2018年高考地理总复习第3单元第二节冷热不均引起大气运动学案鲁教版20170927446.wps
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1、第二节 冷热不均引起大气运动 学习目标定位 知识体系预览 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.掌握: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。 考点一 大气圈的组成与结构 核 心 知 识 再 现 1.大气圈的组成 (1)低层大气的主要成分:干洁空气、少量的水汽和固体杂质。 (2)干洁空气主要成分的作用 氮 生物体内蛋白质的重要组成部分 氧 人类和一切生物维持生命活动必需的物质 二氧化碳 绿色植物进行光合作用的原料;对地面起保温作用 臭氧 吸收紫外线“,被誉为 地球生命的保护伞” 2.大气圈的结构垂直分层 (1)垂直分层的依据:大气在垂直方向
2、上的温度、密度及运动状况的差异。 (2)垂直分层: 分层 气温垂直变化 大气运动状况 与人类的关系 A 对流层 随高度增加而降低 对流运动显著 与人类关系最密切,天气现象复 1 杂多变 有利于高空飞行 ,臭氧层保护作 B 平流层 随高度增加而增加 水平运动为主 用 随高度增加先降低后 80500 千米有若干电离层 ,对C 高层大气 增加 短波无线电通信有重要作用 【特别提醒】 (1)对流层的平均高度为 12千米。低纬度地区气温高,对流强烈,可达 17千米 18 千米。高纬度地区仅 8 千米9 千米。 (2)从近地面到高空,大气密度逐渐减小,气压逐渐降低,水汽、尘埃含量逐渐减少。 高 分 素 养
3、 提 升 (2013浙江文综,1)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。读图完成下题。 图中最有利于雾霾大气污染物扩散的情形是( ) A. B. C. D. 解析 四幅气温垂直分布图中,均有逆温层,不利于雾霾大气污染物扩散,图大气垂 直对流运动较强,利于雾霾大气污染物的扩散。 答案 A 逆温现象 1.含义 在对流层,气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低,大约每升高100 米,气温降低0.6C。 这主要是由于对流层大气的主要热源是地面,离地面愈高,受热愈少,气温就愈低。但在一定 条件下,对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象
4、,称为逆温现象。 2.辐射逆温的发展过程 经常发生在晴朗无云的夜间或黎明,由于大气逆辐射较弱,地面辐射散失热量多,近地面气温 2 迅速下降,而高处大气层降温较小,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强, 日出后逆温层自下而上消失。 3.逆温的影响 (1)出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,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。 (2)加剧大气污染。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。 (3)“”对航空造成影响。 逆温 多出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高 空,对飞机飞行极为有
5、利,因为大气以平流运动为主,飞行中不会有较大的颠簸。 真 题 考 向 探 究 考向 逆温现象的特征与成因 (2015浙江文综,910)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 象兴趣小组在十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(1)(2)题。 (1)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 (2)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( ) 3 A
6、.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 解析 第(1)题,根据图示,强逆温层上界海拔低,故 A 对;逆温强度在 4 点左右达到最大, 而不是午夜,B 错;逆温现象 15点左右出现,10点左右消失,C 错;强逆温前半夜曲线陡、 增速快,后半夜曲线缓,降速慢,D 错。故选 A。第(2)题,逆温层上界峰值滞后于强逆温层上 界峰值,是因为夜晚山风将冷空气带到谷底,且冷空气向上运动需要一个过程,空气热量上下 传递存在时间差异。大气吸收地面辐射、散射、反射与大气成分相关,与昼夜无关,与高度无 关。下垫面反射率与地
7、面性质相关。综上所述,A、B、D 项错误,C 项正确。 答案 (1)A (2)C 考点二 大气的受热过程 核 心 知 识 再 现 1.两个来源 (1)大气最根本的能量来源: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 表现形式:a 选择性吸收、散射和 b 反射。 平流层臭氧吸收紫外线 吸收作用 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
8、尘埃使天空呈蔚蓝或白色(可对比月球) 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。 4 (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。具体图解如下: “” 为什么 高处不胜寒 ? 提示 近地面大气的主要、直接热量来源于地面辐射,海拔越低,距离地面越近,获得的地面 辐射越多,气温越高,海拔越高,距离地面越远,获得的地面辐射越少,气温越低。 高 分 素 养 提 升 (2017福建八县联考)读图,回答下题。 根据图中信息判断以下说法正确的是( ) A.晴朗天气,a 大部分为大气反射 B.湖泊湿地,b 能
9、和缓地加热大气 C.CO2增多,c 较少补偿地面失热 D.冰雪地面,ab 的转化率增加 解析 本题考查大气的热力作用。晴朗天气,大气反射弱;湖泊湿地,比热大,对大气的加热 作用慢;CO2增多,大气逆辐射增强,较多补偿地面热量;冰雪地面,地面的反射增加,地面 吸收热量减少,地面辐射减少,ab 的转化率减小。 答案 B 5 大气保温作用与削弱作用的实际应用 1.大气保温作用对气候变化的影响 (1)温室气体大量排放带来全球气温升高。 温室气体 排放 吸收地面 气温 全球 (CO2、CH4等) 增多 辐射增多 升高 变暖 (2)分析农业实践中的一些现象。 我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。 深秋
10、农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。 华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。 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。 2.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) 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:(如我国西北地区) (3)湿润内陆盆地:(如四川盆地) 3.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。 6 (2
11、)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。 真 题 考 向 探 究 考向一 火山灰对太阳辐射的影响 1.(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
12、温度下降。 答案 D 考向二 大雾形成的原因 2.(2015四川文综,34)雾是悬浮在近地面空气中的大量微小水滴或冰晶。下图为“中国年 平均雾日空间分布图”。据材料回答(1)(2)题。 (1)下列地区中,年平均雾日最少的是( ) A.福建沿海 B.黄海沿岸 C.准噶尔盆地 D.柴达木盆地 (2)与四川盆地内秋、冬季节多雾直接相关的是( ) A.秦岭阻挡冷空气南下 B.气流受地形阻挡抬升 C.受暖湿的东南季风影响显著 D.晴朗的夜间地面辐射冷却强 解析 第(1)题,根据图例读出柴达木盆地年平均雾日最少。故选 D。第(2)题,雾的形成条件 7 主要有降温、增湿和凝结核,主要类型有辐射雾、平流雾等。
13、与四川盆地内秋、冬季节多雾直 接相关的是晴朗的夜间地面辐射冷却强。故选 D。 答案 (1)D (2)D 考向三 大气的受热过程原理的应用 3.(经典高考题)随着矿物能源的大量消耗,大气中二氧化碳不断增多。充分利用太阳能,降低 二氧化碳排放,是工农业持续发展的重要途径。结合下图,回答问题。 (1)“”二氧化碳是一种温室气体。二氧化碳增多,是如何加强大气 温室效应 的? “”利用 温室效应 原理,我国北方地区冬季采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物。 (2)参考图,分别说明大棚技术对农业生产光、热、水条件的有利影响。 答案 (1)更多地吸收了地面长波辐射,提高了大气温度;增强了大气逆辐射,补偿了地面损
14、 失的热量。 (2)使冬季的太阳光照得以充分利用;提高了大棚内的温度,使作物在冬季也可种植(可以减轻 冻害,提高农业生产抗灾能力);有利于保持、调节大棚内空气和土壤的水分。 考点三 热力环流与等压面 核 心 知 识 再 现 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 8 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)温差关系:(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: 受热地(乙地):低空下凹、高空上凸
15、。 冷却地(甲地):低空上凸、高空下凹。 “【特别提醒】 要注意一些规律适用的前提。如 越接近地面气压越高”,这个规律一定要注 “意是在同一地点。 气温越高气压越低”,这个规律一定要注意是在只考虑热力因素的情况下 才能成立。 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)总是从高压指向低压。 4.常见的热力环流形式
16、(1)海陆风 9 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, 夜晚山坡比同高度的山谷降温快,气流下沉, 气压低,暖空气沿山坡上升,形成谷风 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。 “” 古诗云 何当共剪西窗烛,却话巴山夜雨时。 你能解释巴山为何多夜雨吗? 提示 巴山地区谷地众多,夜间风从山坡吹向谷地,
17、而山谷中气流则垂直上升,将水汽带上高 空,受冷凝云致雨。 (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 10 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。 【温馨提示】 在海陆风、山谷风的复习中,要注意其风向的变化实质不在于白天还是晚上, 而在于不同下垫面区域的温度对比关系。 高 分 素 养 提 升 1.(2017山东实验中学期末)海子写过一首诗面朝大海,春
18、暖花开,现在影视剧中往往让 女主角面朝大海,在海风吹拂下让头发向后飘逸以反映女主角的快乐心情。甲、乙两图分别是 “”“北半球某滨海地区海陆环流图 和 气温变化特征图”。读图回答下列问题。 (1)甲图中、四处气温最高的是( ) A. 处 B. 处 C. 处 D. 处 (2)为了完成材料中女主角头发向后飘逸的场景,应选择哪个时段完成拍摄( ) A.16 时至次日 8 时 B.8时至 16时 C.18 时至次日 6 时 D.6时至 18时 解析 第(1)题,近地面大气高度越高气温越低,故处温度大于处。大气下沉,推 算出大气温度低,大气下沉形成高压,处大气上升,原因为温度高,大气上升。故温度低 于。故
19、温度最高的是处。第(2)题,女主角面朝大海,头发向后飘逸,因此风从海洋吹向 陆地,即近地面海洋气压高于陆地气压,说明海洋气流垂直下降,陆地气流垂直上升,陆地温 度高于海洋温度,结合乙图可知,适宜时段为 8 时到 16时之间。 答案 (1)D (2)B 2.“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。 11 (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
20、。 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) 等压面图的判读方法(常考的 类图像之六) 【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。 1.判断气压高低 依据及判读思路如下: (1)气压的垂直递减规律。由于对流层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,PAPA,PDPD;在 L2中,PBPB,PCPC。 (2)同一等压面上
21、的各点气压相等。如上图中 PD PC 、PA PB 。综上分析可知: 12 PBPAPDPC。 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“高凸低凹”。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:裸地类似陆地,绿地类似海洋。 (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
22、晴朗天气,日较差较大,如上图中 B 地。 真 题 考 向 探 究 考向一 据等压面判断风向 1.(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由甲流向乙是南风,由于地转偏向力 13 的影响,北半球向右偏,南风偏转成西南风。B 项正确。 答案 B 考向二 城市热岛效应 2.(2015四川文综,
23、78)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.40N 附近大陆西岸 C.回归线附近大陆东岸 D.40N 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 解析 第(1)题,由图读出该城市冬季平均气温在 0以下,40N附近大陆东岸为温带季风或 温带大陆性气候,气温与其比较吻合。而 40N附近大陆西岸主要为地中海气候或温带海洋性 气候,回归线附近为热带、亚热带气候,冬季均温大于 0,因此排除
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