内容正文:
第四单元 地球上的大气
4.2 冷热不均引起大气运动
特征——成因——影响
天气
气候
天气系统
大气环流
大气的运动
本质
灾害、农业
判读
大气受热
原因
区域
全球
2
1.下列关于嫦娥五号返回路线中经过的大气层说法,正确的是( )
A.③点气温高于②点 B.②点位于平流层
C.③点空气密度最大 D.④点水汽最丰富
2.嫦娥五号返回路线中( )
A.①到②点,大气多呈电离状态 B.②点大气主要成分为臭氧
C.②到③点,大气密度逐渐增大 D.④点以后即进入了对流层
(2020东城一模)2020年12月17日,嫦娥五号完成月球采样任务,在蒙古四子王旗预定区域安全着陆。下图为嫦娥五号部分返回路线示意图。据此完成下面小题。
A
A
大气的组成与垂直分层
下图为“大气的垂直分层图”。读图,完成下面小题。
3.平流层的主要特点是( )
A.空气以水平运动为主
B.极光现象出现在该层
C.能反射无线电短波信号
D.气温随高度上升而降低
4.影响大气对流层气温垂直变化的主要原因是( )
A.大气对太阳辐射有削弱作用
B.地面对太阳辐射有反射作用
C.高山地区海拔高,空气稀薄
D.地面是大气主要的直接热源
A
D
一、基础检测
污染物聚集
大气稳定
上热下冷
5.气温随高度变化会影响大气的稳定性,从而影响大气污染物的聚集和扩散。图所示气温与高度关系的四种情况中,最容易导致大气污染聚集的是大气垂直分层。
A
主要
重要
1.运用图表资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产生活的联系。
学习目标
低层大气
高度(km) 0 3 6 12 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
气温(℃) 18 0 -18 -54 -50 -30 -10 0 -10 -50 -80 -50 0 50 100
大气的垂直分层
热状况 运动特征 现象
气
温
变
化
下热上冷
对流运动
水汽杂质含量多
天气现象复杂多变
臭氧层(吸收紫外线)
下冷上热
平流运动
天气晴朗,能见度好,适合高空飞行
气温变化复杂,先降低后升高
运动情况复杂
流星;卫星;
极光;
电离层,反射无线电波,对无线电通信有重要作用;
对流层
平流层
高层大气
大气的垂直分层
高度(km)
高度(km) 18 0 -18 -54 -50 -30 -10 0 -10 -50 -80 -50 0 50 100 0 3 6 12 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 温度
特别提示 人类活动造成的大气污染,导致大气成分比例的变化,主要表现为两个方面。一方面,使某些成分的比例增加,如化石燃料的使用使大气中 <m></m> 含量增加,制冷设备的使用导致大气中的氟氯烃含量增加;另一方面,使某些成分的比例减少,如氟氯烃具有破坏臭氧的作用,随着大气中氟氯烃含量的增加,大气中臭氧含量减少。
逆温的形成和影响
在一定条件下,对流层的某一高度会出现实际气温高于或等于理论气温的现象,这种现象称为逆温现象。
1.逆温现象的形成及消失过程如下图所示
气温随高度变化会影响大气的稳定性,从而影响大气污染物的聚集和扩散
10
2.逆温对地理环境的主要影响
1)成雾:早晨多雾的天气大多与逆温现象有密切关系,雾使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至引发交通事故。
2)加剧大气污染:由于逆温现象的存在,空气垂直运动受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。
3)对航空造成影响:逆温多出现在低空,多雾天气对飞机起降造成不便。如果出现在高空,对飞机飞行极为有利,因为平流层大气以平流运动为主,飞行中不会有较大颠簸。
空气对流弱
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大气受热过程
下图为地球大气受热过程示意图。读图,回答下题。
1.大气中( )
A.臭氧层遭到破坏,会导致①增加 B.二氧化碳浓度降低,会使②减少
C.可吸入颗粒物增加,会使③增加 D.出现雾霾,会导致④在夜间减少
B
图9是对某地的陵园(林地)、操场(裸地)以及足球场(草地)的气温观测结果。图中a、b、c三条曲线分别对应的地点是
A.足球场、陵园、操场 B.陵园、足球场、操场
C.操场、陵园、足球场 D.操场、足球场、陵园
C
学习目标
2.绘制大气受热过程示意图,指出大气的直接热源和根本热源。
3.根据大气受热过程示意图,解释气温日变化特征等相关地理现象。
4.说出不同类型的塑料大棚、地膜的主要功能,解释其原理。
5.用受热过程原理解释相关地理现象,归纳影响大气受热过程的主要因素
6.说出气温垂直递减率,根据气温垂直变化曲线的斜率判断大气运动状况,并解释对人类活动的影响。
解释地理现象
1. 大气对太阳辐射的削弱作用
反射(云层、较大尘埃):多云白天气温低
散射(空气分子、微小尘埃):日出前黎明和日落后傍晚仍明亮
随着海拔升高,气压、密度下降
大气不太能“消化”太阳辐射(短波)
吸收——O3
2. 大气的受热过程
过程① 过程② 过程③
实 质?
太阳、地面、大气之间能量传递过程
太阳辐射状况
3. 大气受热过程的影响因素
实 质
太阳、地面、大气之间能量传递过程
纬度位置
季节变化
空间:由低纬度向高纬递减
时间:夏季高、冬季少
地面状况
3. 大气受热过程的影响因素
具有复杂性,包括海陆分布、地面含水状况(如湿地、森林、草地、裸地)、
地势高低、地形起伏、地表反射率、洋流性质等状况。
不同性质地面的反射率
影响吸收太阳辐射的量或速度等
大气状况
3. 大气受热过程的影响因素
大气成分
大气透明度
昼夜温差
如海拔、天气(阴晴等)、大气尘埃和污染物等影响大气透明度
削弱作用 + 保温作用
如二氧化碳、水汽有利于大气吸收红外线,增强温室效应
温室效应
太阳辐射状况
地面状况
大气状况
差异性
各地冷热不均
大气受热过程
复杂性
大气运动
大气受热过程影响因素
(1)太阳辐射状况——纬度、季节
(2)地面状况——海陆分布、地面含水状况(如湿地、森林、草地、裸地)、地势高低、地形起伏、地表反射率、洋流
(3)大气状况——成分(二氧化碳、水汽、臭氧)、透明度(海拔、天气、尘埃)
【笔记】
白天,塑料薄膜、玻璃, 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散失,从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里
夜晚,由于覆盖材料的保温作用,室内气温不至于过低
4. 人类对大气受热过程的利用——农业
保温
保湿
保肥
增光
除草
减虫
3. 阅读材料,回答下题。
晚秋时节气温波动大,空气温度常会突然下降,使地表温度骤降到 <m></m> 以下,农作物因此受到损害,造成霜冻灾害。在霜冻来临前,农民通过在田地间燃烧柴草、牛粪等制造大量烟雾,以此防御霜冻,称为“烟熏法”。
运用大气受热过程的有关知识解释“烟熏法”防御霜冻的原理,并说出此方法带来的其他影响。
原理:“烟熏法”产生的烟雾可增加近地面大气对地面辐射的吸收,增强大气逆辐射(或大气保温作用),减少地面温度流失。烟雾本身具有一定的热量,可提高近地面空气的温度,减少霜冻危害。
其他影响:增加大气污染。
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影响因素
实 质
人类活动
太阳、地面、大气之间能量传递过程
大气热力作用
宇宙空间
大气吸收
地面辐射
反射、散射、吸收
大气辐射
大气
大气逆辐射
地面
大气的削弱作用
太阳辐射
改 变
影响
太阳辐射
大气状况
地面状况
昼夜温差
温室效应
农业应用
温室大棚
烟雾防冻
果园铺沙
利用
原理
应用
【知识框架】
某校学生设计了验证大气受热过程的实验。实验装置如图 1 所示, 在阳光下放置一段时间后,两个塑料桶中测量气温的温度计数值呈现明显差异(见表 1)。 据此,回答 1、 2题。 表 1
(天气状况:晴朗、 微风 场地: 学校操场 气温: 22℃)
1. 该实验得出的结论是
A. 大气主要靠太阳辐射加热 B. 下垫面是大气的直接热源
C. 晴朗天气不存在削弱作用 D. 土壤吸收的大气辐射较少
2. 该实验及结论可以用来解释
A. 最高气温多出现在午后 B. 不同纬度存在气温差异
C. 沿海地区海陆风的形成 D. 阴坡阳坡植被差异明显
一、课堂探究
B
时间 有土瓶 空瓶
16:08(开始) 30 ℃ 30 ℃
16:17(结束) 38 ℃ 31 ℃
图1
A
一、课堂探究
图中甲为南昌附近一个蔬菜大棚的照片;乙为地球大气受热过程示意图,图中数字代表某种辐射。回答3、4题。
3.乙图中( )
A.①能量大部分被大气所吸收
B.②是近地面大气的根本热源
C.③只出现在夜晚起保温作用
D.④表示散失的少量长波辐射
甲
乙
D
一、课堂探究
图中甲为南昌附近一个蔬菜大棚的照片;乙为地球大气受热过程示意图,图中数字代表某种辐射。回答1、2题。
4.照片拍摄季节,南昌的农民一般会给大棚覆盖黑色尼龙网,而不是我们常见的白色塑料薄膜或者玻璃大棚。照片拍摄的时间以及这样做的目的分别是( )
A.7—8月,削弱①以减少农作物水分蒸腾
B.10—11月,阻挡②以防止夜间温度过低
C.12—次年1月,增加③以提高土壤的温度
D.6—7月,增强④以降低白天大气的温度
A
南通
徐州
济宁
济南
沧州
天津
一、课堂探究
图中甲为南昌附近一个蔬菜大棚的照片;乙为地球大气受热过程示意图,图中数字代表某种辐射。回答1、2题。
4.照片拍摄季节,南昌的农民一般会给大棚覆盖黑色尼龙网,而不是我们常见的白色塑料薄膜或者玻璃大棚。照片拍摄的时间以及这样做的目的分别是( )
A.7—8月,削弱①以减少农作物水分蒸腾
B.10—11月,阻挡②以防止夜间温度过低
C.12—次年1月,增加③以提高土壤的温度
D.6—7月,增强④以降低白天大气的温度
A
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。图3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。据此完成第5题。
5. 图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是
A.①
B.②
C.③
D.④
B
二、课堂探究
“易进”
30
(2023北京卷)读图11,回答下列问题。
含碳物质不完全燃烧时产生黑碳。在科考站附近采样点积雪中,黑碳含量较其他区域偏高。
说出采样点积雪中黑碳的可能来源。并说明黑碳对当地积雪的影响。(6分)
产生原因(2分):三选二
科学考察过程中用能;生活用能;交通运输
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(2023北京卷)读图11,回答下列问题。
含碳物质不完全燃烧时产生黑碳。在科考站附近采样点积雪中,黑碳含量较其他区域偏高。
说出采样点积雪中黑碳的可能来源。并说明黑碳对当地积雪的影响。(6分)
影响:黑碳减少地表对太阳辐射的反射率(⑤), (1分);
增大地表对太阳辐射的吸收(1分),地面辐射增强(②)
大气吸收地面辐射增多,升温(1分),积雪融化(1分)
32
学习目标
1.绘制热力环流示意图,说出冷热、降升、高低、难易(降水)的关系。 (自学)
2.根据冷热或先冷/热状况,在局地环流图中绘制气流运动方向,判断容易降水的地带。(自学)
热力环流与等压面
热力环流过程
冷
热
先
先
后
后
读热力环流示意图,回忆下列知识。
1)在图中四条“=”上画上箭头,完成热力环流。(提示: _________)
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)在同一海拔,气压高,等压面向 _______凸;气压低,等压面向 _________凹。
顺时针
甲>乙>丙>丁
降低
降低
高空
近地面
“热胀冷缩”
冷热差异
气压差异
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二、常见的热力环流形式
1.海陆风
1)成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键
2)影响与应用
海陆风使海滨地区气温日较差减小,夏季气温低,空气较湿润,是避暑的好地方。
36
2.山谷风
1)成因分析——山坡的热力变化是关键
2)影响与应用
山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底,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大气污染的工业。
区别“冷谷”
“山区存在着冷谷效应。所谓冷谷效应便是指冬春季节遇到冷空气南下的天气,夜间的山区进一步降温,冷的空气密度会加大而变重,之后沿山坡下沉到山谷或坝区,而形成逆温层,导致山区地势稍低的谷地或平地气温在某一时段或某风天气温低于地势更高的山区,极易出现低温霜冻灾害。
夏季强、冬季弱
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一、课堂探究
山地气候与地形起伏至为密切。在周围山坡围绕的山谷或盆地中,由于风速小和湍流交换弱,当地表辐射强烈时,周围山坡上的冷空气因密度大都沿坡面向谷底倾泻(这种下沉动力增温作用远比地表辐射冷却作用小),并在谷底沉积继续辐射冷却,因此谷底气温最低,形成所谓“冷湖”。而在冷空气沉积的顶部坡地上,因为风速较大,湍流交换较强,换来自由大气中较暖的空气,因此气温相对较高,形成所谓“暖带”。据此完成下面小题。
3.“冷湖”更容易发生在( )
A.晴朗的夜晚 B.晴朗的白天 C.阴雨的夜晚 D.阴雨的白天
4.与同一山地的“冷湖”地区相比,“暖带”地区( )
A.初霜较早 B.作物发育较早 C.终霜较晚 D.作物发育较晚
5.下列关于“暖带”和“冷湖”的说法,正确的是( )
A.“暖带”和逆温关系密切 B.“冷湖”地区不利于天文观测
C.“暖带”都出现在阳坡 D.“冷湖”与焚风关系密切
A
B
A
3.城市热岛环流
形成 由于市区居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热,导致市区气温高于郊区,形成“城市热岛”,引起空气在市区上升,在郊区下沉,近地面风由郊区吹向市区,在市区与郊区之间形成城市热岛环流
影响 一般将绿化带布局在气流下沉处及城市热力环流内,而将卫星城或污染较重的工厂布局在城市热力环流之外
“冷岛”
沙漠——湖泊、绿洲
据图1,完成4-7题
4.图中字母D代表的气压带、风带为
A.副热带高气压带
B.盛行西风带
C.副极地低气压带
D.东北信风带
图1
5.某地常年受D的控制,气候温和多雨,该地所属的气候类型为
A.热带雨林气候 B.热带沙漠气候
C.温带海洋性气候 D.地中海气候
6.关于气压状态、垂直气流方向和降水状况搭配正确的是
A.高压—上升气流—易降水 B .低压—上升气流—降水少
C.高压—下沉气流—降水少 D.低压—下沉气流—易降水
7.一般来说,受其影响,形成湿润气候的气压带、风带是
A.东南信风带 B.赤道低气压带
C.极低东风带 D.热带高气压带
B
C
C
B
一、基础检测
读亚欧大陆东部某季节大气运动图,完成8、9题
8.图示季节有关我国的描述正确的是
A.西北靠近气旋
B.多暖锋活动
C.降水量由西北向东南递减
D.易受强冷空气影响
9.当P天气系统强盛时,正确描述印度半岛的是
A.盛行东北季风
B.多暴雨洪涝灾害
C.主要为东北信风控制
D.有利于沿岸帆船顺风、顺水返回中国
A
D
一、基础检测
10.阅读图文资料,回答下列问题。
城市热岛强度指城区与郊区气温的差值。某中学地理兴趣小组研究我国东部某滨海城市的热岛强度变化。下图为同学们根据数据绘制的该城市多年平均和某某次冬季强降雪后热岛强度变化图。
(1)依据图中多年平均热岛强度变化曲线,说出该城市7时、17时城区与郊区之间风的异同。
风向相同,由郊区吹向城区;
风速不同,7时的风速大于17时的风速。
一、基础检测
18.(10分)
依据国家标准,当图10所示的冷水海区表层温度连续3个月高于/低于其均温0.5℃时,即进入厄尔尼诺/拉尼娜状态。图中的副高是推动夏季风登陆我国的主要动力,对我国夏季降水影响巨大。中国气象局2021年4月公布广东全省平均降水量较历史同期偏少58%,这与拉尼娜现象有关。读图,回答下列问题。
(1)指出拉尼娜现象发生时甲处气流垂直运动的状况,在下图中标示箭头示其成因(4)
气流上升;比常年更旺盛;(2分)标示(略)。(2分)
高气压
低气压
热
冷
低气压
高气压
冷热不均
热力环流
(大气运动最简单的形式)
大气的受热过程及影响因素
大气热状况
局地表现
【知识框架】
大气运动
山谷风
海陆风
城市风
二、主干知识和方法
大气水平运动——风
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方向向右(北半球)或向左
(南半球)偏转 <m></m> (高空的风偏转 <m></m> ),画出实线箭头,即为经过该点的风向。如下图所示(以北半球近地面为例)。
做图时只留风向
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2.风力大小的判读
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: <m></m> 。
组成成分
在地理环境中作用
干 洁
空 气
氮
含量78%、组成生物体的基本成分
氧
一切生物维持生命活动所必需的物质
CO2
光合作用的原料、“温室效应”
O3
吸收紫外线,“地球生命的保护伞”
水汽
成云致雨的必要条件、强烈吸收长波辐射,影响气温
固体杂质
成云致雨的必要条件(凝结核)
$$