2023统考版高三地理一轮第一部分自然地理第三章自然环境中的物质运动和能量交换第8讲对流层大气的受热过程和热力环流课件

第8讲　对流层大气的受热过程和热力环流\n考点一　对流层大气的受热过程考点二　热力环流与等压面考点三　大气的水平运动与等压线\n考点一　对流层大气的受热过程\n【图表填绘·助学助记】1.大气的垂直分层\n垂直分层气温变化与人类关系对流层随高度升高而________大气下热上冷，空气上升，对流现象显著，与人类最密切平流层随高度升高而________大气平稳，天气晴朗，适合飞机飞行高层大气随高度增加先____后____存在若干电离层，对无线电通信有重要作用点睛：(1)对流层在不同纬度厚度不同，低纬度为17～18km，中纬度为10～12km，高纬度为8～9km。(2)平流层的22～27km处存在臭氧层，是地球生命的天然屏障。降低增高降增\n2．对流层大气的受热过程(1)太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系大气上界吸收反射散射大气逆辐射太阳辐射地面辐射\n(2)影响地面辐射的因素①纬度因素：纬度不同，年平均_____________不同。②下垫面因素：下垫面状况不同，________和反射的太阳辐射比例也不同。③________因素：天气状况不同，影响地面获得的太阳辐射不同。正午太阳高度吸收气象\n3．大气对太阳辐射的削弱作用(1)表现形式：选择性________、散射和________。(2)削弱强度：对流层大气基本上不能直接吸收________的能量。削弱作用参与的物质主要作用典例吸收对流层大气中的水汽和二氧化碳；平流层大气中的臭氧水汽和二氧化碳吸收________，臭氧吸收________平流层中的气温随高度的增加而上升，地面生物免遭过多________的侵害反射大气中的云层和较大颗粒的尘埃大气中的云层和尘埃将投射到其上的太阳辐射的一部分反射回宇宙空间夏季天空多云时，白天的气温不会太高散射空气分子或微小尘埃使一部分太阳辐射改变方向，从而不能到达地面____________最容易被散射，故晴朗的天空呈蔚蓝色；日出前的黎明、日落后的黄昏，天空仍然明亮吸收反射太阳辐射红外线紫外线紫外线蓝、紫色光\n4.读下面“大气气温垂直分布示意图”，回答问题。\n(1)图a～e中，最能恰当表示大气垂直分布一般规律的是________和________，其特点是随高度增加气温降低，每升高100米，气温降低约________。(2)图a～e中，具有明显逆温表现的是________。(3)逆温具有一个产生和消亡的过程，如果将上面五图，按照无逆温到逆温生成、发展直至消失进行排列，那么正确的顺序是________________。(4)图中最有利于雾霾大气污染物扩散的是________和________。ae0.6℃b、c、da－b－c－d－eae\n【深化拓展·精讲精练】【方法规律】1．基本原理(1)大气受热过程：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：\n(2)两种作用：①大气的削弱作用可以减少到达地面的太阳辐射，降低近地面温度。②大气逆辐射把大部分热量还给地面，对地面起到保温作用。\n\n②分析农业实践中的一些现象：a．采用塑料大棚发展农业、玻璃温室育苗等。塑料薄膜、玻璃与二氧化碳具有相同的功能，能让太阳短波辐射透射进入，而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃，从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。b．秋冬季节，北方农民常用人造烟幕来增强大气逆辐射，使农作物免遭冻害。c．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。\n(3)逆温对地理环境的主要影响成雾早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至出现交通事故大气污染由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，会使近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康对航空造成影响逆温多出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空，对飞机飞行则极为有利，因为大气以平流运动为主，飞行中不会有较大颠簸\n【活学巧用】[2021·青岛市高三调研]“枸杞、蔬菜、羊”是格尔木的三大主导产业。下图是格尔木各月日均最高气温和日均最低气温分布图。据此完成(1)～(3)题。(1)格尔木日较差最大的月份及原因是()A．1月份　太阳高度较小，白昼时间短B．3月份　气温回升快，大气逆辐射弱C．7月份　白天气温高，夜晚降温幅度大D．10月份　太阳高度变小，冷空气势力加强(2)导致格尔木日均温差大的根本因素是()A．地理位置B．地形C．天气D．植被BA\n解析：第(1)题，从格尔木各月日均最高气温和日均最低气温分布图可知，3月份气温日较差最大，超过15℃；3月份，太阳直射点北移，格尔木太阳高度逐渐变大，白昼逐渐变长，气温回升快；同时格尔木春季干旱少雨，大气逆辐射弱。选B。第(2)题，格尔木深居内陆，受海洋影响小，气候大陆性强，因此气温日较差大。选A。\n(3)关于气温对格尔木三大主导产业影响的叙述，正确的是()A．夏季高温多雨，利于蔬菜生长B．年均气温高，利于牧草生长C．气温日较差小，枸杞品质优良D．冬季气温低，羊毛品质优良D解析：格尔木夏季高温少雨；地势较高，年均温较低，适宜高寒牧草生长，有利于高寒牧业的发展；气温日较差大，有利于作物养分积累，作物品质优良；冬季气温低，羊毛品质优良。选D。\n【演练真题·找准考法】考法一气温日变化分析1．[2017·全国卷Ⅰ，9～10]我国某地为保证葡萄植株安全越冬，采用双层覆膜技术(两层覆膜间留有一定空间)，效果显著。下图中的曲线示意当地寒冷期(12月至次年2月)丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平均温度日变化。据此完成(1)～(2)题。(1)图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是()A．①B．②C．③D．④(2)该地寒冷期()A．最低气温高于－16℃B．气温日变化因积雪状况差异较大C．膜内温度日变化因积雪状况差异较大D．膜内温度日变化与气温日变化一致BC\n[思维流程]①②丰雪年枯雪年不大大\n对接核心素养人地协调观运用双层覆膜技术，克服不利自然条件发展农业，体现了人地协调观。综合思维读数据统计图，结合大气受热过程原理，判断曲线类型，进而判断气温变化特征和区域位置，体现了对学生综合思维的考查。区域认知通过寒冷期丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平均温度日变化判读区域位置，体现了对学生区域认知的考查。地理实践力判读数据统计图，运用所学区域地理知识推测地理位置，体现了对学生地理实践力的考查。\n考法二　以辐射逆温为背景考查大气受热状况2．[2021·广东卷，12～14]辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地，平均海拔4000多米，冬季辐射逆温现象多发。据此完成(1)～(3)题。(1)冬季易加强辐射逆温的地形是()A．山峰B．平原C．谷地D．丘陵(2)黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是()A．日落前后，大风呼啸B．正午时刻，雨雪交加C．午夜时分，浓云密雾D．日出之前，晴朗无风(3)黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于()A．锋面气旋多B．下沉气流盛行C．准静止锋强D．热力对流强盛CDB\n解析：第(1)题，冬季在谷地或盆地形成辐射逆温的时候，由于坡地近地面空气冷却，冷空气沿斜坡地形沉入谷底或盆地，则可加强因辐射冷却作用而形成的逆温效应，C正确。山峰被周围大气包围，山峰与大气的接触面小，大气的交换频繁，山峰地面温度降低对周围大气影响较小，不易形成逆温，A错误。平原地形平坦开阔，冬季易受冷空气影响而多大风，大气流动性强，不易形成逆温，B错误。丘陵海拔较低，地形起伏平缓，空气流动性也较强，不易形成逆温，D错误。故选C。第(2)题，黄河源地区辐射逆温出现时地面温度低，近地面气温低，一天中日出之前气温最低，晴朗无风，空气流动性差，近地面大气易受冷地面的影响，D正确；日落前后、正午时刻地面温度较高，近地面大气气温较高，A、B错误；浓云密雾，大气逆辐射强，地面不易强烈辐射冷却，C错误。故选D。第(3)题，黄河源地区冬季地面温度低，气流冷却下沉，下沉气流盛行，地面冷空气堆积，导致辐射逆温多发，B正确；锋面气旋、准静止锋均多上升气流，容易形成降水，而逆温出现时大气较稳定，A、C错误；冬季气温低，热力对流弱，D错误。故选B。\n考点二　热力环流与等压面\n【图表填绘·助学助记】1.读“热力环流示意图”，回答下列问题。\n(1)在图中四条“===”上画上箭头，完成热力环流。(2)甲、乙、丙、丁四地的气压高低状况是_____________________。(3)在垂直方向上，随海拔升高，气压____________，气温____________。(4)在同一高度上，气压高，等压面向________凸出，气压低，等压面向________凸出。(5)若图示区域甲为陆地，乙为海洋，此图显示为________(填“白天”或“黑夜”)或________(填“冬季”或“夏季”)的盛行风向。(6)若该图为城市与郊区之间的热力环流，其中表示城区的是________。甲>乙>丙>丁画图略。(箭头呈顺时针方向)降低降低高空近地面黑夜冬季乙地\n2．热力环流形成的根本原因是地面冷热不均。提示：(一)热力环流的形成——“一个关键、两种运动、三个不同”(1)“一个关键”(冷热不均是热力环流形成的关键)①同一性质下垫面，考虑纬度差异。②不同性质下垫面，考虑热容量差异。\n(2)“两种运动”(3)“三个不同”①空气升降不同：热上升、冷下沉——近地面热空气上升，近地面冷空气下沉。②同面气压不同：热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压，近地面热的地方形成低压。③空间气压不同：近地面和高空气压性质相反——近地面为高压，其高空为低压；近地面为低压，其高空为高压。\n(二)热力环流规律的适用条件关于热力环流，具有“气温越高，气压越低”的规律，切记该规律只适用于热力条件下的下垫面，受动力因素影响的大气环流或者高空不适用于该规律。\n3．常见的热力环流(1)海陆风影响：使滨海地区气温日较差减小，降水增多。\n(2)山谷风影响：山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，阻碍了空气的垂直运动，易造成大气污染。\n(3)城市风影响：一般将绿化带布局于气流下沉处或下沉距离以内，将卫星城或污染较重的工厂布局于气流下沉距离之外。\n【深化拓展·精讲精练】【方法规律】等压面图的判读方法(常考的23类图像之六)【判读关键】温压关系是判读气流垂直运动和气压高低的依据，而风压关系是确定水平气流的关键。\n1．判断气压高低依据及判读思路如下：(1)气压的垂直递减规律。由于大气密度随高度增加而降低，在垂直方向上随着高度增加气压降低，如下图，在空气柱L1中，PA′>PA，PD>PD′；在L2中，PB>PB′，PC′>PC。(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：PB>PA>PD>PC。\n2．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，近地面与高空等压面凸起方向相反。\n3．判断下垫面的性质(1)判断陆地与海洋(湖泊)：夏季，等压面下凹者为陆地、上凸者为海洋(湖泊)。冬季，等压面下凹者为海洋(湖泊)、上凸者为陆地。(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、上凸者为郊区。4．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，如上图中A地；等压面上凸者，多晴朗天气，日较差较大，如上图中B地。\n【活学巧用】读“我国东部沿海某地热力因素形成的高空等压面示意图”，回答问题。(1)高空C比D的气压________(“高”或“低”)。地面A比B的气压________(“高”或“低”)。(2)A比B的温度________(“高”或“低”)。(3)A、B、C、D之间的热力环流呈________(“顺”或“逆”)时针方向流动。(4)如果A地是海洋，B地是陆地，则此时应该是________(填“白天”或“夜晚”)，此时A地与B地间吹________风(填“海”或“陆”)。(5)A与B相比，日温差大小比较为________。高低高顺夜晚陆B>A\n【演练真题·找准考法】考法一据等压面判断风向1．[山东卷]下图为甲地所在区域某时刻高空两个等压面P1和P2的空间分布示意图，图中甲、乙两地经度相同。完成下题。此时甲地近地面的风向为()A．东南风B．西南风C．东北风D．西北风B\n[思维流程]高低西南\n对接核心素养综合思维高空气压高低与近地面气压关系；近地面风运动方向的影响因素。区域认知甲地位置和气压状况。地理实践力热力环流原理在甲地风向分析中的运用。\n考法二　以坐标图的形式考查热力环流2．[2021·全国乙卷，7]相对湿度是空气中实际水汽压与同温度条件下饱和水汽压的比值，用百分数表示。下图示意我国某大城市1975～2015年城区和郊区各月平均相对湿度。据此完成下题。造成城区与郊区相对湿度差异的主要原因是城区较郊区()A．气温高B．蒸发(腾)强C．降水量大D．绿地面积大答案：A\n解析：由材料可知，该城区为大城市，大城市热岛效应明显，气温高于郊区，气温越高，越不易达到饱和水汽压，相对湿度越小，A正确；郊区绿地面积更大，蒸腾更强，B、D错误；若降水量大，则导致相对湿度大，而城区相对湿度小于郊区，C错误。故选A。\n考法三以云海日出为背景考查大气的受热过程3．[2019·江苏卷，19～20]2019年1月某日三峡库区出现云海日出奇观，图1为某记者拍摄的照片。图2为“大气受热过程示意图”。读图，回答(1)～(2)题。图1图2\n(1)(双选)三峡库区云海形成原理与下列大气热力环流模式相符的有()ABCDAD\n解析：夜晚因无太阳辐射收入，地面温度和近地面大气温度均不断下降，在日出前后，地表温度为一天中的最低值；库区水域热容量较大，降温慢，相对于库区周围地区温度高，空气上升，水汽凝结而形成云海；选项中，A、C项表示的是山谷风，白天山坡增温快，山坡温度较山谷温度高，表现为谷风，而夜晚相反，表现为山风，A项表示山风，与库区云海日出形成原理相符，A项正确、C项错误；B、D项表示的是海陆风，白天陆地增温快，陆地温度较海洋温度高，形成海风，夜晚相反，形成陆风，B项表示白天的海风，D项表示夜晚的陆风，故C项错误、D项正确。\n(2)(双选)受云海影响，三峡库区大气受热过程对应于图2中()A．①增大B．②增大C．③减小D．④减小BC解析：大气受热过程图中，①表示到达地表的太阳辐射，④表示被大气反射的太阳辐射，③表示地面辐射，②表示大气逆辐射。云海增强了大气对太阳辐射的反射作用，即④增大，导致到达地表的太阳辐射减少，即①减少，A、D项错误；到达地表的太阳辐射减少，使地表温度较晴天低，地面辐射减弱，即③减弱，C项正确；云层中的水汽会加强大气对地面辐射的吸收，增强大气逆辐射，即②增大，B项正确。\n考点三　大气的水平运动与等压线\n【图表填绘·助学助记】1.读图，回答下列问题。(1)图中A、B、C分别代表的力及对风的影响：A________________，影响________________；B________________，影响风向和风速；C________________，影响________________。(2)甲、乙、丙三条等压线气压大小关系是____________，判断理由是_______________________________。(3)图示地区位于____________(填“南”或“北”)半球，判断理由是________________________；是____________(填“高空”或“近地面”)风，判断理由是________________________。水平气压梯度力风向和风速摩擦力地转偏向力风向甲>乙>丙水平气压梯度力由甲指向乙、丙北风向向右偏转近地面风向与等压线存在一定夹角\n2．风的形成(1)形成风的直接原因是____________。(2)风的形成过程分析受力分析水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压地转偏向力与风向垂直，北半球向右偏，南半球向左偏；只改变风向，不改变风速摩擦力方向与风向相反运动规律高空在高空，摩擦力可以忽略不计，受水平气压梯度力和地转偏向力的影响；二力平衡时，风向稳定，最终与等压线平行近地面受水平气压梯度力、地转偏向力和地面摩擦力的共同作用；三力平衡时，风向稳定，最终斜穿等压线，指向低气压水平气压梯度力\n图示\n【深化拓展·精讲精练】【方法规律】1．等压线图的判读步骤(常考的23类图像之七)\n(1)低压：由闭合等压线构成的低气压区，气压值由中心向外增大。(2)高压：由闭合等压线构成的高气压区，气压值由中心向外减小。(3)低压槽：由低压延伸出来的狭长区域，简称槽。低压槽中各条等压线上弯曲最大处的连线叫做槽线。(4)高压脊：由高压延伸出来的狭长区域，简称脊。高压脊中各条等压线上弯曲最大处的连线叫做脊线。(5)鞍形气压场：简称鞍，是两个高压和两个低压交错分布的中间区域。\n2．等压线分布图上风向和风力大小的判断(1)风向的判定方法第一步：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的方向向右(北半球)或左(南半球)偏转30°～45°角(近地面风向可依此角度偏转，若为高空，则偏转90°)，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图所示(以北半球近地面气压场为例)。\n(2)风力的判读①风力的大小取决于水平气压梯度力的大小，因此，等压线密集处→水平气压梯度力大→风力大。如上图，风力：A>B>C>D。\n②要注意不同图幅上的气压梯度和比例尺两种情况的变化。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密集，则风力越大；比例尺越小，表示单位距离间的等压线就越稀疏，则风力就越小。如下图A、B、C、D处风力的大小是A>B>C>D。\n【活学巧用】读“2018年5月19日14时亚洲局部地区等压线图”(单位：百帕)，完成(1)～(3)题。\n(1)下列四个城市中，此时风力较小的是()A．首尔B．北京C．上海D．香港(2)此时，首尔的风向可能是()A．西南风B．东南风C．西北风D．东北风(3)图中M处的气压值可能为()A．1005百帕B．1007百帕C．1009百帕D．1011百帕DAC解析：第(1)题，四个城市中香港等压线最稀疏，风力最小，所以选择D。第(2)题，在图中画出水平气压梯度力，向右偏，可判断出首尔的风向可能是西南风。第(3)题，M外侧的闭合等压线与相邻的较大值等压线相等，所以它的中间值较大，M处气压值介于1008～1010百帕之间。\n【演练真题·找准考法】考法一等压线分布图上风向判断1．[全国卷Ⅰ]如图示意我国某地区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6～9时的风向为()A．偏东风B．偏南风C．东北风D．西北风答案：B\n[思维流程]第1步读图名，可知这是一幅我国某地等压线分布图。第2步据图确定甲地水平气压梯度力的方向，最后根据南北半球画出偏向风。第3步画图。\n对接核心素养综合思维近地面风的形成和风向偏转。区域认知甲地气压状况和天气系统移动状况。地理实践力在等压线图上绘风向。\n2.[2020·江苏卷，5]下图为“亚欧大陆某时刻海平面等压线分布示意图”。读图回答下题。下列四地中，吹偏南风的是()A．①B．②C．③D．④答案：C\n解析：本题主要考查风向的判断，以及综合思维、区域认知等核心素养。根据图示等压线数值的递变规律，①地位于低压中心的西南部，吹偏西风，A错；②地位于高压中心的东部，吹偏北风，B错；③地位于高压脊附近，吹偏南风，C对；④地位于1005百帕等压线上，水平气压梯度力指向东南，当地应吹偏北风，D错。\n考法二风力大小的分析3．[全国卷Ⅱ]阅读图文资料，完成下题。在湿润和半湿润地区的湖畔、河边和海滨，偶见规模较小的沙丘群。其形成的主要条件为所在地区沙源丰富、多风、植被稀疏。上图所示区域中，M处发育了规模较小的沙丘群；H县城附近是著名的风口，冬春季节风力尤为强劲；河流发源于黄土高原地区。\n分析H县城附近冬春季节风力强劲的原因。答案：冬春季节盛行西北季风(偏北风)；河谷延伸方向与盛行风向基本一致；H县城附近为河谷交汇之地(形成风口，导致狭管效应)。解析：本题采用风力大小分析方法，结合图文资料展开原因分析。\n【借题发挥】风力大小的分析与描述风力大小影响因素常考分析语句水平气压梯度力大小冬季南北温差大，气压梯度力大，风力大距高压远近距离亚洲高压(冬季风源地)近，风力大摩擦力大小地面平坦开阔，风力大海面上摩擦力小，风力大植被多少冬季植被少，风力大地形起伏大小高原起伏和缓，风力大山谷口，狭管效应，风力大地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致，风力大