第二章地球上的大气
第
一
讲
冷
热
不
均
引
起
大
气
运
动
夯基础
析考点
明考向
提能力
强专项
一、大气的受热过程
1.大气的热源
(1) 是地球大气最重要的能量来源。
(2) 是近地面大气主要、直接的热源。
太阳辐射
地面
2.受热过程
(1)A 在穿过大气过程中,部分被大气 或反
射,大部分到达地面,使地面增温。
(2)地面升温后,又以B 辐射的形式向大气传递
热量,使大气增温。
(3)C 补偿了地面辐射损失的热量。
[指点迷津] 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。
太阳辐射
吸收
地面长波
大气逆辐射
二、热力环流
1.形成原因
。
2.形成过程
(1)填图:在下图中填出近地面的冷热状况和气压高低。
(2)画图:用箭头在图中标出气流的运动方向。
地面冷热不均
三、大气的水平运动
1.形成的直接原因
。
2.风的受力状况与风向
水平气压梯度力
水平气压梯度力
地
转偏向力
斜交
平行
[灵犀一点]
(1)近地面摩擦力越大,风向与等压线之间的夹角愈大;
反之,则夹角愈小。
(2)风向与半球位置及气压分布有密切关系。无论高空还
是近地面,风的来向为高压一侧的方向;风向向右偏
的处于北半球,向左偏的处于南半球。
[考点一线串]
1.大气的受热过程
由上图可知,大气的受热过程可归纳如下表:
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
但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,
有利于水果的糖分积累等。
[技法一招鲜]
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→地面增温和降温速度
都慢→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于陆地。
[应用闯一关]
1.(2012·海淀模拟)读下面大气受热过程图,回答(1)~
(3)题。
(1)使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是 ( )
A.①-②-③ B.①-④-②
C.②-③-④ D.③-④-②
(2)影响近地面大气温度随高度升高而递减的是箭头( )
A.① B.②
C.③ D.④
(3)青藏高原与同纬度地区相比太阳辐射强,但气温低,主
要是由于 ( )
A.大气吸收①辐射少 B.大气吸收②辐射少
C.地面吸收③辐射少 D.地面吸收④辐射少
解析:第(1)题,近地面大气增温的过程是大部分太阳辐射①穿过大气层到达地面④,地面增温后又以地面辐射②的形式传递给大气,大气吸收地面辐射②后增温。第(2)题,近地面大气的直接主要热源是地面辐射②。第(3)题,青藏高原地区,大气稀薄,吸收地面辐射的能力弱,故气温低。
答案:(1)B (2)B (3)B
[考点一线串]
1.热力环流的形成原理
理解热力环流的形成,关键抓住以下两点关系:
(1)温压关系:(如上图中甲、乙、丙三地所示)。
(2)风压关系:水平方向上,风总从高压吹向低压。(如上图
中①②③④处风向所示)
[指点迷津]
(1)图中气压的高低是相对于同一水平高度而言的,因而图
中高压的数值并不一定大于低压的数值。在同一水平面
上,高压的数值大于低压;在垂直方向上,近地面低压
的数值要高于对应高空高压的数值。
(2)在同一水平面上,气流总是从高气压区流向低气压区。
2.常见热力环流形式及其影响
(1)海陆风:
(2)山谷风:
(3)市区与郊区之间的热力环流:
[技法一招鲜]
等压面图的判读与应用
等压面是空间气压相等的各点所组成的面,其常用来表示同一水平面上不同区域的气压差异。
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,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)判断下垫面的性质和冷热:
①判断陆地与海洋(湖泊):
夏季:等压面下凹者为陆地,气温较高;上凸者为海洋
(湖泊),气温较低。
冬季:等压面下凹者为海洋(湖泊),气温较高;上凸者
为陆地,气温低。
②判断裸地与绿地:
裸地同陆地,绿地同海洋。
③判断城区与郊区:
等压面下凹者为城区,气温较高;上凸者为郊区,气温
较低:
(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。
[应用闯一关]
2.(2012·盐城模拟)阅读下表,回答(1)~(2)题。
在30°N不同海拔上海陆气温及其差值(℃)
(1)对表格内容描述正确的是 ( )
A.随着海拔的增加,海陆热力差异变小
B.7月份,在海平面上海陆热力差异最大
C.7月温差大于1月,夏季风强于冬季风
D.1月大陆作为冷源、海洋作为热源在不同海拔上
总是存在的
(2)下列等压面示意图能正确反映高空海陆差异的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
解析:第(1)题,随着海拔的增加,温差变化有大有小,趋势表现不明显;7月份温差最大的在海拔1 500米,海陆热力差异最大;7月温差大,但冬夏季风的强弱与气压差有关;在不同海拔,1月大陆温度低,海洋温度高,大陆作为冷源,海洋作为热源。第(2)题,从表格中可以获得1月和7月不同海拔的气温值,1月1 500米和5 500米都是大陆温度低,海洋温度高,气压高低相同。
答案:(1)D (2)A
[考点一线串]
1.影响风的三种力
2.三种不同受力情况对风向的影响比较
[技法一招鲜]
在等压线图上判断风向时,可用“左右手法则”来判断,北半球用右手,南半球用左手。具体方法是:“伸出右(左)手,手心向上,让四指指向水平气压梯度力的方向,拇指指向就是气流偏转方向。高空的风向与水平气压梯度力方向垂直;近地面风向与水平气压梯度力方向成一锐角。如下图(单位:bpa):
[应用闯一关]
3.下图为某气象科学家绘制的局部地区某时气压(
单位:百帕)分布图。读图回答(1)~(2)题。
(1)图中风速最大的点为 ( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
(2)甲、乙、丙、丁四点的风向依次是 ( )
A.西北、东北、东南、西北
B.东南、西南、东南、西南
C.西北、东北、西北、东南
D.东南、西南、东南、西北
解析:第(1)题,从图中可以看出图中甲处附近的等压线最密,水平气压梯度力最大,因而风速最大。第(2)题,分别过甲、乙、丙、丁四点作垂直于四点切线的垂线,以垂线为基准北半球向右偏、南半球向左偏30°~45°,即为风向。
答案:(1)A (2)A
[例1] (2011·大纲全国高考)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)~(3)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
(3)该区域可能位于 ( )
A.黄土高原 B.内蒙古高原
C.华北平原 D.东南丘陵
[解析] 第(1)题,根据甲、乙、丙三地等温线的稀密可知,甲地垂直温差最大,对流最旺盛,乙地垂直温差最小,大气最稳定。第(2)题,根据气流速度可知,正午前后,该冷空气将运行到乙地上空,乙地垂直温差将增大,对流旺盛,乙地附近有湖泊,水源充足,将可能出现强对流天气。第(3)题,根据该地海拔高度在500米以下,可知该地应为东南丘陵。
[答案] (1)D (2)B (3)D
近地面大气的稳定状况和对流强烈程度取决于大气的垂直温差。若大气层上冷下热,温差越大,对流越旺盛。若大气层上热下冷即出现逆温现象,大气状况十分稳定。
[例2] (2012·镇江模拟)读图,回答(1)~(2)题。
(1)若此图表示北半球,PM>PN,则O点风向为( )
A.②⑥ B.⑥⑦
C.⑦⑧ D.②⑧
(2)若此图表示高空等高面,PM<PN,则O点风向为( )
A.②③ B.③⑦
C.③⑥ D.⑦⑧
读问题和图可获取以下信息:
(1)从图中可知,风向③、⑦与等压线平行。
(2)从问题(1)中可知,所在半球和气压高低。
(3)从问题(2)中可知,所在的大气高度和气压大小。
[解析] 第(1)题,若此图位于北半球,PM>PN,风向右偏转;在高空,风向与等压线平行,风向为⑦,在近地面,风向与等压线斜交,风向为⑥。第(2)题,若此图表示高空,PM
[答案] (1)B (2)B
等压线图的判读
1.判断高压中心和低压中心
等压线上的数值由中心向四周变小的为高压中心;由
中心向四周变大的为低压中心。
2.判断水平方向上,垂直方向上的气压高低
①水平方向上:高压区为下沉气流,天气晴朗;低压
区为上升气流,多阴雨天气。
②垂直方向上:近地面气压高,高空气压低;地势高
气压低,地势低气压高。
3.判断高压脊(线)和低压槽(线)
①高压脊(线):等压线中弯曲最大处,其数值由高处指
向低处(类同于等高线图中的山脊)。
②低压槽(线):等压线中弯曲最大处,其数值由低处指
向高处(类同于等高线图中的山谷)。
4.判断鞍
鞍是两个高压中心或两个低压中心的中间部位,其气
压值比高压中心低,比低压中心高。
5.判断风向
①北半球近地面气压场中风向是由高压指向低压并向右
斜穿等压线;南半球近地面气压场中风向是由高压指向
低压并向左斜穿等压线。
②在高空中,风向与等压线平行。
北半球近地面风:
北半球高空风:
6.风向的运用
利用风向可判断以下几方面问题:
(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。
(3)判断高压和低压:近地面,观测者背风而立,北半球,
高压在右后方,低压在左前方;南半球,高压在左后方,
低压在右前方。
7.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。
8.判断各种气压场的天气状况
9.判断锋面位置
锋面只存在于低压槽上,不可能在高压脊上。
下图为某地区等压线分布图。读图回答(1)~(2)题。
(1)图中①②两地之间的气压差值P的取值范围为( )
A.12
C.17
(2)下列说法正确的是 ( )
A.②地的气温年较差比①地大
B.②地此时吹东北风
C.此时北京可能会出现阴雨天气
D.此时长江中下游进入梅雨季节
解析:第(1)题,根据图中经纬度可知,图示地区是我国与蒙古国接壤地区。蒙古国西部是阿尔泰山延伸的山地,东部是地势平缓的高地。根据图中等压线数值可知,整体上,从西向东,气压是逐渐降低的。结合蒙古国的地形可知,图中闭合的1 012百帕等压线圈表示的是低压中心。根据等值线的分布规律可知,闭合的1 012百帕等压线圈左边是1 015百帕等压线,右边是1 012百帕等压线。所以
图中相邻两条等压线相差3百帕。①②两地间的等压线条数为5,根据(n-1)d
答案:(1)A (2)C