内容正文:
第二节 大气受热过程和大气运动
1.太阳辐射的波长范围及能量分布
(1)紫外线:波长范围<0.4微米,能量占比为7%。
(2)可见光:波长范围为0.4~0.76微米,能量占比为50%。
(3)红外线:波长范围>0.76微米,能量占比为43%。
必备知识 清单破
知识点 1 大气受热过程
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
过程1:大部分太阳辐射能够透过大气射到地面,使地面增温。
过程2:地面被加热,并以长波辐射的形式向大气传递热量,大气吸收地面辐射升温。
2.图解大气的受热过程
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
3.大气热量的来源
(1)根本来源:太阳辐射。
(2)直接来源
①大气直接吸收太阳短波辐射(紫外线和红外线)。
②近地面大气直接吸收地面长波辐射(地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源)。
4.大气的削弱作用
大气层中的臭氧、二氧化碳、水汽、尘埃等对太阳短波辐射有吸收、反射和散射作
用。
知识拓展 大气的散射作用
大气的削弱作用包括吸收、反射和散射。散射是指空气分子和微尘把太阳辐射向四面
八方散射开来,使一部分太阳辐射不能到达地面,从而削弱了太阳辐射。如黎明和黄昏的天
空看起来是橙红色、晴朗的天空呈蔚蓝色,都是大气散射作用造成的。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
1.物质基础:对流层中的水汽、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,除一小部分散失到宇宙
空间外,大部分以大气逆辐射的形式射向地面,在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。
知识点 2 大气对地面的保温作用
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
1.热力环流的形成过程
地面冷热不均,引起气流的上升或下沉,产生大气的垂直运动,这就造成了同一水平面上
的气压差异,使得同一水平面上产生大气的水平运动。
2.图解热力环流的形成原理
知识点 3 大气热力环流
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
特别提醒 (1)热力环流形成的根本原因是地面冷热不均。
(2)近地面大气受热膨胀上升,遇冷收缩下沉,故气流上升的地方,近地面气温较高,气流下沉的
地方,近地面气温较低。
(3)热力环流的形成顺序是先形成大气垂直运动,后形成大气水平运动。
(4)水平气流总是由气压高(空气密度大)的地方向气压低(空气密度小)的地方运动。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
1.风的形成过程:地面受热不均→大气产生垂直运动→同一水平面上产生气压差→产生水平
气压梯度力→大气从高压区向低压区作水平运动→风。
可见,太阳辐射在不同纬度的差异使地面受热不均,是形成风的根本原因;而水平气压梯度力
是形成风的直接原因。
知识点 4 大气的水平运动——风
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
作用力 水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力
方向 垂直于等压线,由高压指向低压 与风向垂直 与风向相反
大小 由气压梯度决定 与纬度高低有关 与下垫面状况有关
影响 既影响风速,又影响风向 只改变风向,不改变风速 既影响风速,又影响风向
2.影响大气水平运动(风)的三种力
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
3.风的两种类型
类型 图示 风向
高空风 受两个力的影响,即水平气压梯度力和地转偏向力
风向与等压线平行;背风而立,气压左低右高(北半球)
近地面风 受三个力的影响,即水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦
力
风向与等压线斜交;背风而立,气压左前低,右后高(北半球)
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
1.近地面大气热量的来源
近地面大气热量的来源主要包括两部分:一是大气中的二氧化碳和水汽等直接吸收太阳
辐射中的红外线等,二是大气中的二氧化碳和水汽吸收地面长波辐射。由于太阳辐射的能量
主要集中在可见光区,且二氧化碳和水汽等对太阳辐射吸收较弱,所以近地面大气直接吸收
的太阳辐射能量并不多。而绝大部分地面长波辐射却能够被对流层中的水汽、二氧化碳吸
收,且地面长波辐射能量较多,所以近地面大气的热量主要来自地面长波辐射。
2.对流层海拔越高,气温越低的原因
海拔越高,空气越稀薄,吸收的地面辐射就越少,温度也就越低。因此对流层海拔越低,气温越
高;海拔越高,气温越低。
关键能力 定点破
定点 1 为何近地面大气的热量主要来自地面长波辐射?
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
1.正确区分大气的削弱作用和保温作用
大气的削弱作用和保温作用是大气受热过程中的两个重要作用,这两个作用可以从以下
几个方面加以区分:
(1)从原理上区分
①大气对太阳辐射的削弱作用包括吸收、反射和散射等。吸收主要包括:高层大气中的氧原
子和平流层中的臭氧吸收紫外线,对流层中的二氧化碳和水汽吸收红外线。反射主要是云层
和尘埃起作用。散射是空气分子和微尘起作用。
②保温作用主要是大气吸收了地面辐射后升温,并以大气逆辐射的形式把热量传给地面,从
而起到对地面的保温作用。
定点 2 大气的削弱作用和保温作用的区别
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
(2)从起作用的时间上区分
削弱作用只在白天起作用;而保温作用昼夜都在起作用,只是保温作用在夜晚表现得更
加明显。
(3)从起作用的过程上区分
削弱作用发生在“太阳暖大地”的过程中,保温作用发生在“大气还大地”的过程中。削弱
作用的影响是减少地面对太阳辐射的吸收,而保温作用的影响则是减少地面热量向宇宙空间
的散失,所以削弱作用越强,地面得到的热量越少,保温作用越强,地面散失的热量越少;反之,
就越多。
2.太阳辐射强弱与气温高低的关系
一般而言,太阳辐射越强,地面得到的热量就越多,气温也就越高。但由于影响气温的因
素有很多,故太阳辐射强的地方,气温不一定高;同样,太阳辐射弱的地方,气温也不一定低(这
是很多同学存在误区的地方)。例如,青藏高原是我国太阳辐射最强的地方,但同时又是我国
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
夏季气温最低的地方;而四川盆地是我国太阳辐射最弱的地方,其气温却不是最低的。
要理解上面的问题,就要从影响太阳辐射和气温的因素入手:影响太阳辐射的因素主要
有纬度、地形、天气状况等;而影响气温的因素主要有纬度、海陆状况、地形、洋流等。对
于大多数内陆地区而言,海陆状况和洋流因素可以忽略不计,故太阳辐射和气温的影响因素,
主要从纬度、地形、天气状况等方面分析。
以青藏高原和四川盆地为例,两地纬度相当,纬度因素可以不考虑。但两地的地形和天
气状况差异巨大,而这正好是影响两地太阳辐射和气温的重要因素。
(1)青藏高原海拔高,空气稀薄,且晴朗天气多,大气对太阳辐射的削弱作用弱,故太阳辐射强;
但同时大气的保温作用也弱,故气温较低。也就是说,青藏高原尽管太阳辐射强,到达地面的
热量多,但同时热量散失也多,因此气温低。
(2)四川盆地海拔低,空气密度大,阴雨天气较多,大气对太阳辐射的削弱作用较强,故太阳辐射
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
较弱;但同时大气的保温作用也强,故气温较高。所以四川盆地虽然太阳辐射弱,地面吸收的
太阳辐射少,但热量不易散失,因此气温高。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
1.几种常见的热力环流
常见的热力环流有城市热岛环流、海陆热力环流、山谷热力环流等。除此之外,还有湖
陆风、绿洲风等,其形成原理都是一样的。
2.常见热力环流的形成原因
(1)城市热岛环流
①形成过程:由于城区建筑密集,多硬化地面,吸收太阳辐射多;加上人口密集,产业发达,生
产、生活过程中人为热源多,故城区气温较郊区高。所以,城区气流膨胀上升,形成低压;而郊
区气温相对较低,形成高压;在近地面,风由郊区吹向城区。
定点 3 几种常见的热力环流
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
(2)海陆热力环流
①形成过程
a.白天陆地升温快,气温高,气流上升,近地面形成低压;而海洋相反,形成高压;吹海风。
b.夜晚陆地降温快,气温低,气流下沉,近地面形成高压;而海洋相反,形成低压;吹陆风。
②图示
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
(3)山谷热力环流
①形成过程
a.白天山坡升温快,空气受热膨胀上升,谷底的空气沿山坡爬升补充,形成谷风。
b.夜晚山坡降温快,空气收缩下沉,并沿山坡向下流动,形成山风。
②图示
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
②图示
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
典例 下图所示为某地海边被风“吹弯了腰”的草丛。读图,回答下题。
下面各图能正确示意上图中风的形成原因的是 ( )
B
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
信息提取 ①图中风由海洋吹向陆地,为海风;②四个选项中的景象存在昼夜之分。
解析 依据实景图中草的倒伏方向可知,风从海洋吹向陆地。由于海陆热力差异,海洋的比
热容大于陆地,白天海洋升温慢,形成高压,而陆地升温快,形成低压,故白天风从海洋吹向陆
地,B正确、A错误。夜晚,海洋降温慢,气温高,形成低压,而陆地降温快,气温低,形成高压,故
夜晚风由陆地吹向海洋,此时草的倒伏方向和图示不一致,C、D均错误。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
1.影响风速的因素
影响风速的因素只有水平气压梯度力和摩擦力,风速与地转偏向力无关(地转偏向力只
能改变风向,不会改变风速)。
2.判断风速大小的方法
判断风速的大小,一定要明确影响风速的因素是水平气压梯度力和摩擦力,主要从以下
两个方面考虑:
(1)在某一地点,海拔不同,风速不同。一般来说,海拔越高,风速越大,这是由于海拔越高,摩擦
力越小。
(2)在气压梯度力相同的不同地点,在海洋上风速大,在陆地上风速小。
定点 4 风速判断
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
(3)若各点海拔相同,则风速的大小取决于水平气压梯度力的大小。在等压线分布图中判断
风速大小,主要有以下几种情况:
①在同一幅图上,比例尺和等压距是固定的,所以等压线越密集的地方,水平气压梯度力越大,
风速也就越大。
②在比例尺相同但等压距不同的不同图上,即使等压线密集程度相同,风速也不相同。等压
距越大的图上,水平气压梯度力就越大,风速也就越大。
③在比例尺不同但图幅、等压距相同的不同图上,即使等压线密集程度相同,风速也不相
同。比例尺越大的图上,水平气压梯度力越大,风速也就越大。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
情境探究
“君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池。何当共剪西窗烛,却话巴山夜雨时”是唐代著名
诗人李商隐的《夜雨寄北》中的诗句,这些诗句不但是言情佳句,更揭示了一种天气现象,即
四川盆地多夜雨。
重庆市北碚区的缙云山所在的地理位置和山地地形特点,特别有利于夜雨的形成。李商
隐曾滞留在这里。当远在北方的妻子从家中寄来书信询问归期时,由于正值秋雨连绵,无法
确定归期,所以他只能回答:君问归期未有期。而这恰好造就了千古名句。
那么,四川盆地为何多夜雨?它是如何形成的呢?
学科素养 情境破
素养 如何巧妙判断局地热力环流?(综合思维、地理实践力)
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
问题1 山谷风是如何形成的?它对天气有何影响?
提示 可从昼夜山坡和谷底的温度变化及垂直气流的运动状况等多角度进行分析。体现了
对学生综合思维的培养。
问题2 你在平时生活中感受到的局地环流有哪些?
提示 可结合自己的生活实践,运用所学知识思考回答。体现了对学生地理实践力的培养。
问题3 判断局地热力环流有何技巧?
提示 结合不同下垫面比热容大小,从升温、降温快慢入手,判断垂直气流状况,进而分析近
地面气压的变化,再经分析思考,归纳总结出判断技巧。体现了对学生综合思维的培养。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
讲解分析
1.判断局地热力环流的方法
局地热力环流主要有城市热岛环流、海(湖)陆热力环流、山谷热力环流、绿洲风等。
这些热力环流都是由局部地区地面冷热不均引起的热力环流,除城市热岛环流外,其他的局
地热力环流都会发生周期性变化。
在判断局地热力环流时,可按照以下步骤进行:
(1)先理解和掌握以下几个规律
①一般情况下,白天主要表现为升温,夜晚主要表现为降温,故白天主要考虑升温,夜晚主要考
虑降温。
②陆地、沙漠等由于比热容小,故升温、降温都较快;而海洋、湖泊、绿洲等由于比热容大,
故升温、降温都较慢。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
③升温较快的地方气流上升,降温较快的地方气流下沉。
④气流上升的地方,近地面为低压,高空为高压;气流下沉的地方,近地面为高压,高空为低压。
(2)抓住各地理事物之间的关系,采用连续的思维过程分析解决问题
①白天:主要表现为升温过程。陆地、山坡、沙漠等升温较快,气流上升,近地面为低压;海
洋、湖泊、谷底、绿洲等升温较慢,气流下沉,近地面为高压,由于风由高压吹向低压,故此时
吹海风、湖风、谷风、绿洲风。
②夜晚:主要表现为降温过程,陆地、沙漠等降温较快,气流下沉,近地面为高压;海洋、湖
泊、绿洲等降温较慢,气流上升,近地面为低压,由于风由高压吹向低压,故此时吹陆风、沙漠
风。夜晚山坡降温快, 气温低,空气密度大,使空气沿山坡流向山谷,形成山风。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
提示 无论是白天还是夜晚,城区的温度总是高于郊区,故城市热岛环流不会有昼夜的变化,
近地面的风总是由郊区吹向城区。
2.局地热力环流的影响
(1)对气温的影响
由于风总是由高压吹向低压,而高压往往是气温低的地方,故局地热力环流会使得地区
间的温差减小。
(2)对降水的影响
气流上升,水汽遇冷凝结,容易形成阴雨天气;气流下沉,水汽不易凝结,容易形成晴朗天
气。
①山谷热力环流:白天山坡气流上升,水汽容易遇冷凝结,故容易形成阴雨天气;夜晚谷底(盆
地)气流上升,水汽容易遇冷凝结,故容易形成阴雨天气。这就是四川盆地多夜雨的原因。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
②城市热岛环流:城区总是气温较高,盛行上升气流,故多阴雨天气。所以,城区的降水往往比
郊区多。
(3)对城市规划和地理环境的影响
郊区与城区之间总是吹郊区风,故在城区与郊区之间不能建对大气有严重污染的工厂
(注意:对大气有严重污染的工厂应建在城市热岛环流之外),但适合建绿地,因为绿地可以净
化即将进入城区的空气,同时还可以增加城区的大气湿度,使城区气温日较差减小。
典例呈现
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
例题 下图示意江淮地区的一个池塘,一个垂钓者发现,在大气稳定无风的情况下,一天之中池
塘边仍然清风阵阵。读图,完成下面两题。
(1)该地夏季晴天的中午吹东北风的地点 ( )
A.① B.②
C.③ D.④
D
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
(2)夏天的夜里,①地附近近地面的等压面(下图中的曲线)和风向(下图中的箭头)应为 ( )
B
素养解读 本题组以生活现实场景为情境,考查学生对地理现象的观察能力,重在培养学生
地理实践力这一学科素养。通过分析成因和对等压面的判读,考查学生的综合思维能力,重
在培养学生综合思维这一学科素养。
解题思路 池塘和周边陆地比热容不同,导致升温、降温的速度和幅度不同→白天和夜晚的
升温和降温导致气温高低的差异→引起大气的垂直运动,进而形成同一水平面上的气压差异
→受三个力的影响,形成近地面风。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
母图展示
1.判读图示内容
(1)读图名:某沿海地区高空等压面示意图。
(2)判断高空气压高低:图中A处等压面向高处凸出,为高压;B处等压面向低处凹陷,为低压。
(3)判断近地面气压高低:近地面与高空的气压状况刚好相反,故近地面的C处为低压,D处为
图表研读 等压面图的判读
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
高压。
(4)判断气流垂直运动方向:陆地上,近地面为低压,高空为高压,说明该处盛行上升气流;海洋
上,近海面为高压,高空为低压,说明该处盛行下沉气流。
(5)判断气流水平运动方向:在水平方向上,大气总是由高压区流向低压区,故在近地面风由D
处吹向C处,在高空风由A处吹向B处(在判断该处近地面和高空风向时要注意:近地面风向与
等压线斜交,高空风向与低压线平行)。
2.等压面图的应用
(1)画热力环流示意图:依据各处气压高低的判断结果,能够画出热力环流示意图。
(2)判断昼夜:在白天,海陆都为升温过程。陆地升温快,气温较高,气流上升,近地面为低压;海
洋升温慢,气温较低,气流下沉,近海面为高压,此时吹海风。故母图可以表示白天的海风的形
成过程。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
(3)判断天气状况:母图中陆地盛行上升气流,水汽遇冷凝结,易形成阴雨天气,昼夜温差较小。
此时海上盛行下沉气流,水汽不易凝结,易形成晴朗天气,但由于海洋的比热容大,昼夜温差也
较小。
考向探究
1.某地等压面分布示意图
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
问题1 根据图中等压面分布状况,判断各处气压高低。
提示 运用“高凸低凹”规律判断。
问题2 判断甲、乙两地昼夜温差的大小。
提示 依据甲、乙两地的气流垂直运动方向来判断天气状况,进而判断两地昼夜温差大小。
问题3 绘出图中的热力环流。
提示 运用“水平箭头高→低”“垂直箭头低→高”的规律画图。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
2.某地高空等压面分布示意图
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
问题1 依据图中高空等压面分布状况,判断出高空和近地面的气压状况。
提示 先运用“高凸低凹”规律判断出高空的气压状况;再利用近地面气压状况与高空气压
状况相反,判断出近地面的气压状况。
问题2 画出热力环流。
提示 判断出高空和近地面的气压状况后即可画出热力环流。
问题3 判断图中丙地的风向。
提示 通过图中经度和纬度信息,判断出南北半球和方向,按照判断近地面风向的方法判断
丙地风向即可。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
3.500 hPa等压面高度分布图
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
问题1 依据题意和图中数据分布,判断A、B两处的气压高低。
提示 依据“等压面上凸为高压,等压面下凹为低压”的规律,即可判断出两处气压的高
低。
问题2 判断图中C处的风向。
提示 首先要明确以下信息:高空还是近地面,A、B两处气压状况,半球位置。再运用所学知
识判断即可。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
4.近地面和高空四点气压图
问题设计 “挑战自我”:自己设计问题,自己尝试回答如何?
(1)
(2)
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
尝试回答
(1)
(2)
参考答案 【问题设计】
(1)根据题中信息,画出“某地等压面分布示意图”。
(2)判断M、N两地昼夜温差的大小。
【尝试回答】
(1)
(2)M地昼夜温差大,N地昼夜温差小。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
例题 下图所示气压状况在北半球海拔5 000米的等高面上,图中等值线是该高度上高空与对
应近地面的垂直气压差值线(只考虑温度因素),近地面不考虑地形起伏。读图,回答下面两
题。
变式例题
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
(1)F点吹 ( )
A.西北风 B.东南风
C.北风 D.南风
(2)下列说法正确的是 ( )
A.乙处对应的近地面此刻是阴雨天气
B.甲处的温度比乙处高
C.甲处在垂直方向上空气下沉
D.乙处对应的近地面可能是冬季海洋
C
B
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
解题思路 (1)可以先画出图示地区可能的高空和近地面等压面分布图,如下图所示:
由于近地面气压总是高于高空气压,故用近地面气压减高空气压即为垂直气压差值。由所绘
图中的信息可知,Ⅰ图中甲处近地面为高压,高空为低压,乙处近地面为低压,高空为高压,故气
压P甲'-P甲>P乙'-P乙,和材料图示信息不符,故Ⅰ图错误。Ⅱ图中甲处近地面为低压,高空为高压,
思路点拨 本题组的关键是要判断出甲、乙两处(高空)和对应的近地面气压的高低,用画图
法判断可以做到化难为易,易于理解。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
乙处近地面为高压,高空为低压,故气压P甲'-P甲<P乙'-P乙,和材料图示信息相符,故Ⅱ图正确。由Ⅱ图可以看出,甲处为高压,乙处为低压,故F点的水平气压梯度力指向东。高空不考虑摩擦力,最终风向与等压线平行,该地位于北半球,受向右的地转偏向力的影响,风向应在向东的水平气压梯度力的基础上向右偏转90°,所以F点应吹北风,C正确。
(2)由上题的分析可知,乙处对应的近地面是高压,空气收缩下沉,温度升高,水汽不易凝结,故
天气晴朗;甲处对应的近地面是低压,是热源,温度高于乙处对应的近地面,只考虑温度因素,升
高相同的高度,降温一样,故甲处的温度比乙处高;甲处在垂直方向上空气应该是上升运动;乙
处对应的近地面冬季如果是海洋,则为热源,冬季海洋温度高,空气上升应该形成低压,但乙处
对应的近地面是高压。综上分析,B项符合题意。
第二章 地球上的大气
第1讲 描述运动的基本概念
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