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1第9讲冷热不均引起大气运动一、大气的受热过程1．两个来源(1)大气最重要的能量来源：A太阳辐射。(2)近地面大气热量的主要、直接来源：B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，使地面增温。(2)大气的增温：地面以长波辐射的形式向大气传递热量。3．两大作用(1)削弱作用：大气层中的水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的反射作用和散射作用。(2)保温作用：C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。4．主要影响大气的受热过程影响着大气的热状况、温度分布和变化，制约着大气的运动状态。二、热力环流1．形成原因：近地面冷热不均。2．形成过程具体如下图所示：2三、大气的水平运动1．形成的直接原因：水平气压梯度力。2．风的受力状况与风向高空风近地面风图示(北半球)受力F1(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(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响风向与等压线平行与等压线斜交微点1近地面大气热量的主要、直接热源太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射，大气吸收的热量主要为长波辐射，对短波辐射吸收很少。因此，地面辐射是近地面大气热量的主要、直接来源。微点2地面、大气与太阳辐射(1)地面对太阳辐射的吸收能力强。(2)大气对地面辐射的吸收能力强。(3)地面吸收太阳辐射与地面状况有关，一般规律：颜色越浅的物体，其反射就越强(反射太阳辐射越多)，吸收就越弱，地面辐射越弱；颜色越深的物体，其反射就越弱(反射太阳辐射越少)，吸收就越强，地面辐射越强。比如，对太阳辐射的反射率：新雪冰沙土草地。微点3影响大气逆辐射的因素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。微点4掌握热力环流(1)“一个关键”：冷热判断(根据热容量大小判断)。(2)“四个步骤”①热上升，冷下沉；②热低压，冷高压(近地面)；③近地面与高空的气压相反；④水平3气流从高压流向低压。微点5热力环流的规律关于热力环流，具有“气温越高，气压越低”的规律，切记该规律只适用于热力条件下的下垫面，受动力因素影响的大气环流或者高空不适用此规律。微点6影响风向的因素(1)近地面摩擦力越大，风向与等压线之间的夹角越大；反之，夹角越小。(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。微点7风压定律在北半球，背风而立，高气压在右后方，低气压在左前方；在南半球，背风而立，高气压在左后方，低气压在右前方。大气受热原理及应用(2017·高考全国卷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。据此回答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．④2．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【图解思路】4【尝试解答】1.B2.C1．大气削弱作用原理应用→分析某地区太阳能的多寡(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)(3)湿润内陆盆地(如四川盆地)2．大气保温作用的应用(1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响(2)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)大气受热过程原理的综合应用——昼夜温差大小的分析5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、下垫面性质几方面分析。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。3．与青藏高原有关的大气热力作用(1)青藏高原太阳辐射强①纬度较低，太阳高度大，太阳辐射强度大；②地势高，空气稀薄，大气削弱的太阳辐射少，到达地面的太阳辐射多；③晴天多，日照时间长。(2)青藏高原气温日较差大地势高，空气稀薄，白天大气削弱的太阳辐射少，到达地面的太阳辐射多，增温快，夜晚大气逆辐射弱，地面损失的热量多。(3)青藏高原气温年较差小①地势高，空气稀薄，大气保温作用差，因此夏季气温低；②纬度低，冬季太阳高度大，日照时间较长，因此冬季气温较高。(4)青藏高原比同纬度长江中下游平原气温低地面辐射是近地面大气的直接热源，而青藏高原地势高，空气稀薄，大气对地面长波辐射的吸收能力有限，不利于热量的积累，且大气逆辐射弱，地面损失的热量多，所以年均温较低。(2020·北京海淀区期中)图中的4条曲线反映某地某日近地面观测的辐射和温度随时间变化情况。其中，太阳总辐射强度是指到达地面的太阳辐射强度，地面净辐射强度是指地面收入减去支出的辐射强度。读图，回答1～3题。1．影响该地该日太阳总辐射强度的主要因素有()①太阳高度②气候类型③地形特点④地表温度⑤云量6A．①②③B．②③④C．①③⑤D．②④⑤2．图中曲线与地面净辐射强度、近地面大气温度、地表温度依次对应的是()A．甲、乙、丙B．乙、丙、甲C．丙、乙、甲D．甲、丙、乙3．此次的观测地点和时段可能是()A．西欧平原3、4月份B．撒哈拉沙漠7、8月份C．青藏高原5、6月份D．准噶尔盆地10、11月解析：第1题，一般情况下，太阳高度越大，太阳辐射越强，①对；气候类型反映地区多年的气候特征，对某日的太阳辐射强度影响较小，②错；海拔高，空气稀薄，太阳辐射强，③对；地表温度受太阳辐射影响，④错；云量多，对太阳辐射削弱多，到达地面的太阳辐射少，⑤对。第2题，夜晚地面辐射支出大于收入，地面净辐射强度为负值，对应乙曲线；甲、丙曲线表示近地面大气温度和地表温度，丙曲线变化平缓，应表示近地面大气温度，甲曲线变化幅度大，应表示地表温度。第3题，太阳总辐射强度最大时的地方时是12：00，而此时该地世界时(中时区区时)为6：00，则该地的经度约为90°E，不可能是西欧平原和撒哈拉沙漠，A、B错；丙曲线表示近地面大气温度，该日最低气温大于0℃，准噶尔盆地在10、11月份的最低气温小于0℃，D错；青藏高原海拔高，5、6月份气温仍较低，图示气温符合，C对。答案：1.C2.B3.C(2020·益阳模拟)到达地表的太阳辐射有一部分会被反射回到大气，反射率与下垫面的性质密切相关。下图示意我国某考察站测得的一年中地表反射率的变化情况(注：图中横坐标时间原点为1月1日)。读图，回答4～5题。4．该考察站的地理坐标最可能是()A．78°55′N，11°56′EB．69°22′S，76°22′EC．33°23′N，79°42′ED．62°12′S，58°57′W5．7－9月该考察站的下垫面为()A．冰雪B．苔原C．灌木D．草原解析：第4题，读图可知，该考察站附近地面反射率的年变化很大，每年10月底至次年2月底约4个月的时间没有测得地面反射率的数据。综合分析可以推断，当地在每年的10月底至次年2月底约4个月处于极夜期，地面所接受的太阳辐射基本为零，因此地面反射率也没有数据。由此判断该考察站位于北极地区(黄河站)，选择A。B、D分别为我国南极7中山站和长城站，C为我国青藏高原上的阿里荒漠环境综合观测研究站。第5题，黄河站地处北极的斯瓦尔巴群岛，该群岛受北大西洋暖流影响，气温高于同纬度地区。该群岛冬季地表被冰川和冰雪覆盖，地面反射率强；夏季时地面接收的太阳辐射迅速增强，地面冰雪融化，形成了苔原，地面反射率迅速下降，A错误，B正确。黄河站位于极圈内，即使受暖流影响，夏季气温也不会太高，灌木和草难以生长，C、D错误。答案：4.A5.B逆温现象(高考浙江卷)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。回答1～2题。1．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2．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【图解思路】8【尝试解答】1.A2.C1．逆温现象产生的机理在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低，大约每升高100m，气温降低0.6℃，这主要是由于对流层大气的主要热源是地面，离地面越远，受热越少，气温就越低。但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，被称为逆温现象。2．逆温的类型、过程及其影响(1)逆温的类型及成因类型成因特点辐射逆温地面辐射冷却，在晴朗无云或少云的夜晚，地面辐射冷却快，离地面越近，降温越快大陆上常年均可出现，尤以冬季最强平流逆温暖空气水平移动到冷的地面或水面上，而发生的冷接触作用越近地表，降温越快锋面逆温冷暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面上部出现于锋面附近地形逆温冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动出现于山谷或盆地(2)逆温的形成及消失过程(3)逆温的影响①有利方面a．逆温的出现阻碍了空气对流，因此可以抑制沙尘暴的发生。b．逆温出现在高空，有利于飞机的飞行。c．和其他天气现象一样，逆温可当成一种气候资源加以利用。例如，在我国新疆伊犁河谷，逆温出现在10月至次年3月，长达半年之久，有效地提高了冬季谷地的温度，多年生果树越冬可以免受冻害等。②不利方面a．逆温时大气结构比较稳定，容易加重大气污染。9b．对天气的影响：容易产生大雾等不利天气。c．对交通的影响：能见度降低，地面湿滑。(2020·晋中调研)一般情况下，近地面大气中的水汽是向上输送的，表现为蒸发过程。而在特定情况下，水汽可能会向下输送，称为逆湿现象，多形成于夏季绿洲风环流系统(近地面风由绿洲吹向荒漠)中下沉气流和上升气流交界地带。据此回答1～3题。1．下列地区，最容易出现逆湿现象的是()A．绿洲边缘的荒漠B．荒漠边缘的绿洲C．绿洲中心D．荒漠中心2．夜晚出现逆湿现象概率大，原因可能是夜晚()A．绿洲风最弱，水汽不容易消散B．荒漠地表温度低，蒸发弱，易凝结C．绿洲风最强，由绿洲输送的水汽多D．荒漠地表温度低，近地面大气中水汽多3．我国西北地区的逆湿现象可能会()A．导致沙漠扩大B．改善土壤条件C．导致降水增多D．加剧风力侵蚀解析：第1题，由材料可知，逆湿现象多形成于绿洲环流系统中下沉气流和上升气流交界的地带，此地带多位于绿洲和荒漠交界地带；逆湿现象表现为水汽向下输送，空气应是下干上湿的，荒漠地区底层空气较干，水汽较少，故绿洲边缘的荒漠最易出现逆湿现象。第2题，夜晚沙漠降温快，地表温度低，蒸发弱，水汽易凝结。第3题，我国西北地区的逆湿现象可能使土壤中水分含量增大，改善土壤条件，使沙漠缩小；逆湿现象使蒸发量减少，降水可能减少；土壤湿度增大，会减轻风力侵蚀。答案：1.A2.B3.B热力环流(2019·高考全国卷Ⅱ)积云为常见的一类云，其形成受下垫面影响强烈。空气在对流过程中，气流携带来自下垫面的水汽上升，温度不断下降，至凝结温度时，水汽凝结成云。水汽开始凝结的高度即为积云的云底高度。据此完成1～3题。1．大气对流过程中上升气流与下沉气流相间分布，因此积云常常呈()A．连续层片状B．鱼鳞状C．间隔团块状D．条带状2．积云出现频率最高的地带是()10A．寒温带针叶林地带B．温带落叶阔叶林地带C．亚热带常