【福建考纲】 大气的受热过程。
【目标定位】 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.理解: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。
第1讲 冷热不均引起大气运动
复习
一、大气的受热过程
1.地球大气最重要的能量来源:____________。
2.近地面大气主要和直接的热源:_____。
太阳辐射能
地面
从大气的受热过程来看,地球大气对图中的A__________ _____吸收较少,大部分能够透过大气层射到地面;大气对图中的B_____________吸收较多,因此大气增温的最主要方式是____________。
太阳短波
辐射
地面长波辐射
辐射热交换
温度分布和变化
3.影响:影响着大气的热状况、_______________,制约大气的运动状态。
二、热力环流
1.形成原因:___________________。
地面间的冷热不均
(2)画图:用箭头在下左图中标出气流的运动方向。
(3)在下右图中填空完成热力环流的形成过程。
2.形成过程:(1)填图:在下左图中填出近地面的冷热状况和气压高低。
水平气压梯度力,即促使大气由______________________的力。该力_____于等压线并由高压指向_____。
三、大气的水平运动——风
1.形成的直接原因
高气压区流向低气压区
垂直
低压
2.高空中的风和近地面的风比较
地转
偏向
平行
偏向
地转
摩擦
夹角
有关大气受热过程的常见误区
①近地面大气热量的主要直接来源并非太阳辐射。
大气吸收的热量主要为长波辐射,对短波辐射吸收很少,太阳辐射为短波辐射,地面辐射为长波辐射,因此地面是近地面大气的主要、直接热源。
②大气逆辐射并非只有晚上存在。
大气逆辐射是大气辐射的一部分,是始终存在的,并且白天辐射更强。
①在海陆风、山谷风等的复习中,要注意其风向的变化实质不在于是白天还是晚上,而在于不同下垫面区域的温度对比情况。
②要注意一些规律的使用前提。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成立。
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。
方法技巧
太阳辐射能的传递转换过程
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:
考点一 大气受热过程原理的应用
【图解考点】
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。
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:下垫面的比热容大→地面增温和降温速
度都___→昼夜温差___,如海洋的昼夜温差一般___于陆地。
【融会贯通】
1.昼夜温差大小的分析
稀薄
削弱
保温
削弱
保温
小
小
慢
(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。
2.大气受热过程原理在生产生活中的应用
水分
温差
地面辐射
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)
【对点演练】
(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“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
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
【图解考点】
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①、②处风向所示)。
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。
等压面图的判读方法
(1)在同一地点不同海拔高度上,海拔越高,气压越低。如图PA>PE。
(2)在近地面,气温越高,气压越低;气温越低,气压越高。如图PA
(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。
(1)成因分析——海陆热力差异是前提和关键
【融会贯通】
常见热力环流形式
1.海陆风
(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_____,是避暑的好地方。
(1)成因分析——山坡的热力变化是关键
2.山谷风
减小
低
湿润
(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。
快
上升
低
快
下沉
谷底
高
(1)成因分析——“城市热岛”的形成是突破口
3.市区与郊区之间的热力环流
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___于郊区
⇨
热岛环流的形成:空气在城市_____,在郊区
_____,近地面风由____吹向_____
高
上升
下沉
郊区
城市
(2)影响与应用
一般将绿化带布置在气流_____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_____距离之外。
下沉
下沉
(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
【对点演练】
2.读合肥的城市热岛示意图,完成(1)~(2)题。
(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
影响大气水平运动的作用力
风是在水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同作用下形成的,三力特点具体如下表所示:
考点三 大气的水平运动
【表解考点】
第一步:在等压线图中,按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压,但并非一定指向低压中心),表示_______________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)或向左(南半球)偏转__________角,画出实线箭头,即为经过该点的风向。如下图所示(北半球):
【融会贯通】
1.等压线图上任一地点风向的画法
水平气压梯度力
30°~45°
2.风向表示方法
根据风向与等压线的关系可以:①定南北半球;②定____高低;③定三力;④定近地面或高空。
在同一幅图中等压线密集,风力大;等压线稀疏,风力小。在不同地图中,相同图幅、相同等压距的地图相比,比例尺越大,表示单位距离间的等压线就越_____,则风力越___;比例尺越小,表示单位距离间的等压线就越
_____,则风力就越____。
3.风向的应用
4.风力大小判定
气压
密集
大
稀疏
小
【对点演练】
3.下图为北半球等压线图(单位:hPa)。读图并结合所学知识回答(1)~(2)题。
(1)如果所示等压线位于近地面,F1、F2、F3为A处空气所受的外力的方向,则F1、F2、F3依次为 ( )。
A.摩擦力、气压梯度力、地球偏向力
B.气压梯度力、摩擦力、地转偏向力
C.地转偏向力、摩擦力、气压梯度力
D.摩擦力、地转偏向力、气压梯度力
(2)如果所示等压线位于高空,F1为气压梯度力方向,则风向是 ( )。
A.① B.② C.③ D.④
解析 第(1)题,气压梯度力的方向应与等压线垂直,且由高压指向低压,故F1为气压梯度力,只有B选项符合该要求,所以可以判断B选项正确。第(2)题,高空大气受气压梯度力和地转偏向力的共同作用,风向与等压线平行,所以可以判断④表示的方向正确。
答案 (1)B (2)D
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。
等压线图的判读
【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
解答本题时,可以对图示进行如下分析,这样就能得出很多结论:
(二)调动和运用知识解题
答案 (1)B (2)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( )。
A.5时、20时大气较稳定
B.12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
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
(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。右图是南非矿产资源分布图,读图完成第2题。
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
2.人类活动引起的温室效应增强是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 ( )。
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.① B.② C.③ D.④
解析 大气保温作用主要是通过大气吸收地面长波辐射,并以大气逆辐射的方式还给地面而实现的;图中①为大气吸收环节,②为地面辐射,③为大气逆辐射,④为太阳辐射。故选A、C。
答案 AC
4.[2010·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”。据图完成问题。
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,①地的盛行风向为
( )。
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,①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①外风向为西北风。
答案 C