内容正文:
2.1 大气圈与大气运动
【教材P26问题】
我们乘飞机出行,有时在机场还是细雨蒙蒙,起飞后不久却是晴空万里、阳光普照。
图2-1-1差异这么大!
问题:
你知道出现这种变化的原因吗?
【答案】
在机场时我们身处对流层,对流层集中了几乎全部的水汽与固体杂质,空气对流运动显著,风、云、雨、雾、雪等天气现象复杂多变,所以,可能细雨蒙蒙;起飞后,我们身处平流层,平流层大气以水平运动为主,水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少,能见度高,所以阳光普照,晴空万里。
或者,在机场时当地细雨蒙蒙,起飞后离开了降水区域,晴空万里,阳光普照。
【教材P30活动】
玻璃温室的效果与大气保温效果相似。寒冬季节的晴天,当你走进门窗关闭的封闭阳台时,会感到异常温暖。
图2-1-7玻璃暖房保温示意 图2-1-8温暖的封闭阳台
1.用温度计测量封闭阳台和室外的温度,算出它们的温度差。
2.结合图2-1-7、图2-1-8,说明封闭阳台温度较高的原因。
3.在中纬度地区的植物园,采取什么措施可以使热带植物安全越冬?
【答案】
1.温度差可以直接测量(阳台的温度一般高于室外的温度)。
2.由于玻璃的阻挡作用,封闭阳台的红外线长波辐射不能通过玻璃与室外的大气进行交换,室内(暖)外(冷)空气无法以对流等方式进行热量交换,使大部分热量保存在室内,所以,封闭阳台温度较高。
3.在中纬度地区的植物园,采取玻璃暖房保温措施可以使热带植物安全越冬。
【教材P31-32活动】
图2-1-9热力环流的形成示意
1.根据图2-1-9c,填写下表。
2.运用大气热力环流的原理,解释图2-1-10中所示意现象产生的原因。
图2-1-10海陆风形成示意
3.如图2-1-11所示,伦敦市城市中心区气温明显高于郊区,形成这种现象的原因有哪些?城郊之间近地面空气如何流动?请画出城郊之间近地面空气流动示意图。
图2-1-11伦敦市夏季某月近地面平均气温分布示意
【答案】
1.
近地面温度
近地面气压
空气垂直运动方向
高空气压
近地面气流
高
低气压
上升
高气压
由周边流入
低
高气压
下沉
低气压
流向周边
2.(1)白天,陆地气温比海洋高,因此陆地上为低气压,海洋上为高气压;夜间的情况正好相反。
(2)风从高气压吹向低气压,据此,一日之内,白天风从海洋吹向陆地,形成海风环流;夜晚风从陆地吹向海洋,形成陆风环流。
3.伦敦市城市中心区气温明显高于郊区的主要原因有城市中心区人口密集、工业生产发达和建筑物密集等。
城市中心区温度高,空气受热膨胀上升,近地面形成低气压,郊区温度低,空气冷却收缩下沉,近地面形成高气压,近地面空气由郊区流向市区。
城郊之间近地面空气流动示意如下:
【教材P33活动】
1.说出图2-1-12中,在只考虑水平气压梯度力的情况下,风向与等压线之间的关系。
图2-1-12水平气压梯度力
2.分别说出图2-1-13、图2-1-14中风向与等压线之间的关系,指出两图中风向不同的原因。
图2-1-13高空大气的运动及其所受到的作用力(北半球)
图2-1-14近地面大气的运动及其所受到的作用力(北半球)
3.试分析南半球近地面以及高空的风向,并画出示意图。
【答案】
1.在只考虑水平气压梯度力的情况下,风向与等压线垂直,并由高压指向低压。
2.图2-1-13中风向最终与等压线平行,原因是其受水平气压梯度力与地转偏向力两个力的作用,最终两个力成为大小相等、方向相反的一对平衡力。
图2-1-14中风向最终与等压线斜交,原因是其受水平气压梯度力、地转偏向力与摩擦力三个力的作用,最终三个力合力为零。
3.近地面:在水平气压梯度力、地转偏向力(向左偏)和摩擦力的共同作用下,风向最终与等压线斜交(如图I)。
高空:在水平气压梯度力、地转偏向力(向左偏)的共同作用下,风向最终与等压线平行(如图Ⅱ)。
【定点变式训练】
高空跳伞运动是指跳伞者乘飞机、气球等航空器升至高空后跳下,在张开降落伞之前和开伞后于空中做动作。现存最高跳伞纪录为3.3万米。下图示意大气的垂直分层。读图,完成下面小题。
1.关于对高空跳伞纪录保持者起跳高度所处的大气层,正确的叙述是( )
A.气温随高度的增加而降低 B.气流平稳有利于高空飞行
C.大气对流运动易成云致雨 D.大气密度极小被高度电离
2.甲层大气的热量主要直接来自( )
A.太阳辐射 B.地面辐射 C.大气辐射 D.大气逆辐射
当你口渴难耐,来到了一口水井旁开怀畅饮时,这沁人心脾的水,也许来自杜甫笔下“随风潜入夜,润物细无声”的那场春雨,也许来自苏东坡“竹杖芒鞋轻胜马”经历的那场疾雨,也许来自撑着油纸伞的丁香姑娘漫步雨巷的那场烟雨……下图示意水循环局部。据此完成下面小题。
3.“春雨、疾雨、烟雨”到达地面,至回归海洋期间,其经历的环节可能是图中的( )
A.①② B.①②③ C.①②③④ D.①②③④⑤⑥
4.若这一口“沁人心脾的水”来自杜甫笔下那场春雨,它的经历可能参与了( )
①全球水热平衡的调节
②陆地水资源更新
③地壳物质成分的改变
④地表形态的塑造
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
读某日14时海平面气压场分布图,回答下面小题。
5.此时风力最大的城市是( )
A.乌鲁木齐 B.上海 C.福州 D.贵阳
6.下列城市中,此时贵阳的风向是( )
A.东南风 B.西南风 C.东北风 D.西北风
【变式训练答案】
1.答案:B
解析:对流层的高度因纬度而不同,在低纬度地区平均高度为17-18千米,在中纬度地区平均为10-12千米,极地平均为8-9千米。平流层的高度为对流层顶部至50-55千米,平流层以上为高层大气。根据材料“现存最高跳伞纪录为3.3万米”可知,处于平流层,所以B正确。平流层气温随高度的增加而增加,大气以平流运动为主,故AC错误。高层大气大气密度极小有若干电离层,D错误。故选B。
2.答案:B
解析:根据大气的受热过程,近地面大气中的水汽、二氧化碳对地面的长波辐射具有很强的吸收能力,而对太阳短波辐射吸收能力较弱,故对流层大气的热量主要直接来自地面辐射,A错误,B正确;大气辐射和大气逆辐射由大气增温后释放,CD错误。故选B。
3.答案:C
解析:由所学知识可知,图中①②③④⑤⑥分别表示降水、地表径流、下渗、地下径流、蒸发、水汽输送。“春雨”“疾雨”“烟雨”表示的水循环环节是降水①,降水到达地面后,一部分形成地表径流②汇入海洋,一部分通过下渗③形成地下径流④注入海洋,因此其经历的环节可能是图中的①②③④,没有经历⑤⑥,C正确,A、B、D错误。故选C。
4.答案:C
解析:由材料可知,这一口“沁人心脾的水”指的是春雨和井水,春雨和井水都参与了水循环环节,水循环能够维持水量平衡,实现各圈层、海陆间的能量交换,因此它的经历可能参与了全球水热平衡的调节,①正确;春雨可以直接补给地表水,通过下渗补给地下水,使得地下水不断更新,因此它的经历可能参与了陆地水资源的更新,②正确;水循环可以实现各圈层、海陆间的物质迁移,但改变地壳物质成分的能力有限,③错误;水循环中的地表径流对地表具有明显的侵蚀和沉积作用,形成多种侵蚀和沉积地貌,因此可以不断塑造地表形态,④正确。故选C。
5.答案:A
解析:根据图中信息可知,四城市中,乌鲁木齐所在地等压线最密集,水平气压梯度力最大,风力最大,A正确;上海、福州和贵阳等压线相对稀疏,水平气压梯度力较小,风力较小,BCD错误;故选A。
6.答案:C
解析:贵阳南部有一低压中心,故其水平气压梯度力垂直于等压线指向低压为由北指向南,北半球地转偏向力向右偏,偏转为东北风,C正确,ABD错误;故选C。
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