内容正文:
大气受热过程和大气运动
知识点一 大气的受热过程
1.大气对地面的保温作用
(1)能量来源:____________。
(2)直接热源:________________是近地面大气主要的、直接的热源。
(3)受热过程
类型
具体过程
结果
地面增温过程
大部分A________透过大气到达地面
使____增温
大气增温过程
地面增温后以B____________的形式向近地面大气传递热量
使____增温
2.大气对地面的保温作用
(1)大气长波辐射:对流层中的________、____________等强烈吸收地面长波辐射而增温,产生大气长波辐射。
(2)大气逆辐射:大气辐射中向下射向______的部分。
(3)保温作用:大气逆辐射把热量传给地面,补偿了地面________损失的热量。
昼夜温差大小的分析技巧
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、下垫面等方面分析。
(1)地势高低:地势高→空气稀薄→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。
(2)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。
(3)下垫面:下垫面的比热容大→地面增温和降温速度慢→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差小于陆地。
◎跟踪训练
1.(2024·河北衡水市高一期末)昼夜温差是由白天温度的最高值和夜间温度的最低值之差决定的。在实际测量中,白天最高温常在午后的14点左右,夜间最低温常在日出前后。下图为大气受热过程示意图。据此完成(1)~(2)题。
(1)影响夜晚降温快慢的主要因素是图中的( )
A.① B.② C.③ D.④
(2)下列选项中,昼夜温差最小的是( )
知识点二 大气热力环流
1.概念:由于地面________而形成的空气环流。
2.形成过程
(1)A地接受热量多,近地面空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成________;D处空气聚积,空气密度增大,形成______。
(2)B、F两地接受热量少,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成________;C、E两处空气密度减小,形成________。
(3)水平运动:在________________的作用下,大气由高压区向低压区作水平运动。
3.局部小环流
(1)城市热岛环流:由于城市中心区与郊区之间的____________,在中心区与郊区之间形成的热力环流,称为“城市热岛环流”。
(2)海陆风:白天,陆地增温快,海洋增温慢;夜晚,陆地降温快,海洋降温慢。海陆间________________引起的大气热力环流,称为“海陆风”。
等压面图的判读方法
等压面是空间气压值相等的点组成的面,等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的线。等压面图表示气压的垂直分布状况,等压线图表示气压的水平分布状况。
(1)在同一地点不同海拔上,海拔越高,气压越低。如图PA>PE。
(2)在近地面,气温越高,气压越低;气温越低,气压越高。如图PA<PB,PA<PC。
(3)同一水平面上,高压区等压面都向高空凸起,低压区等压面都向低空凹陷,即“凸高凹低”。
(4)同一垂直方向上,近地面和高空的气压类型相反,即近地面为高压,其高空则为低压。
◎跟踪训练
2.甲、乙两图示意两种常见的热力环流。读图,完成(1)~(2)题。
(1)甲图所示的热力环流( )
A.出现在白天
B.出现在夜间
C.此时陆地近地面为低压
D.此时海洋高空为低压
(2)乙图中( )
A.市区气温高于郊区
B.市区气压高于郊区
C.在①地建设绿化带比在②地更合理
D.在②地布局水泥厂比①地更合理
知识点三 大气的水平运动——风
1.水平气压梯度力:单位距离间的________称为气压梯度。只要水平面上存在气压梯度,就产生了促使大气由________流向________的力,这个力称为水平气压梯度力。
2.风形成的原因:在水平气压梯度力的作用下,大气从高压区向低压区作水平运动,就形成了________。________________是形成风的直接原因。
3.高空中的风和近地面的风比较
类型
受力
风向
图示(北半球)
高空中的风
水平气压梯度力和____________
最终与等压线____
近地面的风
水平气压梯度力、____________、________
与等压线____
◎跟踪训练
3.(2024·河南信阳市高一期末)下图为北半球等压线图(单位:hPa)。读图,完成(1)~(2)题。
(1)如果上图所示等压线位于近地面,F1、F2、F3为A处空气所受的外力的方向,则F1、F2、F3依次为( )
A.摩擦力、水平气压梯度力、地转偏向力
B.水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力
C.地转偏向力、摩擦力、水平气压梯度力
D.摩擦力、地转偏向力、水平气压梯度力
(2)如果上图所示等压线位于高空,F1为水平气压梯度力方向,则风向是( )
A.① B.② C.③ D.④
(2024·浙江乐清市高一期末)读对流层大气受热过程图,完成1~2题。
1.四川盆地是我国年太阳辐射总量最少的地区,主要原因是( )
A.①较强 B.②较强
C.③较强 D.④较强
2.诗句“秋阴不散霜飞晚,留得枯荷听雨声”中,与“秋阴不散”导致“霜飞晚”现象密切相关的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
(2024·浙江省金华市高一月考)城市热岛强度是指城乡之间气温的差异。下图为秋季某市城区和郊区气象站平均气温日变化特征图。据此完成3~4题。
3.下列时间点中,热岛强度最大的是( )
A.6:00 B.9:00
C.15:00 D.20:00
4.关于16—17时城郊气温差异及其原因匹配正确的是( )
A.城区气温较高 地面反射强
B.郊区气温较低 地面辐射弱
C.城区气温较低 大气削弱作用强
D.郊区气温较高 大气保温作用弱
下图为我国祁连山某谷地的山风示意图。据此完成5~6题。
5.据图可知,此时( )
A.山谷比山顶气温低
B.山顶盛行上升气流
C.山坡降水概率大
D.夜晚可能性大
6.与此现象类似的有( )
①台风 ②湖陆风 ③城市风 ④太阳风
A.②③ B.①③
C.②④ D.①④
(2024·湖北沙市高一月考)下图为当地时间10月23日4时澳大利亚及周边区域的海平面气压分布示意图。据此完成7~8题。
7.图示时刻乙、丁两地的气压差状况是( )
①最小值小于12 hPa ②最大值大于20 hPa ③最大值小于20 hPa ④最小值大于12 hPa
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
8.图示时刻丙地的风向是( )
A.东北风 B.东南风
C.西北风 D.西南风
9.阅读图文材料,完成相关问题。
材料一 云南香格里拉位于青藏高原东南部,海拔约3300 m,晴朗的天空非常湛蓝。这里太阳辐射强,但气温较低,当地居民高效利用太阳能,在房屋南侧用玻璃搭建绝热暖棚,暖棚通过通风口与内室形成循环气流,使内室增温。
材料二 如图示意香格里拉房屋模型。
(1)分析香格里拉太阳辐射强,但气温低的原因。
(2)分析暖棚内温度较高的原因。
(3)利用热力环流原理,阐述暖棚是怎样通过1、2两个通风口使内室增温的。
(2024·安徽卷)下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1~2题。
1.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
2.观测期间该地( )
①第1天晴朗无云 ②第2天地面吸收的太阳辐射量最大 ③第3天比第4天大气透明度低 ④可能经历了降水过程
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
穿堂风
穿堂风也叫过堂风,是气象学中一种空气流动的现象,简单来说就是由于风压,流动于建筑物内部空间的风。当然,这种现象是存在一定危害的。穿堂风通常产生于建筑物间隙、高墙间隙、门窗相对的房间或相似的通道中,由于在空气流通的两侧大气温度不同,气压导致空气快速流动,又由于建筑物等阻挡,间隙、门窗、走廊等提供流通通道使大气快速通过。风向一般为背阴处一侧至有阳光一侧,风速根据两侧温度差决定,温差越大,风速越大,以春、秋季居多。
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作业(四) 大气受热过程和大气运动
[考点突破]
知识点一 大气的受热过程
1.(1)太阳辐射 (2)地面长波辐射 (3)太阳辐射 地面 地面长波辐射 大气
2.(1)水汽 二氧化碳 (2)地面 (3)辐射
跟踪训练
1.(1)C (2)B 第(1)题,①是太阳辐射,④是到达地面的太阳辐射,不影响夜晚降温,A、D错误;②是地面辐射,对夜晚温度影响小,B错误;③是大气逆辐射,主要是在夜晚对地面起到保温作用,是影响夜晚温度的主要因素,C正确。故选C。第(2)题,大气白天对太阳辐射具有削弱作用,夜晚具有保温作用。阴天时白天削弱作用强,气温不太高;夜晚保温作用强,温度不会太低,所以昼夜都阴天时温差最小,A、C错误;由于海陆热力性质差异,同样的天气条件,海洋比陆地温度变化小,阴天且位于海洋上的地区昼夜温差最小,B正确,D错误。故选B。
知识点二 大气热力环流
1.冷热不均
2.(1)低气压 高气压 (2)高气压 低气压 (3)水平气压梯度力
3.(1)温度差异 (2)昼夜温度差异
跟踪训练
2.(1)B (2)A 第(1)题,甲图为海陆间的热力环流,此时吹陆风,说明陆地上气压高,应是出现在夜间。第(2)题,乙图为城郊之间的热力环流,城市气温高于郊区,气流上升,在郊区下沉,近地面风从郊区吹向城市,因此在②地建设绿化带比在①地合理,在①地布局水泥厂比②地合理。
知识点三 大气的水平运动——风
1.气压差 高压区 低压区
2.风 水平气压梯度力
3.地转偏向力 平行 地转偏向力 摩擦力 斜交
跟踪训练
3.(1)B (2)D 第(1)题,读图可知,F1与当地等压线垂直,且由高压指向低压,因此F1为水平气压梯度力;在近地面,受到水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下,风向在北半球向右偏,与等压线斜交,则F2与风向相反,应为摩擦力;F3与风向垂直,并指向右,应为地转偏向力。故选B。第(2)题,如果所示等压线位于高空,高空大气水平运动忽略摩擦力影响,仅受气压梯度力和地转偏向力的共同作用,风向与等压线平行,材料信息表明,当地位于北半球,则风向相对于水平气压梯度力向右偏,图中④箭头与等压线平行,并相对于F1(水平气压梯度力)指向右,因此④表示高空风向。故选D。
[综合提升]
1.A 2.C 第1题,结合图分析,①由云层指向宇宙为反射作用,②由地面指向天空为地面辐射,③由云层指向地面为大气逆辐射,④由太阳穿过云层指向地面为被大气削弱后的太阳辐射。因盆地地形,水汽难以散发,云层厚,所以大气对太阳辐射的反射作用强, ①正确。故选A。第2题,材料“秋阴不散”是指阴天多,“霜飞晚”是指没有霜,这是由于大气的保温作用导致的。云量大,云层厚,导致大气逆辐射强,大气对地面的保温作用强。故选C。
3.A 4.C 第3题,城市热岛强度是指城乡之间气温的差异,若为热岛效应最强,城区与郊区的气温差值最大,据图示可知,在北京时间6时左右城区与郊区的温差最大,所以热岛强度最大的时间是6:00,A正确;其他的三个时间点的城市与郊区的温差相对较小,B、C、D错误。故选A。第4题,据图示可知,在16—17时郊区的气温高于城区,A、B错误;大气保温作用弱应是气温较低,D错误;城区排放的污染物多于郊区,大气对太阳辐射削弱作用强,所以推断这段时间里的城区气温较低,C正确。故选C。
5.D 6.A 第5题,根据图中箭头方向可知,此时风从山坡吹向谷底,可知山坡气温低、气压高,盛行下沉气流,天气晴朗,而谷底气温高、气压低,盛行上升气流,降水概率大;排除A、B、C;根据下垫面性质,夜晚以散热为主,山坡降温快,气温低,谷底降温慢,气温较高,故选D。第6题,此现象是由冷热不均引起的热力环流。①台风是形成于夏秋季节,与山谷风不同;②湖陆风是由于下垫面性质的差异引起的,白天陆地吸热快,气温高,形成低气压,湖泊吸热慢,气温较低,形成高气压,风从湖泊吹向陆地形成湖风,夜晚反之。③城市风是由于城市市区比郊区气温高,气压比郊区低,形成的城市和郊区之间的热力环流。④太阳风是指太阳所发出的高能带电粒子流,不是由冷热不均引起的大气运动。因此②③是由于冷热不均引起的热力环流。故选A。
7.C 8.D 第7题,据图可知,乙地气压值为1016~1020 hPa,丁地气压值为1000~1004 hPa,两地的气压差为12~20 hPa,最小值大于12 hPa,最大值小于20 hPa。故选C。第8题,由图可知,丙地两侧的等压线大致呈南北方向延伸,西侧的等压线数值为1004 hPa,东侧的等压线数值为1000 hPa,水平气压梯度力由西向东,澳大利亚位于南半球,受地转偏向力的影响,风向左偏,即向北偏转,且风向为风吹来的方向,因此图示时刻丙地的风向为西南风。故选D。
9.(1)香格里拉纬度低,太阳高度大;海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用较弱,故白天太阳辐射强。但空气稀薄,大气逆辐射弱,大气的保温作用差,不利于热量储存,所以常年气温较低。
(2)太阳短波辐射可透过玻璃到达棚内,使温度升高,而棚内的地面长波辐射却很少能透射出去,从而使热量保存在暖棚内。
(3)暖棚受热多,空气膨胀上升,内室受热少,空气冷却下沉,于是上层空气由气压高的暖棚通过1通风口向气压低的内室流动;下层空气由气压高的内室通过2通风口向气压低的暖棚流动。暖棚通过通风口与内室形成循环气流,使内室增温。
[真题体验]
1.1.B 2.D 第1题,读图可知,丙曲线整体数值最低,同时与太阳辐射曲线变化几乎一致,可判断丙代表地面反射太阳辐射;太阳辐射能量的传递过程是由太阳辐射到地面长波辐射,再到大气逆辐射,因此地面长波辐射数值肯定高于大气逆辐射数值,且与太阳辐射曲线变化保持相对一致,可以判断甲为地面长波辐射,乙为大气逆辐射。故选B。第2题,从图中的太阳辐射数值可以判断,该地第1天和第4天的云量肯定少于第2天和第3天,但无法确定第1天一定是晴朗无云天气,①错误;第2天太阳辐射较弱,地面吸收的太阳辐射量不可能最大,②错误;第3天的太阳辐射量明显小于第4天,说明第3天比第4天的大气透明度低,③正确;第2天和第3天太阳辐射量明显较低,说明大气的削弱作用较强,可能经历了降水过程,④正确。故选D。
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