必修第1册 第2章 第2讲 大气受热过程和大气运动（Word讲义）-【创新教程】2025年高考地理艺考生文化课总复习（新教材，人教版）

第二讲　大气受热过程和大气运动 ★ [课程标准]　运用示意图等，说明大气受热过程和热力环流原理，并解释相关现象。 一、大气的受热过程 1．能量来源 (1)地球大气最重要的能量来源：A　太阳辐射　，属于　短　波辐射。 (2)近地面大气主要、直接的热源：B　地面辐射　，属于　长　波辐射。 2．受热过程 (1)“太阳暖大地”：太阳辐射穿过地球大气层，少部分被　吸收或反射　，大部分到达地面，地面吸收　太阳辐射　而增温。 (2)“大地暖大气”：地面增温后，产生　地面长波　辐射，以　对流　、　传导　等方式将热量传给大气，使大气增温。 二、大气对地面的保温作用 1．大气中的　水汽　、　二氧化碳　等，吸收长波辐射的能力很强。 2．保温作用原理：大气吸收　地面长波辐射　后增温，产生大气长波辐射，除小部分散失到宇宙空间外，大部分以　大气逆辐射　的形式射向地面，补偿了地面辐射散失的热量，从而起到　保温作用　。 三、大气热力环流 1．大气运动的类型 2．热力环流 (1)成因：由于地面　冷热不均　而引起。 (2)形成过程： ①在下图中短横线上标出近地面和高空的气压高低(箭头表示气流的运动方向)。 ②用简单的语言归纳热力环流的形成过程。地区间的冷热不均→空气的　垂直　运动→同一水平面上形成气压差异→空气的　水平　运动→形成热力环流。 四、大气的水平运动——风 1．概念 (1)气压梯度：单位距离间的　气压差　。 (2)水平气压梯度力：促使大气由　高压　区流向　低压　区的力。 2．风的形成：地面受热　不均　⇒同一水平面上　气压差异　⇒产生水平　气压梯度　力⇒大气由高气压区向低气压区做　水平　运动。 3．影响风的三个力(北半球近地面) 符号 F1 F2 F3 类型 水平气压 梯度力 摩擦力 地转偏向力 方向 垂直于　等压线　，指向　低压　 与风向　相反　 总是垂直于　风向　，北半球向　右　偏(南半球向　左　偏) 4.力的作用效果 类型 受力 最终风向 高空风 水平气压梯度力和地转偏向力 风向与等压线　平行　 近地 面风 受水平气压梯度力、地转偏向力和　摩擦　力共同影响 风向与等压线　斜交　 考点一　大气受热过程 [真题赏析] (2024·安徽卷)如图为我国某地面观测站(47°06′N,87°58′E，海拔561 m)某月1日前后连续4天太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射和大气逆辐射的通量逐小时观测结果。据此完成下题。 图中甲、乙、丙三条曲线依次表示(　　) A．地面长波辐射、地面反射太阳辐射、大气逆辐射 B．地面长波辐射、大气逆辐射、地面反射太阳辐射 C．大气逆辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射 D．大气逆辐射、地面长波辐射、地面反射太阳辐射 从材料 中获取 信息 信息①：我国某地面观测站位于(47°06′N,87°58′E) 信息②：该图为某月1日前后连续4天太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射和大气逆辐射的通量逐小时观测结果 从图表 中获取 信息 信息①：图中显示太阳辐射在四天中白天出现，夜晚几乎为0 信息②：从图中可以看出，甲大于乙 [解析] 　结合所学知识，阅读图文材料可知，该地面观测站所示经纬度显示为我国新疆地区，图中显示太阳辐射在四天中白天出现，夜晚几乎为0，而地面反射太阳辐射需要太阳辐射，夜晚也不会出现，因此图中丙为地面反射太阳辐射，故A、C错误；大气逆辐射是大气通过吸收地面辐射增温后辐射的，地面长波辐射≈大气逆辐射＋射向宇宙空间的地面辐射，推测大气逆辐射小于地面长波辐射，从图中可以看出，甲大于乙，因此甲为地面长波辐射，乙为大气逆辐射，B正确，C错误。答案选择B。 [答案]　 B [关键能力] [题组冲关] (2024·安徽黄山一模)下图为某日我国某绿洲地表辐射各分量(包含太阳辐射、地表长波辐射、反射短波辐射、大气长波辐射和净辐射)变化图，净辐射指地表热量收支状况。据此完成1～2题。 1．该地位于(　　) A．准噶尔盆地东部　　 B．宁夏平原 C．河西走廊东部 D．河套平原 2．该日绿洲近地面大气热量主要来自(　　) A．a　　　 B．b　　　　 C．c　　　　 D．d 解析：1.A　2.D　[第1题，本题主要考查区域定位与时间计算，结合材料信息可知，净辐射指地表热量收支状况，净辐射最大时应为太阳辐射最强时，此时为当地地方时12时，对应图中14时前后，因为我国统一使用北京时间，图中14时为北京时间，因此该地经度与120°E大约相差30°，该地经度约为90°E，准噶尔盆地东部符合题意，A正确。第2题，本题主要考查大气受热过程，结合图中信息可知，a出现在白天，且日变化明显，辐射通量较大，a为太阳辐射；b与a的变化趋势相同，但辐射通量较小，为反射短波辐射；d也具有一定的日变化，且最高值与a接近但延后，因此d为地表长波辐射；c为大气长波辐射。结合所学知识，绿洲近地面大气热量主要来自地表长波辐射，D正确。] 考点二　热力环流 [真题赏析] (2024·湖南卷)2019年9月17—18日西藏林芝地区出现了两次强降雨。研究表明，深入谷地的季风为该地降雨提供了充足的水汽，山谷风影响了降雨的时空变化，使降雨呈现明显的时段特征。如图示意两次强降雨时距地面10米处的风向与风速。据此完成(1)～(2)题。 (1)第一次和第二次强降雨可能出现的时段分别为(　　) A．17日00∶00－01∶00　18日12∶00－13∶00 B．17日07∶00－08∶00　18日12∶00－13∶00 C．17日22∶00－23∶00　18日01∶00－02∶00 D．17日13∶00－14∶00　18日00∶00－01∶00 (2)两次强降雨时谷地风速差异显著，主要原因是(　　) A．地形阻挡　　　 B．东南风影响 C．气温变化 D．摩擦力作用 从材料 中获取 信息 信息①：深入谷地的季风为该地降雨提供了充足的水汽信息 信息②：山谷风影响了降雨的时空变化，使降雨呈现明显的时段特征 从图表 中获取 信息 信息①：左图近地面风向由山谷吹向山顶，属于谷风；风速较大 信息②：右图近地面风向主要由山峰吹向山谷，属于山风，风速较弱 [解析]　第(1)题，结合所学知识，阅读图文材料可知，西藏林芝发生第一次强降雨时段，该区域主要是季风的影响，距地面十米处的近地面风向由山谷吹向山顶，属于谷风，根据热力循环的原理，应该属于白天时间，故A、C错误；右图中显示第二天强降雨，近地面风向发生了变化，风向主要由山峰吹向山谷，根据热力环流属于山风，应发生在晚上，故B错误，D正确。答案选择D。第(2)题，结合所学知识，材料显示该区域谷地主要受季风影响，且左图中显示受东南风影响导致风速较快，右图中显示第二天风速减弱，没有受到东南风的影响，因此两次强降雨时谷地风速差异主要是受东南风的影响，故B正确；左图和右图中显示的同一区域，风速在河谷区域有较大差异，因此主要不是受地形阻挡和摩擦力作用，故A、D错误；西藏地区海拔高，气温较低，位于河谷地区温差更小，因此主要不是受到气温变化影响，故C 错误。答案选择B。 [答案]　(1)D　(2)B [关键能力] 1．抓住三个关系理解热力环流的形成 (1)等压面的凹凸关系 受热：低空下凹，高空上凸。 变冷：低空上凸，高空下凹。 近地面和高空气压高低状况相反。 (2)温压关系 (结合上图中甲、乙、丙三地所示)热低压、冷高压 (3)风压关系 水平方向上，风总是从高压吹向低压[如(1)图中①②③④所示]。 2．热力环流的几种常见形式 热力环流是一种常见的自然现象。海陆热力性质的差异，山谷、山坡的受热不均，人类活动，等等，都可能导致热力环流的形成。具体分析如下： (1)海陆风 (2)山谷风 (3)城市热岛环流 3．等压面的“高凸低凹”规律 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，即等压面凸向高空的为高压，下凹的为低压，可形象地记忆为“高凸低凹”，具体如下图所示： [题组冲关] (2024·山东名校调研)如图示意2023年秋季我国东部某城市风向(a)及PM2.5浓度(b)的变化情况。该大城市位于山区边缘的平原地区，山谷风为该地最主要的局地大气环流。据此完成1～2题。 1．下列分析正确的是(　　) A．该地的山风为南风 B．山谷风有利于城市大气污染的净化 C．该地谷风的开始时间大约是12时 D．该地交通污染问题尤为突出 2．城市、污染源及山区的位置关系，符合实际情况的是(　　) 解析：1.C　2.C　[第1题，本题主要考查读图分析能力，根据山谷风的形成过程，白天为谷风，夜晚为山风，所以据图可知，山风为北风，A错误；风对于污染物有净化作用，同时也能带来污染，B错误；由图可知，谷风开始的时间大约是12时，C正确；上午6时至9时是交通高峰期，但是PM2.5的污染程度最轻，说明当地交通污染问题并不突出，D错误。第2题，本题主要考查热力环流的应用，由图中PM2.5的浓度可以看出，刮南风的时段污染物浓度迅速上升，表明污染源应该位于城市的南面，南风是谷风，则山区位于城市的北面，C正确。] 考点三　大气的水平运动——风 [真题赏析] (2023·浙江省1月选考)当空气经过较暖的下垫面时，底部的大气增温形成比周边温度高的“热泡”，并不断向上运动，这是一切对流现象的基础。“热泡”超过凝结高度就会形成云层，海面上的云层在夜间常常会发生强烈对流，形成雷雨天气。如图为甲地下垫面附近“热泡”上升运动示意图。据此完成(1)～(2)题。 (1)若甲地上空1 000米以下受到相同气压系统控制，则符合图示“热泡”运动的等压线分布是(　　) (2)造成夜间海面上云强烈对流的原因有(　　) ①云底接受海面辐射，降温慢 ②云顶长波辐射，冷却剧烈 ③云底向下垫面辐射，降温慢 ④云顶水汽蒸发，冷却剧烈 A．①②　 B．②③　　 C．③④　　 D．①④ 从材料中获取信息 (1)“热泡”是当空气经过较暖的下垫面时，底部的大气增温形成的，比周边温度高，并不断向上运动，超过凝结高度时就会形成云层。 (2)海面上的云层在夜间常常会发生强烈对流。 (3)从题干材料可知，甲地上空1 000米以下受到相同气压系统控制。 从图中获 取信息　 (1)指向标。 (2)等压线数值a＞b＞c＞d。 [解析]　第(1)题，本题主要考查大气运动。由题图可知，甲地上空800米以下有两个“热泡”。由“若甲地上空1 000米以下受到相同气压系统控制”可知，甲地上空1 000米以下的风向既要满足“热泡1”时的西北风，又要满足“热泡2”时的偏西风。根据选项中图示等压线的数值大小关系可知，A图中甲地的气压梯度力方向由东北指向西南，结合北半球地转偏向力右偏，应形成偏东风，不会形成西北风和偏西风，A错误。B图中甲地的气压梯度力方向由南指向北，结合南半球地转偏向力左偏，应形成偏东风，不会形成西北风和偏西风，B错误。C图中甲地的气压梯度力方向由东南指向西北，结合北半球地转偏向力右偏，应形成偏南风，不会形成西北风和偏西风，C错误。D图中甲地的气压梯度力方向由西北指向东南，近地面受南半球地转偏向力左偏和摩擦力的影响，形成西北风，符合“热泡1”；高空的摩擦力较小，再结合南半球地转偏向力左偏，形成西南风(偏西风)，符合“热泡2”。D正确。第(2)题，本题主要考查大气运动及大气热状况。夜间海面上云层强烈对流，说明下热上冷，即下垫面较暖。由于海洋比热容较大，夜晚海洋降温慢，云底接受海面辐射，降温也慢，①正确；云顶向高层大气辐射长波辐射，冷却剧烈，气温较低，②正确；云底向下垫面辐射长波辐射，热量散失快，降温快，气温较低，③错误；云顶海拔较高，气温较低，水汽蒸发较少，④错误。A正确。 [答案]　(1)D　(2)A [关键能力] 1．影响风的三种力 比较项目 方向 大小 对风的影响 风速 风向 水平气压 梯度力 始终与等压线垂直，由高压指向低压 等压线越密集，水平气压梯度力越大 水平气压梯度力越大，风速越大 垂直于等压线，由高压指向低压 地转偏 向力 始终与风向垂直 大小随纬度增加而增加，赤道上为零 不影响风速的大小 北半球向右偏转，南半球向左偏转，赤道上不偏转 摩擦力 始终与风向相反 大小与下垫面性质有关。下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大；反之越小 使风速减小 与其他两个力共同作用，使风向斜穿等压线 2.风的受力状况与风向 比较项目 高空风 近地面风 图示 (北半球) 受力 F1(水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响 F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响 风向 与等压线平行 与等压线成一夹角 3.风向的判定 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)或向左(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。如图所示(以北半球气压场为例)。 4．风向的应用 根据风向与等压线的关系可以：(1)定南北半球；(2)定气压高低；(3)定三力；(4)定近地面或高空。 5．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。 (2)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、相同气压梯度的地图相比，比例尺越大，表示单位距离间的等压线越密集，则风力就越大；比例尺越小，表示单位距离间的等压线越稀疏，则风力就越小。如下图A、B、C、D处风力的大小关系是A＞B＞C＞D。 [题组冲关] (2024·烟台期末)下图为我国某区域2022年12月某日2时和14时海平面气压分布图。受某种常见天气系统的影响，该区域局部有降水过程。据此完成1～2题。 1．当日14时，下列地点中气压最高的是(　　) A．①　　 B．②　　　 C．③　　　 D．④ 2．当日2时至14时，下列地点中阴晴变化最明显的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 解析：1.A　2.B　[第1题，水平气压梯度力是形成风的直接原因，在其作用下，风由高压区吹向低压区。图中14时风向说明，三条等压线(虚线)数值由北向南(西南)递减，因此①处气压数值最高。第2题，根据图分析，2时②处于低压中心等压线向外弯曲的槽部，冷暖气团相交产生锋面，易产生阴雨天气。到14时，低压槽南移，②处于锋面过境后单一气团控制下，天气晴朗。] 图表专攻(三)　等压面的判读 第一步：判读气压高低(以图1为例) (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。如图1中PA>PC、PB>PD。 (2)作一辅助线即可判定同一水平面(同一高度)上的气压高低，如图1中C处比D处气压高；同理，A处气压低于B处。即PC>PD、PB>PA。 (3)综上，图1中PB>PA>PC>PD。 第二步：判读气流流向(以图1为例) (1)同一水平面，气流总是从高气压流向低气压。近地面B处空气流向A处，高空气流方向与近地面相反。 (2)A处气压低，说明该地受热，空气膨胀，气流上升；而B处气压高，说明该地较冷，空气收缩，气流下沉。 (3)该热力环流呈顺时针方向。 第三步：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。 第四步：判断近地面天气状况和气温日较差(以图1为例) (1)等压面下凹地区，多阴雨天气，日较差小，如图1中A地。 (2)等压面上凸地区，多晴朗天气，日较差大，如图1中B地。 (2024·陕西咸阳高三第一次质量检测)下图为甲、乙两地夏季某日午后等压面垂直分布图。据此完成1～2题。 1．据图可知(　　) A．①比②气温高　　　 B．②比③气温低 C．③比④气压低 D．④比①气压高 2．图中(　　) A．甲地位于城区，乙地位于郊区 B．近地面水平气流自西向东运动 C．大气垂直运动高度可达120千米 D．甲地艳阳高照，乙地降水概率大 解析：1.D　2.D　[第1题，根据图中等压面形态判断，近地面甲地气压高于乙地，根据热力环流原理可知，甲地近地面气温低，空气冷却下沉而形成高气压，乙地近地面气温高，空气膨胀上升而形成低气压，如果气温垂直递减率相同，则甲地上空①气温比乙地上空②气温低，A错误。图中②海拔比③高，但由于不知道③与④的气温差别大小，也不知道②与③的高度差和气温垂直递减率，因此无法比较②和③的气温，B错误。图中显示，③与④处于同一水平面，③等压面向上凸，④等压面向下凹，因此③气压比④高，C错误。图中显示，④位于上空等压面之下，①位于上空等压面之上，因此④气压比①高，D正确。第2题，根据图中等压面形态判断，近地面甲地气压高于乙地，根据热力环流原理可知，甲地近地面气温低，空气冷却下沉而形成高气压，乙地近地面气温高，空气膨胀上升而形成低气压。在城区与郊区之间，城区因排放废热较多，气温高于郊区，因此甲地应为郊区，乙地应为城区，A错误。甲地近地面气压高于乙地，近地面水平气流大致由甲地流向乙地，但图中没有信息表明甲、乙两地之间相对方位，因此近地面水平气流不一定是自西向东运动，B错误。图示大气垂直运动应在对流层之中，而对流层最高高度一般不超过17～18千米，因此图中大气垂直运动高度不可能达120千米，C错误。甲地近地面为高气压，盛行下沉气流，天气晴朗，加上是夏季午后，因此甲地艳阳高照；乙地近地面为低气压，盛行上升气流，容易成云致雨，因此乙地降水概率大，D正确。] 学科网（北京）股份有限公司 $$