版地理高三一轮复习系列《高考总复习》湘教版讲义第一部分 第二单元 第8讲对流层大气的受热过程和大.docx
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第8讲 对流层大气的受热过程和大气的水平运动
知考纲
明考情
理线索
大气受热过程
1.以统计图、示意图为载体,考查大气受热过程原理,考查频度较高,考查形式主要是选择题
2.以等压线图为载体,考查风的特征
一、大气的受热过程
1.大气的垂直分层
读大气垂直分层示意图,回答问题。
代号
名称
温度变化
与人类的关系
A
对流层
气温随高度增加而降低
最密切,云、雨、雾、雪等天气现象均发生在本层
B
平流层
气温随高度增加而升高
气流以平流运动为主,利于高空飞行;臭氧层被称为地球生命的保护伞
C
高层大气
随高度增加气温先降低再升高
存在电离层,对无线电短波通信有重要作用
【深度思考1】 为什么对流层和平流层的温度垂直分布和大气运动不同?
提示 对流层大气的直接热源是地面,因此温度随高度增加而降低。
因下部热上部冷,所以对流运动显著;平流层因所含的臭氧层吸收太阳紫外线而使其增温,因此温度随高度增加而升高。
因下部冷上部热,所以大气以平流运动为主。
2.对流层大气的受热过程
读太阳辐射与地面辐射、大气逆辐射示意图,回答问题。
(1)大气对太阳辐射的削弱作用:
表现形式为a选择性吸收、散射和b反射。
(2)地面辐射和大气辐射:
图中字母
性质
意义
地面辐射
B
长波辐射
是对流层大气增温的直接能量来源
大气辐射
C
长波辐射
大气逆辐射(e)使地面增温
(3)影响地面辐射的主要因素。
①纬度因素:
太阳辐射强度从低纬向两极递减。
②下垫面因素:
影响吸收和反射的太阳辐射比例。
③其他因素:
其中气象因素的影响最大。
3.大气对太阳辐射的削弱作用
(1)表现形式:
a选择性吸收、散射和b反射。
(2)削弱强度:
对流层大气基本上不能直接吸收太阳辐射的能量。
吸收作用
①平流层臭氧吸收紫外线
②对流层水汽和二氧化碳吸收红外线
反射作用
云层和较大颗粒尘埃,无选择性反射
散射作用
空气分子或微小尘埃→使天空呈蔚蓝或白色(可对比月球)
【深度思考2】 为什么晴朗的早晨反而比阴天的早晨气温更低一些?
提示 晴天的早晨,天空中云量少,大气逆辐射弱,地面损失的热量多,故较阴天的早晨气温低。
4.陆地气温的时间变化规律
最高气温
出现时间
最低气温
出现时间
差值
变化差异
日变化
约14时
日出前后
日较差
内陆地区日较差较大,沿海地区日较差较小
年变化
北半球7月
北半球1月
年较差
内陆地区年较差大,沿海地区年较差小
南半球1月
南半球7月
二、热力环流
1.形成原因:
地面冷热不均。
2.形成过程:
3.图示:
(在图中填出近地面的冷热状况和气压高低)
【深度思考3】 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?
(2)近地面与高空的气压高低有何关系?
(3)近地面的气压高低与冷热有何关系?
(4)气流的水平运动流向有何特点?
提示
(1)近地面热,气流上升;近地面冷,气流下沉。
(2)近地面气压总是大于高空的气压。
(3)近地面热,形成低压;近地面冷,形成高压。
(4)由高压流向低压。
三、大气的水平运动
1.直接原因
水平气压梯度力,该力垂直于等压线,指向低压。
2.各种风的受力作用分析与风向(以北半球为例)
风
受力作用
受力作用分析
风向
理想状态
受一力作用(水平气压梯度力)
风向与等压线垂直,由高压指向低压
高空风
受两力作用(水平气压梯度力+地转偏向力)
风向与等压线平行,背风而立,左低右高
近地面风
受三力作用(水平气压梯度力+地转偏向力+摩擦力)
风向与等压线有一夹角,背风而立,左前低,右后高
【深度思考4】 摩擦力大小对风向和等压线夹角有何影响?
随着海拔的升高,风向与等压线的夹角如何变化?
提示 摩擦力越大,风向与等压线夹角越大。
随着海拔的升高,风向与等压线夹角越来越小。
考点一 大气受热过程原理及其应用
1.大气的受热过程原理
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.大气保温作用原理应用
(1)温室气体大量排放带来全球气温升高。
→
→
→
→
(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深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。
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)
(2017·课标全国Ⅰ,9~10)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
(1)~
(2)题。
(1)图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是( )
A.①B.②
C.③D.④
(2)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
[审题指导]
第
(1)题,要求分析四条曲线分别代表的地理事物,解题思路:
先分析覆膜与不覆膜气温的差异,再分析丰雪年与枯雪年气温的差异。
第
(2)题,需要根据不同曲线代表的地理事物,结合选项内容对图中信息进行分析。
要注意最低气温与日平均气温的区别,两者概念不同。
[尝试自解]
(1)________
(2)________
解析 第
(1)题,材料中提到我国某地为保证葡萄植株安全越冬,采用双层覆膜技术效果显著,说明①②为覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线,排除③④。
又根据枯雪年降水少,昼夜温差较大,丰雪年降水多,昼夜温差小,可进一步判断:
①为丰雪年覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线,②为枯雪年覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线,因此答案选B。
第
(2)题,由图可知,图中的曲线示意当地寒冷期(12月至次年2月)的平均气温日变化,不能确定当地最低气温,因此A错;丰、枯雪年的平均气温日变化(即平均气温变化状况和昼夜温差)大致相同,因此B错;膜内温度日变化丰雪年小于枯雪年,主要是由于丰、枯雪年积雪厚度存在较大差异,因此C正确,D错误。
答案
(1)B
(2)C
►类题通法
昼夜温差大小的分析
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→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。
考法一 气温日较差分析
1.(2016·北京文综,7~8)下图为某山地气象站一年中每天的日出、日落时间及逐时气温(℃)变化图。
读图,回答
(1)~
(2)题。
(1)气温日较差大的月份是( )
A.1月B.4月
C.7月D.10月
(2)该山地( )
A.冬季受副热带高压带控制
B.因台风暴雨引发的滑坡多
C.基带的景观为热带雨林
D.山顶海拔低于1000米
解析 第
(1)题,由图可知,7月份一天中最高气温在12℃以上,最低气温在8℃以下,气温日较差最大,所以C项正确。
第
(2)题,由图可知,该地一年四季都是6时日出18时日落,所以应该位于赤道地区,终年受赤道低气压带控制,A项错误;赤道附近不受地转偏向力的影响,无法形成台风,B项错误;赤道地区山脉基带的景观为热带雨林,C项正确;热带最低气温在15℃以上,该地最低气温在8℃以下,气温降低幅度超过了6℃,所以山顶海拔超过1000米。
答案
(1)C
(2)C
考法二 气温年较差大小成因分析
2.(2014·海南地理,4)甲地(位置见下图)气温年较差较小,5~8月降水稀少。
据此完成下题。
甲地气温年较差较小的主要原因是( )
A.海拔较高B.纬度较低
C.距海较远D.植被较好
解析 由图可知甲地处低纬度,全年气温均较高,气温年较差较小,B正确。
答案 B
考法三 火山灰对太阳辐射的影响
3.(2015·广东文综,2)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
解析 本题考查火山灰对太阳辐射的影响。
火山爆发后,会有大量的火山灰物质进入大气层,这些物质能反射太阳短波辐射,使到达地面的太阳辐射减弱,从而使地表温度下降。
答案 D
考点二 热力环流形成与等压面判读
1.热力环流的形成
突破热力环流的形成要抓住一个过程、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,冷下沉
水平方向
与气压差异有关,从高压流向低压
(3)三个关系
①温压关系(如上图中甲、乙两地所示)。
②风压关系:
水平方向上,风总是从高压吹向低压(如上图中M、N处风向所示)。
③等压面的凹凸关系:
a.受热地(乙地):
低空下凹、高空上凸。
b.冷却地(甲地):
低空上凸、高空下凹。
2.常见的热力环流形式及其影响
图示
海陆风
影响:
使滨海地区气温日较差减小,降水增多
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
城市热岛环流
影响:
一般将绿化带布置于气流下沉处及下沉距离以内,将卫星城或大气污染较重的工厂布局于下沉距离之外
读“北半球某地的气压分布图”,完成下列各题。
(1)判断甲、乙、丙、丁四地气压的大小关系;并在图中用箭头标出环流模式。
(2)甲、乙两地中气温较高的是________地,其对应的天气状况常为________天气,气温日较差较大的是________地。
(3)图中甲、乙两地之间的风向是________;假若图示环流为城市热岛环流,则表示郊区的是________地。
(4)在图中画出高空的等压面弯曲状况。
解析 该题以北半球某地的气压分布图为背景,综合考查热力环流的形成原理。
解答本题可按如下思路进行:
答案
(1)甲>乙>丙>丁。
画图略。
(呈逆时针运动)
(2)乙 阴雨 甲 (3)西南风 甲
(4)略。
(与近地面弯曲方向相反)
►类题通法
热力环流示意图与等压面的判读方法
1.热力环流示意图的判读方法
(1)判断空气流动方向。
首先,确定地面“冷”“热”;再画垂直气流,地面“冷”则空气下沉,“热”则空气上升;最后,顺垂直气流方向画出水平气流方向。
(2)判断气压高低。
地面“冷”或空气下沉为高压,“热”或空气上升为低压。
高空与对应的近地面气压高、低相反。
(3)判断气温高低。
热力环流中,在地面气压高则“冷”,气压低则“热”。
2.等压面的判读方法
(1)判断气压高低
依据及判断思路如下:
①气压的垂直递减规律。
由于大气密度随高度增加而降低,在垂直方向上随着高度增加气压降低,如下图,在空气柱L1中,PA′>PA,PD>PD′;在L2中,PB>PB′,PC′>PC。
②同一等压面上的各点气压相等。
如上图中PD′=PC′、PA′=PB′。
综上分析可知:
PB>PA>PD>PC。
(2)判读等压面的凸凹
等压面凸向高处的为高压,凹向低处的为低压,可形象记忆为“凸高凹低”。
另外,近地面与高空等压面凸起方向相反。
(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。
考法一 山谷风原理应用
1.(2013·浙江文综,7)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 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。
答案 C
考法二 不同纬度海面热量差异分析
2.(2014·安徽文综,33)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、Q2B.Q3、Q4、Q2、Q1
C.Q3、Q1、Q2、Q4D.Q2、Q3、Q1、Q4
解析 就全球而言,海面热量总收支平衡,不同纬度地区海面热量总收支差额之和为零,故Q3为海面热量总收支差额曲线;一般而言,温度越高,热辐射越强,故辐射收支差额大致从低纬向高纬递减,Q1为辐射收支差额曲线;副热带海区受高压控制,晴天多,蒸发旺盛,蒸发耗热量由副热带海区分别向南北两侧递减,故Q2为蒸发耗热量曲线;海—气热传导差额受纬度因素影响不大,Q4为海—气热传导差额曲线。
答案 C
考法三 等压面图的判读
3.(2014·山东文综,8)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。
完成下题。
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
高空等压面分布是乙处高,甲处低,则可推知高空气流由乙流向甲,进一步推出近地面由甲流向乙,如图所示:
甲乙两地经度相同,根据纬度可知近地面水平气压梯度力由甲指向乙,由于地转偏向力的影响,北半球向右偏,南风偏转成西南风。
B项正确。
答案 B
考点三 大气的水平运动
1.影响风的三种力
水平气压
梯度力
始终与等压线垂直,由高压指向低压,是形成风的直接原因。
决定风速,影响风向
地转偏
向力
始终与风向垂直,北半球右偏,南半球左偏。
不影响风速,改变风向
摩擦力
始终与风向相反。
降低风速,影响风向
2.风的受力状况与风向
风
作用力
风向
图示(北半球)
高空风
水平气压梯度力、地转偏向力
与等压线
平行
近地
面风
水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
与等压线间有夹角,由高压吹向低压
(2018·青岛市一中月考)下图示意某一等高面。
P1、P2为等压线,P1、P2之间的气压梯度相同。
①~⑧是只考虑水平受力,不计空气垂直运动时,O点空气运动的可能方向。
读图,回答
(1)~
(2)题。
(1)若图示为北半球,P1>P2,则O点风向为( )
A.④或⑤B.③或④
C.⑥或⑦D.⑤或⑥
(2)若图示为高空等高面,P1A.③或⑦B.①或⑧
C.⑦或⑧D.②或③
解析 第
(1)题,若图示为北半球,P1>P2,此等高面若在高空,则图中③表示的风向正确,若在近地面,则④表示的风向正确。
第
(2)题,若P1答案
(1)B
(2)A
►类题通法
风向和风力的判断
1.风向的判定方法
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的方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°~45°角(近地面风向可依此角度偏转,若为高空,则偏转90°),画出实线箭头,即为经过该点的风向。
如下图所示(以北半球近地面气压场为例)。
2.风力大小的分析与描述
风力大小
影响因素
常考分析语句
水平气压梯
度力大小
冬季南北温差大,气压梯度力大,西风强,降水多
距高压远近
距离亚洲高压(冬季风源地)近,风力大
摩擦力大小
地面平坦开阔,风力大海面上风力大
植被多少
冬季植被少,风力大
地形起伏大小
高原起伏和缓,风力大山谷口,狭管效应,风力大
地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致
考法一 风向判断
1.(2013·课标Ⅰ,9)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。
读下图,完成下题。
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
解析 本题以等压线分布图为背景考查风向的判读。
根据水平气压梯度力垂直于等压线且指向低压,北半球风向向右偏的规律,可判断甲地14日6~9时的风向为偏南风。
答案 B
考法二 风力大小的分析
2.(2016·浙江文综,9)图乙为探空气球10天中随气流漂移路线图,图中数字所指的黑点为每天相同时刻的气球位置。
图甲为图乙的局部放大图,图甲中虚线表示近地面空气运动。
完成下题。
下列路段中,探空气球受水平气压梯度力作用最大的是( )
A.③至④B.④至⑤
C.⑥至⑦D.⑨至⑩
解析 根据题意及探空气球10天随气流漂移路线图可知,在相同的时间内③至④这段漂移的距离最长,所以说明在此段风速最大,即受到的水平气压梯度力作用最大,A项正确。
答案 A
3.[2013·新课标Ⅱ,36
(2),8分]阅读图文资料,完成下列要求。
在湿润和半湿润地区的湖畔、河边和海滨,偶见规模较小的沙丘群。
其形成的主要条件为所在地区沙源丰富、多风、植被稀疏。
下图所示区域中,M处发育了规模较小的沙丘群;H县城附近是著名的风口,冬春季节风力尤为强劲;河流发源于黄土高原地区。
分析H县城附近冬春季节风力强劲的原因。
(8分)
解析 本题采用风力大小分析方法,结合图文资料展开原因分析。
答案 冬春季节盛行西北季风(偏北风);河谷延伸方向与盛行风向基本一致;H县城附近为河谷交汇之地(形成风口,导致狭管效应)。
等压线图的判读
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。
这类图有的注明是近地面(海平面),有的注明是高空,有的绘出等压面分布的高程等,形式多变。
常见的等压线图有气压场类型图、某时地面气压等值线图、某时地面气压场图。
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。
[典图示例]
获取信息
本图为海平面等压线分布图,展示了等压线图中基本气压场的分布。
读图可以得到如下信息:
①和②是低压中心,③、④、⑤处气压高,⑥处气压低。
解读信息
(1)低压是由闭合等压线构成的低气压区,气压值由中心向外增大,如图中①②⑥。
(2)高压是由闭合等压线构成的高气压区,气压值由中心向外减小,如图中③④⑤。
(3)低压槽是由低压延伸出来的狭长区域,简称槽。
低压槽中各条等压线上弯曲最大处的连线叫作槽线。
如图中b。
(4)高压脊是由高压延伸出来的狭长区域,简称脊。
高压脊中各条等压线上弯曲最大处的连线叫作脊线。
如图中a。
(5)鞍形气压场简称鞍,它是两个高压和两个低压交错分布的中间区域。
如图中c。
[类图通法]
等压线图的判读流程
第一步:
明确等压线类型
结合题干信息、图名和图例,明确图像为模拟气压场还是某实际区域气压场。
第二步:
分析等压线分布特征,判明气压场基本形式
据等压线数值递变特点、曲直、走向、疏密等判断高(低)气压、高压脊或低压槽、鞍部的分布特征。
第三步:
结合题目要求,针对性解题
气压场中常见的设疑为判断某地风力、风向等天气状况及其变化。
需结合题目要求针对性地回答。
[学以致用]
考法一 在等压线图中判断风向
1.(2014·天津文综,3)读下图,回答下题。
海平面等压线分布图(单位:
百帕)
在上图所示的时段内,风向由东南变为东北的城市是( )
A.台北B.上海
C.首尔D.北京
解析 水平气压梯度力的方向,垂直于等压线由高压指向低压,受地转偏向力的影响,北半球风向右偏,据此可在等压线图上判定风向。
图示时段内台北始终为偏北风;首尔、上海始终为偏南风;北京由东南风变为东北风。
答案 D
考法二 等压线分布图综合判读
2.(2016·江苏地理,5~6)2016年1月24日,一股强大的寒潮影响我国。
下图为该日8时亚洲部分地区海平面气压形势图。
读图回答
(1)~
(2)题。
(1)此时我国( )
A.各地均受强大高压脊控制
B.北方普遍降温降雪
C.三亚风力大于昆明
D.北京、上海风向基本相同
(2)该日上海气温比成都低的原因是( )
A.无高大山脉阻挡,受寒潮影响大
B.濒临海洋,受到海洋影响
C.纬度更高,正午太阳高度小
D.冷锋过境,降温明显
解析 第
(1)题,读图可知,该图中西南地区有低压槽存在,A错;北方大部分地区被高压脊控制,天气以干、冷为主,B错;由等压线的疏密情况判断三亚风力小于昆明,C错;北京、上海的风向都为西北风,故选D项。
第
(2)题,1月份,我国大部分地区受高压控制,盛行西北风,冷空气温度低。
上海位于长江入海口,地形为平原,其西北部无高大山脉阻挡,西北风可长驱直入,受寒潮影响大;而成都位于四川盆地,西部、北部有山脉阻挡,受影响较小,故选A项。
答案
(1)D
(2)A
限时规范专练
(时间:
50分钟 满分:
100分)
本卷共25个选择题,每小题4分,共100分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1.(2018·江西实验中学月考)某研究小组认为,在冰雪覆盖的高纬度地带植树造林可能加剧全球气候变暖。
造成这种结果的原因可能是在该地带植树造林( )
A.增加了对CO2的吸收
B.降低了地面反射能力
C.降低了大气相对湿度
D.增加了土壤有机质含量
解析 在冰雪覆盖的高纬度地带植树造林,改变了地表状态,使冰雪覆盖面积减小,降低了地面反射能力,地表获得更多的太阳辐射,进而使地面辐射增强,大气温度增加,导致全球气候变暖,B对。
增加对CO2的吸收,有利于缓解全球气候变暖,A错;植树造林能够增加大气的相对湿度,C错;土壤中的有机质含量增加对全球气候的影响相对较小,D错。
答案 B
(2018·甘肃兰州一中期中)下图中,图甲为同一地点不同天气状况的昼夜温度变化图,图乙为大气受热过程示意图。