2019-2020年高中地理 專題2.1 冷熱不均引起大氣運動（講）（提升版）（含解析）新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中地理 專題2.1 冷熱不均引起大氣運動（講）（提升版）（含解析）新人教版必修1 【核心突破】 核心要點一 大氣的受熱過程及原理 【歸納總結】 1．大氣受熱過程 地面輻射是對流層大氣熱量的直接來源，太陽輻射是根本來源，大氣的受熱過程具體圖解如下： 由圖可知大氣受熱的過程： “太陽暖大地”：太陽輻射能是地球上最主要的能量來源，雖然需要穿過厚厚的大氣，但大氣直接吸收的太陽輻射能量很少，只有臭氧和氧原子吸收一部分波長較短的紫外線，水汽和二氧化碳吸收波長較長的紅外線，而能量最強的可見光被吸收的很少，絕大部分透過大氣射到地面，地面因吸收太陽輻射能增溫。 “大地暖大氣”：地面增溫的同時向外輻射熱量。相對于太陽短波輻射，地面輻射是長波輻射，除少數透過大氣返回宇宙空間外，絕大部分被近地面大氣中的水汽和二氧化碳吸收，使大氣增溫。 “大氣返大地”：大氣在增溫的同時，也向外輻射熱量，既向上輻射，也向下輻射，其中大部分朝向地面，稱為大氣逆輻射，大氣逆輻射把熱量還給地面，在一定程度上補償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用。 2.大氣保溫作用原理在生產生活中的應用 (1)解釋溫室氣體大量排放對全球變暖的影響 (2)在農業(yè)中的應用：利用溫室大棚生產反季節(jié)蔬菜；利用煙霧防霜凍；果園中鋪沙或鵝卵石不但能防止土壤水分蒸發(fā)，還能增加晝夜溫差，有利于水果的糖分積累等。 【方法技巧】 1. 影響地面輻射的因素 影響地面輻射的因素有緯度和下墊面。就緯度而言，緯度越高的地方，獲得太陽輻射的量越小，所產生的地面輻射就越弱；就下墊面而言，由于下墊面性質不同，它們能吸收和反射太陽輻射的能力也不同，因此導致在同緯度不同地區(qū)，獲得的太陽輻射能不同，從而產生地面輻射差異。 2.大氣對地面的保溫作用的簡化認識 “太陽暖大地，大地暖大氣，大氣還大地” 【典題探究】 【例1】讀下面大氣受熱過程圖，回答(1)～(2)題。 (1)使近地面大氣溫度升高的熱量傳遞過程順序是( ) A．①—②—③ B．①—④—② C．②—③—④ D．③—④—② (2)影響近地面大氣溫度隨高度升高而遞減的是箭頭( ) A．① B．② C．③ D．④ 【答案】 (1)B (2)B 【例2】地面輻射與地面吸收的大氣逆輻射之差稱為有效輻射。讀下圖并結合所學知識，回答(1)～(2)題。 黃河流域多年平均年有效輻射總量等值線圖(單位：MJ/m2) (1)關于甲、乙、丙三地多年平均年有效輻射總量的空間分布，下列敘述正確的是 ( ) A．由甲地向乙地急劇增加 B．由乙地向丙地急劇增加 C．由甲地向丙地逐漸減少 D．由丙地向乙地逐漸減少 (2)關于地面輻射和大氣逆輻射，下列敘述不正確的是 ( ) A．地面輻射與下墊面性質有關 B．地面溫度越高，地面輻射越弱 C．空氣溫度越低，大氣逆輻射越弱 D．空氣濕度大、云量多，大氣逆輻射強 【變式精練】 1.結合圖文材料，回答問題。 隨著礦物能源的大量消耗，大氣中二氧化碳不斷增多。充分利用太陽能，降低二氧化碳排放，是工農業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要途徑。 (1)二氧化碳是一種溫室氣體。二氧化碳增多，是如何加強大氣“溫室效應”的？ (2)利用“溫室效應”原理，我國北方地區(qū)冬季采用大棚技術種植蔬菜、花卉等作物。參考上圖，分別說明大棚技術對農業(yè)生產光、熱、水條件的有利影響。 【解析】解答該題關鍵抓住以下兩點：第(1)題，能從大氣對地面輻射的吸收和大氣逆輻射兩方面來描述大氣的溫室效應；第(2)題，知道大棚利用的是溫室效應原理，但也要注意其與溫室效應的區(qū)別。 【答案】 (1)更多地吸收了地面長波輻射，提高了大氣溫度；增強了大氣逆輻射，補償了地面損失的熱量。 (2)使冬季的太陽光照得以充分利用；提高了大棚內的溫度，使作物在冬季也可種植(可以減輕凍害，提高農業(yè)生產抗災能力)；有利于保持、調節(jié)大棚內空氣和土壤的水分。 2.葡萄的糖分含量越高，釀制出的葡萄酒酒精度越高。葡萄生長過程中，特別是成熟期的光照及晝夜溫差與其糖分積累呈正相關。右圖為法國某地典型的葡萄種植園景觀，世界上酒精度最高(16.2度)的優(yōu)質葡萄酒就是使用該地及其附近所產的葡萄釀制而成的。 (1)根據材料信息可判斷出圖示葡萄園景觀最有可能位于法國________部。 (2)簡述圖示葡萄種植園中地表鵝卵石對葡萄生長的影響。 【答案】(1)南 (2)鵝卵石利于保持土壤水分(利于地表水下滲，防止土壤水分蒸發(fā))；鵝卵石白天(受到太陽輻射)增溫快，夜間降溫也快，增大氣溫的日較差，利于葡萄的糖分積累。 核心要點二 熱力環(huán)流的形成 【歸納總結】 1．熱力環(huán)流的形成過程 近地面冷熱不均→空氣的垂直運動(上升或下沉)→同一水平面上存在氣壓差異→空氣的水平運動→形成熱力環(huán)流。如下圖所示： 2.常見的三種熱力環(huán)流形式 (1)城市風 由于城市人們的生產、生活釋放出大量人為熱，使城市氣溫升高，空氣上升，與郊區(qū)下沉氣流形成城市熱力環(huán)流，下沉氣流又從近地面把郊區(qū)污染物帶入城市中心，嚴重污染了城市環(huán)境。因此，為了減輕城市污染，如何減少化石燃料的使用量及如何布局郊區(qū)工業(yè)及衛(wèi)星城市，成為人們普遍關心的問題。 一般將綠化帶布局于氣流下沉處及下沉距離以內，而將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布局于下沉距離之外。 (2)海陸風 白天在太陽照射下，陸地增溫快，氣溫比海上高，空氣膨脹上升，高空氣壓比原來氣壓升高，空氣由大陸流入海洋；近地面陸地形成低氣壓，而海洋上因氣溫低，形成高氣壓，使下層空氣由海洋流入大陸，形成海風。夜間與白天大氣的熱力作用相反而形成陸風。 (3)山谷風 白天因山坡上的空氣增溫強烈，于是暖空氣沿坡上升，形成谷風(如圖a)。夜間山坡上的空氣迅速冷卻，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷地，形成山風(如圖b)。 城市風環(huán)流的方向不隨時間而變化，因為市區(qū)的氣溫總是高于郊區(qū)。而海陸風環(huán)流和山谷風環(huán)流的流向則隨晝夜的變化而向相反的方向變化，因為海與陸、山與谷的氣壓高低隨晝夜改變而改變。 【方法技巧】 1.等壓面和等壓線的區(qū)分 氣壓的分布是用等高面上等壓線的分布來表示的，等壓線是某一海拔相等的等高面與空中若干個不同等壓面相割(由于氣壓自地面向上遞減，因此自下而上有很多數值逐漸減小的等壓面)，在等高面上所形成的許多交線。與地形分布中的等高線原理相似； 等壓面上凸區(qū)對應等壓線的高值區(qū)，則為高氣壓，反之則為低氣壓，如下圖。如果各地氣壓相等，則等壓面就是等高面，等高面上無等壓線?？梢院唵卫斫鉃椋旱葔好媸窃诖怪狈较蛏系臍鈮鹤兓葔壕€是在水平方向上的氣壓變化。 2.等壓面(線)圖的閱讀技巧 結合下圖說明閱讀等壓面的基本技巧和應注意的問題： （1）從等壓面的定義看，PA′＝PB′＝1000 hPa，PD′＝PC′＝500 hPa。 （2）從氣壓的概念看，在空氣柱L1、L2中，距離地面愈近，上方空氣柱越長，則氣壓值越高，所以氣壓值隨海拔高度的升高而遞減，則PA′＞PA，PD＞PD′，PB＞PB′，PC′＞PC。由此我們可以總結出氣壓與海拔高度之間的關系是氣壓隨海拔高度的升高而降低。 （3）A點相對于B點、C點相對于D點來說都是低壓區(qū)，其附近等壓面向下凹陷；B、D兩點為高壓區(qū)，等壓面向上凸起。由此我們總結出同一水平面氣壓高低與等壓面形狀之間的關系是“凸高凹低”。 （4）綜合以上分析，A、B、C、D四點氣壓值的排序應為PB＞PA＞PD＞PC，進而可知圖示地區(qū)的大氣環(huán)流流向為B→A→D→C。 （5）等壓面的凸凹，主要跟下墊面的冷熱有關。A、B兩處的氣壓差異是由地面熱力狀況的差異引起空氣的上升、下沉運動所致。地面溫度較高處，空氣受熱膨脹上升，地面氣壓較低；地面溫度較低處，空氣冷卻收縮下沉，地面氣壓較高。因此我們可以根據地面氣壓高低，反推地面的冷熱狀況。A處近地面氣壓低，說明空氣受熱上升，從而得出該地面溫度較高的結論。 3.根據氣壓分布規(guī)律判斷氣壓高低 （1）同一水平面上，近地面氣溫高的地方氣壓低，氣溫低的地方氣壓高，這主要取決于空氣密度的大小。氣溫高的地方空氣膨脹上升，近地面空氣密度小、氣壓低；氣溫低的地方正好相反。 （2）垂直方向上，隨著海拔升高，氣壓降低，這取決于不同高度所承擔的空氣柱的長度不同。如右圖所示：A點所在平面承受空氣柱的高度為h2，B點為h1，h2＞h1，故A點氣壓高于B點。 【典題探究】 【例3】圖Ⅰ示意某沿海地區(qū)海陸風形成的熱力環(huán)流剖面圖，圖Ⅱ為該地區(qū)近地面與600米高空垂直氣壓差的分布狀況，讀圖回答(1)～(2)題。 (1)有關氣壓分布狀況的敘述，正確的是( ) A．①地氣壓低于②地 B．③地氣壓高于④地 C．近地面同一等壓面的分布高度①地比②地低 D．高空同一等壓面的分布高度④地比③地更高 (2)下列說法正確的是( ) A．a的風向為東南風 B．b為上升氣流 C．c的風向為西南風 D．d為上升氣流 【解析】 第(1)題，由圖Ⅱ知近地面和高空的氣壓差甲地大于乙地，近地面氣壓應高于高空氣壓，結合熱力環(huán)流中高空、地面氣壓對應關系知甲地近地面是高壓，高空是低壓，乙地近地面是低壓，高空是高壓。第(2)題，根據甲、乙兩地氣壓甲高于乙分析，b為下沉氣流，d為上升氣流，由于南北半球無法確定，a、c兩處風向可能左偏也可能右偏。 【答案】 (1)B (2)D 【例4】凍雨是上層的過冷水滴、冰晶、雪花進入中間暖層化為水滴，再降落到近地面并接觸到0C或以下物體立即凍結的特殊天氣現象。下列氣溫的垂直分布示意圖中，最有可能形成凍雨的是( ) 【答案】B 【變式精練】 3.讀圖，回答(1)～(2)題。 (1)下列敘述正確的是 ( ) A.一天中最高氣溫出現在山谷 B.山頂氣溫日變化最小 C.山頂冬季日溫差大于夏季日溫差 D.山谷冬季日溫差遠大于夏季日溫差 (2)導致一天中最低溫出現在山谷的主要原因是 ( ) A.山谷地形閉塞，降溫快 B.夜間吹谷風，谷地散熱快 C.夜間吹山風，冷空氣沿山坡下沉積聚在谷地 D.谷地多夜雨，降溫快 【解析】由圖可知，冬季一天中最高氣溫出現在陡崖；山頂冬季氣溫日較差小于夏季日溫差；山谷冬季日溫差約11℃，夏季日溫差約13℃。比較山頂、陡崖、山谷三地日溫差可知，山頂日溫差最小。一天中最低溫出現在山谷，約4時左右，此時吹山風，冷空氣沿山坡下沉積聚在谷地。 【答案】(1)B (2)C 4.下圖中四幅氣溫垂直分布圖反映了一次霧霾天氣的生消過程。讀圖，正確反映霧霾天氣生消過程的是( ) A．a→b→c→d B．d→a→b→c C．c→d→a→b D．b→c→d→a 【解析】大氣越穩(wěn)定，越有利于霧霾的形成，而逆溫出現時大氣較穩(wěn)定，故霧霾的生消過程與逆溫過程大體一致。圖中bcda順序，是逆溫由出現到消失的過程。故選D項。 【答案】D 讀圖2“北半球某地近地面與高空氣壓狀況(熱力原因形成)示意圖”，完成5-6題。 5．關于圖示四地的說法，正確的是 A．氣溫：甲>乙>丁>丙 B．氣壓：甲>乙>丙>丁 C．密度：乙>甲>丁>丙 D．海拔：丙>丁>甲>乙 6．此時，圖中M地吹 A．東北風 B．東南風 C．西北風 D．西南風 【答案】5.B 6.A 考點：該題考查三圈環(huán)流。 核心要點三 大氣的水平運動 【歸納總結】 1.影響大氣水平運動的作用力 風是在水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力共同作用下形成的，三力特點具體如下表所示： 水平氣壓梯度力 地轉偏向力 摩擦力 方向 垂直于等壓線，指向低壓區(qū) 與風向垂直，北半球向右偏、南半球向左偏 與風向相反 作用 促使空氣由高壓區(qū)流向低壓區(qū)，形成風，既影響風速又影響風向 促使風向偏離水平氣壓梯度力的方向，只影響風向不影響風速 對風有阻礙作用，可減小風速，既影響風速又影響風向 大小 由氣壓梯度決定 (等壓線疏則小，密則大) 隨風速增大而增大，隨緯度升高而增大 與下墊面狀況有關 2．不同情況下風向特點； 風 理想狀態(tài) 高空風 近地面風 作用力 水平氣壓梯度力 水平氣壓梯度力、地轉偏向力 水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力 風向 垂直等壓線，由高壓區(qū)流向低壓區(qū) 與等壓線平行 與等壓線間有夾角，由高壓吹向低壓 【方法技巧】 在等壓線圖上，任一地點的風向和風力的確定 1.風向 在近地面水平等壓線圖中，一般要求作水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力、風向等。從風向的決定因素來看，它是三個力的合力方向。 第一步，作水平氣壓梯度力。氣壓梯度力從高壓指向低壓，并且與等壓線垂直。 第二步，作風向。近地面風向在水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力作用下和等壓線斜交，并成一銳角。風向由于地轉偏向力的作用，在南半球左偏，在北半球右偏。在作圖時，北半球近地面風向應畫在水平氣壓梯度力的右側，并成一銳角；南半球反之。 第三步，作地轉偏向力。地轉偏向力始終與風向成90度夾角，北半球地轉偏向力在風向的右側與之垂直，南半球相反。 第四步，作摩擦力。摩擦力阻礙風的運動，與風向相反。 【注意】判斷風向一定要看清條件：是否考慮摩擦力，若不考慮則風向平行于等壓線；若考慮則風向與等壓線有一夾角。后者風向的判斷方法是：先確定水平氣壓梯度力方向，然后向左或向右(據半球確定)偏轉大約30～45即為實際風向(即近地面風向)。 2.風力 同一氣壓場中風力的大小，關鍵在于等壓線的疏密程度：等壓線密，水平氣壓梯度力大，風力就大，相反風力就小。 【拓展探究】 什么是風向及影響風速的原因 1.風向是指風的來向。即風從哪個方向來,就以此來命名風向。例如我國東部地區(qū)夏季風主要從東南方向吹來,因此說夏季吹東南風。 2.影響風力大小的最根本因素是水平氣壓梯度力的大小,水平氣壓梯度力大,則風力大。同一等壓線圖上等壓線密集,水平氣壓梯度力大,風力大;不同等壓線圖上,要根據單位距離間的氣壓差,判斷水平氣壓梯度力的大小,單位距離間的氣壓差大則水平氣壓梯度力大,風力大。 3.風力大小還需考慮摩擦力的大小,地面摩擦力大,是因為地面障礙多,阻擋作用強,風力減小。一般摩擦力的影響可達到離地面1500米左右的高度,在這范圍內的風向都斜穿等壓線。摩擦力愈大,風向與等壓線之間的夾角愈大,摩擦力愈小,其夾角愈小。當摩擦力為零時(高空的情況),風向便平行于等壓線了,因此在實際大氣中因摩擦力隨高度增加而逐漸減小,即愈往高空,風向與等壓線之間的夾角愈小。最后,風向與等壓線平行,這就是風向隨高度變化最一般的規(guī)律,風速則隨高度增加而加大。陸地表面和海洋表面的摩擦力不同,地面摩擦力大,海洋表面摩擦力小,所以在相同的氣壓條件下,陸地表面的風與等壓線間的夾角大,風速小;海洋表面的風與等壓線的夾角小,風速大。 【典題探究】 【例5】下圖示意某一等高面。P1、P2為等壓線，P1、P2之間的氣壓梯度相同。①～⑧是只考慮水平受力，不計空氣垂直運動時，O點空氣運動的可能方向?；卮?1)～(2)題。 (1)若圖示為北半球，P1>P2，則O點風向為 ( ) A.④或⑤ B.③或④ C.⑥或⑦ D.⑤或⑥ (2)若圖示為高空等高面，P1
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