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1、第3讲对流层大气的受热过程及大气运动,【最新考纲】大气的受热过程。【权威解读】1.能说出大气的受热过程,并理解大气对太阳辐射的削弱作用及对地面的保温作用。2.能理解热力环流的形成原理,大气水平运动的影响因素及风向的判断。3.能阅读、分析和判读等温线分布图、等压线分布图和等压面分布图,并能运用已学知识分析解决问题。2015权威预测2015年高考对本讲内容的考查仍将以热力环流原理及应用、等压线和风为主,以区域气候要素等值线图为背景,考查获取信息,运用知识分析生活中实际问题的能力。题型以选择题形式为主。,一、大气的垂直分层,降低,升高,降低,升高,误区警示对流层在不同纬度厚度不同,低纬度为1718
2、km,中纬度为1012 km,高纬度为89 km;平流层的2227千米处存在臭氧层,是地球生命的天然屏障。,二、对流层大气的受热过程,1大气对太阳辐射的削弱作用(1)表现形式:a选择性、散射和b。(2)削弱强度:对流层大气基本上不能直接吸收 的能量。2地面辐射和大气辐射(1)两大过程地面增温过程:地面吸收透过大气的A 升温。大气增温过程:大气吸收B 增温。(2)大气保温作用:e 会使地面增温。,吸收,反射,太阳辐射,太阳辐射,地面辐射,大气逆辐射,学法指导(1)大气保温作用可以归纳成易于理解和掌握的“知识串”:太阳辐射地面吸收地面增温地面辐射大气吸收大气升温大气逆辐射。(2)近地面大气主要、直
3、接的热源是地面,而不是太阳辐射。,3影响地面辐射的主要因素(教材 P46)(1)纬度因素:太阳辐射强度从 递减。(2)下垫面因素:影响 的太阳辐射比例。(3)其他因素:其中 的影响最大。,低纬向两极,吸收和反射,气象因素,3完成热力环流的形成过程。,低,热,冷,冷,高,高,三、热力环流形成的原理 1填图:填出近地面的冷热状况和气压高低。2画图:用箭头标出气流的运动方向。,垂直,水平,4大气环流的根本原因:地面间的热量差异。,误区警示(1)“高压”和“低压”是针对同一水平面上的气压差异而言的,在垂直方向上永远是近地面的气压高于高空气压,因此,高压的数值并不一定大于低压的数值。(2)风从高压吹向低
4、压是针对同一水平面而言的。在垂直方向上气流则有可能由低气压区流向高气压区。,四、大气的水平运动风 1形成的直接原因:水平气压梯度力,即促使大气由 流向 的力。该力 于等压线并由高压向。,高气压区,低气压区,垂直,低压,2高空中的风和近地面的风比较,地转偏向,平行,地转偏向,摩擦,夹角,巧学易记数字法记忆大气的水平运动一个直接原因:形成风的直接原因水平气压梯度力;二种风:高空中的风风向平行于等压线;近地面的风风向与等压线斜交;三种力:水平气压梯度力方向垂直于等压线,指向低压;地转偏向力始终与风向垂直;摩擦力始终与风向相反。,考点一大气受热过程原理的应用【图解考点】图解太阳辐射能的传递转换过程 大
5、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:,指点迷津:大气增温指近地面大气的增温。近地面大气主要的、直接的热源是地面,但并不意味着整个地球大气层主要的、直接的热源是地面。整个地球大气层主要的、直接的热源是太阳辐射。,【融会贯通】1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 白天大气的 作用和夜晚大气的 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 作用和夜晚大气的 作用都弱昼夜温差大。(3)下垫面性质:下垫
6、面的比热容大增温和降温速度都昼夜温差,如海洋的昼夜温差一般于陆地。,稀薄,削弱,保温,削弱,保温,小,慢,小,2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蒸发,还能增加昼夜,有利于水果的糖分积累等。误区警示“温室大棚的作用”不同于“大气的温室效应”。“大气的温室效应”主要指大气的保温作用,而“温室大棚”除了具有保温作用外,还具有保持、调节大棚内空气和土壤水分的作用。,水分,温差,1.为什么说“高处不胜寒”?提示:地面是近地面大气的直接热源,离地面越高,获得的地面
7、辐射热量越少,气温越低。2白天阴天时气温比较低的原因是什么?提示:这主要是由大气对太阳辐射的削弱作用引起的。厚厚的云层削弱了到达地面的太阳辐射,所以气温低。,例1大气的受热过程【典型例题】2013北京文综,5下图为地球大气受热过程示意图。读图,回答问题。,大气中()A臭氧层遭到破坏,会导致增加 B二氧化碳浓度降低,会使减少 C可吸入颗粒物增加,会使增加 D出现雾霾,会导致在夜间减少【了解意图】本题以大气受热过程示意图为背景,考查大气受热过程及影响因素,意在考查考生调动和运用知识的能力。,【获取信息】,提示1.紫外线减少红外线长波辐射红外线长波辐射红外线长波辐射(地面辐射)减少2.削弱(反射)减
8、少减少增加削弱增强较高小 答案B,【对点演练】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“
9、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2 600和2 700之间,丙地小于2 000。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向下的部分,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,地面,高空
10、,1100hpa,1060hpa,1020hpa,冷却,冷却,受热,高压,低压,低压,低压,高压,高压,A,B,C,考点二 热力环流形成与等压面的判读,【图解考点】热力环流的形成原理,考点二 热力环流形成与等压面的判读,受热,冷却,A,B,C,D,图中空气在、B、C、四点的流向如何?、四点气压值由高到低排列顺序?DABC,地面,高压,低压,高压,低压,高空,理解热力环流的形成过程,关键抓住以下两点关系:(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、处风向所示)。,等压面图的判读方法等压面是空间气压值相等的点组成的面,等压线是同一水平面
11、上气压值相等的点组成的线。等压面图表示气压的垂直分布状况,等压线图表示气压的水平分布状况。,(1)在同一地点不同海拔高度上,海拔越高,气压越低。如图PAPE。(2)在近地面,气温越高,气压越低;气温越低,气压越高。如图PAPB,PAPC。(3)同一水平面上,高压区等压面都向高空凸起,低压区等压面都向低空凹陷,即“凸高凹低”。(4)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。,【融会贯通】常见热力环流形式1海陆风(1)成因分析海陆热力差异是前提和关键,快,低于,海洋,陆地,快,高于,陆地,海洋,(2)影响与应用海陆风使海滨地区气温日较差,夏季气温,空气较湿润,是避
12、暑的好地方。2山谷风(1)成因分析山坡的热力变化是关键,减小,低,(2)影响与应用山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向,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。,上升,快,低,快,下沉,高,谷底,3市区与郊区之间的热力环流(1)成因分析“城市热岛”的形成是突破口,(2)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,而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之。,内,外,高,上升,下沉,郊区,城市,技法点拨 城郊温差越大,城市热岛效应越明显 城市和郊区之间,温差越大(而不是城市中心温度越高),热力环流越强烈,热岛效应越明显。例如,从下图中可知等温线
13、向低温弯曲最大处气温日较差最大,出现在前一日22时左右,城市热岛效应最明显,而不是出现在市中心温度最高(21以上)的后一日15时左右。,例2热力环流【典型例题】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。完成下题。,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【了解意图】本题主要考查降水日变化的特点和原因,旨在考查考生读图及阐释地理原理的能力。,【获
14、取信息】,提示夜晚白天高上升下沉少降低下沉抬升降水 答案C【特别提醒】该地夜晚的降雨不是由近地面水汽凝结形成的,逆温层导致气流稳定,不易形成降水;上升气流易形成降水。要熟练掌握热力环流的基本原理,山谷风是热力环流原理在生活中的运用,谷地地区白天和夜晚的气流运动特征是学习中的难点,可以通过示意图的方式加深理解。“巴山夜雨”的成因与此类似。,【对点演练】2读合肥的城市热岛示意图,完成(1)(2)题。,(1)热岛效应形成了市、郊之间的热岛环流,称为城市风系,在近地面的风又称为乡村风。M地乡村风的风向是()。A东南风 B东北风 C西北风 D西南风(2)能正确表示N地近地面在垂直方向上等温面与等压面关系
15、的图示是()。,解析第(1)题,由于市区工业、交通、人口集中,形成大量人为热,导致市区与郊区存在温差的条件下,郊区气压高于市区,从而形成风由郊区流向城市的城市风,图中M地风向在地转偏向力作用下形成东南风。第(2)题,N地位于市中心气温高,故等温面上凸,近地面气温高、气压低,所以等压面下凹。答案(1)A(2)A,例3等压线与风【典型例题】2013课标全国卷,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69时的风向为()A偏东风B偏南风C东北风D西北风【了解意图】该题以气压系统图为背景,主要考查天气系统和风向的判断能
16、力。,【获取信息】提示15075东东偏南答案B,等压线图的判读 一、等压线特征,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。“高压”和“低压”是针对同一水平面上的气压差异而言的。,二、等压线图判读技巧1判断风力大小(1)同一等压线图上,等压线密集,风力大;等压线稀疏,风力小。(2)不同图中,相同比例尺,相邻两条等压线数值差越大,风力越大,如下图中B处风力大于A处。,(3)不同图中,若相邻两条等压线数值相等,则比例尺越大,风力越大,如下图中C处风力大于D处。,3判断风向第一步:在等压线图中,按要求画出过该点
17、的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压,但并不一定指向低压中心)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方向向右(北半球)或左(南半球)偏转3045角,画出实线箭头,即为经过该点的风向。如下图所示。(北半球),【例】下图为我国部分地区某时刻的地面天气形势图。读图回答(1)(2)题。,(1)甲、乙、丙、丁四地中风速最大的是()。A甲 B乙 C丙 D丁(2)据图判断下列天气描述正确的是()。A内蒙古高原东部为阴雨天气 B东北地区天气晴朗 C塔里木盆地吹西北风 D华北平原盛行东北风,【审答流程】(一)获取和解读地理信息(二)调动和运用知识解题答案(1)B(2)
18、A,1(2010山东文综,3)右图为“北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图”。当日天气晴朗,日出时间为5时。由图中信息可分析出()。A5时、20时大气较稳定 B12时、15时出现逆温现象 C大气热量直接来自太阳辐射 D气温日较差自下而上增大,考向一大气的垂直分层(3年1考),解析在5时和20时,气温随高度增加而升高,出现了逆温现象,对流运动受阻,大气比较稳定。答案A,2(2012重庆文综,7)联合国气候变化框架公约第十七次缔约方会议于2011年11月28日在南非德班召开。下图是南非矿产资源分布图,读图完成下题。,考向二大气的受热过程(3年5考),人类活动引起的温室效应增强是
19、德班气候大会关注的焦点,温室效应增强的大气过程是大气()。A对太阳辐射的散射增强B射向地面的辐射增强C对太阳辐射的吸收增强D射向宇宙空间的辐射增强,解析温室效应是指人类活动排放的大量二氧化碳,能大量吸收地面的长波辐射,使大气增温,从而使大气逆辐射增强,即射向地面的大气辐射增强,故B项正确。答案B,3(2010江苏地理,23)大气中二氧化碳含量增多导致全球气候变化,已成为全球关注的热点问题。下图为地球热量平衡示意图。读图回答下题。,二氧化碳含量增多,导致大气对地面保温作用增强。下列数字所示环节与大气保温作用直接相关的有(双选)()。A B C D解析大气保温作用主要是通过大气吸收地面长波辐射,并
20、以大气逆辐射的方式还给地面而实现的;图中为大气吸收环节,为地面辐射,为大气逆辐射,为太阳辐射。故选A、C。答案AC,42010北京文综,39(3)随着世界经济的发展,二氧化碳的排放量不断增加。目前,碳排放已成为全球普遍关注的问题。下图是“21世纪初某年世界部分国家碳排放状况分布示意图”。据图完成下题。,说明大气中二氧化碳浓度增加对大气受热过程的影响。解析二氧化碳对地面长波辐射的吸收能力特别强,因而二氧化碳浓度增加,其对地面的长波辐射吸收能力增强,使大气逆辐射增强。答案二氧化碳浓度增加,使大气吸收地面长波辐射能力增强,增加了大气逆辐射,导致气温上升(或温室效应增强,或大气保温作用增强)。,5(2011福建文综,10)下图示意某区域某时海平面等压线分布,虚线为晨昏线。此时,地的盛行风向为()。,考向三大气的运动(3年3考),A东北风 B东南风 C西北风 D西南风解析依经纬度和海陆轮廓可判定该区域为北极地区,从等压线的分布看,附近有一高压脊,且东侧气压低,故水平气压梯度力向东,北半球右偏,则处风向为西北风。答案C,