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第二章自然地理环境中的物质运动和能量交换第1讲大气的受热过程与热力环流考纲考点大气受热过程大气受热过程热力环流及大气水平运动知识细化能力要求应用实践大气垂直分层及特点会判读等温线分布图分析逆温现象的特征和影响大气受热过程正确解读受热过程示意图解读大气受热过程原理大气的削弱作用理解大气吸收、反射、散射影响大气的保温作用正确判断主要的影响因素解读大气受热过程原理的应用正确判读等压面分布图热力环流的形成过程会解释常见热力环流现象成因热力环流原理的分析与现实应用会绘制风的受力分析图形成风的原动力，高空风与近地面风的差异会比较风力大小等压线分布图中的风向判断基础梳理自主通关一、大气的受热过程读大气受热过程示意图，完成问题。1．能量来源(1)地球大气热量的根本来源：A。(2)近地面大气主要、直接的热源：B。(3)应用——解释“高处不胜寒”现象：海拔越高处，距离地面越，获得的越少，气温越，因此近地面大气中气温随增加而。太阳辐射地面辐射远地面辐射低高度递减2．大气的受热过程受热过程具体说明地理意义环节1：“太阳暖大地”绝大部分太阳辐射透过大气射到地面，地面因吸收A能而增温地面增温→太阳是地面的根本热源太阳辐射环节2：“大地暖大气”地面被加热，并以B的形式向大气传递热量，除少数透过大气射向宇宙空间外，绝大部分被近地面大气中的水汽和等吸收大气增温→地面是近地面大气的主要、直接热源地面辐射二氧化碳环节3：“大气还大地”大气在增温的同时也向外辐射热量，其中大部分射向地面，称为C，将大部分热量返还给地面热量返还给地面→实现大气对地面的保温作用大气逆辐射3.大气的两大作用(1)大气对太阳辐射的削弱作用大气层中的水汽、云层、尘埃等对太阳辐射具有吸收、反射和散射作用，削弱了到达地面的太阳辐射。(2)大气对地面的保温作用大气增温产生大气辐射(长波辐射)，其中射向地面的那部分称为C，其将部分热量还给地面，补偿了损失的热量，对地面起到保温作用。大气逆辐射地面辐射[知识拓展]大气的削弱作用表现①吸收作用：具有选择性，臭氧主要吸收紫外线，二氧化碳和水汽主要吸收红外线。②反射作用：没有选择性，与云层厚度有关。③散射作用：波长较短的蓝紫色光容易被散射。二、热力环流1．形成原因：。2．形成过程地面冷热不均高低高冷热冷(1)填图：填出近地面的冷热状况和气压高低。(2)画图：用箭头标出气流的运动方向。(3)完成热力环流的形成过程：地区间的冷热不均↓空气的垂直运动↓同一水平面上形成气压差异↓↓形成热力环流3．大气运动的根本原因：。大气的水平运动高低纬度间的太阳辐射分布的差异[特别提醒]“高压”和“低压”是针对同一水平面上的气压差异而言的。在垂直方向上气压永远都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：水平气压梯度力。2．高空风与近地面风的特点比较类型受力风向图示(北半球)高空风水平气压梯度力和力与等压线地转偏向平行近地面风水平气压梯度力、力、力与等压线之间成一地转偏向摩擦夹角[知识拓展]狭管效应原理当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时，由于空气不能大量堆积，于是加速流过峡谷，风速增大，这种峡谷地形对气流的影响称为“狭管效应”。一、综合思维——正误判断1．“高处不胜寒”主要是因为海拔高处直接获得的太阳辐射少。()2．夜晚的大气逆辐射比白天强。()3．热力环流中，气体都是由高压向低压运动的。()4．在风的形成中，地转偏向力不会改变风速。()×××√二、地理实践力——读图填空读图(a、b表示等压面且b＞a)，回答问题。1．一般情况下，A、B、C、D四地中，处在近地面的是(字母)，处在高空的是(字母)。B、CA、D2．B、C两处中，形成高气压的是(字母)，气温较低的是(字母)。3．热力环流形成的根本原因是，形成风的直接原因是。4．大气热力环流的实例有和。BB地区间的冷热不均水平气压梯度力海陆风山谷风三、区域认知——趣味思考1．“君问归期未有期，巴山夜雨涨秋池”，请解释巴山地区夜雨较多的原因？[提示]夜晚山顶空气冷却下沉，沿山坡下沉至谷底，谷地中的暖湿气流被迫抬升，气温下降，水汽凝结，形成降水。白天，谷地盛行下沉气流，不易形成降水。2．每年夏秋季节，形成于我国东南洋面上的许多强台风，登陆之后其强度往往会迅速减弱，其主要原因是什么？[提示]大洋上的洋面摩擦力小，而陆地上由于地形、植被分布的影响，地面摩擦力增大，会大大减弱台风的风速。高频考点互动探究大气的受热过程[例1](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❶。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❷。据此完成(1)～(3)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(3)该地可能位于()A．吉林省B．河北省C．山西省D．新疆维吾尔自治区[思维流程]信息提取❶对越冬的葡萄植株采用双层覆膜技术，保温效果良好❷曲线示意当地寒冷期丰、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❸图中四条曲线中曲线①平均气温高且变化较小，②③④均变化明显教材寻因(1)双层覆膜技术充分利用了大气的保温作用原理(2)丰雪年、枯雪年反映出了降水多少对天气状况的影响综合判断(1)由信息❶、❷、❸可知图中曲线③④所示温度低，变化幅度大，说明是膜外温度日变化，曲线①②所示温度较高，应是膜内温度日变化，丰雪年阴天多，加之积雪覆盖薄膜，膜内平均气温日变化较小，对应曲线①；枯雪年晴天多，薄膜上积雪少，膜内平均温度日变化较大，对应曲线②综合判断(2)结合上题分析可知，曲线①②反映出积雪的多少影响了膜内的温度日变化(3)结合信息❶和❸可知，该地最高气温出现在北京时间16时左右，而一天中最高气温应在当地地方时14时左右，由此可推知，该地位于东六区附近，应是我国新疆地区[尝试解答](1)B(2)C(3)D1．大气对太阳辐射的削弱作用的应用(1)分析某地太阳辐射能分布的多寡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)气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→太阳能丰富→大气的削弱作用弱③湿润内陆盆地(如四川盆地)(2)分析白天气温的高低2．大气保温作用的应用——主要看大气逆辐射的强弱(1)解释常在夜晚出现的一些自然现象(2)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响温室气体排放增多→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，全球气候变暖(3)分析农业实践中的一些现象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。3．大气受热过程与气温垂直分布(1)一般情况下，对流层的气温是随着海拔的升高而降低，每升高100m气温降低0.6℃，即气温垂直递减率为0.6℃/100m。(2)在一定条件下，对流层的某一高度会出现实际气温高于理论气温，甚至是气温随高度的增加而升温的现象，称为逆温。①逆温现象的形成及消失过程②逆温对地理环境的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，从而危害人体健康对航空造成影响逆温多出现在低空，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命题视角一解读大气受热过程原理(2019·河北衡水中学测试)济南某普通高中的小李和小王两位同学结合所学的大气知识设计了下面两个实验来探讨热量在大气和不同下垫面之间的传递过程及其差异。实验过程可简要描述如下：(1)取甲、乙两个同样的空密闭容器，且两者内部均为10℃的干空气。(2)接下来，在甲、乙两容器内分别加入同体积的水和干沙子；并将完全相同的两个温度计(已清零)分别放置在水和干沙子上方的相同高度处。(3)将两个密闭容器在同一时间并列放置在太阳下。实验的模拟图如下。请结合文字材料和图片信息回答1～3题。1．下面关于半小时内，甲、乙两容器内温度计读数变化情况的描述合理的是()A．同步升温B．无明显变化C．甲升温快于乙D．甲升温慢于乙2．甲、乙两容器内的干空气，从初始状态下的10℃到实验过程中两温度计均出现了显著的读数增大情况(干沙子上部温度计的读数更高)。在此过程中，下面关于热量传递过程的推断合理的是()A．大气直接吸收太阳辐射能而升温B．温度计通过直接吸收太阳辐射能而升温C．主要因水和干沙子对上部空气加热的结果D．水和干沙子主要通过热传导的方式将热量传递给了大气3．实验过程中，甲、乙两容器内的空气在气压(P)指标上发生的变化最可能为()A．与初始状态一致B．P甲＝P乙C．P甲P乙D．P甲P乙1．D2.C3.C[第1题，将温度计放置在水和干沙子上方的相同高度处，温度计上的度数反映的为容器内的大气温度，由于水的比热容大，升温速度慢，所以向外辐射的能量较沙子少，其辐射强度较弱，所以在短时间内，甲容器内升温慢于乙。第2题，如果是大气直接吸收太阳辐射能而升温或温度计通过直接吸收太阳辐射能而升温，温度计的读数不会有太大的差异，排除A、B两项；水和干沙子温度差异较大，对上部空气加热会造成较大的温度差异，C正确；水和干沙子主要通过热辐射的方式将热量传递给了大气，D错误。第3题，由于装有沙子的容器内的气温升高快，而装有水的容器升温慢，根据热力环流的原理，装有沙子的容器气压低于装有水的容器。]命题视角二分析逆温现象的特征和影响逆温是在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象。某校气象兴趣小组在十月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行逆温测定。下图为该小组多次观测所得的逆温时空变化平均结果。据此完成4～5题。4．下列关于该地逆温特征的描述，正确的是()A．逆温强度近地面较大，向上减小B．逆温强度午夜达到最大，后减弱C．逆温现象日落前出现，日出前消失D．强逆温前半夜增速慢，后半夜降速快5．造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是()A．大气吸收地面辐射存在昼夜差异B．大气散射、反射在高度上存在差异C．空气上下热量传递存在时间差异D．下垫面反射率在时间上存在差异4．A5.C[第4题，根据图示，强逆温层上界海拔低，故A项对；逆温强度在4时左右达到最大，而不是午夜，B项错；逆温现象15时左右出现，10时左右消失，C项错；强逆温前半夜曲线陡、增速快，后半夜曲线缓，降速慢，D项错。故选A项。第5题，逆温层上界峰值滞后于强逆温层上界峰值，是因为夜晚山风将冷空气带到谷底，且冷空气向上运动需要一个过程，空气热量上下传递存在时间差异。大气吸收地面辐射、散射、反射与大气成分相关，与昼夜无关，与高度无关。下垫面反射率与地面性质相关。综上所述，A、B、D项错误，C项正确。]命题视角三解读大气受热过程的具体应用(2019·江苏高考改编)2019年1月某日三峡库区出现云海日出奇观，图1为某记者拍摄的照片。图2为大气受热过程示意图。读图，回答6～7题。图1图26．三峡库区云海形成原理与下列大气热力环流模式相符的有()A．①②B．②③C．③④D．①④7．受云海影响，三峡库区大气受热过程对应于图2中()A．①增大B．②增大C．③增大D．④减小6．D7.B[第6题，云层的本质是小水滴，云层是水在温度升高的条件下蒸发形成水蒸气并达到过饱和的状态，又吸附了空气中的凝结核而产生的。因此，三峡库区云海的形成过程是库区表层的水分受热膨胀上升，盛行上升气流，形成水蒸气，吸附凝结核在高空形成了云海，而库区周围地方则盛行下沉气流。第7题，云层会阻挡太阳光，云层多时对太阳的反射增强，从而减少到达地面的