版高考地理湘教版大一轮复习讲义Word文档必修Ⅰ 第3章 自然环境中的物质运动和能量交换 第8讲.docx

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版高考地理湘教版大一轮复习讲义Word文档必修Ⅰ第3章自然环境中的物质运动和能量交换第8讲

考点一　对流层大气的受热过程

一、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

提示

　对流层的高度判读

①对流层在不同纬度厚度不同，低纬度为17km～18km，中纬度为10km～12km，高纬度为8km～9km；②平流层的22km～27km处存在臭氧层，是地球生命的天然屏障。

二、对流层大气的受热过程

1．两大过程

（1）地面的增温：

大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。

（2）大气的增温：

地面以长波辐射的形式向大气传递热量。

2．两大作用

（1）削弱作用：

大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用。

（2）保温作用：

C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。

3．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。

深度思考

1．有人把大气的受热过程归纳为“太阳暖大地——大地暖大气——大气还大地”，结合下图说明该过程的合理性。

答案　图示中过程1，即为“太阳暖大地”，是太阳辐射到达地面，地面吸收太阳辐射后的增温现象。

图示中过程2，即为“大地暖大气”，是地面增温后形成地面辐射，大气吸收地面辐射后的增温现象。

图示中过程3，即为“大气还大地”，是大气增温后形成大气辐射，其中大气辐射中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量返还给地面。

2．有同学认为大气逆辐射就是大气对地面辐射的反射，这种认识对不对？

为什么？

答案　不对。

大气逆辐射是大气吸收地面辐射升温后，产生的射向地面的大气辐射。

题组一　大气受热过程

1．（2015·广东文综）大规模的火山爆发可能造成地表温度下降。

其合理的解释是火山爆发导致（　　）

A．大气二氧化碳浓度增加

B．高纬度地区极光现象减少

C．地球表面长波辐射增强

D．到达地面的短波辐射减弱

答案　D

解析　大气二氧化碳浓度增加，大气中逆辐射增强，会使地表温度上升；极光现象与地表温度无关；地表长波辐射增强表明地表温度升高；而火山爆发，所产生的火山灰会削弱到达地面的太阳短波辐射，使地表温度下降。

题组二　大气受热过程原理的应用

下图为在上海郊区一个蔬菜大棚所拍摄的照片，棚顶为黑色的尼龙网，而不是常见的白色透明的塑料或者是玻璃大棚。

据此完成2～3题。

2．由此推断，此时段上海的天气可能是（　　）

A．连续不断的对流雨

B．持续的伏旱天气

C．连续的霜冻天气

D．台风来临狂风暴雨

3．在此季节，农民这样做的主要目的是（　　）

A．增加大气逆辐射，提高夜间温度

B．减少地面辐射，防止夜间温度过低

C．增强地面辐射，提高农作物存活率

D．削弱太阳辐射，减少农作物水分蒸腾

答案　2.B　3.D

解析　第2题，棚顶为黑色的尼龙网，有削弱太阳辐射的作用，所以此时上海天气可能是持续的伏旱天气，选B。

第3题，结合前面分析，主要目的是削弱太阳辐射，减小农作物水分蒸腾，选D。

反思归纳

　大气受热过程原理的应用

（1）解释温室气体大量排放对全球变暖的影响

（2）应用于农业生产实践，提高生产效益

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地区太阳能的丰欠。

如：

高海拔地区——空气稀薄，大气的削弱作用弱，太阳能丰富；内陆地区——晴天多，阴雨天少，大气的削弱作用弱，太阳能丰富。

考点二　气温的变化及其影响因素

一、气温空间分布

1．气温的水平分布规律

等温线特征

气温分布规律

主要影响因素

全球

等温线大致与纬线平行

无论冬季还是夏季，气温都从低纬向两极递减

太阳辐射（纬度位置）

北半球

较曲折：

1月份大陆上的等温线向南（低纬）凸出，海洋上则向北（高纬）凸出；7月份正好相反

在同一纬度上，冬季大陆比海洋气温低，夏季大陆比海洋气温高

海陆分布造成的海陆热力性质差异

南半球

较平直

同一纬度气温差别小

海陆分布（海洋面积广阔，地表性质均一）

同纬度地带

气温低，则等温线向低纬凸出；气温高，则等温线向高纬凸出

高原、山地的气温较低，平原的气温较高；寒流经过处气温低，暖流经过处气温高

地形（地势高低）；洋流

我国

冬季，等温线密集；1月份0℃等温线大致沿秦岭—淮河一线延伸

冬季，南北温差大，越往北温度越低

太阳辐射（纬度位置，即北方太阳高度小、白昼时间短，南方正相反）；冬季风（大气环流，北方冬季风影响大）

夏季，等温线稀疏

夏季普遍高温，南北温差不大

太阳辐射（南方太阳高度大，北方白昼时间长）

2．气温垂直递减率的变化

正常情况下，海拔每升高100米，气温下降0.6℃，但在不同的地点和不同的时间，可能会小于0.6℃或者大于0.6℃，如右下图表现为曲线变陡或变缓。

在①情况下，大气对流运动更加强烈；在②情况下，大气的对流运动减弱，大气比较稳定。

二、气温的时间变化

1．气温的日变化

一天中最高气温出现在午后2时左右，最低气温出现在日出前后。

2．气温的日（年）较差变化

（1）大陆上气温日较差和年较差比同纬度海洋大。

（2）阴天气温日较差比晴天小。

（3）纬度越高，气温年较差越大。

反思归纳

　逆温的形成及影响

1．逆温的概念

一般情况下，对流层温度上冷下暖。

但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象，这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。

2．逆温的形成

（1）形成条件

类型

发生的条件

出现的地区

辐射逆温

经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面大气层气温迅速下降，而高处大气层降温较慢

中高纬度大陆冬季黎明前

平流逆温

暖空气水平移动到冷的地面或气团上

中纬度沿海地区

地形逆温

主要由地形造成，由于山坡散热快，冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖空气被较冷的空气抬挤上升

盆地和谷地中夜间

锋面逆温

锋面之上的暖空气与锋面之下的冷空气之间温度差异显著

锋面活动地区

（2）辐射逆温的形成及消失过程图解

3．逆温的影响

无论哪种条件造成的逆温，都会对大气质量造成很大的影响。

逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，阻碍了空气垂直运动的发展，使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在它的下面，使能见度变差，空气污染加重；尤其是城市及工业区上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重的大气污染事件，如光化学烟雾等。

题组一　气温的水平分布

（2015·四川文综）下图为“北半球某平原城市冬季等温线分布图”。

读图回答1～2题。

1．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

2．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

答案　1.D　2.A

解析　第1题，阅读图可知，该城市冬季气温低于0℃。

回归线附近大陆西岸为热带沙漠气候，东岸为亚热带季风气候区，40°N附近大陆西岸以北为温带海洋性气候，以南为地中海气候，冬季气温均高于0℃，A、B、C项错误；40°N附近大陆东岸为温带季风气候，冬季气温低于0℃，D项正确。

第2题，由于城市热岛效应使该城市中心气温比郊区的气温高，空气对流更旺盛，降水的可能性较郊区大，A项正确；此时市区气温较高，降雪的可能性不大；由于城市热力环流的存在，高空气流由城市流向郊区，大气污染物较易扩散至郊区；近地面气流由郊区流向城市导致城市易受郊区燃烧秸秆烟雾的影响，B、C、D项错误。

题组二　逆温现象的特征与成因

（2015·浙江文综）逆温是在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象。

某校气象兴趣小组在10月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行逆温测定。

下图为该小组多次观测所得的逆温时空变化平均结果。

完成3～4题。

3．下列关于该地逆温特征的描述，正确的是（　　）

A．逆温强度近地面较大，向上减小

B．逆温强度午夜达到最大，后减弱

C．逆温现象日落前出现，日出前消失

D．强逆温前半夜增速慢，后半夜降速快

4．造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是（　　）

A．大气吸收地面辐射存在昼夜差异

B．大气散射反射在高度上存在差异

C．空气上下热量传递存在时间差异

D．下垫面反射率在时间上存在差异

答案　3.A　4.C

解析　第3题，仔细读图，根据逆温层上界和强逆温层上界的高度的不同，可以看出，逆温强度近地面较大，向上减少，A项正确。

图中显示日出前后逆温强度最大，B项错；10小时左右，该地早已日出，而逆温层仍然存在，C项错；读图可知，强逆温前半夜增速快，后半夜有段时间仍是增速，日出后快速下降，D项排除。

第4题，地面辐射是大气主要的直接热源，空气上下热量传递存在时间差，逆温层上界高于强逆温层上界，造成逆温层上界峰值滞后于强逆温层上界峰值，C项正确。

大气吸收地面辐射存在昼夜差异，大气散射反射在高度上存在差异，下垫面反射率在时间上存在差异这些与逆温层上界峰值滞后于强逆温层上界峰值无关，A、B、D项错。

1．等温线图相关因素分析

气温的影响因素

气温的分布规律

应用

纬度因素（太阳辐射）

气温从赤道向两极递减；等温线基本与纬线平行

等温线定半球

海陆分布（海陆热力性质差异）

陆地等温线一月向南凸，七月向北凸

等温线定季节

洋流（暖流增温，寒流降温）

洋流流向与等温线凸向一致

等温线定洋流

地形

海拔（随海拔升高，气温降低）

等温线与等高线几乎平行；海拔高的地区等温线向低纬弯曲，海拔低的地区等温线向高纬弯曲

等温线定地形

坡向（太阳辐射、焚风效应）

相同海拔，阳坡的气温高于阴坡；背风坡的气温高于迎风坡

等温线定坡向

阻挡作用（结合大气环流）

同纬度地区，有地形阻挡作用地区的冬季气温高于无地形阻挡地区

大气环流（冬季风降温）

冬季我国南北温差大

人类活动（城市热岛效应）

城市（工业区）出现闭合等温线

等温线判读城市功能区

2．读图方法分析

以我国某地区某月等温线分布图为例分析如下：

判读内容

等温线特征

判读示例

数值大小及变化

可判断区域所在半球：

向北递减——北半球，向南递减——南半球。

可判断不同区域温差大小

由南向北气温递减，说明位于北半球；从气温高低可以判读上图所示为北半球夏季等温线

延伸方向

与纬线平行（受太阳辐射影响）；与海岸线平行（受海陆位置影响）；与等高线平行（受地形、地势影响）

图示区域等温线的走向与地形起伏、地势高低大体一致。

100°E附近受山地地形影响，等温线大致呈南北走向

疏密程度

判断温差大小：

密大疏小；冬季密，夏季疏；温带密，热带疏；陆地密，海洋疏；平原、高原面疏，山地和高原边缘密

图示区域东部以高原、盆地为主，地势起伏较小，等温线稀疏；西部地区以山地为主，地势起伏大，因此等温线密集

弯曲状况

向高纬凸：

陆地夏季、海洋冬季、暖流流经、地势低；向低纬凸：

陆地冬季、海洋夏季、寒流流经、地势高。

凸高则低，凸低则高——等温线向高值方向凸，气温低；反之，气温高

图中①⑤处等温线向高值方向凸，气温比两侧低，大致呈南北走向，为山脉所在地；③处等温线向低值方向凸，气温比两侧高，为河谷位置

局部闭合等温线

表示局部区域内气温出现特殊值，如山峰（低温）、盆地（高温）、城市（热岛效应），判读原则：

大于大的、小于小的

图中②地位于20℃闭合等温线内，闭合等温线两侧等温线分别为20℃、24℃，由此可判断气温值16℃<②<20℃，②应为云贵高原。

图中④地位于28℃闭合等温线内，闭合等温线两侧等温线分别为24℃、28℃，由此可判断气温值28℃<④<32℃，④地可能地处四川盆地内部

下图为“某地某时刻等温线分布示意图”。

读图回答1～2题。

1．最可能出现图示等温线分布状况的月份和地方时为（　　）

A．8月　22时B．8月　13时

C．1月　22时D．1月　13时

2．影响图中39°纬线上等温线分布的主要因素是（　　）

A．地形、大气环流B．海陆分布、地形

C．大气环流、海陆分布D．地形、洋流

思维过程

　三步读图

：

由图名知本图是“等温线分布图”，根据图例看出海陆分布和等温线分布。

：

：

1.A　2.B

下图为“非洲大陆局部区域某月等温线分布图”（单位：

℃）。

读图，完成3～4题。

3．图中R地的气温最可能是（　　）

A．16℃B．21℃C．23℃D．26℃

4．图中甲、乙、丙、丁四地，年降水量最多的是（　　）

A．甲B．乙C．丙D．丁

读图析图

答案　3.A　4.B

考点三　热力环流与等压面

1．大气运动的根本原因

太阳辐射在地表的差异分布。

2．热力环流的形成过程

→

→

→

→

具体如下图所示（在下图中填出近地面的冷热状况和气压高低）。

热力环流规律的适用条件

关于热力环流，具有“气温越高，气压越低”的规律，切记该规律只适用于热力条件下的下垫面，受动力因素影响的大气环流或者高空不适用于该规律。

反思归纳

　热力环流的实质

热力环流的实质是同一水平面的两个区域冷热不均引起气压差异和空气运动，所以只要是冷热不均或存在热力差异的两地，就可以形成热力环流，如陆地和水面的热力性质有较大差异，在同样受热或受冷条件下温度变化幅度不一致，就可以形成热力环流。

下面介绍几种常见的热力环流。

（1）海陆风

影响：

使滨海地区气温日较差减小，降水增多。

（2）山谷风

影响：

在山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，阻碍了空气的垂直运动，易造成大气污染。

（3）城市风

影响：

一般将绿化带布局于气流下沉处或下沉距离以内，将卫星城或污染较重的工厂布局于气流下沉距离之外。

（2013·浙江文综）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。

读“拉萨7月降水量日平均变化图”。

完成第1题。

1．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

答案　C

解析　根据图中降水量的特征可以判断白天降水量小，夜间降水量大。

根据热力环流的原理，山谷地带白天吹谷风，山谷两侧气流上升，谷地中央气流下沉（夏季白天拉萨河相对陆地气温较低，盛行下沉气流）水汽不易凝结成雨；夜间吹山风，谷地中央气流上升，（夜间拉萨河相对陆地气温较高，盛行上升气流）水汽容易凝结成雨。

图1为“某区域热力环流剖面示意图”，图2为“该环流近地面与600米高空垂直气压差的分布状况图”。

读图回答2～3题。

2．若该环流为海陆热力环流，下列说法正确的是（　　）

A．a处吹东南风B．b处为上升气流

C．c处吹西南风D．d处为上升气流

3．若该环流为城市与郊区间的热力环流，则下图中对该环流的近地面状况示意正确的是（　　）

A．①③B．②③C．①④D．②④

答案　2.D　3.B

解析　第2题，图2中甲地近地面与高空气压差大于乙地，说明甲地近地面为高压、高空为低压，而乙地相反；因此甲地近地面气温低，b处为下沉气流，乙地近地面气温高，d处为上升气流；由于无法确定所在半球，所以a处可能吹西南风或西北风，c处可能吹东南风或东北风。

第3题，城市与郊区比较，城市气温高、气压低，因此②③正确。

读图技巧

　等压面图的判读与应用

1．判读气压

（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，等压面上凸者气压高，下凹者气压低，即PC>PD，PB>PA。

（3）同一垂直方向上，近地面和高空的气压状况相反，即近地面为高压，高空则为低压。

2．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。

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，如上图中A地；等压面上凸者，多晴朗天气，日较差较大，如上图中B地。

考点四　大气的水平运动与等压线

1．形成风的原动力——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

提示

　风向的判断

风向与所在半球位置及气压分布有密切关系。

无论高空还是近地面，风的来向为高压一侧的方向；北半球风向向右偏，南半球风向向左偏。

3．影响风的因素

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。

题组一　风向的判断

（2013·新课标全国文综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，完成第1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

答案　B

解析　由低压中心的位置和移动速度可知，14日6～9时低压系统位于甲地以西，根据等压线和地转偏向力可知该处为偏南风，B项正确。

方法技巧

　作图法判断风向

利用作图判断风向，是风向判断的最常用方法。

具体步骤如下：

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°，画出实线箭头，即为经过该点的风向。

如下图所示（北半球）：

题组二　风力的判断

2．下面四幅气压分布图（单位：

hPa）中，风力最大的点是（　　）

A．aB．bC．cD．d

答案　A

解析　a、b比例尺相等，等压距a为6hPa、b为2hPa，则a地水平气压梯度力大于b；同理c大于d。

a比例尺大于c，所以a点水平气压梯度力最大，风力最大。

方法技巧

　等压线图中风力的判定

（1）同一等压线图上，等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小，如下图中甲处风力大于乙处。

（2）不同图中，相同比例尺，相邻两条等压线数值差越大，风力越大，如下图中B处风力大于A处。

（3）不同图中，比例尺越大，风力越大，如下图中C处风力大于D处。

1．认识气压系统

在同一水平面上气压相等的各点的连线就是等压线。

等压线实际上是等压面和等高面的交线，所以等压线分布图表示在同一高度上气压水平分布的状况。

“高压”和“低压”是针对同一水平面上的气压差异而言的。

气压系统

特征

注意点

高压中心

等压线闭合，数值中高周低

最外一条封闭等压线以内是高压中心或低压中心的范围

低压中心

等压线闭合，数值中低周高

高压脊

高气压延伸出来的狭长区域

高压脊控制地区与高压中心天气状况相近

低压槽

低气压延伸出来的狭长区域

低压槽往往与锋面结合在一起，其控制地区与低压中心一样以阴雨天气为主

2.判读内容

（1）判断风力大小

①同一等压线图上，等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小。

②不同图中，相同比例尺，相邻两条等压线数值差越大，风力越大。

③不同图中，若相邻两条等压线数值相等，则比例尺越大，风力越大。

（2）风向的运用

利用风向可判断以下几方面问题：

①等压线值的变化规律：

顺着风向，等压线值越来越小。

②判断南北半球：

向右偏——北半球；向左偏——南半球。

③判断高压和低压：

近地面，观测者背风而立，北半球，高压在右后方，低压在左前方；南半球，高压在左后方，低压在右前方。

（3）判断各种气压场的天气状况

—

—

（4）锋面只存在于低压槽上，不可能在高压脊上。

2015年1月，美国东北部遭受了暴雪的袭击。

下图为“1月27日北美部分地区天气形势图”。

读图回答1～2题。

1．图中等压线a、b、c的数值大小关系是（　　）

A．a>b>cB．c>a>b

C．a

2．该次暴雪强度大、持续时间长、影响范围广，从图中可看出其主要原因是（　　）

A．多次冷锋系统过境

B．暖气团势力强、水汽多

C．冷暖气团势力相当，滞留时间长

D．中部地形平坦，不利于冷空气流动

思维过程

　三步读图

：

由题干可知本图是等压线分布图，由图例可知图中等压线分布以及暖锋和冷锋的分布。

：

：

1.C　2.A

下图为“东亚部分地区某日等压线分布图”（单位：

hPa）。

读图，回答3～4题。

3．有可能出现降水的地方是（　　）

A．甲、乙B．乙、丙

C．丙、丁D．乙、戊

4．若甲处天气系统逐渐增强并向北移动，下列现象最可能出现的是（　　）

A．地中海沿岸温和多雨

B．南亚将进入干旱季节

C．江淮地区进入梅雨季节

D．塔里木河进入枯水期

读图析图

答案　3.D　4.C

练出高分

模拟题组

读图（图中e、f表示不同作用，a、b、c、d表示不同辐射），回答1～3题。

1．在图中箭头所示的辐射中，属于短波辐射的是（　　）

A．箭头aB．箭头b

C．箭头cD．箭头d

2．对地面起保温作用的是（