内容正文:
驭风而行,洞悉天机
2027年高考地理一轮复习之大气运动
第1课时(热力环流)
1.7.2013
同学们好!欢迎来到2027年高考地理一轮复习的课堂。今天,我们将一起踏上一段“驭风而行,洞悉天机”的探究之旅,深入学习大气运动这一核心专题。大气运动不仅塑造了我们地球的万千气象,更是高考地理的重中之重。在接下来的时间里,我们将通过探究式学习,不仅要掌握知识,更要学会运用这些原理去分析和解决真实世界中的地理问题。让我们一起开启这段充满挑战与发现的旅程吧!
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知己知彼,百战不殆
考情透视与复习目标 · 大气运动专题
考情回顾 (2023-2026)
▌ 命题趋势
淡化死记硬背的结论,侧重逻辑过程的推演;弱化单一模型的考查,强化多尺度空间叠加分析。
▌ 高频考点
天气系统(锋面/气旋)的综合判读;大气环流对全球气候的影响机制;热力环流原理的生活化应用。
▌ 新情境引入
紧密结合全球变暖、极端野火、城市内涝、风能资源开发等当下社会热点与现实问题。
2027年 预测方向
01. 过程化分析
不再止步于“是什么”,更要求精准描述天气系统生成、发展、移动的动态演变过程。
02. 多尺度关联
打通宏观(全球环流)、中观(区域地形)与微观(局地环流)之间的联系,考查系统思维能力。
03. 人地协调观
深入探讨大气运动规律对人类生产生活的影响,以及人类活动对大气环境的反作用。
本专题 复习目标
🎯 构建知识体系
梳理“冷热不均→空气运动→气压差异→大气环流→天气与气候”的完整逻辑链条。
⚡ 突破核心难点
彻底掌握等压线图判读、锋面气旋综合分析等高频易错点,形成解题条件反射。
🚀 提升核心能力
跳出“题海”,学会运用地理原理,解决陌生、复杂的真实情境问题。
1.7.2013
在开始复习之前,我们首先要做到“知己知彼”。通过分析近四年的高考真题,我们发现“大气运动”专题的考查趋势非常明显:更加注重过程推演和实际应用。单纯记忆结论已经远远不够,我们需要理解“为什么”和“怎么样”。预计2027年的高考将继续深化这一趋势,强调过程化分析和多尺度关联。因此,我们本专题的复习目标就是构建完整的知识体系,突破核心难点,并最终提升解决真实问题的能力。
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万物生长靠太阳
探究大气运动的能量之源
01
1.7.2013
现在,我们进入第一个模块的学习:大气运动的能量基础。常言道,“万物生长靠太阳”,这句话同样适用于大气运动。太阳辐射是驱动整个大气系统运动的根本能量来源。在这个模块中,我们将深入探究大气是如何从太阳那里获取能量的,以及这些能量是如何一步步转化为大气运动的动力。让我们一起揭开大气运动能量之源的神秘面纱。
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PRE-CLASS THINKING
探究引入
地球的“恒温”之谜
为什么月球表面昼夜温差可达 300℃,
而地球却能保持相对稳定,适宜生命生存?
—— 从大气受热过程寻找答案 ——
❓ 差异对比
地球和月球在环境上
最大的区别是什么?
💡 角色分析
地球的大气层
究竟扮演了怎样的角色?
🔍 原理探究
这背后隐藏着怎样的
地理与物理原理?
1.7.2013
让我们从一个有趣的问题开始:为什么没有大气层的月球,昼夜温差能达到惊人的300℃,而我们的地球却能保持相对稳定的温度,孕育了多姿多彩的生命?这个问题的答案,就藏在地球大气的独特作用之中。这不仅是一个天文知识,更是我们理解大气受热过程的关键切入点。大家可以先思考一下,地球的大气层究竟做了什么,才让我们拥有了一个宜居的家园?
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冷却收缩下沉
受热膨胀上升
地表冷热不均
高压
低压
低压
高压
受热
膨胀
冷却收缩
热
冷
冷热不均
空气
垂直运动
→
→
同一水平面上的气压差异
空气水平运动
(风)
→
高低压都是对同一水平面上气压差异而言
P近地面 > P高空
T近地面>T高空
大气的“削峰填谷”之功
削弱作用 · 降低日间高温
🌡️ 作用方式:大气对太阳辐射的吸收、反射和散射。
📉 主要效果:有效减少到达地面的太阳辐射,从而降低白天的最高气温。
🌤️ 生活案例:① 晴朗天空呈蔚蓝色(散射作用);② 多云的白天气温通常不高(反射作用强)。
保温作用 · 提升夜间低温
🔄 作用方式:大气逆辐射(大气吸收地面长波辐射后,以长波辐射形式将热量返还地面)。
📈 主要效果:减少地面热量向宇宙空间的散失,对地面起到“保温被”作用,提高夜晚的最低气温。
🌙 生活案例:① 多云的夜晚通常比晴朗夜晚温暖;② 深秋农民燃烧秸秆制造“人造烟幕”防霜冻。
🧠 地理探究活动
思考:我国青藏高原地区,被称为“离太阳最近的地方”,太阳辐射强度居全国之首,但为什么气温反而普遍偏低?
提示:结合大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用综合分析。
1.7.2013
大气的这两大作用,就像一个智能的“调温器”,起到了“削峰填谷”的效果。白天,通过削弱作用,降低了最高温度;夜晚,通过保温作用,提高了最低温度,从而减小了昼夜温差。这就是为什么地球比月球更宜居的关键。现在,请大家思考一个问题:我国的青藏高原地区,太阳辐射非常强烈,但为什么气温却普遍偏低呢?这正是对大气两大作用的综合考查。
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易错点警示:大气的直接热源是?
❌ 错误认知
• 误以为太阳辐射能直接加热大气,让大气升温。
• 混淆了“根本来源”与“直接热源”,认为太阳是近地面大气的直接热源。
✅ 正确理解
1. 太阳辐射(短波):大气对太阳短波辐射吸收能力很弱,大部分太阳辐射穿过大气到达地面。
2. 地面辐射(长波):地面吸收太阳辐射升温后,以长波辐射形式向大气传递热量。大气中的CO₂、水汽等能强烈吸收地面长波辐射。
结论:近地面大气的直接热源是地面,太阳辐射是根本来源。
1.7.2013
这里有一个非常重要的易错点需要大家特别注意。很多同学会误以为太阳辐射直接加热了大气,认为太阳是近地面大气的直接热源。这是错误的!正确的理解是:太阳辐射是根本来源,但它主要是加热了地面。地面再通过长波辐射,才成为了近地面大气的直接热源。记住这个关键点,对于理解大气的热力状况至关重要。
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冷热不均—— 大气运动的“第一推动力”
📌 根本原因:太阳辐射能的纬度分布不均 → 造成地面冷热不均,是大气运动的能量来源和根本原因。
01. 引发垂直运动
地面冷热不均直接导致空气的垂直运动:
热区空气受热膨胀上升,冷区空气冷却收缩下沉。
02. 产生气压差异
空气的垂直运动改变了同一水平面上的空气密度,从而产生了水平方向上的气压差异(高压区与低压区)。
03. 形成水平运动(风)
在水平气压梯度力的作用下,空气由高压区向低压区流动,形成了大气的水平运动,也就是我们日常感受到的“风”。
💡 核心逻辑链条: 太阳辐射分布不均 ➝ 地面冷热不均 ➝ 空气垂直运动 ➝ 水平气压差异 ➝ 大气水平运动(风)
1.7.2013
既然我们知道了大气是如何受热的,那么大气运动又是如何开始的呢?答案就是“冷热不均”。
由于太阳辐射在地球表面分布不均,导致了不同地区的冷热差异。这种差异就像大气运动的“第一推动力”,它引发了空气的垂直运动,进而产生了水平方向上的气压差,最终形成了我们所说的风。这就是最简单的大气运动形式——热力环流的根本原因。
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看透等压面的“起伏”密码
💡 基本规律:等压面向上凸起的地方为高压区,向下凹陷的地方为低压区(简记:“高凸低凹”)
🔍 判读四步走
1.找等压面:确定同一海拔高度上的等压面。
2.看弯曲:仔细观察等压面是向上凸起还是向下凹陷。
3.定气压:依据“高凸低凹”口诀,快速判定高低气压中心。
4.析气流:高压流向低压,判断气流的水平运动方向。
⚠️ 易错警示
虽然近地面气压高低状况与高空往往相反,但数值上:
近地面气压值 始终 > 高空气压值
(即使近地面是“相对低压”,也比高空的“相对高压”气压数值大)
核心口诀:“高凸低凹” · 近高远低(数值)
1.7.2013
在热力环流中,我们经常需要通过等压面的形态来判断气压高低。这里教大家一个非常实用的技巧,叫做“高凸低凹”。也就是说,等压面向上凸起的地方是高压区,向下凹陷的地方是低压区。掌握了这个规律,我们就能快速判读等压面图,进而分析气流的运动方向。但请大家务必记住一个易错点:近地面的气压值永远比高空的气压值要高,即使近地面是低压,高空气压是高压。
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(2025年广西卷)下图示意我国东部某省会城市的中心商务区与城郊低矮植被区在某日的气温变化。读图,完成下面小题。
1.区域中心与外围存在气温差,可形成热岛或冷岛现象。当日该城市( )
A.日出后冷岛减弱 B.正午时热岛最强 C.日落后热岛加强 D.午夜时冷岛最强
2.推测该市当日的天气条件为( )
①晴朗少云 ②阴有小雨 ③偏北大风 ④风力微弱
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
3.上午6~9时,中心商务区升温较慢的主要原因可能是该区域( )
A.楼宇遮挡光线 B.冷空气入侵 C.地面热容量小 D.大气辐射弱
典例剖析(一):气温差异与天气条件
【答案】1.C 2.B 3.A
【解析】1.区域中心与外围存在气温差,可形成热岛或冷岛现象,区域中心温度高于外围,则城市形成热岛,反之形成冷岛。读图可知,日出后城郊增温速度快于中心商务区,且城郊气温由低于中心商务区逐渐变到高于中心商务区,说明日出后城市热岛减弱,后冷岛逐渐增强,A错误;正午时中心商务区温度低于城郊,城市出现冷岛现象,B错误;日落后中心商务区温度高于城郊,且两者温度差值增大,说明城市热岛加强,C正确;午夜时中心商务区温度高于城郊,城市出现热岛现象,D错误。故选C。
2.图中夜晚气温明显下降,而白天气温明显上升,气温日较差较大,说明云层较少,出现晴朗天气,①正确,②错误;在偏北大风的作用下,我国东部往往普遍降温,且风会促进中心商务区和城郊的空气混合,中心商务区和城郊低矮植被区的气温差异会大大减小,不可能出现明显的热岛和冷岛效益,③错误;只有风力微弱的情况下,中心商务区和城郊低矮植被区的气温才会主要受当地热力性质的影响,差异才会较为明显,④正确。综上所述,B正确,ACD错误,故选B。
3.中心商务区高楼林立,上午6~9时,太阳高度还较小,楼宇的影子较长,受楼宇遮挡光线的影响,中心商务区升温较慢,A正确;冷空气入侵温度应该下降,B错误;与城郊低矮植被区相比,中心商务区地面硬化程度高,地面热容量小,升温速度应较快,C错误;大气辐射强弱是由大气温度决定的,大气辐射本身不是影响气温的因素,D错误。故选A。
【点睛】影响气温的因素主要有纬度、大气环流、海陆分布、地形、下垫面性质、洋流、人类活动等。
典例剖析(一):气温差异与天气条件
知识网络图(一)
核心主题:大气运动的能量基础
太阳辐射(根本来源)
太阳辐射穿过大气层时,会受到大气的削弱作用:
• 吸收:臭氧吸收紫外线,水汽、二氧化碳吸收红外线。
• 反射:云层和较大尘埃将太阳辐射反射回宇宙空间。
• 散射:空气分子、微小尘埃使太阳光向四面八方散射。
地面辐射(近地面大气直接热源)
地面吸收太阳辐射升温,向外辐射长波辐射加热大气。其中,大气逆辐射是关键过程:
• 定义:大气吸收地面辐射后,以长波辐射形式向地面辐射能量。
• 作用:对地面起到保温作用,减少地面热量的散失,使地表昼夜温差不至于过大。
地面冷热不均(直接原因)
由于太阳辐射在地表分布不均,造成各地冷热状况不同,引发了大气的垂直运动。
• 结果:导致同一水平面上气压差异,进而形成大气的水平运动。
• 表现:形成了大气运动最基本、最简单的形式 ——热力环流。
1.7.2013
好了,我们来总结一下第一个模块的内容。这张思维导图清晰地展示了从太阳辐射到热力环流的完整逻辑链条。太阳辐射是根本能量来源,经过大气的削弱和保温作用,导致了地面的冷热不均,这最终成为了热力环流形成的直接原因。理解这个链条,是掌握整个大气运动专题的基础。
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02
从局地到全球
探究大气运动的尺度与规律
1.7.2013
接下来,我们进入第二个模块。在了解了大气运动的基本原理后,我们将视野从局地的热力环流,扩展到全球性的大气运动规律。我们将探讨从海陆风、山谷风这样的小尺度环流,到影响全球气候的三圈环流和季风环流。让我们一起看看大气运动是如何在不同尺度上展现其魅力的。
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海滨的“呼吸”
—— 海陆风现象探究 ——
为什么海滨地区白天吹海风,夜晚吹陆风?
“早西晚东”的海陆风现象,是热力环流最直观的体现
—— THINKING
💡 思考方向
① 陆地和海洋的热力性质有何不同?
② 这种差异如何导致昼夜气压变化?
③ 风向是如何由气压差异决定的?
1.7.2013
我们先从一个生活中的常见现象入手:为什么海边的居民会说,白天风从海上吹来,而晚上风又从陆地吹向海洋?这就是典型的海陆风现象。要解释这个现象,我们需要从海陆热力性质的差异开始分析。这种差异导致了昼夜不同的气压分布,从而形成了周期性变化的风向。这正是热力环流原理在现实生活中的生动体现。
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陆地
海洋
海风
白天陆地升温快
(相对为热源)
白天海洋升温慢
(相对为冷源)
海陆风
陆地
海洋
陆风
夜晚陆地降温快
(相对为冷源)
夜晚海洋降温慢
(相对为热源)
海陆风
海陆风:海陆间的“呼吸”
☀ 白天 · 海风
🌡️ 形成原因:陆地比热容小,升温速度快于海洋,陆地形成热低压,海洋形成冷高压。
🗾 风向特点:风从气压较高的海洋吹向气压较低的陆地。
🍃 主要影响:带来海洋的湿润气流,有效降低陆地温度,调节滨海地区气候,使沿海地区更加凉爽湿润。
🌙 夜晚 · 陆风
❄️ 形成原因:陆地降温速度快于海洋,陆地形成冷高压,海洋形成热低压。
🌊 风向特点:风从气压较高的陆地吹向气压较低的海洋。
⚠️ 潜在影响:由于陆风性质相对干燥,可能导致城市污染物难以扩散而在城区堆积,对空气质量产生一定负面影响。
1.7.2013
这就是海陆风的形成原理。白天,陆地像个快速升温的“热岛”,形成低压,风就从相对凉爽的海洋吹向陆地,这就是海风。到了夜晚,陆地又迅速降温,变成“冷源”,形成高压,风则从陆地吹向海洋,这就是陆风。这种海陆间的“呼吸”,不仅调节了沿海地区的气候,也对城市规划和大气污染防治有着重要影响。
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山谷风:山坡与山谷的“悄悄话”
热
冷
谷风
🌡️ 成因:
山坡接受太阳辐射多,升温速度快,近地面空气受热膨胀上升;山谷地区升温较慢,空气冷却下沉。
🗾 风向:
风从温度较低的山谷底部吹向温度较高的山坡,形成“谷风”。
☁️ 影响:
谷风把谷底的水汽带到山坡,使山坡湿度增加。水汽在上升过程中冷却凝结,容易在山坡上空形成云雾。
1.7.2013
除了海陆风,在山区还存在另一种常见的热力环流——山谷风。白天,山坡比山谷升温更快,空气受热上升,谷底的空气就会流过来补充,形成从山谷吹向山坡的“谷风”。谷风常常会把谷底的水汽带到高处,在山坡上形成云雾,这也是山区多云雾的原因之一。
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山谷风:山坡与山谷的“悄悄话”
🌙 夜晚成因 · 热力差异
山坡地面裸露,空气流通,散热降温速度快,空气冷却下沉。
山谷地形封闭,空气热量不易散失,降温速度慢,空气受热上升。
🗻 风向特征 · 山风
冷空气沿山坡向下流动
➡️ 山坡 吹向 山谷
(从高海拔流向低海拔)
🌧️ 气候影响 · 夜雨
下沉的冷空气(山风)密度大,将谷底的暖湿空气“抬”升。
暖湿空气上升冷却,水汽凝结,极易形成降水,即“山谷夜雨”。
💡 核心逻辑:山坡降温快(冷源) ➜ 空气下沉 ➜ 山风 ➜ 抬升谷底暖湿气流 ➜ 夜雨
这一现象广泛存在于我国四川盆地、雅鲁藏布江谷地及世界各大山区。
1.7.2013
到了夜晚,情况正好相反。山坡冷却得更快,冷空气会沿着山坡下沉到谷底,形成从山坡吹向山谷的“山风”。强劲的山风会把谷底的暖湿空气抬升,冷却凝结后形成降雨,这就是许多山区“夜雨”现象的成因。山谷风的存在,深刻影响着山区的天气和农业生产。
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风向判断的“三步法”
01 定水平气压梯度力
垂直于等压线,由高压指向低压。这是风产生的原动力,决定了风的初始方向和速度的大小。
02 定地转偏向力
受地球自转影响产生的偏向力。规律为:北半球向右偏,南半球向左偏。该力只改变风向,不改变风速大小。
03 定最终风向 · 高空
空气稀薄,忽略摩擦力。风向受水平气压梯度力和地转偏向力共同作用,最终与等压线平行(二力平衡)。
03 定最终风向 · 近地面
受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三力共同作用,风向不再与等压线平行,而是与等压线呈一夹角斜交(摩擦力使偏转角度减小)。
(规律:摩擦力越大,偏角越大;纬度越高,偏角越大)
1.7.2013
现在我们来学习一个非常重要的技能:如何在等压线图上判断风向。这里给大家总结一个“三步法”。第一步,画出水平气压梯度力,它永远垂直于等压线,从高压指向低压,这是风的原动力。第二步,根据地转偏向力的规律,在北半球向右偏,南半球向左偏,这个力只改变方向,不改变大小。第三步,结合摩擦力判断最终风向:高空空气稀薄,忽略摩擦力,风只受前两个力作用,最终会与等压线平行;而近地面风受到摩擦力影响,三力平衡,风向会与等压线形成一个夹角,不再平行。
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(1) 理想状态下的风
水平气压梯度力作用下的风向;
水平气压梯度力的方向垂直于等压线,由高压指向低压。
等压线是同一高度上气压相等的点的连线。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。
图-在水平气压梯度力作用下的风向
(2) 高空风
水平气压梯度力
地转偏向力共同作用下的风向
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
图-在水平气压梯度力和
地转偏向力共同作用下的风向(N高空)
(3) 近地面风
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力共同作用下的风向
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
图-在水平气压梯度力、地转偏向力
和摩擦力共同作用下的风向(N近地面)
南半球高空风与近地面风
500 498 496 494 492 490
气压/hPa
图-在水平气压梯度力和
地转偏向力共同作用下的风向(S高空)
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
1010 1008 1006 1004 1002 1000
气压/hPa
图-在水平气压梯度力、地转偏向力
和摩擦力共同作用下的风向(S近地面)
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
摩擦力
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
摩擦力
融会贯通 —— 大气运动(热力环流)知识体系图
1.7.2013
现在,让我们将所有知识点融会贯通,形成一个完整的知识体系。从最底层的能量基础——大气受热过程,到基本的运动形式——热力环流,再到不同尺度的环流规律,最终表现为各种天气系统和气候类型。这个体系图展示了大气运动从原理到应用的完整逻辑链条,希望大家能将这些知识点串联起来,形成牢固的知识网络。
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(2025·广东·高考真题)城市地下热岛效应是指城区地下环境温度高于郊区地下环境温度的现象。与地表城市热岛效应相比,城市地下热岛效应研究更关注城区地下温度变化及其对城市环境产生的影响。据此完成下面小题。
1.城市地下热岛效应增强可导致城区( )
A.土壤的碳储存能力提高B.园林绿化养护成本降低
C.表层土壤干岛效应增强D.植物垂直分层更加明显
2.能够减轻城市地下热岛效应的有效举措是( )
①加大城区基础设施建设力度②增加城区不透水层面积
③多种植冠层郁闭度高的植物④加强城区绿地斑块连通
A.①②B.①④C.②③D.③④
【答案】1.C 2.D
真题回顾
3.(2025·浙江·高考真题)其他条件相同情况下,在青藏高原四地观测太阳辐射与海拔高度之间的关系,结果如下表。导致四地太阳辐射随海拔高度产生差异的主要因素是( )
地点 ① ② ③ ④
海拔高度(米) 2200 3700 5000 6325
太阳辐射(卡/平方厘米·分) 1.318 1.455 1.632 1.729
A.大气逆辐射 B.地面反射与吸收
C.地面长波辐射 D.大气反射、吸收与散射
【答案】D
真题回顾
(2025·全国卷·高考真题)1999年,广西南宁国家基本气象站从城中搬迁至城郊,并在2000年对新旧站主要气象要素进行对比观测。下图示意观测的月平均气压变化。据此完成下面小题。
4.根据图示新旧气象站气压差异,可以推断新站比旧站( )
A.海拔高B.纬度高C.距海远D.面积小
5.该气象站观测的主要气象要素中,与图示气压年内变化相关度最高的是( )
A.湿度B.风速C.气温D.风向
【答案】4.A 5.C
真题回顾
(2024·海南·高考真题)在水平大气分布均匀的甲,乙两地,各选取一个空气柱(图)。两地由于地面受热不均产生空气运动,图中箭头指示其运动方向。据此完成下面小题。
6.假设空气柱内气流没有水平位移,则图中气压( )
A.①>②B.②>④C.①=②D.③=④
7.实际情况下,空气在近地面和上空某高度产生辐合或辐散,图中气流在( )
A.①处辐散B.②处辐散C.③处辐合D.④处辐散
【答案】6.D 7.B
真题回顾
预祝同学们在2027年高考中
取得优异成绩!
—— 2027 高考加油 ——
1.7.2013
今天的复习课到此结束。大气运动的知识博大精深,希望通过这次探究式学习,大家不仅掌握了知识,更提升了分析问题和解决问题的能力。预祝同学们在2027年的高考中,乘风破浪,取得优异的成绩!谢谢大家!
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