第二章地球上的大气第一节冷热不均引起大气运动考点展示考情索引素养链接大气的受热过程2019·全国卷Ⅱ[6,8题,8分]2018·全国卷Ⅰ[11题,4分]2017·全国卷Ⅰ[9~10题,8分]1.综合思维:从空间和时间综合的角度分析气温、风等的发生、发展和演化。2.地理实践力:通过生活体验或户外活动,认识气温垂直变化规律、风向的判读及成因等生活常识一、大气的受热过程1.两个来源:(1)大气最重要的能量来源:A①太阳辐射。(2)近地面大气热量的主要、直接来源:B②地面辐射。2.两大过程:(1)地面的增温:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使③地面增温。(2)大气的增温:地面以④地面辐射的形式向大气传递热量。3.两大作用:(1)削弱作用:大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的⑤反射和散射作用。(2)保温作用:C⑥大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。[名师提醒]1.大气逆辐射在白天和夜晚都存在,而且白天比晚上还要强烈,最强时为大气温度最高时,即午后两小时(14时)左右。2.影响大气逆辐射的因素主要有:空中的云量多少,大气的洁净度、干燥度。一般情况下,云量越多、空气越浑浊、湿度越大,大气逆辐射越强。二、热力环流1.形成原因:①地面间受热不均。2.形成过程:(1)填图:填出近地面的冷热状况和气压高低。(2)热力环流的形成过程:地面间⑧受热不均―→空气的上升或下降―→同一水平面形成水平气压差异―→大气的⑨水平运动[名师提醒]“高压”和“低压”是针对同一水平面的气压差异而言的。在垂直方向上气压数值永远随着高度的升高而降低。三、大气的水平运动——风1.形成风的直接原因:①水平气压梯度力。2.风的受力状况与风向:类型高空风近地面风图示(北半球)受力F1(②F1水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响F1(水平气压梯度力)、F2(③F2地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响风向与等压线④平行与等压线⑤斜交[名师提醒]1.近地面摩擦力越大,风向与等压线之间的夹角愈大;反之,则夹角愈小。2.风向与半球位置及气压分布有密切关系。无论高空还是近地面,风的来向为高压一侧的方向;风向向右偏的处于北半球,向左偏的处于南半球。[知能拓展]大气的组成与垂直分层1.大气的组成。低层大气的组成干洁空气氮:含量最多(78%),是生物体的基本成分氧:含量第二(21%),是人类和一切生物维持生命活动必需的物质二氧化碳(0.03%):光合作用的重要原料;对地面有保温作用臭氧:大量吸收紫外线,使生物免遭伤害,少量紫外线有杀菌作用其他气体水汽成云致雨的必要条件——雨后的空气是清新的固体杂质2.大气垂直分层。(1)依据:温度、密度和大气运动状况在垂直方向上的差异。(2)各层特点:垂直分层温度变化特点温度变化的原因大气运动与人类的关系高层大气气温先减小后增加太阳紫外线和宇宙射线作用存在高空对流反射无线电短波(电离层)平流层气温随高度增加臭氧吸收紫外线,上热下冷,水汽杂质少平流运动为主天然屏障(臭氧层),利于高空飞行对流层气温随高度递减(↓0.6℃/↑100m)热量绝大部分来自地面,上冷下热,差异大,水汽杂质多对流运动显著最密切1.中低纬度地区对流层厚度随季节而明显变化,厚度最大的季节是夏季。原因是夏季()A.近地面大气吸收地面辐射强,对流旺盛B.近地面大气反射作用较强,对流旺盛C.近地面大气逆辐射作用较强,对流旺盛D.近地面大气散射作用较强,对流旺盛解析:夏季近地面大气吸收地面辐射强,温度高,对流旺盛,A正确,B、C、D均错误。答案:A2.若图示为热力环流形势,则a地与b地的气压(P)和气温(T)()A.Pa>Pb;Ta>TbB.Pa<Pb;Ta<TbC.Pa>Pb;Ta<TbD.Pa<Pb;Ta>Tb解析:在热力环流示意图中,上升气流的近地面形成低压,气温高,高空则形成高压,气温低;下沉气流的近地面形成高压,气温低,高空则形成低压,气温高;所以Pa>Pb;Ta<Tb。故选C。答案:C3.下图为北半球,表示风向正确的是()A.aB.bC.cD.d解析:近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力作用,风向始终由高压指向低压,与等压线斜交,且北半球地转偏向力向右偏,故图示中只有A箭头正确。答案:A某地理小组做如下实验:取两只小气球,甲里面装入5克水,乙里面装入5克细沙,分别充满空气扎口,并悬挂于横杆两侧,然后用同样火焰的蜡烛分别在远离气球底部的地方来回移动烘烤。据此,完成4~5题。4.关于该实验的说法正确的是()A.同等情况下甲气球先爆炸B.同等情况下乙气球先爆炸C.甲、乙两只气球同时爆炸D.无法确定5.下列说法符合该实验结论的是()A.验证了高压形成的过程B.验证了热力环流形成的过程C.验证了低压形成的过程D.验证了海陆热力性质的差异解析:第4题,该实验考查的是海陆热力性质差异,用水代表海洋,沙代表陆地。水和沙的比热容不同,吸收相同的热量,沙增温快,气温高。所以同等情况下乙气球先爆炸,B对,A、C、D错。第5题,该实验证明同等情况下,沙比水升温快,验证了海陆热力性质的差异,同等情况下,陆地比海洋增温快,D对。只是简单的受热实验,不能验证高压、热力环流、低压形成的过程,A、B、C错。答案:4.B5.D核心一大气的受热过程(2017·全国卷Ⅰ)我国某地为保证葡萄植株安全越冬,采用双层覆膜技术(两层覆膜间留有一定空间),效果显著。下图中的曲线示意当地寒冷期(12月至次年2月)丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平均温度日变化。据此,完成(1)~(2)题。(1)图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是()A.①B.②C.③D.④(2)该地寒冷期()A.最低气温高于-16℃B.气温日变化因积雪状况差异较大C.膜内温度日变化因积雪状况差异较大D.膜内温度日变化与气温日变化一致[解题思路]第一步:获取信息。题干信息:双层覆膜技术因两层覆膜间留有一定空间,因此具有保温作用;曲线图为当地寒冷期丰、枯雪年的平均气温日变化曲线,丰雪年,平均气温日变化小,枯雪年平均气温日变化大。图表信息:①②气温高于③④,是膜内的平均气温;③④气温低于①②,是缺少覆膜的平均气温。第二步:思维流程。第(1)题,双层覆膜具有良好的保温作用,膜内气温应高于当地实际温度,排除③④。丰雪年降水多,云层厚,加之积雪覆盖薄膜,膜内平均温度几乎无变化,排除①。故选B。第(2)题,由图并结合上题分析可知,该地寒冷期丰雪年膜内平均温度日变化很小,而枯雪年膜内平均温度日变化较大,因此膜内温度日变化因积雪状况差异较大。该题的统计数据是“平均气温”,因此不能确定该地寒冷期最低气温高于-16℃。由于地膜的保温作用,膜内温度日变化相对较小,与实际气温的日变化不一致。[试做答案](1)B(2)C一、大气受热过程示意图二、大气的保温作用大气保温作用针对地面而言,主要思路是增强大气逆辐射,如全球变暖。1.解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响。温室气体(CO2、O3、CH4等)排放→大气吸收地面辐射增多→大气逆辐射增强→保温作用增强→气温升高,全球变暖2.在农业实践中的应用。(1)我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。(2)深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。(3)华北地区早春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等。其他果树防冻措施如下图所示。果树喷水果园放烟果苗覆膜三、大气的削弱作用大气削弱作用针对太阳辐射而言,主要方式有大气吸收、反射、散射三种。1.对太阳辐射能多寡的分析应用。(1)高海拔地区(如青藏高原地区):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(如我国西北地区):(3)湿润盆地(如四川盆地):2.保温与削弱作用的综合应用。(1)分析昼夜温差大小。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。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。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。(2)解读某些气象谚语。十雾九晴指的是深秋、冬季和初春的时候,早晨出现大雾,多数是晴天。原因在于,低温条件下,才会形成雾。晴天的夜晚,大气的保温作用弱,近地面辐射降温,气温较低,故易形成雾。翌日,日出后,气温上升,过饱和状态逐渐结束,雾也就逐渐消散,天气晴好。所以有“十雾九晴”之说露重见晴天露的形成类似于雾,气温低才会形成露。说明当地夜间天气晴朗,大气的保温作用弱,寒冷,大气稳定,地面辐射降温强烈霜重见晴天即指霜冻多出现在晴朗的夜晚,原因是晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,大气的保温作用弱,气温降低,地表水汽凝结为霜四、逆温现象——一种特殊的天气现象1.正常情况下:海拔每升高100m气温下降0.6℃(见大气垂直分层气温变化图),但在不同地点及不同时间,气温的下降幅度有不同,可能会小于0.6℃或大于0.6℃,差别在于表现为曲线变陡或变缓,如下面不同条件下气温垂直变化图中,在②情况下,大气的对流运动减弱,大气比较稳定;在①情况下,大气对流运动更加强烈。2.不正常情况下→逆温:(1)对流层中会出现气温随高度增加而上升的现象,称为逆温现象。(2)逆温的形成与消亡。经常发生在晴朗无云的夜间或黎明,由于大气逆辐射较弱,地面辐射散失热量多,近地面气温迅速下降,而高处大气层降温较小,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强,日出后逆温层自下而上消失。下图示意逆温生成到消失的过程。3.逆温的不利影响:成雾早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至出现交通事故大气污染由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康影响航空逆温多出现在低空,多雾天气对飞机起降带来不便。如果出现在高空,对飞机飞行极为有利,因为大气以平流运动为主,飞行中不会有较大颠簸(2019·四川高三开学考试)最新研究发现,鸟粪可以影响北极气温变化。每年迁徙至北极地区的鸟类,所产生的鸟粪被微生物分解后,会释放约4万公吨的氨,氨与海水浪花喷洒出的硫酸盐及水分子混合后,形成大量悬浮在空气中的尘埃颗粒。这些尘埃颗粒物不仅集中在鸟群附近,在整个北极均有分布。左下图是拍摄到的北极地区海鸟,右下图为大气受热过程示意图。读图,完成第1题。1.鸟粪对北极地区气温的影响及其原理是()A.升高,④增强B.升高,③增强C.降低,②增强D.降低,①增强解析:由材料可知鸟粪被微生物分解后,最终形成大量悬浮在空气中的尘埃颗粒,结合图可知尘埃颗粒增强了大气对太阳辐射的吸收和反射①作用,使到达地面的太阳辐射减少,从而使北极地区气温降低,D正确。答案:D(2019·新疆兵团第二师华山中学高三模拟)熏烟驱霜是指晚霜来前点火生烟,以减轻晚霜,如左图所示。右图是大气受热过程示意图。读图,完成2~3题。2.烟能够减轻霜冻的原因是()A.削弱大气逆辐射B.削弱太阳辐射C.增强大气逆辐射D.增强地面辐射3.阴雨天气温日较差低的原因是()A.①+②B.②+③C.③+④D.④+①解析:第2题,深秋或早春的晴夜,农民往往在田间熏烟以防霜冻,其原理是熏烟能增加大气中的二氧化碳含量,二氧化碳能吸收地面长波辐射,增强了大气逆辐射,从而起到保温作用。故选C。其余选项可排除。第3题,阴天对太阳辐射的削弱作用强,到达地面的太阳辐射少,夜晚对地面的保温作用强,故答案选C。其余选项可排除。答案:2.C3.C4.(2019·四川武侯区高三开学考试)华北地区某城市一周以来天气晴好,日均温均在10℃以上。某日突降大雪,延续2日之后气温回升,积雪初融,该城市某停车场出现“雪馒头”景观(如下图)。“雪馒头”都位于渗水方砖(中心空洞,露出土壤)的中央。“雪馒头”景观形成的原因主要是()A.土壤吸收的太阳辐射较少B.土壤吸收的大气辐射较少C.方砖吸收的大气辐射较多D.方砖释放的地面辐射较多解析:地砖中间是凹下去的,是空心的,露出土地,“雪馒头”景观的出现说明土地