08 大气的受热过程和大气运动-2025届高考地理一轮复习专题精讲

第8讲 大气的受热过程和大气运动 新人教版 必修一 第二章 地球上的大气 知识点一　 大气的受热过程 大气反射 大气吸收 地面反射 地面增温 地面吸收 地面长波辐射 大气吸收 太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。 太阳短波辐射 太阳暖大地 大地暖大气 大气增温 大气辐射 大气逆辐射 大气还大地 太阳辐射的热量是如何传递到给大气的？ 近地面大气主要、直接的热源？ 近地面大气的根本热源？ 太阳辐射 地面长波辐射 太阳 地面 大气 太阳短波辐射 地面长波辐射 太阳暖大地 大地暖大气 思考： 大气反射 大气吸收 大气散射 地面吸收 大气对太阳辐射的削弱作用 太阳短波辐射 大气吸收作用： 对流层的水汽、二氧化碳 紫外线 红外线 平流层的臭氧 地面反射 大气反射 大气吸收 大气散射 地面吸收 大气对太阳辐射的削弱作用 太阳短波辐射 大气反射作用： 　　云层和较大颗粒的尘埃能将照射在其上的太阳辐射部分反射回宇宙空间。 　　云层是反射作用中最重要的大气成分，其反射强度随云状、云厚而不同，云层愈厚反射愈强，反射作用越强。 地面反射 地面 大气反射 大气吸收 大气散射 地面吸收 大气对太阳辐射的削弱作用 太阳短波辐射 大气散射作用： 空气分子和细小的尘埃散射见光中波长较短的蓝光、紫光； 较大颗粒的尘埃散射各种波长的太阳辐射。　　 地面反射 作用形式 参与作用的大气成分 波长范围 作用特点 吸收 反射 散射 臭氧（平流层） 水汽、二氧化碳（对流层） 紫外线 红外线 吸收强烈，有选择性，大部分可见光可穿透 云层、尘埃 各种波长同样被反射 无选择性，反射光呈白色 空气分子、微小尘埃 蓝色光最易被散射 向四面八方散射 ，有选择性 大气对太阳辐射的削弱（吸收、反射、散射）作用 原理应用→分析某地区太阳能的多寡 高海拔地区：(如青藏高原地区) 内陆地区：(如我国西北地区) 湿润内陆盆地：(如四川盆地) 大气对太阳辐射的削弱作用 地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富 气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→大气的削弱作用弱→太阳能丰富 9 读图分析，为什么我国青藏高原太阳能丰富，四川盆地太阳能贫乏？ 青藏高原： 　　海拔高，空气稀薄，加之水汽少，晴天较多，大气对太阳辐射的削弱作用弱，更多的太阳辐射能够直接到达地面。 四川盆地： 　　地势低，盆地地形较封闭，大气中水汽不易散失，多阴雨天气，大气对太阳辐射的削弱作用强，到达地面的太阳辐射少。 探究生活中的地理现象 （1）为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？ 　　在太阳辐射的可见光中，波长较短的蓝、紫色光最短容易被空气分子所散射，所以晴朗的天空呈蔚蓝色。 大气对太阳辐射的削弱作用 （2）试解释旭日和夕阳、朝霞和晚霞呈橘红色及诗句“日出江花红胜火”。 　　日出、日落前后，太阳高度角小，太阳辐射通过的大气路径长，大气对太阳辐射散射作用强，可见光中波长较短的蓝色光大多被散射，透射下来的光线中波长较长的红光、 橙光较多，因此旭日和夕阳呈橘红色，投射到云朵及江面上也使其染成红色。 探究生活中的地理现象 大气对太阳辐射的削弱作用 （3）试解释日出前、日落后天空仍然明亮的原因。 空气分子和微小尘埃的散射作用改变了太阳辐射的方向。 探究生活中的地理现象 大气对太阳辐射的削弱作用 （4）试解释白天多云或阴天时气温比晴天低的原因。 　　多云或阴天时，云层厚，云层对太阳辐射的反射作用强，减少了到达地面的太阳辐射，地面辐射减弱，进而大气吸收的地面辐射少，气温较低。 地面 地面 探究生活中的地理现象 大气对太阳辐射的削弱作用 （5）世界各国的交通信号灯，大多都是红、绿、黄，并且红灯停，试着分析原因。 红光的波长较长，不易被散射，因此在空气中传播的距离较远，即使在光线较差的条件下也能保持较高的可见度。 探究生活中的地理现象 大气对太阳辐射的削弱作用 。 下图为“到达地球太阳辐射量的分布图”，图中曲线分别表示地表吸收太阳辐射量、地表反射太阳辐射量、大气上界太阳辐射量、云层反射太阳辐射量。读图完成(1)、(2)题。 (1)．图中曲线中( ) A．①表示云层反射的太阳辐射量 B．②表示大气上界的太阳辐射量 C．③表示地表吸收的太阳辐射量 D．④表示地表反射的太阳辐射量 (2)．影响①②曲线变化的主要因素为( ) A．云层厚度 B．地势高低 C．正午太阳高度 D．植被状况 D C 　　(2022·1月浙江选考)大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。下图为“我国某城市大气散射辐射日变化图”。完成(1)、(2)题。 (1)．有关该城市大气散射辐射强弱的叙述，正确的是(　　) ①夏季大于冬季　 ②郊区大于城区 ③冬季大于夏季　 ④城区大于郊区 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ (2)．下列现象与大气散射作用密切相关的是(　　) ①晴天天空多呈蔚蓝色　②朝霞和晚霞往往呈红色 ③深秋晴天夜里多霜冻 ④雪后天晴阳光特别耀眼 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ Ｂ Ａ 大气反射 大气吸收 地面反射 大气散射 地面吸收 地面长波辐射 大气吸收 太阳短波辐射 大气辐射 大气逆辐射 大气还大地 太阳暖大地 大地暖大气 大气对地面具有保温作用 大气对地面的保温作用 太阳 地面 大气 短波辐射 长波辐射 太阳暖大地 大地暖大气 大气还大地 大气逆辐射 对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强，大气在吸收地面长波辐射后会增温。 大气逆辐射把热量传给地面，一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。天空有云，特别是浓密的低云时，大气逆辐射更强。 地面 地面 夜 白天多云时，由于云层对太阳辐射反射作用的增强，到达地面的太阳辐射强度减弱，地面温度较弱，气温比晴天低。 夜晚多云时，大气逆辐射强，补偿了地面辐射损失的热量，地面散失热量少，所以温度高。 （1）结合自己的生活体验，思考为什么多云时的夜晚气温比晴天时高且昼夜温差比晴天小？ 所以多云时昼夜温差比晴天小。 昼 探究生活中的地理现象 大气对地面的保温作用 在晴朗的夜晚，由于大气中的云层较少，大气逆辐射减弱，大气对地面的保温作用减弱，导致地面温度下降速度加快。因此，晴朗的夜晚，由于大气逆辐射弱，保温效应差，容易形成霜冻‌。 （2）霜冻，是一种较为常见的农业气象灾害，是指空气温度突然下降，地表温度骤降到0℃以下，使农作物受到损害，甚至死亡。霜冻通常出现在秋、冬、春三季。 　　结合本节课内容分析为什么秋冬季节霜冻多出现在晴朗的夜晚？ 探究生活中的地理现象 大气对地面的保温作用 　　温室气体增多，大气吸收的地面辐射增多，大气逆辐射增强，气温升高，导致全球气候变暖。 （3）试解释温室气体大量排放会导致全球气候变暖？ 探究生活中的地理现象 大气对地面的保温作用 分析农业实践中的一些现象 探究生活中的地理现象 大气对地面的保温作用 23 注意： (1)大气逆辐射在白天和夜晚都存在，而且白天比晚上还要强烈，最强时为大气温度最高时，即午后两小时(14时)左右。 (2)影响大气逆辐射的因素主要有：空中云量多少，大气的洁净度、干燥度。一般情况下，云量越多、空气越浑浊、湿度越大，大气逆辐射越强。 (3)地面是近地面大气的直接热源，地面状况影响地面温度进而影响气温。下垫面性质影响对太阳辐射的反射率，也影响地面辐射释放的持续度(比热容)。 大气对地面的保温作用 大气的受热过程，实际上是太阳辐射、地面辐射和大气辐射之间相互转化的过程。 地势高低： 地势高 → 大气稀薄 → 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。 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。 下垫面性质： 下垫面的比热容大 → 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。 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、下垫面性质几方面分析 昼夜温差分析 　　(2023•全国乙卷)位于日本海附近的珲春与内陆的辽源各日最高气温时刻(北京时间)的月均值不同(如表)。规定各日最高气温时刻与月均值相差超过1小时为偏离。据此完成(1)、(2)题。 (1)．珲春的最高气温时刻月均值滞后当地正午的时间长于辽源，原因是珲春(　　) 　A．降水多　　　B．受海洋影响强　　C．风力强　　　D．受山地影响强 (2)．辽源冬季偏离天数少，说明辽源冬季多(　　) 　A．雨雪天气　　B．温带气旋　　　　C．晴朗天气　　D．冷锋过境 Ｂ Ｃ 知识点二　 大气热力环流 A 地面 高空 1100hpa 1060hpa 单位面积上空气柱的质量 P1 P2 气压： 气压随海拔高度的增加而降低 1. 相关概念 等压面 等压面 等压线 等压线与等压面 把空间气压值相同的各点组合而成的面叫做等压面。 1. 相关概念 A B C 海拔升高 气压降低 理想状态下, 大气压随海拔高度的增加而降低, 同一海拔高度处, 气压相等, 即等压面与海平面平行, 大气处于稳定状态。 等 压 面 A 地面 高压、低压： 同一高度上，空气密度越大，气压值越大，称为高压；密度越小，气压值越小，称为低压。 同一高度（水平面）上空气由高压向低压运动 B C D 1. 相关概念 Administrator (A) - 2. 形成过程 地面 冷 热 A B C 等压面 地面 高 低 低 低 高 高 2. 形成过程 由于地面冷热不均而形成的空气环流， 是大气运动一种最简单的形成 称为大气热力环流 35 地面 2. 形成过程 冷 热 冷热不均 空气的垂直运动 同一水平面上气压差异 空气水平运动 气压高低是针对同一水平面而言的； 同一地点，气压随海拔升高而降低； 在热力环流中，同一地点近地面与高空气压总是高低相反； 等压面的上凸为高压，下凹为低压，即凸高凹低； 气流的水平运动方向总是由高压流向低压。 (1)图中各点中，气压最高的是 ，气压最低的是 。 (2)A、B两地受热的是 地，空气 ，冷却的是 地，空气 。 ④ ⑤ B 膨胀上升 A 收缩下沉 1．有关气压分布状况的叙述，正确的是(　　) A．①地气压低于②地 B．③地气压高于④地 C．近地面同一等压面的分布高度①地比②地低 D．高空同一等压面的分布高度④地比③地更高 2．下列说法正确的是(　　) A．a的风向为东南风 B．b为上升气流 C．c的风向为西南风 D．d为上升气流 Ｂ Ｄ 3. 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。 白天，陆地比海洋增温快，近地面陆地气压低于海洋，风从海洋吹向陆地，形成海风。 夜晚，陆地比海洋降温快，近地面陆地气压高于海洋，风从陆地吹向海洋，形成陆风。 《军港之夜》 “军港的夜啊静悄悄，…海风你轻轻的吹，海浪你轻轻的摇…” (1) 甲图中①、②、③、④四处气温最高的是(　　) A．①处 B．②处　　 C．③处 D．④处 (2) 为了完成女主角头发向后飘逸的场景，如果你是导演，你会选择什么时间段完成拍摄(　　) A．16时至次日8时 B．8时至16时 C．18时至次日6时 D．6时至18时 海子写过一首诗《面朝大海，春暖花开》，现在影视剧中往往让女主角面朝大海，在海风吹拂下让头发向后飘逸以反映女主角的快乐心情。甲、乙两图分别是“北半球某滨海地区海陆环流图”和“气温变化特征图”，读图回答(1)、(2)题 Ｄ Ｂ 《三国演义》中有诸葛亮把司马懿困在“上方谷”中，用火攻之，眼看火烧到紧要关头，天突降大雨，救了司马懿的命。诸葛亮叹到：“谋事在人，成事在天。”那么为什么天会在这紧要关头下起雨来呢？ 思考： 3. 常见的热力环流 (2). 山谷风 白天，山坡比同高度的山谷增温快，气流上升，气压低，暖空气沿山坡上升，形成谷风。 夜晚，山坡比同高度的山谷降温快，气流下沉，气压高，冷空气沿山坡下滑 ，形成山风。 影响：山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底和盆地，使谷底和盆地内形成逆温层，阻碍了空气的垂直运动，易加重大气污染程度。 巴山多夜雨的成因 　　“夜雨”是指晚八时至第二天早晨八时下的雨。“巴山夜雨”其实是泛指多夜雨的我国西南山地，尤其是四川盆地地区。分析巴山为什么多夜雨？ 3. 常见的热力环流 (3). 城郊热力环流 影响：一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。 阅读材料，回答问题。(24分) 材料一　新疆的博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖。河水补给占入湖水总量的94.8%，蒸发占出湖水总量的60.45%，但蒸发总量有上升的趋势。湖区水位季节变化很大，但近年有减小的趋势。湖区内湖陆风(在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气)现象较显著。多年平均数据显示，博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11～12时，比冬半年提前两小时左右。 材料二　博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。 (2)根据材料，找出博斯腾湖湖陆风最弱的季节，并分析原因。 (6分) 冬季。　 原因：冬季博斯腾湖水量最小，湖陆热力性质差异最小； 冬季湖面结冰，湖陆温差小； 冬季太阳高度角小，昼长短，湖水获得的热量少，湖陆温差小； 靠近冬季风源地，冬季风强劲，湖陆风不显著。 阅读材料，回答问题。(24分) 材料一　新疆的博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖。河水补给占入湖水总量的94.8%，蒸发占出湖水总量的60.45%，但蒸发总量有上升的趋势。湖区水位季节变化很大，但近年有减小的趋势。湖区内湖陆风(在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气)现象较显著。多年平均数据显示，博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11～12时，比冬半年提前两小时左右。 材料二　博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。 (3)分析夏半年陆风转湖风的时间比冬半年早的原因。(6分) 夏季日出较冬季早，陆地升温时间早； 太阳高度角较冬季大，获得的太阳辐射量多，陆地升温快； 湖泊水量较冬季大，湖面升温慢，所以陆风转湖风时间早。 阅读材料，回答问题。(24分) 材料一　新疆的博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖。河水补给占入湖水总量的94.8%，蒸发占出湖水总量的60.45%，但蒸发总量有上升的趋势。湖区水位季节变化很大，但近年有减小的趋势。湖区内湖陆风(在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气)现象较显著。多年平均数据显示，博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11～12时，比冬半年提前两小时左右。 材料二　博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。 (4)试分析在湖边大规模兴建城市对湖陆风的影响，并说明理由。(6分) 使湖风加强，陆风减弱。 由于城市的热岛效应，白天增大了湖陆之间的温差，使湖风加强； 晚上减弱了湖陆之间的温差，使陆风减弱。 知识点三　 大气的水平运动 地面 冷 热 冷热不均 空气的垂直运动 同一水平面上气压差异 空气水平运动 水平气压梯度力 风 水平气压梯度力 水平气压梯度力： 促使大气由高气压区流向低气压区的力，是形成风的直接原因。 方向：垂直于等压线，由高压指向低压。 大小：气压梯度越大，水平气压梯度力越大，风力越大。 同一水平面上，单位距离间的气压差 水平气压梯度： 1030 1020 1010 （hPa） 甲 1000 乙 在同一幅图上： 等压线密集，水平气压梯度大，风力大。 1：500000 比较甲、乙两地气压梯度和风速的大小，并说明理由。 2. 形成风的三个作用力 1000 1010 1020 (hpa) 风向 地转偏向力 1000 1010 1020 (hpa) 水平气压梯度力 1000 1010 1020 (hpa) 风向 摩擦力 ① 水平气压梯度力 与等压线垂直，由高压指向低压。 等压线越密，水平气压梯度力越大，风速越大。 是风形成的直接原因，既影响风速，又影响风向。 ② 地转偏向力 ③ 摩擦力 始终与风向垂直。 只影响风向。 北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏转。 始终与风向相反。 下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大。 既影响风速，又影响风向。 　　如果没有其他外力的作用，风向应该与水平气压梯度力的方向一致，即风向也垂直于等压线。 3. 风的受力状况与风向 ①理想状态 ——只受水平气压梯度力作用 1008 1006 1004 （hPa） 风向 水平气压梯度力 ——风向垂直于等压线 57 3. 风的受力状况与风向 ②高空风向(北半球) ——水平气压梯度力和地转偏向力共同作用 500/hPa 498 496 494 492 风向 水平气压梯度力 地转偏向力 　　风一旦形成，马上就会受到地转偏向力的作用，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向，在北半球风向向右偏转；在南半球风向向左偏转；在不受摩擦力作用的情况下，风向最终与等压线平行；地转偏向力只改变风向，不改变风速。 ——风向与等压线平行 58 3. 风的受力状况与风向 ③近地面风向(北半球) ——水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力 　　共同作用 　　在近地面，风还会受到摩擦力的作用；摩擦力是指地面和空气之间，以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力，摩擦力对风有阻碍作用，可以减小风速；在近地面，风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下，风向与等压线斜交。 ——风向与等压线斜交 1010/hPa 1008 1006 1004 1002 风向 水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力 59 1010 1020 1030 480 490 500 请画出北半球的风向 1030 1020 1010 请画出南半球的风向 1010 1020 1030 (1).风向：是指风吹来的方向。如西北风是从西北方向吹来的风。 (2).风向的表示 ① 风向符号——风向标 风向符号由风杆和风尾(风羽)组成，风杆指示风的方向。风尾(风羽)上的横线表示风速，短线代表1级风，长线代表2级风，三角旗帜代表8级风。 ② 风向玫瑰图 频率最高的方位，表示该风向出现次数最多，如图中的东南风出现次数最多，其次是东北风，南风出现次数最少。 4. 风向的判断 496(hpa) 494 492 南半球 1002 1004 1006(hpa) 北半球 第一步：作水平气压梯度力。 在平直的等压线上直接作垂直虚线 (弯曲的等压线处, 先作切线, 再作切线的垂直虚线), 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，高空、近地面 第三步：画风向。 面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°~ 45°(高空风则偏转90°), 画出实线箭头, 即为经过该点的风向。 水平气压梯度力 风向 东风 西北风 4. 风向的判断 作图法 风向看“高低”：风始终从高压区吹向低压区 在图上画出甲、乙两地的风向。 　　2023年某日，一场源自地中海的风暴席卷黑海北岸，给甲地带来强降水。下图为该日某时刻的天气形势图。 未来两日，甲地风向变化最大可能是(　　) A．东北→西南　　　B．东北→西北 C．西南→东南　　　D．东南→西北 Ａ Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $$