1、專題四地球上的大氣第一講冷熱不均引起大氣運動地理 山東省專用知識清單知識1大氣的組成與垂直分層1.大氣的組成與作用大氣組成主要作用主要成分N2生物體的基本成分O2維持生物生存的必要物質(zhì)微量成分CO2植物光合作用的原料、對地面保溫O3吸收紫外線,使地球上的生物免遭過量紫外線的傷害水汽成云致雨的必要條件,對地面保溫固體雜質(zhì)成云致雨的必要條件2.大氣的垂直分層(1)劃分依據(jù):氣溫在垂直方向的變化規(guī)律。(2)對流層厚度:隨緯度變化:緯度越高,對流層越薄。高緯度89千米,中緯度1012千米,低緯度1718千米。隨季節(jié)變化:夏季厚,冬季薄。知識2大氣受熱過程1.大氣的熱源(1)太陽輻射是地球大氣根本的能量

2、來源。(2)地面輻射是近地面大氣主要、直接的熱源。2.大氣的受熱過程由上圖可知,大氣的受熱過程可歸納為下表:受熱過程具體過程熱量來源太陽暖大地太陽輻射到達地面,地面吸收后增溫太陽輻射大地暖大氣地面增溫后形成地面輻射,大氣吸收后增溫地面輻射大氣還大地大氣增溫后形成大氣輻射,其中向下的部分稱為大氣逆輻射,它將大部分熱量還給地面大氣逆輻射溫馨提示大氣對太陽輻射的削弱作用(1)大氣對太陽短波輻射的吸收具有選擇性,如臭氧吸收紫外線,水汽和二氧化碳吸收紅外線,而能量最強的可見光則被吸收的很少。(2)大氣對太陽輻射的削弱作用,還有散射和反射。散射同吸收一樣也具有選擇性,波長越短的光越易被散射;反射作用中以云

3、層的反射作用最顯著,云層越厚,云量越多,反射就越強。知識3熱力環(huán)流與風(fēng)1.熱力環(huán)流(1)形成原因:地面冷熱不均。(2)形成過程結(jié)合等壓面示意圖對其形成過程分析如下:其過程可以歸納為:2.空氣的水平運動風(fēng)(1)風(fēng)形成的直接原因:同一水平面上的氣壓差異。(2)大氣運動的根本原因:冷熱不均。(3)各種風(fēng)的受力作用分析與風(fēng)向(以北半球為例)風(fēng)受力作用受力作用分析風(fēng)向受一力作用(水平氣壓梯度力)風(fēng)向與等壓線垂直,由高壓指向低壓受兩力作用(水平氣壓梯度力+地轉(zhuǎn)偏向力)風(fēng)向與等壓線平行,背風(fēng)而立,左低右高受三力作用(水平氣壓梯度力+地轉(zhuǎn)偏向力+摩擦力)風(fēng)向與等壓線有一夾角,背風(fēng)而立,左前低,右后高知能拓展考

4、點一大氣的組成與分層1.逆溫現(xiàn)象一般情況下,氣溫隨海拔升高而降低,大約每升高1 000米,氣溫下降6,但有時會出現(xiàn)氣溫隨海拔升高而上升的現(xiàn)象,即出現(xiàn)了逆溫現(xiàn)象(如下圖所示B、C之間),根據(jù)其成因分為輻射逆溫、平流逆溫、鋒面逆溫和地形逆溫等。2.逆溫類型類型成因輻射逆溫經(jīng)常發(fā)生在晴朗無云的夜間或黎明,由于大氣逆輻射較弱,地面輻射散失熱量多,近地面氣溫迅速下降,而高處大氣層降溫較小,從而出現(xiàn)上暖下冷的逆溫現(xiàn)象。這種逆溫現(xiàn)象黎明前最強,日出后逆溫層自下而上消失平流逆溫暖空氣水平移動到冷的地面或冷的水面上,會發(fā)生接觸冷卻作用,愈近地面的空氣降溫愈多,而上層空氣受冷地表面的影響小,降溫減少,于是產(chǎn)生逆溫

5、現(xiàn)象。這種因空氣平流產(chǎn)生的逆溫,稱為平流逆溫鋒面逆溫鋒面逆溫是由于鋒面上下冷暖空氣的溫度差異而形成的逆溫地形逆溫主要由地形造成,主要發(fā)生在盆地和谷地中。由于山坡散熱快,冷空氣沿山坡下沉到谷底,谷底原來的暖空氣被冷空氣抬擠上升,從而出現(xiàn)氣溫倒置現(xiàn)象3.逆溫的影響有利影響不利影響抑制沙塵暴的發(fā)生;逆溫出現(xiàn),空氣平穩(wěn),高空能見度高,對飛機的飛行極為有利;逆溫是一種氣候資源空氣流動被抑制,加重大氣污染;容易產(chǎn)生大霧、陰雨、凍雨等惡劣天氣;近地面能見度降低,影響交通安全考點二大氣的受熱過程1.大氣受熱過程原理的應(yīng)用(1)解釋溫室氣體大量排放對全球變暖的影響(2)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐,提高生產(chǎn)效益利用溫室大

6、棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜;利用煙霧防霜凍,溫室內(nèi)增加二氧化碳不僅可以增強光合作用,還可以提高溫度;果園中鋪沙或鵝卵石不但能防止土壤水分蒸發(fā),還能增加晝夜溫差,有利于水果的糖分積累等。(3)解釋自然現(xiàn)象和自然規(guī)律晴天的氣溫日較差較陰天大,是因為晴天白天大氣的削弱作用較弱,溫度高,夜晚大氣逆輻射作用弱,溫度低;海拔高的山區(qū)太陽輻射強,原因是空氣稀薄,大氣的削弱作用弱;地面得到太陽輻射能的多寡與大氣削弱作用強弱相關(guān);大氣散射作用與某些自然現(xiàn)象相關(guān),如朝霞和夕陽的形成、“晨昏蒙影”;等。2.利用大氣削弱作用原理分析某地區(qū)太陽輻射多寡的方法(1)高海拔地區(qū)(如青藏高原地區(qū))(2)內(nèi)陸地區(qū)(如我國西北地區(qū))(3)

7、濕潤內(nèi)陸盆地(如四川盆地)3.運用大氣受熱過程原理分析晝夜溫差大小的方法(1)地勢高低:地勢高大氣稀薄白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱晝夜溫差大。(2)天氣狀況:晴朗的天氣條件下,白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱晝夜溫差大。(3)下墊面性質(zhì):下墊面的比熱容大地面增溫和降溫速度都慢晝夜溫差小,如海洋的晝夜溫差一般小于陸地。考點三熱力環(huán)流與風(fēng)1.常見的熱力環(huán)流形式及其影響 圖示海陸風(fēng)影響:使濱海地區(qū)氣溫日較差減小,降水增多 圖示山谷風(fēng)影響:在山谷和盆地常因夜間的山風(fēng)吹向谷底,使谷底和盆地內(nèi)形成逆溫層,阻礙了空氣的垂直運動,易造成大氣污染 圖示城市熱島環(huán)流影響:一般將綠化帶布局于

8、氣流下沉處或下沉距離以內(nèi),將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布局于氣流下沉距離之外2.風(fēng)向與風(fēng)力的判定(1)風(fēng)壓定律在北半球,背風(fēng)而立,高氣壓在右后方,低氣壓在左前方;在南半球,背風(fēng)而立,高氣壓在左后方,低氣壓在右前方。(2)風(fēng)向的判定方法第一步:在等壓線圖中,按要求畫出過該點的切線并作垂直于切線的虛線箭頭(由高壓指向低壓,但并非一定指向低壓中心),表示水平氣壓梯度力的方向。第二步:確定南、北半球后,面向水平氣壓梯度力的方向向右(北半球)或左(南半球)偏轉(zhuǎn)3045角(近地面風(fēng)向可依此角度偏轉(zhuǎn),若為高空,則偏轉(zhuǎn)90),畫出實線箭頭,即為經(jīng)過該點的風(fēng)向。如下圖所示(以北半球氣壓場為例)。(3)風(fēng)力的判讀風(fēng)力

9、的大小取決于水平氣壓梯度力的大小,因此,等壓線密集處水平氣壓梯度力大風(fēng)力大。如上圖,風(fēng)力:ABCD。要注意不同圖幅上的氣壓梯度和比例尺兩種情況的變化。在不同地圖中,相同圖幅、相同等壓距的地圖相比,比例尺越大,表示單位距離間的等壓線就越密集,則風(fēng)力越大;比例尺越小,表示單位距離間的等壓線就越稀疏,則風(fēng)力越小。如下圖A、B、C、D處風(fēng)力的大小是ABCD。 實踐探究探究難得見一面,請把真身現(xiàn)等壓面圖的判讀探究典例情境設(shè)題冬季,亞洲陸地輻射冷卻很快,形成干冷的西伯利亞高壓(又稱亞洲高壓),幾乎控制全部亞洲大陸。它是大陸反氣旋的中心和干冷的極地大陸氣團源地,也是冬季大陸季風(fēng)的源地。夏季,亞洲陸地受熱低壓

10、控制,夏威夷高壓西伸北進,勢力最強,影響范圍最大,形成了從北太平洋高壓的西部邊緣吹向亞洲東部的東南季風(fēng)。下圖示意2019年某日東亞部分地區(qū)500百帕等壓面的高度分布。 設(shè)問探究(1)判斷圖示季節(jié)上海5 610 m高空的風(fēng)向。(2)比較北京、上海、香港、長沙、青島五個城市海平面氣壓的高低。(3)推測圖示時刻北京的天氣狀況,并說明理由。探究流程由于地面冷熱不均引起的熱力環(huán)流,使等壓面發(fā)生彎曲,從而使得相同高度的氣壓值產(chǎn)生差異,即等壓面的海拔越高,與相同高度相比,其氣壓值越高。(1)圖示信息:上海附近500百帕等壓面的海拔南側(cè)高于北側(cè)上海附近高空氣壓:南側(cè)北側(cè)5 610 m高空水平氣壓梯度力由南指向

11、北受地轉(zhuǎn)偏向力影響,北半球風(fēng)向右偏,高空風(fēng)向與等壓線平行上海5 610 m高空的風(fēng)向為偏西風(fēng)。(2)500百帕等壓面的海拔越高同海拔高空氣壓值越高;近地面氣壓與高空相反。圖示等壓面海拔由南向北降低高空:同海拔氣壓值由南向北降低近地面:氣壓由南向北遞增結(jié)合圖中城市的緯度位置五城市海平面氣壓高低排序為香港長沙上海青島北京。(3)接上面分析:北京500百帕等壓面的海拔較低近地面:北京氣壓較高受高壓影響天氣晴朗。答案(1)偏西風(fēng)。(2)香港長沙上海青島PC、PBPD。作一輔助線即可判定同一水平面(同一高度)上的氣壓高低,如圖1中C處比D處氣壓高;同理,A處氣壓低于B處。即PCPD、PBPA。綜上PBP

12、APCPD。(2)判讀氣流流向同一水平面,氣流總是從高氣壓流向低氣壓。圖1中近地面B處空氣流向A處。高空氣流方向與近地面相反。圖1中A處氣壓低,說明該地受熱,空氣膨脹,氣流上升;而B處氣壓高,說明該地較冷,空氣收縮,氣流下沉。圖1中的熱力環(huán)流呈順時針方向。(3)判斷下墊面的性質(zhì)判斷陸地與海洋(湖泊):夏季,等壓面下凹者為陸地、上凸者為海洋(湖泊)。冬季,等壓面下凹者為海洋(湖泊)、上凸者為陸地。判斷裸地與綠地:裸地同陸地,綠地同海洋。判斷城區(qū)與郊區(qū):等壓面下凹者為城區(qū)、上凸者為郊區(qū)。(4)判斷近地面天氣狀況和氣溫日較差等壓面下凹地區(qū),多陰雨天氣,氣溫日較差小,如圖1中A地;等壓面上凸地區(qū),多晴

13、朗天氣,氣溫日較差大,如圖1中B地。學(xué)科素養(yǎng)探究穿堂風(fēng)等你來材料一穿堂風(fēng)也叫過堂風(fēng),是氣象學(xué)中一種空氣流動的現(xiàn)象,簡單來說就是由于風(fēng)壓,流動于建筑物內(nèi)部空間的風(fēng)。在風(fēng)壓作用下,室外空氣從建筑物一側(cè)進入,貫穿內(nèi)部,然后從另一側(cè)流出。穿堂風(fēng)通常產(chǎn)生于建筑物間隙、高墻間隙、門窗相對的房間或相似的通道中。由于空氣流通兩側(cè)的大氣溫度不同,氣壓差異導(dǎo)致空氣快速流動;又由于建筑物等阻擋,大氣只能從間隙、門窗、走廊等提供的流通通道中快速通過。風(fēng)向一般為背陰處一側(cè)至有陽光一側(cè),風(fēng)速根據(jù)兩側(cè)溫度差決定,溫差越大,風(fēng)速越大,以春、秋季居多。下圖為穿堂風(fēng)形成示意圖。創(chuàng)新思維材料二居室南北對流,有穿堂風(fēng)自然是最舒服的納

14、涼方式。但專家提醒,夏季暑熱外蒸,人的汗液大泄、毛孔開放,特別是當(dāng)人處于疲勞狀態(tài)或熟睡時,此時人體體溫下降,氣血虛弱,如果不注意適當(dāng)保暖,任意長時間吹穿堂風(fēng),邪氣常會乘虛而入,易引起風(fēng)熱感冒、肩周炎等疾病。素養(yǎng)設(shè)問1.說出穿堂風(fēng)形成的原因。提示:(1)建筑物不同方向之間存在氣溫差。(2)氣溫差使建筑物不同方向之間產(chǎn)生氣壓差。(3)建筑物不同方向之間的氣壓差使空氣由高壓向低壓流動,從而產(chǎn)生穿堂風(fēng)。2.說出增強穿堂風(fēng)的可行性措施。提示:(1)可采取在空氣流通通道一側(cè)栽植樹木、開挖水塘等措施改變下墊面的比熱容,以增大空氣流通通道兩側(cè)的溫差。(2)可縮小空氣流通通道的寬度,增強“狹管效應(yīng)”,加快穿堂風(fēng)的速度。3.