第二章 地球上的大气 整合与评价 导学案 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修一

大气的受热过程原理的应用 ◆情境展示 为做好苹果花期冻害防御工作,陕西果农设计了一种熏烟防冻的新方式——土坑式防冻窖。使用该方法可在短时间内形成大量烟雾。该方法具有烟雾大、持续时间长、易操作等优点,可有效防御苹果花期低温冻害。右图是土坑式防冻窖示意图。 同学们知道该土坑式防冻窖能有效防御苹果花期低温冻害的主要原理是什么吗?为使防冻效果达到最佳,果农大面积熏烟的时间可能选在哪个时段? ◆必备知识 一、大气的受热过程及其地理意义 大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收,实现了受热过程,而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下: 二、大气保温作用的应用 1.解释温室气体大量排放对全球变暖的影响 温室气体排放增多→大气吸收的地 面辐射增多→大气逆辐射增强, 保温作用增强→ 气温升高,全球变暖 2.分析农业实践中的一些常见现象 (1)我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。 (2)深秋农民燃烧秸秆制造烟雾来预防霜冻。 (3)早春华北地区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,不仅能防止土壤水分蒸发,还能增大昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。 三、利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡 1.高海拔地区(以青藏高原地区为例) 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(以我国西北地区为例) 气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→大气的削弱作用弱→ 太阳能丰富 3.湿润内陆盆地(以四川盆地为例) 昼夜温差大小的分析 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、下垫面性质等几个方面分析。 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: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→增温和降温速度都慢→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于陆地。 ◆实践应用 2023年11月28日,沪渝高速公路荆州—潜江段出现大雾天气,能见度不足50米,近乎“寸步难行”。高速公路大雾大多是由局部区域近地面空气辐射降温而引起的浓雾。据此回答1~3题。　 1.深秋季节,高速公路地区利于大雾形成的条件是(C)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.车流量大,排放的废热多 B.降水量多,空气中水汽足 C.比热容小,夜晚降温较快 D.尘埃较多,水汽凝结核多 2.发生大雾时,高速公路地区(C)。 A.太阳辐射增强 B.地面辐射增强 C.大气逆辐射增强 D.大气辐射减弱 3.一般情况下,高速公路大雾最浓厚的时段为(A)。 A.日出前后 B.正午前后 C.午后两点 D.日落前后 解析 第1题,结合材料“高速公路大雾大多是由局部区域近地面空气辐射降温而引起的浓雾”可知,高速公路路面为沥青路面,比热容小,深秋季节昼夜温差大,夜晚降温快,水汽易凝结而形成雾;车流量大,排放的废热多,气温升高,不利于雾的形成;深秋季节降水少,空气中水汽的含量一般较少;由材料无法判断该地深秋季节空气尘埃的具体状况。第2题,浓雾会削弱太阳辐射,使得到达地面的太阳辐射减少,地面辐射减弱;浓雾白天会削弱太阳辐射,使得白天气温较低,夜间吸收地面辐射的能力强,使得大气逆辐射增强。第3题,由材料“高速公路大雾大多是由局部区域近地面空气辐射降温而引起的浓雾”可知,一般情况下,一天当中日出前后气温最低,此时最可能形成浓厚大雾;正午及午后时间气温相对较高;日落前后气温也要比日出时气温更高。 等压面图的判读和应用 ◆情境展示 孔明灯(下图)俗称许愿灯,又叫天灯,相传是由三国时期的诸葛孔明发明的。当年,诸葛孔明被司马懿围困于平阳,无法派兵出城求救。于是,诸葛孔明制作了能在空中飘浮的纸灯笼,系上求救的信息,其后果然脱险。后世就称这种灯笼为孔明灯。 孔明灯里蕴含着什么样的大气原理呢?你能否判断下图中孔明灯升空位置的点,并比较A、B、C、D四点的气压大小,将四点按气压由高到低的顺序排列,用箭头表示大气运动的方向。 ◆必备知识 一、判读技巧 结合下图说明判读等压面图的基本技巧和应注意的问题。 1.大气密度随高度的增加而降低,不同高度的大气所承受的空气柱质量不同,导致在垂直方向上随着高度增加气压降低。即PA>PC,PB>PD。 2.地面冷热不均,导致同一水平面上出现气压差异,进而等压面发生弯曲,在同一水平面上,等压面上凸者气压高,下凹者气压低,即PC>PD,PB>PA。 3.同一垂直方向上,近地面和高空的气压区类型相反,即近地面为高压,高空则为低压。 二、等压面图的应用 1.判断气压高低:如上图中比较同一地点不同高度气压值和同一水平面上不同点的气压值可得:PB>PA>PC>PD。 2.判断下垫面的性质 (1)判断陆地与海洋(湖泊) 夏季:等压面下凹者为陆地,上凸者为海洋(湖泊)。 冬季:等压面下凹者为海洋(湖泊),上凸者为陆地。 (2)判断裸地与绿地:裸地同陆地,绿地同海洋。 (3)判断城区与郊区:等压面下凹者为城区,上凸者为郊区。 3.判断近地面天气状况和气温日较差 等压面下凹者多阴雨天气,日较差较小,如A地;等压面上凸者多晴朗天气,日较差较大,如B地。 三、判读关键 温压关系是判读气流垂直运动和气压高低的依据,而风压关系是确定水平气流的关键。 ◆实践应用 　　读北半球某滨海地区等压面示意图(图Ⅰ)及近地面海洋和陆地气温特征图(图Ⅱ),回答1~3题。 图Ⅰ 图Ⅱ 1.图Ⅰ中,四地气压按大小顺序排列正确的是(D)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.①②③④ B.②①④③ C.③④①② D.④③①② 2.若图Ⅰ、图Ⅱ分别表示该滨海区某日气压分布状况和近地面海、陆气温特征,下列对图Ⅰ、图Ⅱ描述正确的是(C)。 A.图Ⅱ中曲线⑤是海洋气温变化曲线 B.图Ⅱ中曲线⑥是陆地气温变化曲线 C.图Ⅰ对应的时段可能是图Ⅱ中10时至16时 D.图Ⅰ对应的时段可能是图Ⅱ中18时至次日6时 3.若该滨海地区位于我国东南沿海,此时近地面的风向是(D)。 A.东风 B.偏北风 C.西风 D.偏南风 解析 第1题,等压面上凸为高压,下凹为低压,根据图Ⅰ高空等压线可知,①为高压,②为低压,①气压高于②,高空风由①吹向②,近地面气压与高空相反,③为低压,④为高压,④气压高于③,此时近地面风由海洋吹向陆地,表示白天。近地面气压远大于高空气压,则④气压高于①,所以四地气压按大小顺序排列为④③①②。第2题,海洋和陆地比热容不同,陆地比热容比海洋小,升温快,降温也快。从图Ⅱ日气温曲线中可以看出曲线⑤表示陆地气温变化,曲线⑥表示海洋气温变化;由第1题推出,此时近地面风由海洋吹向陆地,表示白天。第3题,分析可知,此时近地面风由海洋吹向陆地,在北半球向右的地转偏向力作用下变成偏南风。 (见《固学案》P20) (限时:45分钟) 　　2023年10月31日,“神舟十六号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,圆满完成此次飞行任务。读某段大气的温度随高度变化图,回答1~2题。 1.载人飞船返回舱在回程途中穿过①段范围时,依次经过(B)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.对流层、平流层 B.平流层、对流层 C.高层大气、平流层 D.平流层、高层大气 2.图中②范围内,大气温度随高度增加的变化特点及对人类活动的影响分别是(D)。 A.升高　适合飞机飞行 B.升高　发生极光 C.降低　反射无线电短波 D.降低　天气复杂多变 解析 第1题,读图可知,②段为①段的下部,气温先随高度升高而降低,为对流层,后随高度升高而升高,为平流层,故载人飞船返回舱在回程途中穿过①段范围时,依次经过平流层、对流层。第2题,读图可知,图中②范围内,温度随高度增加而降低,属于对流层,该层大气对流运动显著,因水汽、杂质含量较多,天气复杂多变;适合飞机飞行的是平流层;出现极光,能反射无线电短波的是高层大气。 　　绿洲与周围的沙漠在局部地区会形成热力环流,某地理兴趣小组对此进行了研究。读该兴趣小组记录的某月某日塔里木盆地某绿洲与沙漠气温日变化情况示意图,回答3~5题。 3.不考虑背景风的影响,该日风力最大的时间是(A)。 A.9时 B.12时 C.15时 D.21时 4.下图所示①②③④四个箭头中,正确表示“绿洲风”的是(B)。 A.① B.② C.③ D.④ 5.“绿洲风”的主要生态意义是(C)。 A.增加沙漠地区物种数量 B.增加绿洲地区水汽含量 C.抑制地表风沙移动变化 D.增大沙漠地区昼夜温差 解析 第3题,根据图示信息可知,在9时、12时、15时、21时几个时刻中,沙漠和绿洲之间温差最大出现在9时。温差越大,水平气压梯度力越大,风力越大。由此判断,不考虑背景风的影响,该日9时风力最大。第4题,结合所学知识可知,由于绿洲的比热容比沙漠大,白天沙漠升温比绿洲快,沙漠气温高于绿洲,沙漠空气上升,形成低压,绿洲空气下沉,形成高压,近地面风从绿洲吹向沙漠,从而形成“绿洲风”,所以正确表示“绿洲风”的是②;夜晚沙漠降温比绿洲快,沙漠空气下沉,形成高压,绿洲空气上升,形成低压,近地面风从沙漠吹向绿洲,从而形成“沙漠风”,即夜晚一般不会产生“绿洲风”。第5题,绿洲水源丰富,植物丰富,空气的湿度较大,从绿洲吹向沙漠的“绿洲风”较为湿润,能够增加沙漠与绿洲之间的过渡地带的空气湿度,同时与沙漠向绿洲进行的风沙输移方向相反,从而抑制地表风沙输移变化;“绿洲风”把一部分水汽从绿洲输往过渡地带,绿洲空气的水汽含量有可能减少;“绿洲风”虽然水汽含量相对较多,但不足以明显改变沙漠区的水分条件,因此增加沙漠地区物种数量的可能性小;“绿洲风”从绿洲吹向沙漠,增加沙漠地区的水汽含量,使得沙漠地区大气的削弱作用和保温作用有所增强,从而有可能缩小沙漠地区的昼夜温差。 　　读某日10时近地面气压分布与气流运动状况示意图,回答6~7题。 6.该地区(C)。 A.位于南半球 B.M为高压中心 C.O风力较大 D.P昼夜温差较小 7.下列等压面示意图中,能正确表示甲乙沿线气压分布的是(A)。 A　B C　D 解析 第6题,风总是从高压指向低压,读图并根据M处水平气流流向,可以判断M处为低压,则可判断P处为高压中心。读气压中心M处附近风向,可以判断风向沿水平气压梯度力向右偏,则可判断该地区位于北半球。等压线越密集,风力越大,读图可知,图中O处等压线最密集,风力最大。P处受高压影响,盛行下沉气流,天气晴朗,昼夜温差大。第7题,由甲到乙沿线,O处的东南侧和M处形成低压中心,近地面气压先减小、再增加,然后减小、再增加;高空的气压变化和近地面相反,则高空与近地面等压面弯曲方向相反。根据等压线“凸向高空为高压,凸向近地面为低压”原则,可判断图A符合题意。 　　伊犁河谷位于中国南北天山山脉之间,为西部宽而低、东部窄而高的喇叭形,呈三面环山之势。伊犁河谷冬季平均气温较同纬度内陆偏高,河谷逆温层广泛发育,逆温带在海拔800—1 200 m,大约海拔每升高100 m,气温升高0.5 ℃。读伊犁河谷位置示意图,回答8~9题。 8.伊犁河谷逆温层广泛分布的主要原因是(C)。 A.大气逆辐射强 B.周围山地环绕 C.山谷风环流发育 D.地面积雪覆盖 9.伊犁河谷逆温层的存在,带来的影响是(D)。 A.海拔1 000米处气温降低 B.增强冬季风的强度 C.缩短河流结冰期 D.减少暴风雪的影响 解析 第8题,夜间,山坡辐射冷却,冷空气下滑,在山谷堆积,形成夜间逆温层。谷风与山风的交替出现,导致伊犁河谷逆温层广泛分布。大气逆辐射强,近地面气温高,不易出现逆温;周围山地环绕,导致其受冬季风影响小,不是其逆温出现的主要原因;地面积雪覆盖会减少地面吸收的太阳辐射,有利于逆温的形成,但不是逆温形成的主要原因。第9题,逆温使一定海拔地带气温偏高,可能使得海拔1 000米处的气温偏高;逆温不会增强冬季风的强度;谷地气温偏低,会延长河流的结冰期;逆温层抑制大气对流运动,不利于暴风雪形成。 　　下图为某地某时刻海平面等压线分布图,图中③地的箭头示意该地风的受力情况和风向。读图,回答10~11题。 10.不考虑地表影响,此刻四地风速最快的是(A)。 A.①地 B.②地 C.③地 D.④地 11.下列关于③地的叙述,正确的是(D)。 A.位于南半球,风向为西北风 B.位于北半球,风向为西北风 C.位于南半球,风向为北风 D.位于北半球,风向为北风 解析 第10题,根据图中信息可知,②③④地等压线稀疏,所以风速小;①地等压线密集,风速最快。第11题,结合图示,由③地风的受力情况分析可知,风向受水平气压梯度力影响,由高压指向低压,再受地转偏向力的影响发生偏转,可以由图看出一个受力箭头是向右偏转,表明此地位于北半球;地转偏向力垂直于风向,摩擦力方向与风向相反,风向为北风。如下图: 12.阅读材料,回答下列问题。(13分) 下图为我国华北地区温室大棚卷膜及卷帘系统模拟图。该塑料温室大棚内薄膜上夜晚多水珠。 (1)分别说出箭头①②所代表的大气受热过程的环节名称。(4分) (2)温室保温被通常在　　　　　　(填“白天”或“晚上”)放下,简述其工作原理。(5分)  (3)指出夜晚塑料温室大棚内薄膜上水珠的形成过程。(4分) 答案 (1)地面长波辐射;大气逆辐射。 (2)晚上　晚上放下保温被,可以增强棚内大气逆辐射,阻碍棚内外热量传导,从而减少热量散失,提高棚内温度,起到保温作用。 (3)夜晚温室大棚内温度高,土壤水分蒸发量大,温室大棚外气温低,当大棚内上升的水汽遇到较冷的薄膜后凝结成水珠。 解析 第(1)题,读图根据箭头指向可知,①由地面指向大气,表示地面长波辐射,②由大气向下,表示大气逆辐射。第(2)题,晚上放下保温被,可以增强棚内大气逆辐射,阻碍棚内外热量传导,从而减少热量散失,提高棚内温度,起到保温作用。因此温室保温被通常在晚上放下。第(3)题,夜晚温室大棚内温度高,土壤水分蒸发量大,温室大棚外气温低,当大棚内上升的水汽遇到较冷的薄膜后凝结成水珠。 13.阅读材料,回答下列问题。(12分) 江陆风是大气热力环流的重要形式之一,由江心吹向陆地的风为江风,由陆地吹向江心的风为陆风。武汉是我国特大城市,长江从市区穿过,受长江和南北陆地热力性质差异的影响,常年江陆风十分显著,并对武汉市的大气环境产生了一定的影响。下表示意武汉市江岸区汉口江滩江陆风四季持续时间。 地点 季节 江风 时间 江风持 续时间/h 陆风 时间 陆风持续 时间/h 江岸区 位于长 江北岸 武汉市 东北部 春 07:00— 18:00 11 18:00— 次日07:00 13 夏 07:00— 19:00 12 19:00— 次日07:00 12 秋 07:00— 17:00 10 17:00— 次日07:00 14 冬 08:00— 17:00 9 17:00— 次日08:00 15 (1)说明武汉市日江陆风的形成原理。(4分) (2)概括武汉市江陆风持续时间的年变化特征。(4分) (3)推测武汉市江陆风对城市大气环境的影响。(4分) 答案 (1)受江面和陆地热力性质差异的影响,白天,陆地比江面升温快,陆地形成低压,江面形成高压,风从江面吹向陆地,形成江风;夜晚,陆地比江面降温快,陆地形成高压,江面形成低压,风从陆地吹向江面,形成陆风。 (2)春、秋、冬季江风持续时间短于陆风持续时间,夏季江风持续时间与陆风持续时间相等;春、夏季江风的持续时间长于秋、冬季,秋、冬季陆风持续时间长于春、夏季。 (3)吹陆风时,有利于把城市污染物和废热带离城区;吹江风时,可以为城市增加空气湿度,降低城市白天的温度,缓解热岛效应。 解析 第(1)题,根据热力环流相关知识可知,江面和陆地的热力性质存在较大差异,受其影响,白天,陆地比江面升温快,陆地气温高,形成热低压,江面气温低,形成冷高压,风从高压吹向低压,即从江面吹向陆地,形成江风;夜晚,陆地比江面降温快,陆地气温低,形成冷高压,江面气温高,形成热低压,风从陆地吹向江面,形成陆风。第(2)题,根据表格信息可知,春、秋、冬三个季节江风持续时间均短于陆风持续时间,而夏季江风持续时间与陆风持续时间相等,都为12小时;春、夏季江风的持续时间分别为11小时和12小时,而秋、冬季分别为10小时和9小时,可知春、夏季江风的持续时间长于秋、冬季;秋、冬季陆风持续时间分别为14小时、15小时,春、夏季陆风持续时间为12小时、13小时,因此秋、冬季陆风持续时间长于春、夏季。第(3)题,武汉市常年受江陆风影响,当夜间吹陆风时,陆风会把城市的污染物和废热带离城区,有利于改善城市大气环境质量;白天吹江风时,江风来自暖湿的长江,可以为城市增加空气湿度,降低城市白天的温度,缓解城市热岛效应。 学科网（北京）股份有限公司 $