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高三专题：天气和气候一、考纲要求（1）大气的组成和垂直分层大气的组成。大气垂直分层及各层对人类活动的影响。（2）大气的热状况和大气的运动大气的受热过程。气温的日变化和年变化。气温水平分布的一般规律。大气垂直运动和水平运动的成因。三圈环境与气压带、风带的形成。大气环流与水热输送的关系。（3）大气降水降水的季节变化。降水量柱状图和等降水量线图。世界年降水量的分布。（4）天气、气候与人类锋面、低压、高压等天气系统的特点。主要气候类型及分布。影响气候的主要因素。光、热、水、风等气候资源及其利用。寒潮、台风、暴雨、大风等气象灾害的危害及防御。地球温室效、臭氧层破坏、酸雨等现象产生的原因及危害二、主干知识分析（一）对流层大气特征和逆温现象•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100米，气温降低0.6°C。这主要是由于对流层大气的主要热源是地面长波辐射，离地面愈高，受热愈少，气温就愈低。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，称为逆温现象。•造成逆温现象的原因有很多种。例如，在晴朗无云或少云的夜间，地面很快辐射冷却，使贴近地面的气层也随之降温，离地面愈近，降温愈快，从而产生逆温现象。这种逆温，在大陆上常年都可出现，尤以冬季最强。再如，暖空气平流到冷的地面或冷的水面上，会发生接触冷却的作用，愈接近地表，降温愈快，于是产生逆温现象。另外，在锋面附近，由于冷暖空气的温度差比较大，暖空气爬到冷空气的上面，也会产生明显的逆温现象。实际上，大气中出现的逆温现象常常是由几种原因共同形成的。•无论那种条件造成的逆温，都对大气有一定的影响。由于逆温层的存在，造成对流层大气局部上热下冷，大气层结稳定，阻碍了空气垂直运动的发展，使大量烟尘、水汽凝结物等聚集在它的下面，易产生大雾天气，使能见度变坏，尤其是城市及工业区上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重大气污染事件，如光化学烟雾等。•近年高考试题中，多次涉及这一内容，复习中要引起重视。（二）大气热状况及其应用(气温问题)太阳辐射大气对太阳辐射削弱作用吸收反射散射到达地面的太阳辐射，使地温升高，地面同时放出地面辐射地面辐射使大气温度升高，同时大气放出辐射，其中很大的部分指向地面，称为大气逆辐射大气逆辐射对地面起到了保温作用通过上图可以帮助我们理解大气的热力作用是由一系列的热传递和热交换过程组成的。这其中最重要的是大气对太阳辐射的削弱作用（吸收、反射、散射）和大气对地面的保温作用。这两种作用是建立在三种辐射（太阳辐射、地面辐射、大气辐射）基础之上的。运用大气热力作用原理，可以分析解决许多实际问题，这是考查学生分析解决实际问题的一个重要的试题切入点。思考下面的问题，理解有关热量问题：1.阴天的白天气温比较低的原因？•这主要是由于大气对太阳辐射的削弱作用引起的，厚厚的云层阻挡了到达地面的太阳辐射，所以气温低。2.晴朗的天空为什么是蔚蓝色的？•这是由于大气的散射作用引起的，蓝色光最容易被小的空气分子散射。3.日出前的黎明和日落后的黄昏天空为什么是明亮的？•这是由于散射作用造成的，散射作用将太阳辐射的一部分能量射向四面八方，所以在黎明和黄昏虽然看不见太阳，但天空仍很明亮。4.霜冻为什么出现在晴朗的早晨（晴朗的夜晚气温低）？•这是由于晴朗的夜晚大气的保温作弱，地面热量迅速散失，气温随之降低。5.沙漠地区（晴天）为什么气温日较差大？•沙漠地区晴天多，白天大气对太阳辐射的削弱作用小，气温高；夜晚大气对地面的保温作用弱，气温低。6.青藏高原为什么是我国太阳辐射最强的地区？•青藏高原的海拔高度，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，所以太阳辐射强。•通过上面的例子可以看出，分析一地白天气温的高低，主要考虑大气对太阳辐射的削弱作用的强弱；分析一地夜晚气温的高低，则要考虑大气对地面保温作用的强弱。（三）大气热力环流原理的运用•冷热不均是引起大气运动的根本原因。太阳辐射在地球表面分布不均，造成高低纬度之间冷热不均，引起空气的垂直运动，导致同一水平面上的气压差异，是产生大气运动的根本原因。热力环流在自然界存在的非常普遍，运用这一原理可以解释很多的地理现象，是天气部分复习的重点知识。•理解热力环流应注意以下问题：①气压是指单位面积上所承受的大气柱的质量，因此在同一地点，气压随高度的增加而减小；②通常所说的高气压、低气压是指同一水平高度上气压高低状况。比较气压的高低要在同一水平高度上进行比较，垂直方向气压下面高于上面。③等压面是空间气压值相等的各点所组成的面，等压面突起的地方是高压区；等压面下凹的地方是低压区。地面受热均匀等压面一般呈水平状态，地面受热不均匀，则往往因其等压面的上凸或下凹。④判断气压高低，既要考虑高度因素又要结合等压面的凹凸状况。（四）常见的天气系统常见的天气系统有锋面和低压、高压系统。在单一气团的控制下天气是晴朗的，锋面两侧的温度、湿度、气压、风等都有明显的差别。低压中心因气流上升而多阴雨天气，如台风天气。高压中心气流下沉而天气晴好，如寒潮、伏旱天气。锋面存在于低压槽内，主要是因为低压槽附近有冷暖气流交汇，高压脊控制为晴朗天气。1、锋面系统（1）概念：两种性质不同气团之间的交界面（2）锋面的特点：①狭窄倾斜的过渡地带；②两侧温度、湿度差别大；③附近伴有云雨、大风等天气。（3）锋面系统的分类及天气分类概念过境时天气过境后天气实例冷锋冷气团主动向暖气团移动云层加厚、大风、多雨雪天气气温湿度降低、气压升高、天气转晴北方夏季暴雨冬季的寒潮暖锋暖气团主动向冷气团移动云层加厚、多连续性降水气温升高、气压下降、雨过天晴我国东部大部分地区降水（4）冷锋、暖锋的识别：2、气旋和反气旋——最常见的运动形式，影响天气变化的重要系统•锋面气旋：（1）气旋的前方是宽阔的暖锋云系及相伴随的连续性降水天气；（2）气旋的后方是比较狭窄的冷锋云系和降水天气；（3）气旋中部是暖气团控制的天气气流状况气压水平运动垂直运动影响天气实例气旋低气压四周向中心（北逆南顺）上升阴雨台风反气旋高气压中心向外（北顺南逆）下沉晴朗伏旱高低3.风向的判断：•弄明白水平气压梯度力、地转偏向力以及摩擦力的性质以及它们之间的关系是分析解决问题的关键。(1)水平气压梯度力•地表受热不均，使同一水平面上产生了气压差异。单位距离间的气压差叫做气压梯度。只要水平面上存在着气压梯度，就产出了促使大气由高气压区流向低气压区的力，这个力称为水平气压梯度力。在这个力的作用下，大气由高气压区向低气压区作水平运动，这就形成了风。因此，水平气压梯度力是形成风的直接原因。其方向垂直于等压线，从高压指向低压。大小与气压梯度成正比(2)地转偏向力•由于地球自转，地球表面的物体在沿水平方向运动时，其运动方向发生一定的偏转，我们把促使物体水平运动方向产生偏转的力，称为地转偏向力。其方向：在北半球向右偏转；在南半球向左偏转。大小与物体水平运动的速度成正比，与地理纬度正弦值成正比。地转偏向力的方向总是与风向垂直，地转偏向力只改变风向，不能改变风速。(3)摩擦力•是指地面与空气之间，以及运动状况不同的空气层之间互相作用而产生阻力。其方向总是与风向相反。因而摩擦力不仅能改变风向，而且可减小风速。(4)高空与近地面风的差异•高空大气中的风向，是水平气压梯度力和地转偏向力二力共同作用的结果，风向与等压线平行；近地面大气中的风向，是气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三力共同作用的结果，风向与等压线之间成一夹角。•一般摩擦力的影响可达离地面1500米左右的高度。在这个范围内，越往高空，风向与等压线之间的夹角越往高空夹角越小，风速越往高空风速越大•在相同的气压条件下，陆面上的风与海面上的风有所不同，陆面上的风与等压线间的夹角大，风速小；海面上的风与等压线间的夹角小，风速大。(5)等压线与风向•海平面等压线图上，北半球低压中心东部多吹偏南风，西部多吹偏北风；北半球高压中心其东部多吹偏北风，西部多吹偏南风。同时等压线的疏密程度与风力的大小有一定的对应关系。等压线愈密集，气压差愈大，风力就愈强；等压线愈稀疏，气压差愈小，风力就愈弱。•等压线是同一水平面上气压相等各点的连线。由于海陆分布的差异，各地气压高低不同，并且时刻在变化，导致实际海平面等压线图上，等压线不仅是弯曲的，而且还形成了一个个等压线闭合的低压和高压中心。低压中心其等压线闭合，中心气压低，向外逐渐增高。气流在水平气压梯度力作用下，由四周流向中心。在地转偏向力和摩擦力的共同作用下，低压的气流在北半球向右偏转成逆时针方向旋转辐合。高压中心其等压线闭合，中心气压高，向外逐渐降低。气流在水平气压梯度力的作用下，由中心流向四周，在地转偏向力和摩擦力的共同作用下，高压的气流在北半球向右偏转成顺时针方向旋转辐散。在海平面等压线图上，北半球低压中心东部多吹偏南风，西部多吹偏北风；北半球高压中心其东部多吹偏北风，西部多吹偏南风。同时等压线的疏密程度与风力的大小有一定的对应关系。等压线愈密集，气压差愈大，风力就愈强；等压线愈稀疏，气压差愈小，风力就愈弱。(6)风向的画法：在弯曲等压线图上，确定任一地点的风向，可按以下步骤进行：•a．在等压线图中，按要求画出于该点相邻的等压线垂直的虚线箭头(由高压指向低压，但并非一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。•b．确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或左(南半球)偏转30°～45°角画出实线箭头，即为经过这点的风向。4.气温的判断：•对于天气系统中温度高低的判断，主要是考虑该地云量的多少，联系天气系统中晴阴状况的知识作出判断，就可以得出结论。例如高压为晴天，白天气温高，夜晚气温低，气温日较差大。这一内容在大气热力状况部分已作了分析，在此就不再详述了。5.降水的判断：•关于降水的判断，首先要理解降水形成的原理，当空气由温度较高的地方流向温度较低的地方时，由于温度低的地方空气的饱和水汽含量低，原来暖的空气随着温度的降低，空气中的一部分水汽就要冷却凝结形成降水。也就可以简单地概括为当空气由气温高的地方运动到气温低的地方时，就可能产生降水。当然还要看空气中含有水汽量的多少。在对天气进行判断时，在天气系统中，凡是有上升气流的如气旋、锋面、受地形的影响上升等，一般都可能产生降水。另外，当较低纬度暖的空气向较高纬度运动时，空气中的水汽冷却凝结，也会产生降水，反之，当较高纬度的空气向较低纬度运动时，则不产生降水。如受中纬西风影响的地区降水较多，而受信风影响的地区降水较少。（五）气候的形成与类型1、天气和气候•天气：一个地方短时间里的阴晴、风雨、冷热等大气状况，是时刻变化的•气候：一个地方多年的天气平均状况，一般变化不大2、气候形成因子（1）太阳辐射：地区气候差异和气候季度差异的主要原因，形成气候的最基本因素（2）大气环流：空气运动过程中温度降低（上升或从低纬度流向高纬度）水汽易凝结，降水多；行星风系、季风等。（3）下垫面海陆：受海洋影响大的地区，温度变化小、变化慢地形：山地比附近平原温度低，温度变化小。洋流：暖流增温增湿、寒流降温减湿（4）人类活动•改变大气成分和水汽含量（CO2等增多，温度升高）•改变地表物理特性和生物特性（兴修水库、植树造林影响气候）附：影响气候的四大自然因素3、气候类型（1）世界气候类型的特点、成因及分布气候类型分布规律成因气候特征热带热带雨林气候南北纬10°之间赤道低气压带控制全年高温多雨热带草原气候南北纬10°～20°之间赤道低压、信风带交替控制湿季干季交替热带季风气候北纬10°～北纬25°大陆东岸冬夏季风交替控制雨季集中旱雨季分明热带沙漠气候南北纬20°～30°大陆内部、大陆西岸副高或信风带控制全年干旱少雨亚热带亚热带季风气候南北纬25°～35°大陆东岸冬夏季风交替控制冬温夏热夏雨地中海气候南北纬30°～40°大陆西岸副高和西风带交替控制冬温雨夏干热温带温带季风气候北纬35°～55°大陆东岸冬夏季风交替控制冬寒冷干燥夏高温多雨温带海洋气候南北纬40°～60°大陆西岸全年受西风带影响温和多雨温带大陆性气候南北纬30°～60°大陆内部大陆气团控制冬寒夏热干旱