2021高考地理人教版一轮复习教师用书：第二章第1讲　冷热不均引起大气运动

第二章　地球上的大气

第1讲　冷热不均引起大气运动

一、大气的受热过程

1.大气热源

(1)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.受热过程

(3)同样是“高处不胜寒”,不同地形的原因不同。平原高空大气是离地面较远,接收到的地面辐射较少造成的;高山地区的大气是地面热源太小而“供热不足”以及受高空风力大和云雾较多、削弱作用强的影响;高原上的大气是太阳辐射和地面辐射强而大气保温作用弱造成的。

二、热力环流

1.成因:太阳辐射的纬度分布不均,造成高低纬度间的热量差异。

2.形成过程

(2)空气垂直运动是近地面冷热不均导致的,水平运动是同一水平面上气压差异形成的。

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.风的受力状况与风向

考点一　大气的受热过程

(2017·全国Ⅰ卷,9~10)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。如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.① B.② C.③ D.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

思路点拨:第(1)题,材料提示图示四条曲线代表的是寒冷期气温变化,因此膜内温度要高于膜外温度,先排除③和④;枯雪年,降水少、云层薄,削弱和保温作用都弱,昼夜温差大,平均温度较低;丰雪年,反之。第(2)题,图示统计数据为“平均气温”,因此不能确定该地寒冷期的最低气温数值,A项错;①②曲线示意当地寒冷期丰、枯雪年的膜内平均温度日变化,差异较大,C项对;③④曲线示意当地寒冷期丰、枯雪年的平均气温日变化,差异较小,B项错;①②曲线和③④曲线变化差异明显,D项错。

答案:(1)B　(2)C

1.大气的受热过程

2.大气受热过程的原理应用

(1)利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉。如:高海拔地区——空气稀薄,大气的削弱作用弱,太阳能丰富;内陆地区——晴天多,阴雨天少,大气的削弱作用弱,太阳能丰富。

(2)分析昼夜温差大小的原因

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)在农业实践中的应用

①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜;②深秋利用烟雾防霜冻;③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.逆温的成因及其影响

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,如下图所示:

(2)逆温对地理环境的影响

4.影响气温的因素

(1)纬度位置→正午太阳高度、昼长→太阳辐射量→气温高低。

(2)大气环流

(3)下垫面

(4)人类活动

(2019·北京丰台二模)“山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”(唐·刘禹锡)。下图为大气受热过程示意图。据此回答(1)~(2)题:

(1)“数树深红出浅黄”的时节,下列说法可信的是(　　)

A.地球公转速度逐渐变慢

B.我国江南地区草长莺飞

C.“雪龙号”科考船前往南极考察

D.美国洛杉矶地区森林火险等级高

(2)“夜来霜”的形成原因是(　　)

A.①增强 B.②增强 C.③减弱 D.④减弱

解析:(1)C　(2)D　第(1)题,“数树深红出浅黄”反映的是秋冬季节。地球公转速度逐渐变快;我国江南地区树木凋零,此时南极地区为暖季,适合“雪龙号”科考船前往考察;美国洛杉矶为地中海气候,此时温和多雨,森林火险等级低;所以C项正确。第(2)题,结合所学知识可知,晴天晚上多霜,主要是由于云少,大气逆辐射弱,保温作用弱,气温骤降,易形成霜。读图可知,④是大气逆辐射,D项正确。

考点二　热力环流

(2019·江苏卷,19~20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(1)~(2)题:

(1)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.甲丁 B.乙丙 C.甲丙 D.乙丁

(2)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减小 C.③减小 D.④减小

思路点拨:第(1)题,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,故甲、丁正确。第(2)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太阳辐射,因此①减小、④增大,地面受到的太阳辐射减弱,增温减弱,因此地面辐射减弱,③减小。云层多,大气逆辐射增强,对地面的保温作用增强,②增大。

答案:(1)A　(2)C

1.热力环流中等压面图的判读

(1)气压高低的判读

①同一地垂直方向上,高度越高,气压越低。如图中,四地气压PA>PC,PB>PD。

②作一辅助线即可判定同一水平面(同一高度)上的气压高低,如图中C处比D处气压高;同理,A处气压低于B处,即PC>PD,PB>PA。

③综上可知,PB>PA>PC>PD。

(2)气流流向的判读

同一水平面上,气流总是从高气压处流向低气压处。如图,A处气压低,说明该处受热,空气膨胀,气流上升;而B处气压高,说明该处较冷,空气收缩,气流下沉。所以B处气流流向A处。高空气流运动方向与近地面的相反。

(3)判断下垫面的性质

①判断陆地与海洋(湖泊):夏季,等压面下凹处为陆地、上凸处为海洋(湖泊);冬季,等压面下凹处为海洋(湖泊)、上凸处为陆地。

②判断裸地与绿地:裸地同陆地,绿地同海洋。

③判断城区与郊区:等压面下凹处为城区,上凸处为郊区。

(4)判断近地面天气状况和气温日较差

等压面下凹的地区多阴雨天气,气温日较差小;等压面上凸的地区多晴朗天气,气温日较差大。

2.常见的热力环流形式及其影响

【教师备用】(2019·山东枣庄高三月考)下图为某山区降水量日变化统计图。据此回答(1)~(2)题:

(1)图中显示的降水特点是(　　)

A.山顶夜雨少

B.河谷盆地昼雨多

C.河谷盆地日降水量变幅大

D.从河谷盆地到山顶,日降水量减少

(2)造成山顶与河谷盆地降水日变化差异的根本原因是(　　)

A.山顶与河谷盆地地形起伏不同

B.太阳辐射的纬度分布不均

C.山顶与河谷盆地植被状况

D.山顶与河谷盆地气温的差异

解析:(1)A　(2)D　第(1)题,据图中降水量特征可知,山顶降水主要集中在白天,夜雨较少,故A项正确;河谷盆地夜雨较多,故B项错误;山顶日降水量变幅较大,故C项错误;山顶降水量大于河谷盆地,故D项错误。第(2)题,据图可知,山顶夜雨少,昼雨多,原因是山顶白天气温较高,气流上升形成对流雨。河谷盆地夜晚盛行上升气流、多夜雨;白天盛行下沉气流,多晴朗天气。故D项正确。

　(2019·山东济南历城月考)下图为某湖泊(阴影部分)示意图。据此回答(1)~(2)题:

(1)下列各图示意湖泊与周边陆地之间的热力环流剖面,与实际情况最相符的是(　　)

A.甲、乙 B.丙、丁 C.甲、丙 D.乙、丁

(2)度假村建在湖泊岸边对游人的吸引力强,主要原因是(　　)

A.湖区晴天多,光照充足 

B.湖区昼夜风小

C.湖区温差大 

D.湖区湿度大,空气清新

解析:(1)B　(2)D　第(1)题,受湖陆热力性质差异影响,湖泊(阴影部分)白天气温低,气流下沉;夜晚气温比陆地高,气流上升。湖泊与周边陆地之间的热力环流剖面,与实际情况最相符的是丙、丁,B项正确。第(2)题,度假村建在湖泊岸边对游人的吸引力强,主要原因是湖区湿度大,空气清新,D项对。湖区水汽多,可能阴天多,A项错。湖区昼夜风大,B项错。湖区受湖泊调节作用,温差小,C项错。

考点三　大气的水平运动

(2018·北京卷,6)下图为北半球某日02时海平面气压分布图(单位:百帕)。读图,回答下题:

据图推断(　　)

A.北京风速大,风向偏东南

B.甲地可能出现强降水天气

C.极地气温低,气压值最高

D.热带太平洋洋面生成台风

思路点拨:据图判断,甲地位于低压(气旋)中心,且等压线密集,气流上升强烈,水汽凝结,易成云致雨,形成强降水天气,B项正确;北京位于高压(反气旋)中心的东部附近,等压线较稀疏,风速较小,A错误;根据等压线数值可知,此时气压最高值出现在北京的西北部,即亚洲的蒙古、西伯利亚一带,C错误;此时北半球为冬季,而热带太平洋的台风主要生成于夏秋季节,D错误。

答案:B

1.风向和风力

(1)风向是指风吹来的方向。如西北风是从西北吹向东南的风,南风是从南向北吹的风。

(2)风向表示方法:可用四种方法表示风向,如下图所示:

(3)在气压场中画风向的方法。

①画水平气压梯度力:在等压线图中,按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压),表示水平气压梯度力的方向。

②画出实际风向:北半球向右偏,南半球向左偏。近地面偏转30°~45°,高空偏转90°。

③下图所示为北半球近地面风向的画法。

(4)风力大小判定:在同一幅图中,等压线密集,单位距离间的气压梯度大,风力大;等压线稀疏,单位距离间的气压梯度小,风力小。在不同等压线图中,相同图幅、相同等压距的地图相比,比例尺越大,表示单位距离间的气压梯度越大,风力越大;比例尺越小,表示单位距离间的气压梯度越小,风力越小。

(5)风向的应用:根据风向与等压线的关系可以定南北半球、定气压高低、定三力、定近地面或高空。

2.影响风力大小的因素

　(2019·南安六校联考)下图为某时亚洲局部地区海平面等压线(单位:hPa)分布图。据此回答(1)~(2)题:

(1)此时乙地盛行(　　)

A.西北风 B.东南风 

C.东北风 D.西南风

(2)与北京相比,此时甲地(　　)

A.风力较小 B.大气逆辐射强

C.气压差异明显 D.昼夜温差大

解析:(1)D　(2)B　第(1)题,读图,乙地西北方向有风向图,风总是由高压吹向低压,说明此时乙地西北方向的闭合等压线为低压中心,则乙地南部气压高、北部气压低,水平气压梯度力垂直于等压线由南向北,再根据北半球右偏,形成西南风,D项正确。第(2)题,与北京相比,此时甲地等压线密集,风力较大,A项错误;图中甲与北京之间的虚线为低压向外延伸出来的低压槽,该处形成锋面气旋天气系统,甲位于冷锋的后方,多阴雨天气,所以大气逆辐射强,B项正确;在同一条等压线上,气压差异不明显,C项错误;昼夜温差小,D项错误。

【教师备用】(2019·浙江绍兴高三模拟)下图示意某等高面。M、N为等压线,其气压值分别为PM、PN,M、N之间的气压梯度相同。①~⑧是只考虑水平受力,不计空气垂直运动时O点空气运动的可能方向。据此回答(1)~(2)题:

(1)若此图表示北半球,PM>PN,则O点风向为(　　)

A.⑥或⑦ B.②或⑥ 

C.④或⑧ D.③或④

(2)若此图表示高空等高面,PM<PN,则O点风向为(　　)

A.③或④ B.②或⑧ 

C.③或⑦ D.⑥或⑦

解析:(1)A　(2)C　第(1)题,北半球近地面风向受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响,风向斜穿等压线,若在近地面,风向为⑥,若在高空,风向为⑦。第(2)题,高空只受水平气压梯度力和地转偏向力影响,风向平行于等压线,若在北半球,风向为③,若在南半球,风向为⑦。

等压线图的判读

(2016·江苏卷,5)2016年1月24日,一股强大的寒潮影响我国。下图为该日8时亚洲部分地区海平面气压形势图。读图,回答下题:

此时我国(　　)

A.各地均受强大高压脊控制

B.北方普遍降温降雪

C.三亚风力大于昆明

D.北京、上海风向基本相同

从图中可以看出我国各地并不都是在高压脊控制之下,此时我国北方大部分地区受高压控制,降雪较少,三亚比昆明的等压线稀疏,所以风力比昆明小。根据等压线的方向可以作出北京和上海的风向。两地的等压线方向差不多,所以风向基本相同。

答案:D

等压线图是等值线图的一种,表示在同一海拔上气压水平分布状况的图。在同一水平面上,每一条等压线上的气压值相等。

1.判读气压形式

(1)低压中心(如图1中乙处):等压线呈闭合曲线,中心气压比四周气压低(中心为上升气流)。

(2)高压中心(如图1中甲处):等压线呈闭合曲线,中心气压比四周气压高(中心为下沉气流)。

(3)高压脊(如图1中丙处):高气压延伸出来的狭长区域,连接最大各点的连线叫脊线。

(4)低压槽(如图1中丁处):低气压延伸出来的狭长区域,连接最大各点的连线叫槽线。

(5)鞍:两个低压和两个高压交汇处,其气压值比高压中心低,比低压中心高。

2.判断风向

首先明确高低气压;其次确定气压梯度力的方向;最后根据南、北半球偏向得出风向。

3.判断南、北半球

(1)风向在水平气压梯度力的右侧——北半球。

(2)风向在水平气压梯度力的左侧——南半球。

4.判断风力(风速)大小

(1)等压线密集——气压梯度力大——风力大(如图2中乙地)。

(2)等压线稀疏——气压梯度力小——风力小(如图2中甲地)。

5.判断季节

(1)夏季(北半球7月、南半球1月)大陆内部一般为低压。

(2)冬季(北半球1月、南半球7月)大陆内部一般为高压。

6.判断天气状况

(1)由高纬吹向低纬的风——寒冷干燥。

(2)由低纬吹向高纬的风——温暖湿润。

(3)低气压过境时,多阴雨天气;高气压过境时,多晴朗天气。

(4)低压中心和低压槽控制区多阴雨天气,如图1中乙处和丁处;高压中心和高压脊控制区多晴朗天气,如图1中甲处和丙处。

下图示意某区域2018年某月29日08时海平面气压形势。图示天气系统正以75千米/小时的速度东移。据此回答(1)~(2)题:

(1)图示M地29日08时的风向为(　　)

A.东北风 B.西北风 C.东南风 D.西南风

(2)与29日08时相比,M地风向基本逆转的时间大致是(　　)

A.29日14时 B.29日20时

C.30日02时 D.30日08时

解题思路:第(1)题,由图可知闭合曲线里为一局部高压中心。M地位于高压中心东侧,该处水平气压梯度力大致指向东,北半球水平运动物体右偏,则风向为西北风。第(2)题,图中M点西侧的高压中心和M点大致相隔10个经度,与29日08时相比,风向基本逆转时,M点应位于该高压中心的西侧对称点附近,即该高压中心东移20个经度;结合图中M地纬度可大致计算出东移20个经度的距离,再结合75千米/小时的速度,可计算出约耗时24小时以上。

答案:(1)B　(2)D