1、第一节 冷热不均引起大气运动课程标准运用图表说明大气受热过程。学习目标1.阅读示意图，了解大气受热过程，理解大气保温作用的基本原理。2.绘制简单示意图，了解大气热力环流的形成过程，解释城市热岛效应、海陆热力环流等现象。3.理解大气水平运动的规律，并且会在等压线图上判定风力及风向等。基 础 知 识 梳 理一、大气的受热过程1.能量来源(1)地球大气最重要的能量来源：太阳辐射能。(2)近地面大气主要、直接的热源：地面。2.大气对太阳辐射的削弱作用：主要包括吸收和反射。3.受热过程：A 太阳短波辐射透过大气射到地面地面被加热并以 B 地面长波辐射的形式射向大气大气增温。4.意义 影 响 着 大 气
2、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：地面冷热不均。2.形成过程(1)冷热状况：M 受热，N 冷却。(2)气压高低：A 低压，B 高压，C 低压，D 高压，E 低压，F 高压。三、大气的水平运动1.风形成的过程气压梯度水平气压梯度力大气由高压区向低压区水平运动风2.风形成的原因(1)直接原因：水平气压梯度力。(2)根本原因：地表受热不均。3.三种作用力与风向(1)图中 A 是 水平气压梯度力 ，B 是摩擦力，C 是地转偏向力 。(2)高空风只受 A 和 C 的作用，风向与等压线平行；近地面风受 A、B、C 三种力的作用，
3、风向与等压线之间成一夹角。【思考】1.“高处不胜寒”是如何形成的？提示 地面是近地面大气主要、直接的热源，“高处”距离地面较远，接收到的地面辐射较少。2.为什么城市上空降水比郊区多一些？试从热力环流角度分析。提示 城市人口密集，居民生活、工业生产和交通运输释放大量的废热，导致城市气温高于郊区，空气受热上升，易成云致雨。3.为什么海上的风力往往比陆地上大？提示 海上的摩擦力比陆地上小，风所受的阻力小，故海上的风力较陆地上大。预 习 效 果 自 测1.航空最佳飞行层是( )A.对流层 B.平流层C.臭氧层 D.高层大气解析 平流层大气以水平运动为主，气流平稳，大气的能见度好。答案 B2.近地面大气
4、增温的直接原因是吸收了( )A.太阳辐射 B.地面辐射C.大气辐射 D.大气逆辐射解析 大气对太阳短波辐射吸收得较少，而对地面长波辐射吸收得较多，所以地面是近地面大气主要、直接的热源。答案 B3.大气运动最简单的形式是( )A.热力环流 B.大气环流C.季风环流 D.风解析 热力环流是大气运动最简单的形式。答案 A4.大气水平运动的原动力是( )A.水平气压梯度力 B.地转偏向力C.摩擦力 D.三力合力解析 水平气压梯度力是形成风的直接原因，也是大气水平运动的原动力。答案 A5.使高空的大气产生水平运动的两个力是( )水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力 离心力A. B. C. D.解析 高空风
5、是地转偏向力与水平气压梯度力共同作用的结果。答案 A6.同一幅等压线图中，如果 a 点处等压线比 b 点处等压线密集，则 a 点风力与b 点比较( )A.ab B.abC.ab D.无法比较解析 同一幅等压线图中风力大小看等压线疏密，等压线越密集，水平气压梯度越大，风力越大。答案 A探究点一 大气的受热过程【探究活动】 读“大气对地面的保温作用图”，回答下列问题。(1)图中字母代表的箭头含义分别是：A_；B_；C_；D_；G_；I_。(2)从数量上看，AD 的原因是_。图中 I 的作用是_。(3)比较晴天与阴天气温日较差的大小并分析，其原因是什么？(4)深秋，我国北方有寒潮活动的地区，农民常在
6、菜地里用生火产生浓烟的方法防止农作物大面积冻害，其主要原因是什么？答案 (1)太阳辐射 大气吸收的太阳辐射 大气反射、散射的太阳辐射 到达地面的太阳辐射 大气吸收的地面辐射 大气逆辐射(2)大气的削弱作用 补偿地面损失的热量(3)晴天日较差大，阴天日较差小。晴天：白天大气的削弱作用弱，温度高；夜晚大气逆辐射弱，温度低，温差大。阴天：白天大气的削弱作用强，温度较晴天低；晚上大气逆辐射强，温度较晴天高，故温差较晴天小。(4)浓烟吸收地面辐射，增强大气逆辐射，使降温幅度减小。【反思归纳】1.热量在地面与大气之间的传递过程2.大气对地面保温作用图示 名称 具体过程 热量来源 太阳暖大地 太阳辐射到达地
7、面，地面吸收后增温 太阳辐射 大地暖大气 地面增温后形成地面辐射，大气吸收后增温 地面辐射 大气还大地大气增温后形成大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量还给地面大气辐射特别提醒 (1)白天大气对太阳辐射的削弱作用和夜晚大气对地面的保温作用，使地面的气温日较差减小。(2)臭氧能强烈吸收紫外线而使大气增温；水汽和二氧化碳能强烈吸收红外线而使大气增温。(3)大气逆辐射是始终存在的，且白天气温高时，大气逆辐射强。【即时巩固】 下图为“地球大气受热过程示意图”。读图，回答下题。大气中( )A.臭氧层遭到破坏，会导致增加B.二氧化碳浓度降低，会使减少C.可吸入颗粒物增加，会使增加D.出现
8、雾霾，会导致在夜间减少解析 若臭氧层破坏，臭氧减少，大气吸收的紫外线太阳辐射应减少。二氧化碳能吸收红外线长波辐射，若浓度降低，吸收的地面辐射会减少，温室效应减弱。可吸入颗粒物增加可以削弱到达地面的太阳辐射减少。雾霾增加大气逆辐射。答案 B探究点二 热力环流成因及生活实例【探究活动】 结合材料，探究下列问题。材料 电视剧三国演义第 76 集“火熄上方谷”讲述了这样一个故事：公元234 年春，诸葛亮在上方谷设伏兵，安排大将魏延诱敌深入。当司马懿等人追进上方谷时，山上士兵即投下石块堵塞谷口，同时引燃谷内干柴。刹那间，上方谷硝烟弥漫，火海一片。正当司马懿父子以为必死无疑时，天空竟然乌云密布，接着就下起
9、大雨，司马懿感谢苍天保佑，趁机逃脱。该战十分惨烈，打扫战场时发现四周山顶都覆盖着未烧尽的衣服和草木灰。诸葛亮叹道：“谋事在人，成事在天。”火熄上方谷与热力环流有关，下图为热力环流形成示意图。(1)近地面受热均匀的情况下，气压在垂直方向上有何分布规律？(2)近地面受热不均的情况下，空气垂直方向上的运动特点以及气压的相应变化是怎样的，请完成下表。冷热状况 气流运动 气压变化 对应高空气压受热的地方(A 地)受冷的地方(B、C 地)(3)空气在水平的方向上会怎样运动？(4)图示的热力环流形成的过程中，主导性的是垂直运动还是水平运动？并分析原因。答案 (1)由于地表受热均匀，水平方向上同一高度压强相等
10、，垂直方向上气压自下而上越来越小。(2)冷热状况 气流运动 气压变化 对应高空气压受热的地方(A 地) 上升 变小 变大受冷的地方(B、C 地) 下沉 变大 变小(3)由高压流向低压。(4)垂直运动。 近地面受热不均，产生大气的垂直运动(对流)，然后产生水平方向上的气压差异，推动空气在水平方向上由高压流向低压，从而形成热力环流。【反思归纳】1.热力环流的形成由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。热力环流的形成过程如下图所示：理解热力环流的形成，关键抓住以下两点关系：(1)温压关系：(结合上图中甲、乙、丙三地图示)(2)风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压(如图中所示)。2.热力
11、环流的几种常见形式热力环流是一种常见的自然现象。海陆热力性质的差异，山谷、山坡的受热不均，人类活动等都可能导致热力环流的形成。具体分析如下：(1)海陆风(2)山谷风(3)城市热岛环流3.等压面的“高凸低凹”规律因地面冷热不均，导致同一水平面上出现气压差异，进而等压面发生弯曲，即等压面凸向高空的为高压，下凹的为低压，可形象地记忆为“高凸低凹”，具体如下图所示：【即时巩固】 下图为甲地所在区域某时刻高空两个等压面 P1 和 P2 的空间分布示意图，图中甲、乙两地经度相同。此时甲地近地面的风向为( )A.东南风 B.西南风C.东北风 D.西北风解析 高空等压面分布是乙处高，甲处低，则可推知高空气流由
12、乙流向甲，进一步推出近地面由甲流向乙，如图所示：甲乙两地经度相同，根据纬度可知近地面水平气压梯度力由甲指向乙，由于地转偏向力的影响，北半球向右偏，南风偏转成西南风。B 项正确。答案 B探究点三 大气的水平运动【探究活动】 结合下表材料，探究下列问题。北半球近地面和高空风向及受力分析比较表风 受力作用 图示 风向高空风受两力作用(F1、F 2)风向与等压线平行近地面风受三力作用(F1、F 2、F 3)风向与等压线成一夹角(1)图中 F1、F 2、F 3 分别表示影响风向、风速的哪三个作用力？(2)高空风和近地面风与等压线的关系有何不同？为什么？答案 (1)F 1 表示水平气压梯度力，F 2 表示
13、地转偏向力，F 3 表示摩擦力。(2)高空风风向与等压线平行，是在水平气压梯度力和地转偏向力二力平衡下形成的；近地面风与等压线成一夹角，是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三力平衡的结果。【反思归纳】1.影响风的三种力风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三种力的共同作用，三种作用力的大小、方向和对风速、风向的影响各不相同，具体如下所示：作用力 方向与风向 大小与风速水平气压梯度力始终与等压线垂直，由高压指向低压等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速越大地转偏向力始终与风向垂直，北半球使风右偏，南半球使风左偏大小随纬度升高而增加，赤道为零。不影响风速摩擦力始终与风向相反，使风向与等压线斜
14、交下垫面越粗糙，摩擦力越大，反之越小。使风速减小2.不同情况下风向的特点(以北半球为例)(1)受单一的水平气压梯度力的作用：风向垂直等压线。(2)高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用：风向平行于等压线。(3)近地面大气受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用：风向与等压线斜交。3.等压线图中风力和风向的判读(1)风力的判读同一幅图，等压线越密，水平气压梯度力越大，风力越大；等压线越稀疏，风力越小。不同幅图，单位距离间气压差值越大，水平气压梯度力越大，风力越大；差值越小，风力越小。(2)风向的确定第一步：画出与等压线垂直的水平气压梯度力。第二步：确定南北半球。第三步：按照地转偏向
15、力“南左北右”的偏转规律近地面画出与水平气压梯度力成 3045偏角的风向。 (如下图)即时巩固 读图，在图中所示的时段内，风向由东南变为东北的城市是( )海平面等压线分布图 (单位：百帕)A.台北 B.上海C.首尔 D.北京解析 水平气压梯度力的方向，垂直于等压线由高压指向低压，受地转偏向力的影响，北半球风向右偏，据此可在等压线图上判定风向。图示时段内台北始终为偏北风；首尔、上海始终为偏南风；北京由东南风变为东北风。答案 D某学校地理兴趣小组做了如下实验：做两个相同规格的玻璃箱(如下图)，甲底部放一层土，中午同时把两个玻璃箱放在日光下，15 分钟后，同时测玻璃箱里的气温，结果发现底部放土的比没
16、有放土的足足高了 3。据此完成 12题。1.该实验主要目的是测试( )A.大气的温室效应B.大气的热力运动C.一天中最高气温出现的时刻D.近地面大气主要、直接的热源2.甲箱温度比乙箱温度高的原因是( )A.太阳辐射强弱差异B.地面辐射强弱差异C.大气吸热强弱差异D.大气辐射强弱差异解析 从该实验可看出，底部有土的玻璃箱里气温高，说明地面辐射的强弱影响气温高低。地面是近地面大气主要、直接的热源。答案 1.D 2.B下图为“北半球某地热力环流模式图”。读图，回答 34 题。3.图中甲、乙、丙、丁四地( )A.甲地气温低于丁地 B.丁地气温低于丙地C.乙地气压高于丙地 D.甲地气压低于乙地4.图中
17、P、P两点( )A.风向、风速相同B.大气受力状况相同C.地转偏向力方向相反D.水平气压梯度力方向相反解析 第 3 题，结合图示知，近地面甲地为受热地，乙地为受冷地，据此判断相关气温和气压高低。第 4 题，结合 P、P 两点位置及近地面和高空气压分布知，二者水平气压梯度力方向相反。答案 3.C 4.D5.读“北半球某区域等压线(hPa)分布图”，回答下列问题。 (1)图中 A、B、C、D 四个箭头能正确表示当地风向的是_。(2)图中两处就气压分布而言，是_，是_。(3)图中 A 处风力较大的原因是_ 。解析 首先根据图中数值判断出为低压中心，为高压中心，风向的判断要根据北半球从高压指向低压再向
18、右偏的原则，等压线密集，说明风力大。答案 (1)C(2)低气压 高气压(3)等压线密集，表示水平气压梯度力较大课后作业一、选择题读图，完成 13 题。1.图中所示近地面大气的热量主要来自( )A. B. C. D.2.白天多云时，气温比晴天低是因为( )A. B. C. D.3.早春和晚秋，多云的夜晚不会有霜冻，主要起作用的是( )A. B. C. D.解析 第 1 题，根据大气的受热过程，可判断出表示太阳辐射“暖”大地；表示地面辐射“暖”大气；表示大气以逆辐射形式“还”大地；表示大气对太阳辐射的削弱作用。近地面大气的热量主要来自地面辐射。第 2 题，白天多云时，云层厚削弱作用强，使到达地面的
19、太阳辐射减少，气温降低。第 3题，多云的夜晚，会使大气逆辐射增强，减少地面损失的热量，使温度不至于太低。答案 1.B 2.D 3.C4.以下四图中，昼夜温差最大的是( )解析 白天晴朗时，大气对太阳辐射的削弱作用微弱，气温较高；夜晚晴朗时，大气的保温效应差，地面损失的热量多，气温较低，故昼夜皆晴时温差最大。答案 C下图为“北半球某地大气的水平运动等压线示意图”，图中数值。读图完成 56 题。5.在 a、b、c、d 四点中风力最大的是 ( )A.a B.b C.c D.d6.b 点的风向为( )A.北风 B.西风 C.南风 D.西南风解析 第 5 题，从图中等压线的分布可知，d 处等压线最密，故
20、水平气压梯度力最大，风力也最大。第 6 题，b 地水平气压梯度力指向东南，在地转偏向力和摩擦力作用下，会形成北风。答案 5.D 6.A图中甲、乙两地的纬度相同。读图完成 78 题。7.a 处气温比近地面气温低，说明( )A.近地面是大气的主要直接热源B.太阳辐射是大气的主要直接热源C.a 处大气的散射作用比近地面强D.a 处的太阳辐射比近地面弱8.b 处气温比同纬度平原地区低的主要原因是( )到达 b 处的太阳辐射少 b 处的地面辐射弱b 处大气吸收的地面辐射少 b 处大气的保温效果差A. B. C. D.解析 近地面是大气的主要直接热源，所以越往高处气温越低；b 地处高原，海拔高，空气稀薄，
21、大气获得的地面辐射少，大气的保温效果差，所以气温比同纬度平原地区低。答案 7.A 8.B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 910 题。9.图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是( )A. B. C. D.10.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析 第 9 题，材料中提到我国某地为保证葡萄植株安全越冬，采用双层覆膜
22、技术效果显著，说明为覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线，排除。又根据枯雪年降水少，昼夜温差较大，丰雪年降水多，昼夜温差小，可进一步判断：为丰雪年覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线，为枯雪年覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线，因此答案选 B。第 10 题，由图可知，图中的曲线示意当地寒冷期(12 月至次年 2 月)的平均气温日变化，不能确定当地最低气温，因此 A 错；丰、枯雪年的平均气温日变化(即平均气温变化状况和昼夜温差)大致相同，因此 B 错；膜内温度日变化丰雪年小于枯雪年，主要是由于丰、枯雪年积雪厚度存在较大差异，因此 C 正确，D 错误。答案 9.B 10.C下图示意某区域某月近地面等压线，图
23、中 N 地气压高于 P 地。读图完成1112 题。11.N 地风向为( )A.东北风 B.东南风C.西北风 D.西南风12.M、N、P 、Q 四地中，风力最强的是( )A.M 地 B.N 地C.P 地 D.Q 地解析 第 11 题，由题意可知，P 地气压低于 N 地，则 N 地的气压梯度力垂直于 N 处的等压线，由北指向南；根据纬度可确定该地位于北半球，在地转偏向力的影响下，风向右偏，因而 N 地风向为东北风。第 12 题，四地中，Q 地等压线最密集。答案 11.A 12.D13.地面上不同地区的热量差异会引起空气流动。下列示意图中符合热力环流原理的是( )解析 白天，陆地吸热快，空气上升形成
24、低压，海边吹海风，由海洋吹向陆地，故 A 图错。城市中，应是出现上升气流，四周空气流向市区，故 C 图错。近地面受热空气上升，形成低压；地面受冷形成高压，空气下沉，故 D 图错。夜晚，山坡气温下降快，形成高压，空气由山坡流向谷底。因此，选 B。答案 B二、非选择题14.读“大气对地面的保温作用示意图”，回答下列问题。(1)将图中 所代表的内容写在下面的横线上。_，_，_，_。(2)对地面有保温作用的序号是_。(3)由图知，近地面大气吸收的要多于大气直接吸收的，这说明了_。(4)运用上述示意图，说明非洲撒哈拉沙漠地区昼夜温差大的原因是_。解析 解答本题的关键是推出的含义。结合图示相互关系可知，是
25、太阳辐射，是大气辐射，是大气逆辐射，是地面辐射。然后运用教材知识回答即可。答案 (1)太阳辐射 大气辐射 大气逆辐射 地面辐射(2)(3)地面是近地面大气主要、直接的热源(4)沙漠地区白天晴朗，大气的削弱作用弱，气温高；夜晚天气晴朗，大气逆辐射作用弱，热量散失的多，所以昼夜温差大15.阅读图文资料，完成下列要求。材料一 新疆的博斯腾湖是中国最大的内陆淡水湖，河水补给占入湖水总量的94.8%，蒸发占出湖水总量的 60.45%，但蒸发总量有上升的趋势。湖区水位季节变化很大，但近年有减小的趋势。湖区内湖陆风现象较显著(湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以 24 小时为周期的地方性天气现象)。多年平均
26、数据显示，博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午 1112 时，比冬半年提前两小时左右。材料二 博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。(1)根据材料，找出博斯腾湖湖陆风最弱的季节，并分析原因。(2)概述夏半年陆风转湖风的时间比冬半年早的原因。(3)试分析在湖边大规模兴建城市对湖陆风的影响，并说明理由。解析 第(1)题，结合图示可直接判断博斯腾湖湖陆风最弱的季节为冬季。结合冬季博斯腾湖与湖岸的温差及冬季风的影响分析原因。第(2)题，结合夏半年陆、湖热力性质差异及温差转变分析原因。第(3)题，结合城市热岛效应判断影响并分析原因。答案 (1)冬季。冬季博斯腾湖水量最小，湖陆热力性质差异最小；冬季湖面结冰，湖陆温差小；冬季太阳高度角小，昼长短，湖区获得的热量少，湖陆温差小；靠近冬季风源地，冬季风强劲，湖陆风不显著。(2)夏季，日出较冬季早，陆地升温时间早；太阳高度角较冬季大，获得的太阳辐射量多，陆地升温快；湖泊水量较冬季大，湖面升温慢，所以陆风转湖风时间早。(3)使湖风加强，陆风减弱。由于城市的热岛效应，白天增大了湖陆之间的温差，使湖风加强；晚上减弱了湖陆之间的温差，使陆风减弱。
