内容正文:
第11课时 大气受热过程和大气运动
一、大气的热力作用(削弱作用和保温作用)
1.能量来源
(1)地球大气的根本能量来源:太阳辐射。
(2)近地面大气主要的、直接的热源:地面辐射。
2.大气对太阳辐射的削弱作用:主要包括吸收、反射、散射。
3.大气受热过程:①太阳短波辐射透过大气射到地面,地面被加热(太阳暖大地),并以②地面长波辐射的形式射向大气,大气增温(大地暖大气),大气增温后产生③④大气长波辐射,少部分通过③大气长波辐射散失能量,大部分通过④大气逆辐射把热量传给地面,补偿地面辐射损失的热量(大气还大地),从而达到对地面的保温作用。
二、大气热力作用的实践应用
1.大气削弱作用原理的应用→分析某地区太阳能的多少
(1)高海拔地区(如青藏高原地区)
地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富。
(2)内陆地区(如我国西北地区)
(3)湿润的内陆盆地(如四川盆地)
2.大气保温作用的原理应用
(1)分析全球气候变暖的原因
(2)分析农业生产活动中的一些现象
①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。
②深秋利用烟雾防霜冻。
③华北地区的早春,农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
④干旱、半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石,不但能防止土壤水分的蒸发,还能增大昼夜温差,有利于瓜果的糖分积累。
3.利用大气受热过程原理分析昼夜温差的大小
分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程的原理,主要从地势高低、天气状况和下垫面性质等方面来分析。
(1)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。
(2)天气状况:在晴朗的天气条件下,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)下垫面性质:下垫面的比热容大→地面增温和降温速度慢,气温升降幅度小→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于同纬度陆地的昼夜温差;下垫面比热容小则相反。
三、大气热力环流
1.形成原因:地表冷热不均。
2.形成过程:地面冷热不均→空气垂直运动→同一水平面上的气压差异→大气水平运动。
3.热力环流的形成——“一个关键”和“四个步骤”
(1)“一个关键”:确定近地面两个地点冷热不均的状况。
①同一性质的下垫面考虑纬度差异。一般低纬气温高,高纬气温低。
②不同性质的下垫面考虑比热容差异。地球表面比热容大的地点,白天气温较低,夜晚气温较高;比热容小的地点,白天气温较高,夜晚气温较低。
(2)“四个步骤”
①热上升、冷下沉——近地面热,空气上升;近地面冷,空气下沉。
②热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压,近地面热的地方形成低压。
③近地面和高空的气压性质相反——近地面为高压,其高空为低压;近地面为低压,其高空为高压。
④水平气流从高压流向低压。
4.常见的热力环流及其影响
(1)海陆风:使滨海地区的气温日较差减小,降水增多。
(2)山谷风:在山谷和盆地常因夜晚的山风吹向谷底,使谷底和盆地内形成逆温层,阻碍了空气的垂直运动,易造成大气污染。
(3)城市热岛环流:一般将绿化带布局于气流下沉处或下沉距离以内,将卫星城或污染较重的工厂布局于下沉距离之外。
以上几种局地环流只有当大的环流微弱时才存在,形成的原因主要是下垫面热力性质的差异。一旦大的环流增强,局地环流就会受到影响,甚至难以存在。
四、大气的水平运动
1.风的形成过程
2.风形成的直接原因:水平气压梯度力。
3.水平气压梯度力的方向:垂直于等压线,并由高压指向低压。
4.高空中的风和近地面的风
类型
受力
风向
图示(北半球)
高空中的风
水平气压梯度力和地转偏向力
与等压线平行
近地面的风
水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
与等压线斜交
五、等压线和等温线的判读
1.等压面的概念
(1)把一定时间内空间气压相同的点连起来所形成的面叫作等压面。如果地面受热均匀,等压面是一组与地面平行的平面。
【注意】气象学上,气压是指单位面积上所受大气柱的重量(大气压强),即大气柱在单位面积上所施加的压力。所以,在同一竖直高度上,随着高度的增加,气压越来越小。这样,在三维空间中,将气压相同的点连起来,只能形成面,不能形成体。
(2)实际中,由于地面热力状况不同等因素会导致各地气压不相等。这样等压面在空间上就不再是平面,而是成为曲面,像地面一样高低起伏不平(如下图)。
等压面反映的是垂直方向上的气压差异。
2.等压线的概念
(1)等压线是指同一水平面上气压相等的各点连线,反映的是同一海拔面上水平方向上的气压差异。用某一高度的水平面切割等压面而得到的交线即等压线。
【注意】等高线是由一组间距相等的与地面平行的平面去截实际地形所得,而等压线是由一个与地面平行的平面去截一组等压面所得。
(2)高压和低压
高压中心:等压线中间数值高,四周数值低。因为气温比周围低,气流下沉形成,如图甲。
低压中心:等压线中间数值低,四周数值高。因为气温比周围高,气流上升形成,如图乙。
由图甲和图乙中的等压线还原出相应等压面的方法与第4课时由等高线还原出地貌实体的方法相同。用那种方法,不难知道,从地面视角看,高压中心的等压面都呈“”型,低温中心的等压面都呈“” 型。
3.等压线的特点
(1)等压线是一组不相交的封闭曲线。
(2)在同一幅地图上,等压线越密,气压梯度越大,对应的水平气压梯度力越大,风速越大(水平气压梯度力由高压指向低压,垂直于等压线)。
(3)一般,同一幅等压线图上,相邻两条等压线的数值相差一个等压距。
(4)等压线向高值方向凸出,则此处的气压较两侧地区低;等压线向低值方向凸出,则此处的气压较两侧地区高。
如果等压线向高值方向凸出,如图1,P1<P2,因为K与M处于同一条等压线,故PK=PM,又因为气压值沿等压线外凸方向升高,所以PM<PA,于是PK<PA,同理有PK<PB,所以K处气压比两侧低。
如果等压线向低值方向凸出,如图2,P1>P2,同样可得PS>PC,PS>PD,所以S处气压较两侧地区高。
(5)判断风向
根据等压线画出水平气压梯度力的方向,再根据地转偏向力向左(右)偏转30°~45°。
读地球表面受热过程示意图,完成1~4题。
1.图中②表示的是( A )
A.太阳辐射 B.地面辐射
C.大气辐射 D.大气逆辐射
2.近地面大气的热量主要来自( C )
A.① B.②
C.③ D.④
3.对地面起到保温作用的是( D )
A.① B.②
C.③ D.④
4.多云的天气昼夜温差较小,主要是因为( A )
A.②减弱,④增强
B.②减弱,③增强
C.③增强,④减弱
D.②增强,③减弱
重庆市地处四川盆地东部,总体地势东南部、东北部高,中部和西部低,平均海拔400米,是我国太阳辐射量最不丰富的城市之一,其太阳总辐射量夏季最大,其次是春季和秋季,冬季最小,但其夏季高温,有“火炉”城市之称。下图为重庆市年太阳辐射总量分布等值线图(单位:MJ·m-2)。据此完成5~7题。
5.重庆市东北部年太阳辐射总量相对较高的主要影响因素是( C )
A.纬度 B.植被
C.地形 D.河流
6.重庆市夏季太阳辐射量大于冬季,主要是由于夏季( D )
①植被覆盖率更高
②纬度更低
③太阳高度角较大
④白昼更长
A.①② B.②③
C.①③ D.③④
7.结合下面大气受热过程图,重庆市太阳辐射少,但却形成“火炉”城市,主要是由于( C )
A.①减弱 B.②增强
C.③增强 D.④减弱
8.热力环流是大气运动最简单的形式。下图为我国东部沿海某区域某时刻热力环流示意图。图示①②③④四处,气压值由大到小依次是( B )
A.①②③④ B.①②④③
C.①④②③ D.④①③②
湖陆风是指在沿湖地区,由于陆面和湖面夜间冷却和白天加热作用的差异而形成的一种地方性的气候现象,受大尺度环流影响较小,一天
的风向也被称为“进湖风”和“出湖风”。我国某中学地理兴趣小组暑假进行研学活动,于某天正午时分用相机拍摄到一张照片(如图),青山碧水、蓝天白云,湖泊全貌尽收眼底。据此完成9 ~ 10题。
9.该湖泊( B )
①白天气流下沉 ②夜晚气流下沉 ③白天高空等压面上凸 ④夜晚近地面等压面下凹
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
10.若考虑山谷风的影响,照片中湖区周围环绕的山脉会使( A )
A.白天出湖风增强
B.白天进湖风减弱
C.夜晚出湖风增强
D.夜晚进湖风减弱
下面甲图是某滨海地区陆地和海洋表面气温日变化的曲线图,乙图是该地区海陆之间气流的运动图。据此完成11~12题。
11.下列有关甲图的描述,正确的是( B )
A.曲线①表示的是海洋表面气温日变化曲线
B.曲线②表示的是海洋表面气温日变化曲线
C.曲线①所示日温差大主要与昼夜长短有关
D.曲线②所示日温差小主要与纬度有关
12.根据甲图推断,乙图中海风出现时间为( B )
A.17时至次日17时
B.7时—17时
C.17时至次日5时
D.5时至次日17时
13.若L为某区域某时刻近地面等压面,且甲、乙两地海拔相同,则( D )
A.气压:甲>乙
B.气温:甲<乙
C.甲地处于晴朗天气
D.乙地气流下沉
14.下图为北半球某地不同高度等压面分布图,下列关于图示内容的说法,正确的是( D )
① 气温:甲>乙>丁>丙 ②此时M地吹东北风 ③此时M地吹西北风 ④气压:甲>乙>丙>丁
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
15.读某气象局绘制的某日10时近地面的气压与气流状况图,回答下列问题。
(1)图中有M、O、P三个气压中心,其中高压中心是__P__。
(2)图示地区位于__北__半球,说明判断依据__水平气流向右偏转__。
(3)图中②③④三处中,风力最大的是__③__,理由是__③处等压线最密集,气压差最大,水平气压梯度力最大__。
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