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气压变化的原因
由于一个地方的气压等于该地单位面积上所承受的空气柱的总重量,因此一个地方气压变化的根本原因是其上空空气柱质量的增多或减少。 空气柱中的质量增多了,气压就升高;质量减少了,气压就下降。 由于全球大气质量是一定,并且大气又是一种连续流体,所以某些地区若有空气质量增多,则必然伴随着另一些地区空气质量的减少。 因此,气压的变化,是由于空气运动而引起的空气质量重新分布的结果。 空气柱质量的变化主要是由动力因子和热力因子引起。
1.动力因子
气压变化的动力因子是指大气运动所引起的空气柱质量的变化。
(1)水平辐合、辐散
空气质量在所考虑的区域内流入多于流出,使该区域内的空气质量增加的现象称为水平气流的辐合,简称辐合。 辐合将引起气压升高。 空气质量在所考虑的区域内流出多于流入,使该区域内的空气质量减少的现象称为水平气流的辐散,简称辐散。 辐散将引起气压降低。实际大气中,在低空辐合(辐散)区域上空叠置辐散(辐合)区域,上下辐合、辐散交互重叠,并且在上下层辐合、辐散间必然伴有上升(下沉)运动(图3-8)。 由于上下层辐合、辐散的叠置,大部分空气质量相互补偿,两者净剩余产生气压变化,这种过程称为达因(Dyne)补偿原理。 根据达因补偿原理,某一地点气压的变化要依据整个气柱中是辐合占优势还是辐散占优势而定。
(2)垂直运动
空气有垂直运动引起的某高度上空气质量在垂直方向的流入与流出所引起的气压变化。当空气有垂直运动而气柱内质量没有外流时,气柱中总质量没有改变,地面气压不会改变。但气柱中质量的上下传输,可造成气柱中某一层次空气的质量改变,从而引起气压变化。
如图3-8所示,在A气柱中,空气有上升运动,空气质量由下向上输送,因此a点上空气柱中质量增多而气压升高;在B气柱中,空气有下沉运动,空气质量由上层向下层输送,因此b点上空气柱中质量减少而气压降低。
2.热力因子
气压变化的热力因子是指空气柱温度升降所引起的空气柱质量的变化。
(l)冷暖平流
不同性质的气团,密度不同。当有冷平流时,移到某地的气团密度比原来的大,则该地上空气柱中质量会增多,气压随之增高。反之,暖平流将使气压降低。
(2)下垫面受热不均
如图3-9所示,空气柱受到地表加热时,温度升高,空气膨胀上升,在高空堆积,高空的空气密度增大(低空密度减小),气压升高,空气辐散,引起地面气压降低;反之,空气受到地表冷却收缩下沉,高空的空气密度减小(低空密度增大),气压降低,空气辐合,造成地面气压升高。并由此形成一个环流。这种因下垫面温度分布不均而形成的空气环流称为热力环流(热力环流原理)。热力环流是热力驱动而产生的,是大气运动的一种最简单的形式。
【高考真题】
(2024海南地理)在水平大气分布均匀的甲,乙两地,各选取一个空气柱(图)。两地由于地面受热不均产生空气运动,图中箭头指示其运动方向。据此完成下面小题。
1.假设空气柱内气流没有水平位移,则图中气压( )
A.①>② B.②>④ C.①=② D.③=④
2.实际情况下,空气在近地面和上空某高度产生辐合或辐散,图中气流在( )
A.①处辐散 B.②处辐散 C.③处辐合 D.④处辐散
(2024浙江6月选考)亚洲的天气、气候与气压场的分布及变化直接相关。下图为沿100°E海平面气压(单位:hPa)年变化图。完成下面小题。
3.甲、乙气压系统分别为( )
A.赤道低压、极地高压 B.印度低压、副热带高压
C.亚洲低压、西伯利亚高压 D.副极地低压、亚洲高压
4.图中气压年变化最大的地方( )
A.春季气压变化,能减少沙尘灾害天气
B.夏季气压控制,易出现东南季风降水
C.秋季气压变化,可降低气旋出现频率
D.冬季气压控制,常形成低空逆温现象
【模拟试题】
5.下图为某日白天近地面气压垂直分布图。图中甲、乙两地位于我国东南沿海,据此可以推测( )
①从海陆风的成因看,甲是海洋,乙是陆地
②从城郊热力环流来看,甲是郊区,乙是城区
③从冷锋移动过程看,甲在锋前,乙在锋后
④从台风的气压场看,甲距台风中心近,乙距台风中心远
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
一般商用飞机在高空飞行时,都将其气压高度表设定在标准大气恒定气压的飞行航线上,用来指示飞机飞行的高度(如图)。但由于飞机飞经地区空气柱的温度变化,飞机实际飞行的高度可能与气压高度表显示的高度存在一定差异(△H),在能见度较差的情况下会影响飞机飞行安全。完成下面小题。
6.图中飞机先后飞经的甲、乙、丙三个空气柱分别为( )
A.标准大气暖空气冷空气 B.冷空气标准大气暖空气
C.暖空气标准大气冷空气 D.冷空气暖空气标准大气
7.在能见度较差的情况下,会因△H危害飞机飞行的是( )
A.暖空气控制的平原地区 B.暖空气控制的山地地区
C.冷空气控制的平原地区 D.冷空气控制的山地地区
澳大利亚大气活动中心的势力、位置、性质有明显的季节变化。图为“某日澳大利亚及其周边海域海平面等压线(单位:hPa)分布图”。据此完成下面小题。
8.甲气压中心形成的主要原因是该季节( )
A.副高被大洋上的热低压切断 B.盆地地形使冷空气不易散失
C.受海洋影响显著,陆地增温缓慢 D.陆地内部降温快,空气下沉积聚
9.槽线处的天气系统及其移动方向是( )
A.冷锋向西 B.冷锋向东 C.暖锋向西 D.暖锋向东
10.受锋面过境的影响,乙地天气变化最可能是( )
A.气温先升高后降低 B.气压先降低后升高
C.风力先减小后增大 D.降雨强度逐渐减弱
下图为20°S某月海平面气压分布图,据此完成下面小题。
11.图示表示的“某月”最有可能是( )
A.1月 B.4月 C.7月 D.10月
12.与该月甲地(20°S,130°E)的盛行风成因相似的是( )
A.我国北京1月的季风
B.中南半岛1月的季风
C.印度半岛7月的季风
D.希腊雅典冬季的盛行风
13.该月北太平洋阿留申群岛附近气压中心是由于( )被陆地气压中心切断,从而保留在海洋上的,而被切断的气压带是由于( )作用而形成的。
A.副极地低气压带 热力 B.极地高气压带 热力
C.副极地低气压带 动力 D.极地高气压带 动力
某时刻,冷锋锋线位于我国东部37°N附近,该冷锋系统属于锋面气旋的一部分,锋线呈东西走向。下图是此刻该锋线附近气温、气压空间分布图。据此完成下面小题。
14.未来一段时间甲地( )
①气温上升②气温下降③气压先升后降④气压先降后升
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
15.此刻乙地出现( )
A.偏南风 B.偏北风 C.偏东风 D.偏西风
【参考答案】
1.D 2.B
【解析】1.根据图示信息可知,甲空气柱为下沉气流,①处气压变低,乙气压柱为上升气流,②处气压变高,①<②,AC错误;同一地点近地面气压高于高空,②<④,B错误;气流没有发生水平位移,则甲空气柱的重力和乙空气柱的重力没有发生变化,③④两地的气压没有发生变化,③=④,D正确。故选D。
2.实际情况下,①为高空低压,水平方向为辐合气流,A错误;②为高空高压,水平方向为辐散气流,B正确;③为近地面高压,水平方向为辐散气流,C错误;④为近地面低压,水平方向为辐合气流,D错误。故选B。
3.C 4.D
【解析】6.据图可知,甲出现的时间是7月左右,其气压中心位置为北纬30°附近,且气压值较低,说明受海陆热力差异的影响,在7月,亚洲大陆较同纬度海洋升温快,气温高,空气膨胀上升,形成低气压,即甲为亚洲低压;乙出现的时间是1月左右,其气压中心位置位于50°N附近地区,气压值较高,说明1月,受海陆热力差异的影响,亚洲大陆降温快,气温低,空气收缩下沉,形成高气压,被称为蒙古-西伯利亚高压。所以甲是亚洲低压(印度低压),乙是西伯利亚高压(亚洲高压),C正确,ABD错误。故选C。
7.据图中经纬度位置推断,气压年变化最大的地方位于亚洲中部(中国西北)附近。春季升温快,气压变化大,则容易造成大风天气,容易增加沙尘灾害天气,所以A项错误。夏季受低气压控制,容易出现降水,但并不一定是东南季风造成的降水,所以B项错误。秋季气压变化与气旋出现频率的降低并非直接相关,气旋的出现频率受热力、动力等多种因素影响,所以C项错误。冬季受气压(亚洲高压)控制,多晴朗天气,大气逆辐射弱,近地面降温快,气温低,上层气温降温相对较慢,常形成下冷上暖的低空逆温现象,D项正确。故选D。
5.A
【详解】读图可知,甲地近地面等压面向上凸,说明甲地近地面为高压;乙地近地面等压面向下凹,说明乙地近地面为低压;上空和近地面相反。从海陆风的成因看,白天海洋气温低,气压高,陆地气温高,气压低,所以甲是海洋,乙是陆地,①正确;从城郊热力环流来看,城区受热岛效应影响气温高、气压低,郊区气温低、气压高,所以甲是郊区,乙是城区,②正确;冷锋的锋前受暖气团控制,气温高、气压低,锋后受冷气团控制,气温低、气压高,所以甲在锋后,乙在锋前,③错误;台风是低压中心,离台风中心越近,气压越低,所以甲距台风中心远,乙距台风中心近,④错误。故选A。
6.C 7.D
【解析】10.有图可知:乙处气压高度表读数和实际飞行的高度一致都是2千米,因此乙处应该是标准大气,由于近地面气压与气温存在负相关的关系,且近地面气压状况与高空相反,甲处2千米以上高空高空为800百帕,说明甲处高空是高压,近地面应该是热低压,为暖空气柱,而丙处2千米以下高空为800百帕,说明丙处高空为低压,近地面应该是冷高压,为冷空气柱,故选C。
11.据上题可知:暖空气控制下,飞机实际飞行的高度大于气压高度表显示的高度,危险性较小;冷空气控制下,飞机实际飞行的高度小于气压高度表显示的高度,危险性较大,尤其是山地地区地势高耸,在能见度较差的情况下,可能会发生撞机事件,会造成机毁人亡,故选D。
8.D 9.B 10.B
【解析】8.读图可知,甲中心气压高于四周,是高压中心,位于澳大利亚南部的陆地,主要原因是该季节时南半球冬季,陆地内部降温快,空气下沉积聚形成高压中心,D正确;在夏季,副高北大陆上的低压切断保留在海洋上,A错误;主要成因是海陆热力性质差异,与地形因素关系不大,B错误;甲高压中心是冷高压,不是因为增温慢而形成,C错误,故选D。
9.澳大利亚位于南半球,北侧纬度较低,是暖气团;南侧纬度较高,是冷气团。该槽线位于低压中心(气旋)附近,由所学知识可知,南半球气旋的近地面气流呈顺时针流动;图示槽线附近,气流运动表现为由西南侧纬度较高的冷气团主动向东北侧纬度较低的暖气团移动,是冷锋,向东移动,B正确,ACD错误,故选B。
10.读图可知,乙地此时受暖气团控制,即将迎来冷锋过境,气温将下降,A错误;冷锋位于低压槽处,气压先降低再升高,B正确;冷锋后等压线较密集,风力将增大,C错误;冷锋降水在锋后,降水逐渐增强,D错误。故选B。
11.A 12.C 13.C
【解析】11.图中主要低值中心位于甲地(20°S,130°E)附近,位于澳大利亚西北部。澳大利亚西北部出现低值中心表明该图表示的是1月份20°S的海平面气压分布图,A正确,BCD错误。故选A。
12.甲地表示澳大利亚西北部,1月该地区主要受到西北季风的影响,该地区西北季风和印度夏季的西南季风都与气压带风带的季节性移动和地转偏向力有关,C正确。我国北京1月的季风是受海陆热力性质差异影响形成的冬季风;中南半岛1月的季风是东北季风,主要是海陆热力性质差异形成;希腊雅典冬季的盛行风是西南风,是中纬西风带控制,ABD错误。故选C。
13.该月北太平洋阿留申群岛附近的气压中心是阿留申低压,是由于副极地低气压带被切断,保留在海洋上形成的,副极地低压的形成原因是动力作用。C正确,ABD错误。故选C。
14.D 15.B
【解析】14.北半球冷锋向南移动,图示时刻,甲地处于冷锋过境前的位置。该冷锋锋线位于低压槽,冷锋过境伴随低压槽过境。所以,未来一段时间甲地气温下降,气压先降后升,②④正确,①③错误。故选D。
15.根据图文材料,可推测乙地气压场如下图所示。此刻乙地出现偏北风(风向如图中箭头所示),B 正确,ACD错误。故选B。
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