第六讲冷热不均引起大气运动.docx

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第六讲冷热不均引起大气运动

8第六讲冷热不均引起大气运动

【把握考纲有的放矢】

1.识记：

大气的受热过程、大气运动的根本原因和直接原因。

2.理解：

热力环流的形成、大气水平运动。

3.应用：

等压面图和等压线图的判读。

【重视课本夯实基础】

知识点一　大气的受热过程

1．两个来源

（1）大气增温最根本的能量来源：

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。

3．两大作用

（1）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：

太阳辐射中能量较弱的紫外线被臭氧吸收；红外线被水汽和二氧化碳吸收。

能量最强的可见光透过大气照在地面，被地面吸收。

波长较短的蓝紫光易被散射。

云层的反射削弱作用较强。

（2）大气对地面的保温作用

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。

保温作用主要在于大气对地面的长波辐射和大气逆辐射，尤以大气逆辐射为核心体现。

具体图解如下：

【提示】除太阳辐射参与的过程外，其他过程昼夜不停运作。

如大气逆辐射并非只在晚上存在，白天也存在，并且白天辐射比晚上更强。

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。

4．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。

5．大气受热过程原理在生产生活中的应用

（1）解释温室气体大量排放对全球变暖的影响

→

→

→

→

（2）在农业中的应用：

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。

同步练习

1．地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差称为有效辐射。

读下图并结合所学知识，回答

（1）～

（2）题。

黄河流域多年平均年有效辐射总量等值线图（单位：

MJ/m2）

（1）关于甲、乙、丙三地多年平均年有效辐射总量的空间分布，下列叙述正确的是（　　）。

A．由甲地向乙地急剧增加

B．由乙地向丙地急剧增加

C．由甲地向丙地逐渐减少

D．由丙地向乙地逐渐减少

（2）关于地面辐射和大气逆辐射，下列叙述不正确的是（　　）。

A．地面辐射与下垫面性质有关

B．地面温度越高，地面辐射越弱

C．空气温度越低，大气逆辐射越弱

D．空气湿度大、云量多，大气逆辐射强

解析　第

（1）题，该题考查等值线的判读，这里的等值线为“等有效辐射”线。

由图示不难读出，甲、乙两地的有效辐射均介于2600和2700之间，丙地小于2000。

从图示有效辐射的变化看，由甲地向丙地逐渐减少，从乙地向丙地逐渐减少，从甲地向乙地变化不大。

第

（2）题，地面辐射是指近地面被加热，并以长波辐射的形式向外传播的过程。

大气逆辐射是指大气辐射中射向地面的部分，因其与地面辐射的方向相反，故称为“大气逆辐射”。

地面辐射的强弱除与地面温度有关外，还和下垫面的性质有关，组成下垫面物质的比热容、下垫面的海拔高低等都影响其温度的高低，进而影响地面辐射的强弱。

地面温度越低，大气逆辐射越弱；天空云量越多，湿度越高，大气逆辐射也越强。

答案　

（1）C　

（2）B

2．下图为地球大气受热过程示意图。

读图，回答下题。

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　臭氧层遭到破坏，会导致大气吸收太阳紫外线的能力下降；二氧化碳浓度降低，导致大气吸收地面辐射的能力下降，会使吸收的地面辐射减少；可吸入颗粒物增多，会导致大气对太阳辐射削弱作用增强，到达地面的太阳辐射减少，从而会使地面吸收减少；出现雾霾，会导致大气逆辐射在夜间增加。

答案　B

知识点二　热力环流　

1．形成原因：

太阳辐射能的纬度分布不均，造成高低纬度间温度差异。

2．形成过程

→

→

→

具体如下图所示（注意下图中近地面的冷热状况和气压高低。

）

【总结】

（1）高压和低压是对同一水平面上气压的高低而言的。

（2）大气压是指某地单位面积上承受空气柱的质量。

所以，在同一地点，气压随高度的增加而减小。

（3）大气的垂直运动是地面冷热不均造成的，并非由气压差异引起。

（4）大气的水平运动，称为风，风总是由高压区吹向低压区。

（5）高压区等压面向上弯曲，低压区等压面向下弯曲。

（6）近地面与高空的气压分布状况正好相反

3热力环流原理的应用分析

应用热力环流原理解释自然界中存在的一些局部小型环流的成因。

（1）海陆风

成因分析——海陆热力差异是前提和关键

影响与应用

海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。

（2）山谷风

成因分析——山坡的热力变化是关键

白天山坡比同高度的山谷升温快，气流上升，气压低，暖空气沿山坡上升，形成谷风

夜晚山坡比同高度的山谷降温快，气流下沉，气压高，冷空气沿山坡下滑，形成山风

影响与应用

山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。

所以，山谷地区不宜布局有污染的工业。

（3）市区与郊区之间的热力环流

成因分析——“城市热岛”的形成是突破口

城市热岛形成：

由于城市居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热，导致城市气温高于郊区⇨热岛环流的形成：

空气在城市上升，在郊区下沉，近地面风由郊区吹向城市

影响与应用

一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。

同步练习

1．下图为“太阳墙工作原理示意图”。

读图完成

（1）～

（2）题。

（1）太阳墙全新空调系统核心组件是太阳墙板，图示太阳墙所涉及的地理原理是（　　）。

A．风从高气压吹向低气压

B．气流辐合上升

C．热力环流

D．大气环流

（2）图示气流的动力主要来自于（　　）。

A．气压梯度力B．太阳辐射

C．风能D．地转偏向力

解析　第

（1）题，从图中可以看出图示太阳墙主要利用了热力环流的原理。

第

（2）题，气流运动的动力来自于太阳辐射。

答案　

（1）C　

（2）B

2．读“某地近地面和高空四点气压图（单位：

hPa）”，完成

（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（　　）。

解析　第

（1）题，注意海拔和气压的变化方向，近地面气压高的地方空气下沉，气压低的地方空气上升，高空与近地面相反，从而可知A项正确。

第

（2）题，N处为低压，气温高，等压面下凹，等温面上凸。

答案　

（1）A　

（2）A

知识点三　大气的水平运动——风　

1．风形成的直接原因——水平气压梯度力，

单位距离间的气压差叫做气压梯度。

只要水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由高气压区流向低气压区的力，这个力称为水平气压梯度力。

水平气压梯度力是形成风的直接原因。

水平气压梯度力垂直于等压线（由高压）指向低压。

水平气压梯度力大小取决于气压梯度，气压梯度越大，水平气压梯度力越大；反之越小。

2．高空中的风和近地面的风比较

类型

受　力

风　向

图示（北半球）

高空中的风

水平气压梯度力和地转偏向力

与等压线平行

近地面的风

水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力

与等压线之间成一夹角

近地面的风，风向与等压线之间形成一个夹角，摩擦力愈大，风向与等压线之间的夹角愈大；摩擦力愈小，其夹角愈小。

3.影响风的三种力的比较

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

大小随纬度而增加，赤道为零

不影响风速的大小

北半球右偏，南半球左偏

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，使风斜穿等压线

知识拓展

1．基本气压场

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。

等“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B

高压脊控制地区与高压中心天气状况相近，晴朗天气为主。

低压槽

低气压延伸出来的狭长区域A

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.风向和风力大小的判断

（1）风压定律：

在北半球高空背风而立，高气压在右方，低气压在左方；在南半球高空背风而立，高气压在左方，低气压在右方。

在北半球近地面背风而立，高气压在右后方，低气压在左前方；在南半球近地面背风而立，高气压在左后方，低气压在右前方。

（2）根据等压线的高低及气压场所处的南、北半球确定任一地点的风向

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，沿水平气压梯度力的方向向右（北半球）或左（南半球）偏转，画出实线箭头，即为经过该点的风向。

如下图所示（以北半球气压场为例）。

（3）风向表示方法如下图所示。

（4）风向的应用：

根据风向与等压线的关系可以定南北半球、定气压高低、定三力、定近地面或高空。

如：

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。

（5）风力大小判定：

在同一幅图中等压线密集风力大，等压线稀疏风力小；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越密集，风力越大；比例尺越小，表示单位距离间的等压线越稀疏，风力越小。

同步练习

1．右图是“近地面风的形成示意图”。

读图完成

（1）～

（2）题。

（1）下列叙述正确的是（　　）。

A．该图可能位于非洲

B．该图可能位于欧洲

C．b箭头是风向

D．oa线与ob线不一定垂直

（2）若该风向表示某一风带的主导风向，则该风带向北移动至最北时，我国常发生的自然灾害是（　　）。

A．山体滑坡B．地震

C．凌汛D．沙尘暴

解析　图中a为地转偏向力（与风向或摩擦力垂直），b为摩擦力，c为水平气压梯度力，d为风向。

风向相对于水平气压梯度力左偏，表明位于南半球。

第

（2）题，该风位于南半球，且为西北风，因此表示南半球的西风带。

当它移到最北位置时，表明为北半球的夏季，我国大部分地区高温多雨，这时我国发生较多的自然灾害有洪涝、台风等气象灾害，在坡度较陡的地方常发生滑坡、泥石流等地质灾害。

答案　

（1）A　

（2）A

2．读南半球某区域等压线分布图（单位：

hPa），完成下题。

（1）在图上画出有摩擦力时，A点空气匀速运动的方向F。

（2）F1是________力，它与________方向________；F2是________力，它与________方向________；F3是________力，它与________方向________。

解析　水平气压梯度力由高压指向低压，垂直于等压线，即图中的F1；南半球风向偏向于水平气压梯度力的左侧，地转偏向力垂直于风向指向左侧，即F2；摩擦力与风向相反，即F3。

答案　

（1）如下图所示。

（2）水平气压梯度　等压线　垂直　地转偏向　空气运动　垂直　摩擦　空气运动　相反

知识点四等压面与等温面判读

1．等压面图的判读技巧

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，在同一水平面上，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区类型相反，即近地面为高压，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。

2．等温面图的判读

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。

同步练习

1.一般情况下，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

（1）～

（2）题。

（1）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

（2）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

答案　

（1）D　

（2）B

点拨：

（一）获取和解读地理信息

（二）调动和运用地理知识解题

解析　等温线越密集，单位距离间气温差异就越大，对流就越旺盛。

2.下图表示某地近地面和高空的大气状况，读图，回答

（1）～（3）题。

（1）甲、丙的气压值分别是（　　）。

A．1018、1008B．1026、1008

C．1018、1016D．1026、1016

（2）此时，降水可能性最大的是（　　）。

A．甲B．乙C．丙D．丁

（3）若图中等压面弯曲程度增大，则表明该区域内水平气压差异（　　）。

A．减小B．增大C．不变D．不确定

解析　第

（1）题，图中甲处等压线下凹，气压低于两侧，结合等压差可知，甲处等压线气压值为1018hPa；高空1012hPa等压线向上凸，说明气压高于两侧，结合气压差可知，丙处等压线气压值为1008hPa。

第

（2）题，近地面气温高处即气压低处气流上升，易形成降水，因此甲处降水可能性最大。

第（3）题，等压面弯曲程度增大，则表明该区域内水平气压差异增大。

答案　

（1）A　

（2）A　（3）B