1、第7讲 大气的受热过程与大气运动,考点突破,考点一 对流层大气的受热过程,考点二 全球气压带、风带的分布和移动,考点一 对流层大气的受热过程,1.大气的垂直分层 大气依据温度、密度和大气运动状况可以分为对流层、平流层和高层 大气三层。,大气垂直分层图,2.大气对太阳辐射的削弱作用 大气对太阳辐射的削弱作用主要表现为选择性吸收、散射和反射。干 洁空气(不含水汽、尘埃等杂质的对流层大气)基本上不能直接吸收太 阳辐射的能量。,3.大气对地面的保温作用 太阳辐射属于短波辐射(主要集中在 可见光 波段),地面辐射和大 气辐射属于长波辐射(主要集中在红外线波段)。对“大气对地面的保 温作用”理解如下图:,
2、(1)大气对太阳辐射吸收、反射、散射等削弱很少,大部分太阳辐 射能够透过大气层到达地面,使地面增温。地面增温的同时又持续向外 辐射能量,即产生 地面 辐射。,(2)对流层大气中的CO2、水汽、云和浮尘等,能直接吸收部分地面辐 射,使对流层大气增温。所以, 地面辐射 是对流层大气增温的直 接能量来源。,(3)大气增温的同时也不断以大气辐射的形式向外辐射能量,其中指向 地面的部分称为大气逆辐射;大气通过 大气逆辐射 将大部分热量 还给地面,对地面起到保温作用,这一过程也称为大气温室效应。天空 中有云,特别是有浓密的低云,或空气湿度较大时,大气逆辐射就更强,大 气对地面保温作用就更明显。,4.影响地
3、面获得太阳辐射大小的主要因素 影响地面获得太阳辐射大小的主要因素有两个:纬度因素和下垫面因 素。 (1)纬度因素:由于不同纬度地区的年平均正午太阳高度不同,导致太阳 辐射经过大气的路程、太阳光线照射地面的角度不同,使地面获得太阳 辐射能量由低纬向两极 递减 。如低纬地区的年平均正午太阳高 度大,太阳辐射经过大气的路程短而削弱少,太阳光线照射地面的角度 大而光热集中,从而地面获得太阳辐射能量就多。,(2)下垫面因素:下垫面的状况不同,吸收和反射的太阳辐射比例也不 同。这就使世界各地地面辐射的变化,并不完全与纬度的变化相一致。 一般,新雪的反射率高,而海洋的(平均)反射率较低。如南极极端低温的 产
4、生就与南极冰雪反射率高有关。 (3)其他因素:其中 气象 因素的影响最大。例如:年日照时数的长 短会影响地面获得的太阳辐射的多少;同纬度地区,晴天越多的地方,大 气对太阳辐射削弱就越少,地面获得的太阳辐射就越多。,1.图示法理解大气的受热过程,2.利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡 (1)高海拔地区:(如青藏高原地区) 地势高 空气稀薄 大气的削弱作用弱 太阳能丰富 (2)内陆地区:(如我国西北地区)(3)湿润内陆盆地:(如四川盆地),3.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、下垫面性质等方面分析。 (1)地势高低:地势高大气稀薄白天
5、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:下垫面的比热大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。,知识拓展 逆温成因及其影响 在一定条件下,对流层的某一高度会出现实际气温高于理论气温,甚至是气温随高度的上升而升高的现象,称为逆温。 (1)逆温现象的形成及消失过程如下图所示,(2)逆温对地理环境的主要影响,地膜覆盖是一种农业栽培技术,具有保温、保水、保肥,改善土壤理化性质,提高土壤肥力抑制杂草生长,减轻病害的作用。图甲为北方某地农业景观图,图乙为大气受热过
6、程图。读图,完成下面两题。,甲,乙,1.我国北方农民春播时进行地膜覆盖,可有效地提高地温,其主要原理是 ( ) A.增强过程 B.增强过程 C.减弱过程 D.增强过程,解析 图乙中表示大气对太阳辐射的削弱作用,表示太阳辐射,表示地面辐射,表示大气逆辐射;地膜覆盖,可以有效地减弱地面辐射,从而减少地面热量的流失,起到保温作用,故选择C项。,2.烟台的一些果农夏季在苹果树下覆盖浅色地膜,其主要作用是 ( ) A.减弱,降低气温 B.反射,增加光照 C.减弱,保持水分 D.吸收,保持地温,解析 在苹果树下覆盖浅色地膜,其主要目的是反射太阳辐射,使苹 果下部也能获得太阳光照,从而提升苹果品质,B项正确
7、。,逆温是在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象。某校气象兴趣小组在十月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行逆温测定。下图为该小组多次观测所得的逆温时空变化平均结果。完成下面两题。,3.(2015浙江文综,9,4分)下列关于该地逆温特征的描述,正确的是 ( ) A.逆温强度近地面较大,向上减小 B.逆温强度午夜达到最大,后减弱 C.逆温现象日落前出现,日出前消失 D.强逆温前半夜增速慢,后半夜降速快,解析 本题考查大气受热过程。根据图示,强逆温层上界海拔低,故 A对;逆温强度在4点左右达到最大,而不是午夜,B错;逆温现象15点左右 出现,10点左右消失,C错;强逆温前半夜曲线陡、增速快,
8、后半夜曲线缓, 降速慢,D错。故选A。,4.(2015浙江文综,10,4分)造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温 层上界峰值的主要原因是 ( ) A.大气吸收地面辐射存在昼夜差异 B.大气散射反射在高度上存在差异 C.空气上下热量传递存在时间差异 D.下垫面反射率在时间上存在差异,解析 本题考查大气受热过程。逆温层上界峰值滞后于强逆温层 上界峰值,是因为夜晚山风将冷空气带到谷底,且冷空气向上运动需要 一个过程,空气热量上下传递存在时间差异。大气吸收地面辐射、散 射、反射与大气成分相关,与昼夜无关,与高度无关。下垫面反射率与 地面性质相关。综上所述,A、B、D项错误,C项正确。,考点二 全球气
9、压带、风带的分布和移动,1.热力环流 (1)形成原因:因地面受热不均而形成的空气环流。 (2)形成过程 a.填图:在甲图中填出空气的运动方向。 b.乙图表示热力环流的形成过程。,甲 乙,2.气压梯度力 气压梯度力就是促使大气由高压区流向低压区的力,是使大气产生水平 运动的 原动力 ,是形成风的直接原因。,3.风的形成过程 风就是大气的水平运动,大气水平运动的形成主要是由于 水平气压 差异 产生的水平气压梯度力的作用。除水平气压梯度力外,风的方向 与大小还受地转偏向力、地面摩擦力的影响。具体如下:,(1)高空风:高空大气水平运动的过程中,运动摩擦力几乎可以忽略不计, 那里空气运动仅受到水平气压梯
10、度力(F1)和地转偏向力(F2)的作用。空 气沿水平气压梯度力(F1)和地转偏向力(F2)合力的方向运动。当空气达 到匀速运动时,风向与等压线 平行 (如下图)。,(2)近地面风:受水平气压梯度力(F1)、地转偏向力(F2)和摩擦力(F3)的共 同影响。在这三个力的共同作用下,近地面的风向始终与等压线之间成 一 夹角 (如下图)。,4.全球气压带和风带的分布、移动及图示 近地面气压带和风带是全球性大气环流的结果。其形成的主要因素有 两个:热力因素和 动力 因素。 (1)全球气压带和风带的分布(下图),读图要求:,a.了解地球上7个气压带所分布的大致纬度位置,理解各自的成因、气 流运动及对气候的
11、影响。,b.了解6个风带所处的位置,理解各风带风向产生偏转的原因及对 气候的影响。具体可归纳如下:,(2)全球气压带和风带的季节移动(下图):,气压带、风带的形成和分布与太阳直射点的位置和移动密切相关。由 于太阳直射点随季节变化而南北移动,气压带和风带在一年内也作周期性的季节移动。就北半球而言,大致是夏季 北 移,冬季南移。南 半球则相反。,1.热力环流的形成 突破热力环流要抓住一个过程、两个方向、三个关系:,(1)一个过程: 近地面冷热不均 空气的垂直运动(上升或下沉) 同一水平面上 存在气压差异 空气的水平运动 热力环流。 (2)两个气流运动方向: 垂直运动:与冷热差异有关,热上升,冷下沉
12、。 水平运动:与气压差异有关,从高压流向低压。 (3)三个关系: 温压关系:(如上图中甲、乙两地所示)。,风压关系:水平方向上,风总是从高压吹向低压。(如上图中A、B处风 向所示)。 等压面的凹凸关系:,a.受热地(甲地):低空下凹、高空上凸。 b.变冷地(乙地):低空上凸、高空下凹。,2.各种风的风向与受力作用分析(以北半球为例),3.图示三圈环流形成及气压带、风带的分布 地表性质均一,高低纬冷热不均,地球自转的情况下,形成“三圈环流”, 如下图所示:,一、风向判读技巧,1.风压定律:在北半球,背风而立,高压在右后方,低压在左前方;在南半 球,背风而立,高压在左后方,低压在右前方。,2.任意
13、点风向的画法:在给出的等压线图上,画风向的方法为过该点作等 压线的切线,然后由高压指向低压作切线的垂线,为水平气压梯度力,然 后偏转(南半球向左,北半球向右),偏转角度约为3045,则为该点风 向。,3.风向表示方法风向标(箭头表示风吹来的方向),二、等压面的判读,1.判断气压高低 (1)气压的垂直递减规律。如下图,在空气柱L1中,PAPA,PDPD;在L2中, PBPB,PCPC。,(2)同一等压面上的各点气压相等。如上图中PD=PC、PA=PB。 综上分析可知:PBPAPDPC。,2.判读等压面的凸凹 等压面凸向高处的为高压,凹向低处的为低压,可形象记忆为“高凸低 凹”。另外,近地面与高空
14、等压面凸起方向相反。,3.判断近地面的冷热状况及其下垫面性质 可按如下思路进行判断:等压面的弯曲状况(如高空等压面向上凸出或 近地面等压面向下弯曲)近地面空气垂直运动状况(上升运动)判读 出气温高低(气温高)根据不同下垫面的热力差异,判读出下垫面的性 质,如高压可能对应夏季的海洋(冬季的陆地)、白天的绿地(夜晚的裸 地)、城市的郊区等。,4.判断近地面的天气状况及气温日较差 可按如下思路进行判断:等压面的弯曲状况近地面大气垂直运动状况 天气状况(上升多阴雨天气,下沉多晴朗天气)日较差大小(晴天气温 日较差大、阴天气温日较差小)。,下图为澳大利亚附近区域某日气压场图。读图回答下题。,1.此时,图
15、中偏西风最强劲的海域是 ( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁,解析 注意关键词是“偏西风”“最强劲”。依据气压可判断甲、乙附近为偏西风,丙、丁附近为偏东风;乙处等压线较甲处密集,则乙处风力较甲处强劲;故B正确。,2.下图是2016年4月11日8时世界部分地区海平面气压形势图。该日 ( )A.乙地比丁地风力强 B.乙、丁两地为偏南风,C.丙地比丁地风力强 D.甲、乙两地大风降温,解析 图示乙地等压线较丁地稠密,水平气压梯度力乙地大于丁地, 则风力乙地大于丁地,故A正确。依据风压关系,可判断乙地为东北风、 丁地为偏南风,故B错误。丙地为低压中心,气流以垂直运动为主,而风 是大气的水平运动,则丙地
16、风力小于丁地,故C错误。甲地位于高压中 心,以下沉气流为主,风力不强,同时天气晴朗,降温不明显,故D错误。,下图为某区域某季节大气中某一等压面空间分布示意图,读图回答下 题。,3.据图判断,甲地此时高空的风向为 ( ) A.正西 B.东南 C.正东 D.西北,解析 由该地区等压面空间分布图可知,甲地位于南半球,南部的高 空气压为高压,北部的高空气压为低压,南半球高空的风由高压吹向低 压,在地转偏向力的作用下左偏,与等压线平行,因此,甲地此时高空的风 向为正东。,伊朗古城亚兹德古老的“风塔”是建筑物中用来通风降温的设计;风塔高过屋顶的部分四面镂空,悬空连接到室内大厅(图a),塔下中央建有一 个水
17、池(图b),外部的空气经过这一系列降温后飘散到各个房间,让主人享受酷暑中的阵阵清爽。据此完成下面两题。,图b,图a,4.“风塔”底部的气流运动方向是( ) A.辐合上升 B.辐散下沉 C.水平辐合 D.水平辐散,解析 根据图文材料可知,“风塔”底部的水池处的气温比周围的地方低,使其上方的空气冷却下沉,形成一个相对的高压,气流向周围水平辐散,D项正确。,5.与“风塔”原理相同的是 ( ) A.温室大棚气温较高 B.锋面暖气团的上升运动 C.秘鲁沿岸的上升流 D.库区比周边降水少,解析 本题主要考查热力环流原理。从上题分析可知,“风塔”底部的水池使空气冷却下沉辐散,符合热力环流原理。温室大棚属于保温作用;秘鲁沿岸的上升流属于寒流中的上升补偿流;锋面暖气团的上升运动是受锋面的抬升作用影响;库区降水比周边少,是因为库区水面温度低,使上方空气冷却下沉,难以形成降水,与“风塔”原理相同,故D项正确。,
