1、第二节大气受热过程和大气运动必备知识自主检测一、大气的受热过程1.能量来源:太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。2.受热过程 必备知识自主检测3.直接热源:地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。思考感悟“我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇,高处不胜寒。”请问“高处不胜寒”是如何形成的?提示:地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。越往高处,接受到的地面辐射就越少。必备知识自主检测二、大气对地面的保温作用1.吸收作用:对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强。地面辐射的长波辐射绝大部分(75%95%)被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。2.大气逆辐射:大气在增温的同时,也向外辐射长波辐
2、射。大气辐射大部分向下射向地面,其方向与地面辐射方向相反,故称大气逆辐射。3.保温作用:大气逆辐射把热量传给地面,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。必备知识自主检测实践链接请用大气受热过程原理解释新疆维吾尔自治区“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”现象的原因。提示:新疆维吾尔自治区地处内陆,气候干旱,晴天多,云量少。白天大气的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,气温高,出现“午穿纱”的现象;夜晚大气的保温作用弱,地面损失热量多,近地面气温低,故有“早穿棉袄”的现象。必备知识自主检测三、大气热力环流1.大气运动2.大气热力环流(1)概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流。热力
3、环流是大气运动的一种最简单的形式。必备知识自主检测(2)形成过程A地接受热量多,近地面空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成低气压;D处空气聚积,密度增大,形成高气压。B、F接受热量少,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成高气压;C、E处空气密度减小,形成低气压。水平运动:在水平气压梯度力的作用下,大气由高压区向低压区作水平运动。(3)局部小环流城市热岛环流:由于城市中心区与郊区之间的温度差异,在中心区与郊区之间形成的热力环流,称为“城市热岛环流”。海陆风:白天,陆地增温快,海洋增温慢;夜晚,陆地降温快,海洋降温慢。海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流,称为海陆风。必备知识自主检测思考感悟古
4、诗云:“何当共剪西窗烛,却话巴山夜雨时。”你能解释巴山为何多夜雨吗?提示:巴山地区谷地众多,夜间风从山坡吹向谷地,而山谷中气流垂直上升,将水汽带上高空,受冷易成云致雨。必备知识自主检测四、大气的水平运动风1.水平气压梯度力:单位距离间的气压差,叫作气压梯度。促使大气由高压区流向低压区的力,叫作水平气压梯度力。2.风形成的原因在水平气压梯度力的作用下,大气从高压区向低压区作水平运动,就形成了风。水平气压梯度力是形成风的直接原因。3.形成过程 必备知识自主检测4.高空中的风和近地面的风比较 必备知识自主检测思考感悟在高空中飞行的飞机一般不会遇到上升气流和涡旋,所以在高空飞行比在低空飞行要安全。请说
5、明出现这一现象的原因。提示:高空中的气流运动基本不受摩擦力的影响,以平流运动为主,且无复杂的天气状况。必备知识自主检测1.判断正误(1)太阳辐射是大气能量的根本来源。()(2)大气的绝大部分成分都可以直接吸收太阳辐射。()(3)垂直方向的气压值总是近地面大于高空。()(4)气流的垂直运动是由于近地面冷热不均引起的,而水平运动是由于同一水平面的气压差异引起的。()(5)随着高度的升高,风向与等压线的夹角越来越小。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)必备知识自主检测下图示意地球大气受热过程。读图,完成2题。2.“秋阴不散霜飞晚,留得枯荷听雨声”,主要是因为此时()A.强B.弱C.弱D.强解析:
6、“秋阴”“雨声”说明此时为阴雨天气,云量大,大气逆辐射强,近地面气温高,故霜来得晚些。答案:D必备知识自主检测读某半球近地面的气压及各种力的示意图,完成34题。3.下列说法正确的是()A.图示气压场位于北半球B.图中F2是使风力增强的地面摩擦力C.图中等压线数值L1L2D.图中F3是使风向向左偏的地转偏向力4.图中促使大气产生水平运动的力是()A.F1B.F2C.F3D.F2、F3的合力必备知识自主检测解析:第3题,在近地面,大气运动受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用,风向与等压线斜交。由图可知,Fl是水平气压梯度力,它与等压线垂直,且始终由高压指向低压,因此等压线数值L2L1;F
7、2是使风力减弱的摩擦力,其方向与风向相反;F3是使风向向左偏的地转偏向力,因此此地应位于南半球。第4题,水平气压梯度力是促使大气产生水平运动的力,即图中Fl。答案:3.D4.A探究一探究二探究三素养培优当堂检测大气的受热过程问题探究2018年11月19日,在国际空间站成立20周年之际,俄罗斯联邦航天局总设计师向外界宣称,在2030年,俄罗斯宇航员将实现首次登月,预计会在月球待14天。移民月球一直是人类的梦想,但难度依然较大。这是因为月球表面昼夜温差很大,白天,阳光垂直照射的地方温度高达127;夜晚,温度可降到-183。探究一探究二探究三素养培优当堂检测结合材料探究:(1)请在下图中合适的位置标
8、注太阳辐射、吸收(大气对太阳)、反射(大气对太阳)、地面辐射、大气逆辐射。(2)为什么月球表面昼夜温差比地球表面昼夜温差大得多?(3)运用大气的受热过程原理,分析塔里木盆地昼夜温差大的原因。(4)深秋至第二年早春季节,霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚?北方农民常用什么办法使地里的蔬菜免遭冻害?说明其原理。探究一探究二探究三素养培优当堂检测提示:(1)标注如下:探究一探究二探究三素养培优当堂检测(2)在月球,白天由于没有大气对太阳辐射的削弱作用,温度升得很快,气温很高;夜间由于没有大气的保温作用,温度骤降,气温很低,故温差大。在地球,白天大气削弱了到达地球表面的太阳辐射,气温不会太高;在夜间有大气的
9、保温作用,使气温不会降得过低,故温差较小。(3)塔里木盆地晴天多,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,气温高;夜晚大气逆辐射弱,保温作用弱,气温低,故昼夜温差大。(4)晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,地面辐射使地面散失了大量的热量而快速降温,产生了霜冻。北方农民常用人造烟幕的办法,增强大气逆辐射,减小温差,使地面保温,使地里的蔬菜免遭冻害。探究一探究二探究三素养培优当堂检测关键能力1.大气的受热过程和保温作用大气的受热过程和保温作用可形象地概括为“太阳暖大地”“大地暖大气”“大气还大地”,具体图解如下:探究一探究二探究三素养培优当堂检测2.大气受热过程原理的应用(1)解释温室气体大
10、量排放对全球气候变暖的影响。探究一探究二探究三素养培优当堂检测(2)分析农业生产活动中的一些现象。我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。深秋,农民燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。华北地区早春,农民利用地膜覆盖进行农作物种植。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蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累。(3)利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉程度。如:高海拔地区空气稀薄,大气的削弱作用弱,太阳能丰富;内陆地区晴天多,阴雨天气少,大气的削弱作用弱,太阳能丰富。探究一探究二探究三素养培优当堂检测方法技巧昼夜温差大小的分析技巧分析昼夜温差的大小,要结合大气受热过程原理,主要
11、从地势高低、天气状况、下垫面等方面分析。(1)地势高低:地势高空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:下垫面的比热容大地面增温和降温速度慢昼夜温差小,如海洋的昼夜温差小于陆地。探究一探究二探究三素养培优当堂检测典例剖析例题1下图是大气受热过程示意图,读图,完成下列各题。(1)下列序号代表内容正确的是()A.地面辐射B.大气辐射C.太阳辐射D.大气逆辐射(2)图中,近地面大气的直接热源是()A.B.C.D.(3)古人有“放火作煴,少得烟气,则免于霜矣”防御霜冻的做法,该做法
12、使()A.减弱B.增强C.减弱D.增强探究一探究二探究三素养培优当堂检测思维导引解答该类题应从以下三点入手:(1)读图要注意两个“面”,即“大气上界”和“地面”。(2)依据两个“面”确定四个辐射的方向。(3)依据辐射方向确定“辐射源”,确定辐射名称和热量传播路径。解析:第(1)题,读图可知,代表到达大气上界的太阳辐射;代表到达地面的太阳辐射;代表地面辐射;代表大气逆辐射。第(2)题,近地面大气主要的、直接的热源是地面辐射,即。第(3)题,烟雾能吸收地面辐射,然后以大气逆辐射的形式还给地面,故应增强。答案:(1)D(2)C(3)D探究一探究二探究三素养培优当堂检测大气热力环流问题探究孔明灯(右图
13、)俗称许愿灯,又叫天灯,相传是由三国时期的诸葛亮发明的。当年,诸葛孔明被司马懿围困于平阳,无法派兵出城求救。孔明制成会在空中飘浮的纸灯笼,系上求救的信息,其后果然脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。探究一探究二探究三素养培优当堂检测结合材料探究:(1)观察孔明灯,当我们将其点燃后,灯罩内的空气会如何运动?(2)孔明灯里面蕴含着什么样的大气原理呢?(3)判断右图中孔明灯上天位置的点,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。探究一探究二探究三素养培优当堂检测提示:(1)孔明灯里的空气受热后膨胀上升。(2)大气热力环流。(3)D处。PAPDPCP
14、B。探究一探究二探究三素养培优当堂检测关键能力热力环流的形成及影响 探究一探究二探究三素养培优当堂检测1.热力环流的形成“一个关键、四个步骤”(1)“一个关键”是确定近地面两点的冷热。比热容大的地球表面,白天气温较低,夜晚气温较高;比热容小的地球表面,白天气温较高,夜晚气温较低。(2)“四个步骤”。热上升、冷下沉近地面热空气上升,近地面冷空气下沉。热低压、冷高压近地面冷的地方形成高气压,近地面热的地方形成低气压。近地面和高空气压性质相反近地面为高气压,其高空为低气压;近地面为低气压,其高空为高气压。水平气流从高压流向低压。探究一探究二探究三素养培优当堂检测(2)风压关系:水平方向上,风总是从高
15、压区吹向低压区(如上图中处风向所示)。2.理解热力环流的形成,关键抓住以下三点关系(1)温压关系(如上图中甲、乙、丙三地所示):(3)等压面凸凹关系:近地面与高空的等压面弯曲方向相反。探究一探究二探究三素养培优当堂检测3.常见热力环流形式的图示分析及应用(1)海陆风成因分析海陆热力性质差异是前提和关键。探究一探究二探究三素养培优当堂检测影响与应用海陆风使海滨地区气温日较差减小,夏季气温低,空气较湿润,是避暑的好地方。探究一探究二探究三素养培优当堂检测(2)山谷风成因分析山坡的热力变化是关键。影响与应用山谷(小盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(盆地),使谷底(小盆地)内形成逆温层,大气稳定,易加重
16、大气污染。所以,山谷(小盆地)地区不宜布局易造成大气污染的企业。探究一探究二探究三素养培优当堂检测(3)城市热岛环流成因分析“城市热岛环流”的成因是突破口。影响与应用一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内,而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。探究一探究二探究三素养培优当堂检测方法技巧等压面图的判读方法等压面是空间气压值相等的点组成的面,等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的线。等压面图表示气压的垂直分布状况,等压线图表示气压的水平分布状况。(1)在同一地点不同海拔上,海拔越高,气压越低。如图PAPE。(2)在近地面,气温越高,气压越低;气温越低,气压越高。如图PAPB,PAP
17、C。(3)同一水平面上,高压区等压面都向高空凸起,低压区等压面都向低空凹陷,即“凸高凹低”。(4)同一垂直方向上,近地面和高空的气压类型相反,即近地面为高压,其高空则为低压。探究一探究二探究三素养培优当堂检测典例剖析例题2下图表示甲、乙、丙、丁四地之间的热力环流。读图,完成下列各题。(1)能够正确表示环流方向的是()A.甲乙丙丁甲B.甲丙丁乙甲C.乙甲丁丙甲D.乙丁丙甲乙(2)关于图示热力环流的叙述,正确的是()A.若表示海陆间的热力环流,甲为海洋B.若表示山谷间的热力环流,乙为山顶C.若表示特大城市的热岛环流,甲为郊区D.热力环流使沿海地区气温日较差增大探究一探究二探究三素养培优当堂检测思维
18、导引解答本题的关键是获取图中气压信息,如下所示:探究一探究二探究三素养培优当堂检测解析:第(1)题,读图可知,甲、乙两地海拔相同,为近地面,甲地的气压比乙地高;丙、丁两地位于高空,丙地的气压比丁地高,所以近地面大气运动的方向是甲流向乙,高空中为丙流向丁,垂直方向上为乙流向丙,丁流向甲。第(2)题,若表示海陆间的热力环流,甲为夜间的陆地或白天的海洋;若表示山谷间的热力环流,乙为夜间的山谷;若表示特大城市的热岛环流,甲为郊区;热力环流使沿海地区气温日较差减小。答案:(1)A(2)C探究一探究二探究三素养培优当堂检测大气的水平运动问题探究材料一风 (唐)李峤解落三秋叶,能开二月花。过江千尺浪,入竹万
19、竿斜。这是一首描写风的小诗,它是从动态上对风的一种诠释和理解。探究一探究二探究三素养培优当堂检测材料二下图是北半球近地面和高空风向及受力分析比较图。探究一探究二探究三素养培优当堂检测结合材料探究:(1)分析图中高空的风和近地面的风在受力上有什么不同,最终风向有何差异。(2)水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力各有什么特征?(3)结合下图,判断分析近地面等压线(单位:hPa)分布图中A、B两点的风向并比较其风力大小。探究一探究二探究三素养培优当堂检测提示:(1)高空的风受水平气压梯度力和地转偏向力两个力的作用,最终风向与等压线平行。近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力的共同作用,最
20、终风向与等压线斜交。(2)水平气压梯度力:始终垂直于等压线,由高压指向低压。地转偏向力:始终与风向垂直。摩擦力:方向始终与风向相反。(3)若在北半球,A点为西南风,B点为西北风。若在南半球,A点为东南风,B点为西南风。B点等压线密集,故B点风力更大。探究一探究二探究三素养培优当堂检测关键能力1.三种不同受力情况对风向的影响 探究一探究二探究三素养培优当堂检测探究一探究二探究三素养培优当堂检测2.风向的应用(1)判断气压的大小:顺着风向,气压越来越小。(2)判断南、北半球:向右偏北半球;向左偏南半球。(3)判断近地面和高空(高空忽略摩擦力):利用风向与等压线的关系。成一夹角(或斜交)近地面;平行
21、高空。(4)判断高压和低压:观测者背风而立,北半球高压中心位于其右后方,南半球高压中心位于其左后方。探究一探究二探究三素养培优当堂检测典例剖析例题3读北半球近地面风向示意图,完成下列各题。(1)力的名称:a,c,d。(2)a的指向与等压线之间呈现什么关系?,其方向由指向 。(3)若无d,只受a、c影响,b最终将与平行。(4)在实际生活中,b与等压线之间 。探究一探究二探究三素养培优当堂检测素养立意本题主要考查学生的综合思维。该图出现于北半球,则地转偏向力向右偏。因是近地面风向,则空气运动时也会受到摩擦力的影响,风向与等压线斜交。解析:从图中可以看出,箭头a垂直于等压线,并且从高压指向低压,所以
22、是水平气压梯度力。箭头b是大气实际水平运动的方向(风向)。由图可见,风向与等压线或水平气压梯度力(a)之间有一个交角,与地转偏向力(c)呈90夹角,与摩擦力(d)的方向相反,在实际生活中,b同时受到三种力的作用,它与等压线斜交(北半球向右偏)。假设b只受到水平气压梯度力和地转偏向力两种力的作用,b的方向将最终与等压线平行。答案:(1)水平气压梯度力地转偏向力摩擦力(2)垂直于等压线高压低压(3)等压线(4)并不完全平行,而是有个交角(斜交)探究一探究二探究三素养培优当堂检测1.(地理实践力、综合思维)诸葛亮于农历六月的一天,在葫芦峪设下伏兵,打算用火攻全歼司马懿的军队。然而正当火旺人困,司马懿
23、全军行将覆灭之时,一场大雨不期而至,浇灭了诸葛亮的豪情壮志。结合所学热力环流的相关知识,推测火烧葫芦峪失败的原因。提示:盛夏时节,山谷中的空气温度比较高,谷中气流上升,形成谷风,再加上谷中大火,近地面空气受热膨胀上升,上升过程中不断冷却凝结,易成云致雨。探究一探究二探究三素养培优当堂检测2.(综合思维、地理实践力)“穿堂风”也叫“过堂风”,是气象学中一种空气流动的现象,是流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区的民居设计都充分考虑了“穿堂风”。下图为我国西南山区的传统民居景观图和该民居“穿堂风”示意图。探究一探究二探究三素养培优当堂检测(1)结合所学知识,试解释“穿堂风”的原理。(2)非洲草原犬
24、鼠(土拨鼠)擅长挖掘洞穴。其洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土堆(如下图)。请借助“穿堂风”的原理进行解释。探究一探究二探究三素养培优当堂检测提示:(1)白天庭院石质地面升温快,气温高,气流上升,气压低;屋后树林升温慢,气温低,气流下沉,气压高,近地面风由屋后流向屋前,形成“穿堂风”。(2)两个洞口形状不同,决定了洞穴中空气流动的方向。吹过平坦表面(左侧洞口)的风运动速度小,压强大;吹过隆起表面的风(右侧洞口)流速大,压强小。洞内热力环流方向如下图所示。探究一探究二探究三素养培优当堂检测热力环流是大气运动最简单的形式。据此完成12题。1.近地面上不同地区的热量差异会引起空气流动。
25、下面示意图中符合热力环流原理的是()探究一探究二探究三素养培优当堂检测2.市区和郊区之间形成热力环流的原因是()市区比郊区气温高郊区比市区气温高近地面气压市区比郊区高近地面气压市区比郊区低A.B.C.D.探究一探究二探究三素养培优当堂检测解析:第1题,热力环流是由于地面冷热不均形成的。气温高,空气膨胀上升;气温低,空气收缩下沉,故D错误。白天陆地增温快,空气上升,形成低气压;海洋增温慢,空气下沉,形成高气压。风应从海洋吹向陆地,故A错误。受城市热岛环流影响,近地面风一般由郊区吹向市区,故C错误。夜晚山坡气温下降快,冷空气沿坡面流向谷底形成山风,而山谷中的空气被迫上升,故B正确。第2题,市区人口
26、密集,生产、生活及交通排放大量热量,形成“热岛”,气流上升,近地面形成低压;郊区比市区气温低,气流下沉,形成高压,近地面气流由郊区流向市区。答案:1.B2.B探究一探究二探究三素养培优当堂检测读图,完成34题。3.四点中气压最高的是()A.A点B.B点C.C点D.D点4.有关图中各点大气运动和天气的叙述正确的是()A.A点为下沉气流B.高空大气由D点流向B点C.近地面大气由A点流向C点D.C点在高压控制下,是晴朗天气探究一探究二探究三素养培优当堂检测解析:第3题,根据高空等压面的弯曲情况可判断出近地面A和C两点的气压和气温状况。A点的高空等压面向高处凸出,说明A点的气流为上升运动,气温较C点高
27、,气压则较C点低。第4题,从上题分析可知,A点气温高于C点,气流上升,气压较低;C点气温低,气流下沉,气压较高;水平方向气流从高压流向低压,即近地面气流由C点流向A点,高空气流由B点流向D点。气流上升的地区往往形成阴雨天气,气流下沉的地区天气晴朗,C点气流下沉形成高压,为晴朗天气。答案:3.C4.D探究一探究二探究三素养培优当堂检测5.地理学习应重视对地理问题的探究,地理实验既是方法,又是重要内容。读某大气运动模拟实验示意图,完成下列各题。探究一探究二探究三素养培优当堂检测(1)从图示角度观察该模拟实验,烟的运动轨迹是(填“顺时针”或“逆时针”),其模拟的自然地理过程是。(2)若该实验模拟白天
28、的海陆风,则热水表示,冰块表示。若该实验模拟城郊之间的热岛环流,那么表示城市的是,形成城市上空气流垂直运动的原因是。若该模拟实验还可以解释夜晚的山谷风,请在下图中标出气流运动过程。(3)为了更好地观察到实验现象,请提出改进建议。(两项即可)探究一探究二探究三素养培优当堂检测解析:第(1)题,热气上升,冷气下沉,图中的左侧是热水,右侧是冰块,故从图示角度观察该模拟实验,烟的运动轨迹是顺时针,其模拟的自然地理过程是大气热力环流。第(2)题,若该实验模拟白天的海陆风,由于白天陆地升温快,海洋升温慢,则热水表示陆地,冰块表示海洋。若该实验模拟城郊之间的热岛环流,那么表示城市的是热水,形成城市上空气流垂直运动的原因是城市中的生产与生活释放了大量热量,导致城市温度比郊区高,空气受热膨胀上升。若该模拟实验还可以解释夜晚的山谷风,夜晚山坡上的空气由于山坡冷却降温较快,谷中同高度的空气降温较慢,于是形成了风从山坡吹向谷地的山风环流。图中左侧是逆时针,右侧是顺时针。第(3)题,为了更好地观察到实验现象,增加热水和冰块的温差即可。探究一探究二探究三素养培优当堂检测答案:(1)顺时针大气热力环流(2)陆地海洋热水城市中的生产与生活释放了大量热量,导致城市温度比郊区高,空气受热膨胀上升(3)提高水温;增加冰块等。(合理即可)
