届高考地理一轮复习湘教版第2章第2节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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届高考地理一轮复习湘教版第2章第2节大气的垂直分层与对流层大气的受热过程学案
第2节 大气的垂直分层与对流层大气的受热过程
本节复习脉络：
考点一|对流层大气的受热过程
[识记—基础梳理]
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。
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”。
[理解—要点突破]
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
（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
[运用—考向通关]
考向1 大气受热过程
（2018·湖南雅礼中学质检）坚持打好蓝天保卫战，加强对雾霾形成的机理研究，提高应对的科学性、精准性，是社会关注的热点之一。
结合所学知识，完成1～3题。
1．浓雾天气能见度降低的原因之一是（ ）
A．浓雾吸收地面辐射，增强大气逆辐射
B．浓雾削弱了地面辐射
C．浓雾对太阳辐射有反射作用
D．浓雾改变了太阳辐射的波长
2．浓雾天气能见度虽然不是很好，但是交通信号灯却是很醒目。
运用地理原理分析大雾期间，红、绿色光仍然很醒目的原因（ ）
A．红、绿色光不容易被散射
B．红、绿色光最容易被散射
C．红、绿色光不容易被遮挡
D．红、绿色光不容易被吸收
3．雾霾天气，空气中的PM2.5对人体的呼吸系统危害较大。
作为中学生，下列做法有利于减少雾霾天气发生的是（ ）
A．早晨起床去晨跑
B．乘坐公共交通工具去上学
C．去医药超市买一副可隔离PM2.5的口罩
D．去郊区外婆家休假以远离雾霾
1．C 2.A 3.B [第1题，浓雾对太阳辐射有反射作用，使到达地面的太阳辐射减少，降低能见度，C正确。
第2题，红、绿色光的穿透力较强，不容易被散射，即使在能见度较低的情况下（如大雾天）也容易被看见，不易发生交通事故，而其他颜色的光在大雾天很容易被散射，A正确。
第3题，乘坐公共交通工具，可以减轻汽车尾气排放，有利于减轻城市大气污染，从而减轻雾霾的影响，B正确；晨跑、买口罩、远离雾霾区去旅行可减轻对自身的危害，而不会解决雾霾问题。
]
考向2 大气受热过程原理的应用
（2018·华中师大附中测试）“水寒效应”是指由于水汽蒸发而引起体感温度低于实际温度的现象；“风寒效应”是指因风引起体感温度较实际气温低的现象。
据此完成4～5题。
4．下列关于水寒效应、风寒效应的理解中，正确的是（ ）
A．“水寒效应”是通过潜热输送将热量释放到大气中，体温并不一定降低
B．“水寒效应”与“温室效应”一样，都是关注大气温度
C．“风寒效应”通过大气运动将身体周围热空气带走，体温并不一定降低
D．“风寒效应”与“水寒效应”一样，都会使人体温下降
5．对下列现象解释正确的是（ ）
A．身体潮湿时散失的体热比干燥时多，是因为风寒效应在起作用
B．冲锋衣与羽绒服都能防寒，是因为克服了水寒效应
C．初到上海生活的东北人冬季会感觉更冷，是因为水寒效应
D．印尼坦博拉火山1816年大爆发致使当地这一年无夏天，是因为有风寒效
应
4．C 5.C [第4题，根据材料，“水寒效应”是指由于水汽蒸发而引起体感温度低于实际温度的现象。
不是通过潜热输送将热量释放到大气中，A错。
“水寒效应”与“温室效应”都是关注大气温度，但结果是相反，并不一样，B错。
“风寒效应”通过大气运动将身体周围热空气带走，体温并不一定降低，C对。
“风寒效应”人的体温不一定降低，D错。
第5题，身体潮湿时散失的体热比干燥时多，是因为水寒效应在起作用，A错。
冲锋衣与羽绒服都能防寒，是因为克服了风寒效应，B错。
初到上海生活的东北人冬季会感觉更冷，是因为水寒效应，C对。
印尼坦博拉火山1816年大爆发致使当地这一年无夏天，是因为大气中火山灰削弱太阳辐射，D错。
]
考向3 分析某地气温的日变化
（2017·全国卷Ⅰ）我国某地为保证葡萄植株安全越冬，采用双层覆膜技术（两层覆膜间留有一定空间），效果显著。
下图中的曲线示意当地寒冷期（12月至次年2月）丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平均温度日变化。
据此完成6～7题。
6．图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是（ ）
A．① B．②
C．③D．④
7．该地寒冷期（ ）
A．最低气温高于－16℃
B．气温日变化因积雪状况差异较大
C．膜内温度日变化因积雪状况差异较大
D．膜内温度日变化与气温日变化一致
6．B 7.C [第6题，B对，A错：
丰雪年阴天多，加之积雪覆盖薄膜，膜内平均温度日变化较小，为曲线①；枯雪年晴天较多，薄膜覆盖积雪少，膜内平均温度日变化较大，为曲线②。
C、D错：
③④曲线表示的温度较低，为膜外温度。
第7题，C对：
根据图中①②两条曲线可以看出，积雪的多少影响了膜内温度的日变化。
A错：
该题的统计数据是“平均气温”，因此不能确定该地寒冷期最低气温高于－16℃。
B错：
图中曲线③④基本平行，说明积雪的多少并没有明显地影响到膜外气温的日变化。
D错：
对比曲线①②和③④，其变化明显不同。
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
[识记—基础梳理]
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。
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
[理解—要点突破]
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。
[运用—考向通关]
考向1 热力环流的形成过程
（2018·河北衡水中学月考）下图表示甲、乙、丙、丁四地之间的热力环流。
读图完成1～2题。
1．能够正确表示环流方向的是（ ）
A．甲→乙→丙→丁→甲 B．甲→丙→丁→乙→甲
C．乙→甲→丁→丙→甲D．乙→丁→丙→甲→乙
2．关于图示热力环流的叙述正确的是（ ）
A．若表示海陆间的热力环流，甲为海洋
B．若表示山谷间的热力环流，乙为山顶
C．若表示特大城市热力环流，甲为郊区
D．热力环流使沿海地区气温日较差增大
1．A 2.C [第1题，读图可知，甲、乙两地海拔相同，为近地面，甲地的气压比乙地高，丙丁两地位于高空，丙地的气压比丁地高，所以在近地面大气运动的方向是甲流向乙，高空中为丙流向丁，垂直方向上为乙流向丙，丁流向甲。
第2题，如表示海陆间的热力环流，甲为夜间的陆地或白天的海洋；若表示山谷间的热力环流，乙为夜间的山谷；若表示特大城市热力环流，甲为郊区；热力环流使沿海地区气温日较差减小。
]
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。
]
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
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。
]
地理图表专攻（六）|等压面图的判读
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）。
[识记—常考图示]
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
[领悟—判读技巧]
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。
[运用—母题迁移]
[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。
]
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