区的一条宽阔河流穿城而过，导致河流两岸气温降低。

由图可知，该河在城区的走向为（　　）

A．东西走向B．南北走向

C．西北－东南走向D．东北－西南走向

7．若只考虑温度因素，则近地面N点的风向为（　　）

A．东南风B．东北风

C．西北风D．西南风

解析：

第5题，O、P两点之间相隔4条等温线，借用两点之间相对高度计算公式可算出温度差值为3℃～5℃，选项中最大值4℃符合题意。

第6题，P点以北的等温线向城中心弯曲（向南弯），P点以南的等温线也向城中心弯曲（向北弯），这种弯曲是由气温较低引起的，说明穿城而过的河流呈南北走向。

第7题，城市热岛效应的结果之一就是形成城郊之间的热力环流，近地面空气由郊区流向城区，即由N流向P，由于该城市位于南半球，受向左的地转偏向力影响，形成东北风。

答案：

5.A　6.B　7.B

二、综合题

8．（2015·江西鹰潭联考）下图为北半球高空气压分布图，图中MN为等高面。

据图回答以下问题。

（1）图中A、B、C、D、E五处，气压相等的是______三处；气压最高的是______处；气压最低的是______处。

（2）甲、乙两处冷热不均，甲、乙两处中受热的是______处，冷却的是________处。

假若此时地球位于远日点附近，则甲、乙两处中的________处位于海洋。

（3）在近地面，甲处气压比乙处________，丙处实际风向是刮________风。

（4）若此图是城市和郊区之间的环流侧视图，则______处是城市中心。

若丙处为绿地，则通过此环流对城市空气起到的作用是（　　）

A．净化、增湿B．增温、增湿

C．减湿、降温D．净化、增温

解析：

第

（1）题，读图，等压面上的点气压相同，所以气压相同的点是B、D、E三处。

A与D在同一竖直方向上，A点海拔低，所以气压最高。

C与E在同一竖直方向上，C海拔较高，所以气压最低。

第

（2）题，读图，甲处是上升气流，为低压处，是受热处。

乙是下沉气流，为高压，是冷却处。

地球位于远日点附近，北半球是夏季，陆地气温高气压低，盛行上升气流，海洋则相反，所以乙是海洋。

第（3）题，根据前面的分析和图中箭头方向，判断甲处气压低。

根据地转偏向力，北半球向右偏，结合图中的方向，丙处吹东南风。

第（4）题，由于城市热岛效应，城市的气温高，是上升气流，所以甲处是城市中心。

绿地对城市空气起净化、增湿、降温的作用，A对，B、C、D错。

答案：

（1）B、D、E　A　C　

（2）甲　乙　乙　（3）低　东南

（4）甲　A