【优质文档】高一地理冷热不均引起大气运动.pdf
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1、优秀学习资料欢迎下载 第二章地球上的大气 第一节冷热不均引起大气运动 目标定位 1运用图示说明大气的受热过程。2.通过实验说明热力环流的形成,并且能够用事实 解释自然界中的热力环流。3.运用图示解释风的形成。4.结合物理上力的合成原理进行图文 分析,形成跨学科综合分析能力。 核心点一大气的受热过程 由图可知: (1)“太阳暖大地” :太阳辐射能是地球最主要的能量来源。太阳辐射在穿过 大气层时,部分能量被吸收(臭氧和氧原子吸收大部分波长较短的紫外线,水汽和二氧化碳 吸收一部分波长较长的红外线)和反射 (云层和大颗粒尘埃反射作用较强); 大部分透过大气层 射到地面,地面因吸收太阳辐射能而增温。 (
2、2)“大地暖大气”:地面增温的同时向外辐射热量。相对于太阳短波辐射,地面辐射 是长波辐射, 除少数透过大气返回宇宙空间外,绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳 吸收,使大气增温。 (3)“大气还大地”:大气在增温的同时,也向外辐射热量,既向上辐射,也向下辐射, 其中大部分朝向地面,称为大气逆辐射,大气逆辐射把热量还给地面,在一定程度上补偿了 地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。 方法技巧 图示法记忆太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射与大气温度变化的关系 优秀学习资料欢迎下载 核心点二热力环流的形成与常见的热力环流 1 热力环流的形成 2常见的热力环流 (1)海陆风 白天在太阳照射下,陆地增
3、温快,气温比海上高,空气膨胀上升,高空气压升高,空气 由陆地流入海洋;近地面,陆地形成低气压,海洋上空因有空气下沉,形成高气压,使近地 面空气由海洋流入陆地,形成海风(如图a)。夜间,陆地降温快,气温比海上低,空气冷却 收缩,地面气压比海面高,使近地面空气由陆地吹向海洋,形成陆风(如图 b)。 (2)山谷风 白天,山坡接受太阳辐射强,空气增温强烈,暖空气沿坡爬升,形成谷风(如图 c);夜 间因山坡空气迅速冷却,密度增大,因而沿坡下滑,流入谷底,形成山风(如图 d)。 (3)城市风 城市人口集中,工业发达,居民生活、工业生产和交通工具消耗大量的煤、石油、天然 气等燃料, 释放出大量的人为热,因而
4、导致城市气温高于郊区,使城市犹如一个温暖的岛屿, 人们称之为“城市热岛”。由于城市热岛的存在,引起空气在市区上升,在郊区下沉,下沉 气流又从近地面流向城市中心,在市区和郊区之间形成了小型的热力环流(如下图 ),称为城 市风。 优秀学习资料欢迎下载 思维拓展热力环流是大气运动的一种最简单的形式,它是空气在立体空间的运动形 式。这部分内容的难点在于对垂直方向上气压分布的分析。突破这一难点,需要牢记两点: 第一, 垂直方向上气压随高度增加而递减;第二, “高气压 ”和“低气压 ”是指同一水平面 相比较。 核心点三大气的水平运动 大气水平运动(风)的方向受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的共同作用。
5、 1水平气压梯度力 (1)方向:垂直于等压线,从高压指向低压。 (2)影响:大气水平运动的原动力,既决定风向,又影响风速。只受水平气压梯度力的 作用,风向垂直于等压线并指向低压(这种风仅在空气质点做水平运动的初始状态存在)。水 平气压梯度力越大,风速越大。如下图: 2地转偏向力 (1)方向:与风向垂直,北半球偏右,南半球偏左。 (2)影响:只影响风向,不影响风速;北半球右偏,南半球左偏。 在水平气压梯度力的作用下,风速增大, 地转偏向力也增大,当地转偏向力与水平气压 梯度力大小相等,方向相反,即二力达到平衡状态时,风向与等压线平行不再偏转。这种风 仅在高空 (摩擦力较小,忽略不计)存在。如下图
6、: 3摩擦力 (1)方向:与风向相反。 (2)影响:既减小风速,也影响风向。 近地面的风在水平气压梯度力、地转偏向力、 摩擦力的共同作用下,风向与等压线之间 成一夹角。当摩擦力、地转偏向力的合力与水平气压梯度力达到平衡(三力的合力为0)时, 风向斜穿等压线。如下图: 优秀学习资料欢迎下载 方法技巧 等压线图判读时注意的问题 (1)在等压线图上,确定任一点的风向。 在等压线图中,过某点作等压线的垂线(由高压指向低压,并非一定指向低压中心), 该方向为水平气压梯度力的方向。 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 角,画出实线箭头,即为经过
7、该点的风向。如下图。 (2)根据等压面 (线)的凸凹确定气压的高低。 气压变化的基本规律:气压随海拔高度上升而下降。 若等压线向上凸(即向气压变低的方向凸),则表明该处气压比同一海拔高度上的其他 地方高,反之则低(高低规律:凸高为高,凸低为低),如下图。 在图上取一最大凸点A,过 A 点作一水平线 (即代表一等高面),与其他一系列等压面相 交,通过与各交点的值相比较可以看出,A 处气压值最大(水平等压线的高低判断也符合规 律)。 类型 1 大气的受热过程和保温效应 读“大气的保温作用示意图”,完成下列问题。 (1)上图中 A 表示辐射, B 表示辐射, C 表示辐射。 (2)由图可知,大气对地
8、面之所以具有保温作用,就是因为大气吸收使大气增 温,同时又以的形式把热量归还给地面的缘故。 (3)太阳辐射和地面辐射相对而言,辐射波长较长的是。 (4)在寒冷的冬天,农民往往在麦田边燃烧大量的湿草来防御寒潮,试用所学知识解释 其原理。 答案(1)太阳地面大气逆 优秀学习资料欢迎下载 (2)地面辐射大气逆辐射 (3)地面辐射 (4)燃烧湿草可产生大量的浓烟,它可以强烈吸收地面辐射,然后又以大气逆辐射的形 式把部分热量返还给地面,从而使地面辐射热量损失减少,降温减慢, 减少寒潮造成的损失。 解析由图可以看出地面辐射的热量大部分被大气吸收,并以大气逆辐射的形式将部分 热量返还地面, 从而对地面起保温
9、作用;天空中有云或烟雾,可以更多地吸收地面辐射,使 大气逆辐射作用加强。 云层和大颗粒尘埃的反射作用最强,故多云的白天或者扬沙天气时,太阳辐射弱, 气温 较晴朗的白天稍低。空气中的二氧化碳和水汽对长波辐射吸收强烈,其含量较大时, 大气吸 收的地面长波辐射较多,大气逆辐射增强,保温作用明显, 故多云的夜晚比晴朗的夜晚气温 稍高。 变式练习 1下图是“我国某地区两天的气温日变化曲线图”,读图回答下列问题。 (1)A 、B 两条曲线中,表示阴天时气温变化的是。 (2)白天阴天,气温比晴天时较,这是由于。 (3)夜晚阴天,气温比晴天时较,这是由于。 (4)霜冻多出现在晴天夜里是因为_ 。 答案(1)B
10、(2)低云的反射减少了到达地面的太阳辐射(3)高有云的夜晚,大气 逆辐射更强,补偿了地面损失的热量(4)晴天夜间大气逆辐射弱,地面降温幅度大 解析云量的多少既影响大气对太阳辐射的削弱作用,也影响大气对地面的保温效应。 阴天时, 白天大气对太阳辐射的削弱量大,夜晚对地面保温作用强,故昼夜温差小; 晴天时, 由于白天削弱量少,故气温高,而夜间逆辐射弱,故气温低,昼夜温差大,故夜间易发生霜 冻。 类型 2 热力环流的形成及高低气压判断 下图为“北半球某地区上空等压面状况图”,读图分析回答下列问题。 (1)a、 b 两个等压面中数值较大的是,理由是。 (2)在近地面,陆地与海洋比较,气压较高的是。 (
11、3)仅考虑热力因素,在图中画出海陆间的热力环流。 (4)此时,北半球为季(节),判断理由是。 优秀学习资料欢迎下载 答案( 1)b 近地面空气密度大(2)海洋(3) (4)夏陆地为低压,仅考虑热力因素,低压是因为大气受热膨胀上升而产生的,所以 陆地气温高于海洋,为夏季。 解析本题主要考查学生对等压面知识的理解和应用。由图可知与海洋对应的高空等压 面下凹,近地面等压面上凸,然后结合“高高低低 ”规律,即等压面向“ 高”空弯曲, 此处 气压比同一水平面上其他各点“高 ”;等压面向 “低”空弯曲, 此处气压比同一水平面上各 点“低”。季节的判断需依据海陆热力性质的差异。第(1)题,同一地区地面与高空
12、比较, 总是近地面气压高于高空气压。因为越往高空大气越稀薄,气压越低。第(2)题,解答该题 要注意两点, 一是可用 “高高低低 ”规律, 即等压面向 “ 高”空弯曲, 此处气压比同一水平 面上其他各点 “高 ”,等压面向 “低” 空弯曲, 此处气压比同一水平面上各点“低”;二是 高、低压的比较前提是同一水平面上的比较。第(3)题,热力环流的绘画切入点是根据等压 面知识找出近地面海洋、陆地何处气压低,何处遇热,何处受冷,进而根据热力环流四过程 即受热不均 垂直运动 同一水平面气压差异 水平运动画出。第(4)题,判断季节时,还 应该理解海陆热力性质差异 海水热容量大于陆地,海水升温慢降温也慢,陆地
13、则相反, 这样冬季气温海洋高于陆地,夏季气温海洋低于陆地。 等压面图的判断 (1)无论高空还是近地面,等压面向上凸起的地方是高气压,等压面下凹的地方是低 气压(可简化为“上凸高压,下凹低压”) ,因近地面与高空气压类型相反,故同一地区近地 面与高空的等压面凹凸方向相反。 (2)在水平方向上,气流是从等压面上凸的地方(高压区)水平流向下凹的地方(低 压区) ;在同一地点的竖直方向上,高空的高压也比低空的低压气压低。 (3)热力环流中,近地面温度较高的地点为低气压区。 变式练习 2下图是“某地高空等高面与等压面关系示意图”。读后完成下列问题。 (1)图中点至点,气压最高的是,气压最低的是。 (2)
14、A 、B 两地受热的是,该地空气垂直运动的原因是;冷却 的是,该地空气垂直运动的方向是。 (3)用带有方向的箭头画出热力环流。 答案(1)(2)B受热膨胀A下沉(3)近地面由A 流向 B,高空由B 地的 高空流向 A 地的高空;垂直方向是A 地下沉, B 地上升。图示如下: 优秀学习资料欢迎下载 解析本题主要考查有关热力环流形成的知识。解答本题的关键是从高空等压面的凸凹 入手,逐步推理。从图中可以看出在A 地 3 000 米高空附近等压面下凹,B 地等压面上凸, B 地高空的气压高于A 地高空的气压(或点气压大于点气压,、三点气压相等, 点气压又大于点气压,故点气压大于点气压),这说明A 地空
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