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全国通用高中地理一轮复习 第三单元 地球上的大气 课件
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这是一份全国通用高中地理一轮复习 第三单元 地球上的大气 课件，共60页。PPT课件主要包含了必备知识通关，考点2大气的运动，“双一流”名校冲刺，解题能力提升，考情解读，知识体系构建，答题思维等内容，欢迎下载使用。
考点1 大气的垂直分层与大气的受热过程
考点3 天气与气候
主题情境 知识迁移——从城市热岛到城市冷岛
考法1 大气受热过程分析
考法2 天气系统的形成与影响分析
考法3 区域气候特征及其影响分析
考点1 大气的垂直分层与大气的受热 过程考点2 大气的运动考点3 天气与气候
考点1 大气的垂直分层与大气的受热过程
一、大气垂直分层1.大气垂直分层及各层特点
具体见下图,地球上的大气从地面向上可以划分为对流层(①)、平流层(②)和高层大气(③)。
2.对流层气温的垂直变化及其影响地面是近地面大气主要、直接的热源,故对流层大气温度随高度增高而降低,大致每升高1千米气温下降6 ℃。该层大气上部冷、下部热,有利于空气的对流运动(见图A)。有时大气上部与下部的温差减小,对流会有所减弱(见图B);有时上部的气温等于或高于下部的气温,对流会完全停止(见图C和图D),图D所示现象称为逆温现象。出现逆温现象时大气稳定,不利于大气污染物的扩散。
规律总结 逆温现象的影响
二、大气受热过程1.大气受热过程原理大气受热过程可用四种辐射、三个环节、两个作用说明,见下图。
(1)四种辐射:太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射。其中,太阳辐射为短波辐射,其他三种为长波辐射。(2)三个环节:太阳辐射穿过大气层,大部分到达地表,“太阳暖大地”即环节1;由于大气对地面辐射吸收能力强,故能“地面暖大气”(地面是近地面大气主要、直接的热源),即环节2;大气辐射射向宇宙空间,大气逆辐射射向地面(“大气暖大地”),即环节3。(3)两个作用:大气层中水汽、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用,即大气对太阳辐射的削弱作用;大气逆辐射对地面热量的补偿作用,即大气对地面起保温作用。
2.影响大气受热过程的主要因素
大气受热过程可以简化为上图所示。太阳辐射状况(甲)、地面状况(乙)和大气状况(丙)共同影响大气受热过程。
以上三种状况共同影响各地的大气受热过程,是各地冷热不均和大气运动的重要原因。
核心素养·地理实践力 大气受热过程原理在农业生产实践中的应用1.我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。2.我国新疆利用双层覆膜技术帮助葡萄越冬。3.华北地区农民在早春利用地膜覆盖技术进行农作物种植。4.干旱半干旱地区果农在果园中铺砂或鹅卵石,不但能减少土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果糖分的积累等。问题1:利用大气受热过程原理解释上述现象。试答:
提示:根据影响大气受热过程的主要因素,分析人类活动具体影响的大气受热过程中的环节。问题2:列举一些大气受热过程在生活中应用的场景,思考这些场景的共性特点。试答:提示:总结日常做题中遇到的各种大气受热现象,并对形成原因及过程进行分析。
3.气温的水平分布及时间变化(1)受太阳辐射分布影响,气温的水平分布具有由低纬向高纬递减的规律,等温线表现为平行于纬线,且数值由低纬向高纬递减的特点;在时间上,具有北半球1月(陆地)或2月(海洋)最低,7月(陆地)或8月(海洋)最高的季节变化特点和日出前后最低,午后2时最高的日变化特点。(2)受大气状况和地面状况的影响,气温在水平分布上和时间变化上具有复杂性,等温线分布往往会出现曲直、疏密、凹凸方向变化等,气温时间变化曲线也会出现陡缓变化和极值偏离等。(3)等温线图的判读:根据等温线上的数值,读出某点气温值或范围;根据等温线的弯曲状况,判断气温
的高低;根据等温线的疏密,判断气温差异的大小;根据等温线的闭合情况,判读高、低温中心的分布。具体的等温线的判读方法见读图帮的图形四。思维拓展 昼夜温差大小的分析
考点2 大气的运动
一、热力环流1.形成的根本原因:近地面冷热不均。2.形成过程:近地面冷热不均→空气的垂直运动→同一水平面上的气压差异→大气的水平运动(如下图所示)。
(1)近地面大气相对较冷导致大气下沉,近地面形成高压;近地面大气相对较热,近地面形成低压。(2)空气由高压流向低压,形成高空与近地面相反的气压、气流方向。需要注意,气压高低是同一水平面相比较而言的,气压有随海拔升高而降低的特点,近地面低压往往要比高空的高压气压值高。3.利用等压面描述热力环流,遵循“随着海拔升高气压降低,同一水平面比高低”的原则,图a为甲、乙两地等压面分布示意图,该图反映的热力环流状况如何呢?
具体判断步骤如图b所示。
经过分析可知,图a反映的热力环流状况如下图所示。
思维拓展 大气运动的常见表现形式大气运动结合不同尺度区域的环境特点会发生相应的变化,形成具体的运动形式,下图示意大气运动不同尺度的常见表现形式。从下图中不同尺度的大气运动来看,热力环流对它们的形成总是起着最基本的作用,所以掌握热力环流中气温、气压、气流方向对认识大气运动及天气和气候有着重要的意义。
4.典型案例(1)地势起伏——山谷风原理:白天山顶增温快,气压先降低,气流从山谷流向山顶;山顶海拔高,夜晚降温快,气流从山顶流向山谷。抓住白天或夜晚山顶和山谷“哪里先热或先冷”即可判断风向(如上图所示)。影响:在山谷或盆地,降水可能多出现在夜晚。
思维拓展 山谷风对山坡农业的影响
(2)海(湖)陆差异——海(湖)陆风原理:海(湖)陆热力性质差异导致陆地与海洋(湖)在白天与夜晚冷热形势相反,所以近地面白天吹海(湖)风,夜晚吹陆风。这个原理亦可解释沙漠和绿洲之间形成的昼夜相反的环流。影响:使滨海(滨湖)地区气温日较差减小。
(3)城郊差异——城郊风原理:城市中心相对郊区形成“热岛”,近地面风由郊区吹向市区。抓住市区和郊区的冷热差异即可作出判断。影响:一般将绿化带布置于气流下沉处或下沉距离以内,将卫星城或污染较重的工厂布局于气流下沉距离之外。
思维拓展 城市热岛的成因
二、风——大气水平运动1.同一水平面上,在水平气压梯度力的作用下风向由高压指向低压。水平运动的风受地转偏向力的影响,风向在北半球右偏(南半球左偏、赤道不偏)。受地面摩擦力的影响,近地面风的风向最终与等压线斜交;高空摩擦力较小(忽略不计),风向能够偏转至与等压线平行,如下图所示。
2.风力大小同一等压线图上:等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大;等压线越稀疏,水平气压梯度力越小,风力越小。思维拓展 风能资源的影响因素
三、大气环流大气环流主要包括三圈环流和季风环流。对于三圈环流,要重点掌握气压带、风带。1.气压带、风带(1)气压带、风带的分布归纳气压带、风带的分布特点,是认识气压带、风带的基本方法。①根据图a和热力环流原理可知,极地附近为高压,赤道附近为低压;观察图a可知,气压带是高低相间分布的,于是可以在图b中用“高低高低”标示北半球各气压带(甲、乙、丙、丁处)的性质。
②根据风从高压吹向低压、北半球向右偏的规则,可以在图b中绘制各风带(A、B、C处)的风向。③总结各气压带、风带分布特点,记住气压带、风带的位置。气压带(7个):赤道低气压带、副热带高气压带、副极地低气压带、极地高气压带,南北半球同纬度各一个(如图a,赤道低气压带除外)。风带(6个):信风带、西风带、极地东风带,南北半球同纬度各一个(如图a)。④根据热力环流原理,结合地面气压高低状况绘制垂直气流升降状况,进而连接成环流,最终制成三圈环流示意图(可以在图b左侧画出来）。
(2)气压带、风带的季节性移动受太阳直射点在南北回归线间的周年运动的影响,气压带、风带存在随季节移动的特点。就北半球而言,大致是夏季位置偏北,冬季位置偏南,与太阳直射点移动方向一致但移动幅度较小。下图示意气压带、风带夏季北移的情况。
(3)气压带、风带对气候的影响
2.季风环流(1)海陆分布与北半球冬、夏季气压中心
海陆热力性质差异导致冬、夏季海陆温度、气压形势出现较大差异,这就造成海陆分布形势下北半球冬、夏季气压中心发生变化。下面两图反映了亚欧大陆冬、夏季气压中心对气压带的切割作用。
这种切割作用在北美大陆等陆地上均有表现,只是强度有所不同。亚欧大陆是世界最大的陆地,其面对的是世界最大的海洋——太平洋,亚洲东部海陆热力性质差异最为明显,所形成的气压场及冬、夏季风向破坏了原有气压带、风带的分布格局,形成特有的季风环流。在亚洲东部以外也有类似季风的现象,但不能构成季风环流。(2)亚洲东部的季风环流海陆热力性质差异是形成季风的根本原因。冬季亚洲东部盛行西北季风、东北季风;夏季东亚盛行东南季风,南亚、东南亚盛行西南季风(东南信风越过赤道右偏而成的)。见下图。
四、天气系统1.封闭等压线的大气运动——低压、高压系统下图示意气旋与反气旋的形成与天气特征(以北半球为例)
2.冷暖空气交汇的大气运动——冷锋、暖锋和准静止锋
思维拓展 我国的两种准静止锋
3.中国锋面雨带推移过程我国季风区特指受夏季风影响较为明显的地区,指大兴安岭—阴山—贺兰山—巴颜喀拉山—冈底斯山以东、以南的地区。夏季风对我国季风区各地的影响主要表现在锋面雨带的推进过程。
注:图中的非阴影部分为我国的季风区。
4—5月夏季风登陆,华南地区进入雨季。6—7月锋面到达江淮地区,与北方冷空气相持一个月左右,江淮地区进入雨季(梅雨)。7—8月锋面到达华北、东北,华北、东北地区进入雨季,此时华北以南(长江中下游地区)多被副热带高压(脊)控制,气流下沉,降雨较少,形成伏旱,华南地区多台风降雨。之后锋面较快地撤离大陆。南方相较北方,夏季风登陆早,撤离迟,雨季长。夏季风过早推移到北方会造成北方洪涝,南方干旱;夏季风过晚推移到北方会造成北方干旱,南方洪涝。
五、大气运动与降水难易的关系有利于大气冷凝的运动一般有利于成云致雨,而这种运动多表现为不同成因的水汽上升运动,可用“两高易雨”来概括。一“高”指“吹向高纬的风”,由低纬吹向高纬的风挟带的水汽容易因冷凝而致雨,如盛行西风、东南季风等;另一“高”指“流向高空的气流”,如借助斜面上升的气团(地形雨)。紧抓“两高易雨”的原则,分析大气垂直运动状况是判断大气降水难易的常用方法。另外地面状况对降水也是有影响的,主要是对空气湿度或空气上升运动的影响。例如,暖流的增温、增湿作用,有利于降水的形成;有森林和水域的地方,湿度大,易形成降水;中心城区气温高,多上升气流,易形成降水。
考点3 天气与气候
天气是一定区域短时间内的大气状态(如冷暖、风雨、干湿、阴晴等)及其变化;气候是某一地区在多年内的大气平均状况或统计状态。气候一般变化不大,时间尺度为月、季、年、数年到数百年等。影响天气的因素主要有气团、锋面活动、高低气压(气旋或反气旋)以及下垫面性质等,如长江中下游地区受副热带高压的控制形成伏旱天气;影响气候的因素主要有纬度位置、大气环流、海陆位置、洋流、地形以及下垫面的性质等,如欧洲西部受西风带的影响,终年温和多雨。
1.气候的形成与分布(1)大气环流影响下的全球气候分布气压带、风带的分布与移动和季风环流构成了全球大气环流。大气环流形成全球气候的基本格局,这个格局可用气候模式图概括。图a为气压带风带与气候类型的关系示意图(以北半球为例),图b为气候模式图(以北半球为例)。
我们可以在图b最左侧标示相应的气压带、风带名称,指出受气压带、风带及其季节移动影响形成的气候类型,并从气压带、风带及其季节移动角度解释这些气候的形成原因。(2)特殊气候现象的分布及成因分析下垫面中的海陆分布、地形和洋流是局部气候形成的主要因素,具体表现为某些气候类型存在非地带性分布现象,因此下垫面因素是分析局部气候和非地带性地理现象成因的重要切入口。世界主要特殊气候现象的分布及成因如下表所示:
2.天气与气候特征的描述描述天气特征的要素有气温、降水、阴晴、湿度、风向与风力等;描述气候特征的要素有气温、降水等。
(1)通过气候资料统计图(表)描述气温和降水特征对气温和降水的描述一般要根据气候资料统计图(表)来完成。
(2)通过等值线图描述气温和降水特征一般沿着垂直于等值线的方向描述其变化趋势和最值,沿着等值线的延伸方向描述其转折特点,关注重要等值线分布的具体位置特点,关注等值线闭合区域与邻近等值线数值变化的特点。一般而言,大尺度区域气温和降水等值线的变化规律受大气环流影响,如欧洲西部受西风影响年降水量由西部向东部递减。局地气温与降水等值线的变化主要受地面状况的影响,如天山北坡山腰处降水量大于山麓处,主要是受山地对气流的抬升作用影响。具体的等降水量线的判读方法见读图帮的图形四。
3.气候特征的比较与表述下表为纽约和西雅图各月气温数据统计表(单位:℃)。相比于纽约,描述西雅图的气温特点,应当以西雅图为主,从冬季、夏季以及全年气温变化角度进行描述,描述语句中多用“高低、多少”等关键词,而不用“温和”等主观体验性词语,其描述为:与纽约相比,西雅图夏季气温较低,冬季气温较高,气温年较差较小。
如果把比较的对象纽约去掉,仅以下表(单位:℃)来描述西雅图的气温特点,就可以用温和、寒冷等主观体验性词语了,其描述为:夏季凉爽,冬季温和,气温年较差较小。
思维拓展 气候差异的成因分析1.气温差异的成因(1)如果是相距较远的南北两地,则造成其年均温差异的主要因素一般考虑纬度。(2)如果是相距较远的东西两地,则造成其年(日)均温差异的主要因素一般考虑海陆位置(距海远近)。如果某地与同纬度其他地区相比,冬温明显偏高,则该地可能有高大山脉对冬季风起阻挡作用;如果夏温明显偏低,则该地可能位于山地或高原。
(3)如果是分别位于同纬度大陆东西两岸的两地,则其气温差异一般要考虑洋流因素。(4)如果是距离较近的两地,其气温有明显差异,一般考虑地形因素。2.降水差异的成因(1)如果是相距较近的两地,其降水有明显差异,一般考虑地形(迎风坡、背风坡)因素。(2)如果是分别位于大陆东西两岸的两地,其降水有明显差异,除考虑大气环流因素外,一般还要考虑洋流因素。
4.用气压形势图判读天气变化下图为12月某日我国气压形势图(单位:hPa)。读图步骤如下:
(1)确定高低压总形势,即确定气流运动的大势,从而明确天气变化的趋势。图中乌鲁木齐东北方向为高压中心,中心气压在1 040百帕以上,呼和浩特东北部有低压中心,中心气压小于995百帕,此时我国主要受西北风影响,天气变冷的趋势明显。(2)关注气压中心、锋面、高压脊、低压槽的移动路径,为准确判断某地天气变化做好准备。图中高压中心A及高压脊c附近天气晴冷,低压中心B及低压槽a、b处(有锋面)多阴雨天气。(3)关注等压线的走向和疏密情况,以判断风向和风力大小。图中Ⅰ处等压线较Ⅱ处密集,风力更大;e处吹西北风。下图示意天气形势图判读时应关注的一些要点。
近些年来,高考试题常采用不同时间的多幅天气形势图叠加的方法考查天气变化,这能更直观和准确地帮助考生认识天气变化过程。具体的等压线的判读方法见读图帮的图形四。规律总结 一般来说,无论是北半球还是南半球,气旋中心东侧的低压槽处形成暖锋,西侧的低压槽处形成冷锋,只不过南北半球冷锋和暖锋的锋前、锋后位置相反。
考法1 大气受热过程分析考法2 天气系统的形成与影响分析考法3 区域气候特征及其影响分析
考法1 大气受热过程分析
示例1 [2020全国卷Ⅱ]对我国甘肃某绿洲观测发现,在天气稳定的状态下,会季节性出现绿洲地表温度全天低于周边沙漠的现象。下图呈现该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化。据此完成(1)—(3)题。
(1)图示观测时段内 A.正午绿洲和沙漠长波辐射差值最大B.傍晚绿洲降温速率大于沙漠C.凌晨绿洲和沙漠降温速率接近D.上午绿洲长波辐射强于沙漠(2)导致绿洲夜间地表温度仍低于沙漠的主要原因是绿洲①白天温度低 ②蒸发(腾)多 ③空气湿度大 ④大气逆辐射强A.①② B.②③ C.③④ D.①④(3)这种现象最可能发生在A.1—2月B.4—5月C.7—8月D.10—11月
答案 （1）C （2）A （3）C
高考溯源 高考考查大气的受热过程原理时,材料一般从不同下垫面温度的日变化切入,分析温度差异的成因,如本示例以沙漠和绿洲两种不同下垫面的温度日变化为背景,考查两下垫面温度差异;2017全国卷Ⅰ9—11题设置当地寒冷期丰、枯雪年膜内温度的日变化曲线,判断其分别对应的下垫面。解答这类题的关键是把握影响地(气)温的因素。分析思路如下:
示例2 [2019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A.寒温带针叶林地带B.温带落叶阔叶林地带C.亚热带常绿阔叶林地带D.热带雨林地带
(3)在下垫面温度决定水汽凝结高度的区域,积云的云底高度低值多出现在A.日出前后B.正午C.日落前后D.午夜答题思维
答案 （1）C （2）D （3）A
考法2 天气系统的形成与影响分析
示例3 [2020山东地理卷]阅读图文材料,完成下列要求。 露点是空气因冷却而达到饱和时的温度,其数值越大,反映空气中水汽含量越大。一般情况下,温度相同时湿空气要比干空气密度小。两个温度相近的干、湿气团相遇所形成的锋,称为干线。下图为北美洲部分地区某时刻主要气象要素分布形势示意图,来自极地、太平洋和墨西哥湾的三种性质不同的气团,在落基山以东平原地区交绥形成三个锋:冷锋、暖锋和干线。
(1)用符号在图中适当位置绘出冷锋、暖锋。(2)分析图中干线附近产生降水的原因。(3)说明图示区域地形对干线形成的影响。答题思维
答案 (1)准确判断冷锋、暖锋位置,并用冷锋、暖锋符号绘制。如下图所示。
(2)干线东、西两侧温度相近的干、湿气团相遇,东侧的湿气团密度小,位于干气团之上,湿气团被迫抬升;抬升过程中,随高度增加,气温降低(达到露点后),形成降水。(3)本区西部分布有南北向高大山地,来自太平洋的气团,在山地西侧的迎风坡降水后,湿度减小,越过高大山地在背风坡下沉增温;本区中部为面积广大的平原,地势平坦,下垫面性质均一,利于东侧墨西哥湾湿热气团的快速深入,气团性质变化小。(温度相近的两个干湿气团交绥形成干线。)
思维拓展 本试题与2018全国卷Ⅱ第37题和2018全国卷Ⅲ第37题极其相似,其命题有如下特点。(1)注重考查基础知识,如示例第(1)问考查冷暖锋的概念及符号表达,2018全国卷Ⅲ第37题第(1)问考查气压系统的判断,故考生在复习中一定要重视基础知识。(2)围绕某种天气系统由表及里,层层设问,引导考生运用相关地理知识和地理思维,建立与设问相关的新地理知识。如示例第(2)(3)问围绕气象要素的分布创设陌生的情境——干线,展开设问。考生可将陌生的干线联系至冷暖锋知识,即可生成“干线的形成和干线影响的天气”知识,从而进行解题。
考法3 区域气候特征及其影响分析
1.影响气温的因素分析思路:
2.影响降水的因素分析思路:
3.知识升华:降水的实质是水汽的凝结,故一般考虑:①水汽;②凝结。
示例4 [2020全国卷Ⅱ]如图所示,乌拉尔山脉绵延于西西伯利亚平原与东欧平原之间。西西伯利亚平原的大部分比东欧平原降水少。乌拉尔山脉两侧自北向南都依次分布着苔原、森林、森林草原和草原等自然带,但在同一自然带内乌拉尔山脉两侧的景观、物种组成等存在差异。据此完成(1)—(2)题。(1)西西伯利亚平原的大部分比东欧平原降水少,是由于其①距水汽源地远②受北冰洋沿岸洋流影响小 ③地势南高北低④水汽受乌拉尔山脉的阻挡A.①② B.②③C.③④ D.①④
(2)西西伯利亚平原年降水量南北差异较小,但南部较干,主要原因是南部A.沼泽分布少 B.太阳辐射强 C.河流向北流 D.远离北冰洋答题思维
答案 （1）D （2）B思维拓展 高考对于降水的考查,侧重于降水的成因和影响。对降水成因的考查集中在大气环流和地形对降水的影响等方面。解答此类问题的关键在于领悟降水的实质是水汽的凝结,从水汽的多少(来源)和空气上升运动等方面分析即可。例如第(1)题考查南北走向的乌拉尔山脉东西两侧平原的降水差异,考生只需将湿润西风(水汽)和地形对其的影响加以分析即可。
示例5 [2020天津地理卷]读图文材料,回答下题。 贵州省自然环境复杂多样,岩溶地貌广布,旅游开发是当地脱贫致富的重要途径。
兴义与铜仁相比,冬季气温高,夏季气温低,分析其形成原因。答题思维
答案 兴义比铜仁纬度低,冬季获得太阳辐射量较大(正午太阳高度更大,昼长更长);受冬季风影响较小。所以兴义气温较高。夏季,两地获得太阳辐射量相近(兴义正午太阳高度更大,昼长较短);但兴义海拔较高。所以兴义气温较低。思维拓展 高考中对气温的考查集中在分析气温的影响因素上,一般较多涉及纬度、地形对气温的影响。解题的关键是根据材料信息,结合影响气温的因素具体分析。比如,本示例材料中有纬度和海拔信息,分析纬度和海拔对气温的影响即可,而不必所有因素逐一分析。
主题情境 知识迁移——从城市热岛到 城市冷岛
“双一流” 名校冲刺
主题情境 知识迁移——从城市热岛到城市冷岛
冷岛效应是指某一区域温度低于其周围区域及该区域所在地的平均温度的现象,即相对于周围环境该区域是一个冷源,形成一种与热岛效应相反的冷岛效应。城市中的水域和绿地冷岛效应明显,被人们称为城市“蓝绿空间”冷岛效应。水体对热岛效应的缓解强于绿地,而水体与绿地混合配置对热岛效应的缓解作用又强于水体。 探究设问 (1)试画出城市绿地冷岛效应示意图。(2)简述研究城市“蓝绿空间”冷岛效应的意义。(3)为使冷岛效应最大化,请你说明如何合理布局城市“蓝绿空间”。
解题思路 (1)联系热力环流的示意图,并结合冷岛效应的概念画出示意图。(2)从缓解热岛效应方面分析。(3)从水域、绿地及城市土地利用方面考虑。参考答案
考点1 大气的垂直分层与大气的受热过程
考点3 天气与气候
主题情境 知识迁移——从城市热岛到城市冷岛
考法1 大气受热过程分析
考法2 天气系统的形成与影响分析
考法3 区域气候特征及其影响分析
考点1 大气的垂直分层与大气的受热 过程考点2 大气的运动考点3 天气与气候
考点1 大气的垂直分层与大气的受热过程
一、大气垂直分层1.大气垂直分层及各层特点
具体见下图,地球上的大气从地面向上可以划分为对流层(①)、平流层(②)和高层大气(③)。
2.对流层气温的垂直变化及其影响地面是近地面大气主要、直接的热源,故对流层大气温度随高度增高而降低,大致每升高1千米气温下降6 ℃。该层大气上部冷、下部热,有利于空气的对流运动(见图A)。有时大气上部与下部的温差减小,对流会有所减弱(见图B);有时上部的气温等于或高于下部的气温,对流会完全停止(见图C和图D),图D所示现象称为逆温现象。出现逆温现象时大气稳定,不利于大气污染物的扩散。
规律总结 逆温现象的影响
二、大气受热过程1.大气受热过程原理大气受热过程可用四种辐射、三个环节、两个作用说明,见下图。
(1)四种辐射:太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射。其中,太阳辐射为短波辐射,其他三种为长波辐射。(2)三个环节:太阳辐射穿过大气层,大部分到达地表,“太阳暖大地”即环节1;由于大气对地面辐射吸收能力强,故能“地面暖大气”(地面是近地面大气主要、直接的热源),即环节2;大气辐射射向宇宙空间,大气逆辐射射向地面(“大气暖大地”),即环节3。(3)两个作用:大气层中水汽、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用,即大气对太阳辐射的削弱作用;大气逆辐射对地面热量的补偿作用,即大气对地面起保温作用。
2.影响大气受热过程的主要因素
大气受热过程可以简化为上图所示。太阳辐射状况(甲)、地面状况(乙)和大气状况(丙)共同影响大气受热过程。
以上三种状况共同影响各地的大气受热过程,是各地冷热不均和大气运动的重要原因。
核心素养·地理实践力 大气受热过程原理在农业生产实践中的应用1.我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。2.我国新疆利用双层覆膜技术帮助葡萄越冬。3.华北地区农民在早春利用地膜覆盖技术进行农作物种植。4.干旱半干旱地区果农在果园中铺砂或鹅卵石,不但能减少土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果糖分的积累等。问题1:利用大气受热过程原理解释上述现象。试答:
提示:根据影响大气受热过程的主要因素,分析人类活动具体影响的大气受热过程中的环节。问题2:列举一些大气受热过程在生活中应用的场景,思考这些场景的共性特点。试答:提示:总结日常做题中遇到的各种大气受热现象,并对形成原因及过程进行分析。
3.气温的水平分布及时间变化(1)受太阳辐射分布影响,气温的水平分布具有由低纬向高纬递减的规律,等温线表现为平行于纬线,且数值由低纬向高纬递减的特点;在时间上,具有北半球1月(陆地)或2月(海洋)最低,7月(陆地)或8月(海洋)最高的季节变化特点和日出前后最低,午后2时最高的日变化特点。(2)受大气状况和地面状况的影响,气温在水平分布上和时间变化上具有复杂性,等温线分布往往会出现曲直、疏密、凹凸方向变化等,气温时间变化曲线也会出现陡缓变化和极值偏离等。(3)等温线图的判读:根据等温线上的数值,读出某点气温值或范围;根据等温线的弯曲状况,判断气温
的高低;根据等温线的疏密,判断气温差异的大小;根据等温线的闭合情况,判读高、低温中心的分布。具体的等温线的判读方法见读图帮的图形四。思维拓展 昼夜温差大小的分析
考点2 大气的运动
一、热力环流1.形成的根本原因:近地面冷热不均。2.形成过程:近地面冷热不均→空气的垂直运动→同一水平面上的气压差异→大气的水平运动(如下图所示)。
(1)近地面大气相对较冷导致大气下沉,近地面形成高压;近地面大气相对较热,近地面形成低压。(2)空气由高压流向低压,形成高空与近地面相反的气压、气流方向。需要注意,气压高低是同一水平面相比较而言的,气压有随海拔升高而降低的特点,近地面低压往往要比高空的高压气压值高。3.利用等压面描述热力环流,遵循“随着海拔升高气压降低,同一水平面比高低”的原则,图a为甲、乙两地等压面分布示意图,该图反映的热力环流状况如何呢?
具体判断步骤如图b所示。
经过分析可知,图a反映的热力环流状况如下图所示。
思维拓展 大气运动的常见表现形式大气运动结合不同尺度区域的环境特点会发生相应的变化,形成具体的运动形式,下图示意大气运动不同尺度的常见表现形式。从下图中不同尺度的大气运动来看,热力环流对它们的形成总是起着最基本的作用,所以掌握热力环流中气温、气压、气流方向对认识大气运动及天气和气候有着重要的意义。
4.典型案例(1)地势起伏——山谷风原理:白天山顶增温快,气压先降低,气流从山谷流向山顶;山顶海拔高,夜晚降温快,气流从山顶流向山谷。抓住白天或夜晚山顶和山谷“哪里先热或先冷”即可判断风向(如上图所示)。影响:在山谷或盆地,降水可能多出现在夜晚。
思维拓展 山谷风对山坡农业的影响
(2)海(湖)陆差异——海(湖)陆风原理:海(湖)陆热力性质差异导致陆地与海洋(湖)在白天与夜晚冷热形势相反,所以近地面白天吹海(湖)风,夜晚吹陆风。这个原理亦可解释沙漠和绿洲之间形成的昼夜相反的环流。影响:使滨海(滨湖)地区气温日较差减小。
(3)城郊差异——城郊风原理:城市中心相对郊区形成“热岛”,近地面风由郊区吹向市区。抓住市区和郊区的冷热差异即可作出判断。影响:一般将绿化带布置于气流下沉处或下沉距离以内,将卫星城或污染较重的工厂布局于气流下沉距离之外。
思维拓展 城市热岛的成因
二、风——大气水平运动1.同一水平面上,在水平气压梯度力的作用下风向由高压指向低压。水平运动的风受地转偏向力的影响,风向在北半球右偏(南半球左偏、赤道不偏)。受地面摩擦力的影响,近地面风的风向最终与等压线斜交;高空摩擦力较小(忽略不计),风向能够偏转至与等压线平行,如下图所示。
2.风力大小同一等压线图上:等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大;等压线越稀疏,水平气压梯度力越小,风力越小。思维拓展 风能资源的影响因素
三、大气环流大气环流主要包括三圈环流和季风环流。对于三圈环流,要重点掌握气压带、风带。1.气压带、风带(1)气压带、风带的分布归纳气压带、风带的分布特点,是认识气压带、风带的基本方法。①根据图a和热力环流原理可知,极地附近为高压,赤道附近为低压;观察图a可知,气压带是高低相间分布的,于是可以在图b中用“高低高低”标示北半球各气压带(甲、乙、丙、丁处)的性质。
②根据风从高压吹向低压、北半球向右偏的规则,可以在图b中绘制各风带(A、B、C处)的风向。③总结各气压带、风带分布特点,记住气压带、风带的位置。气压带(7个):赤道低气压带、副热带高气压带、副极地低气压带、极地高气压带,南北半球同纬度各一个(如图a,赤道低气压带除外)。风带(6个):信风带、西风带、极地东风带,南北半球同纬度各一个(如图a)。④根据热力环流原理,结合地面气压高低状况绘制垂直气流升降状况,进而连接成环流,最终制成三圈环流示意图(可以在图b左侧画出来）。
(2)气压带、风带的季节性移动受太阳直射点在南北回归线间的周年运动的影响,气压带、风带存在随季节移动的特点。就北半球而言,大致是夏季位置偏北,冬季位置偏南,与太阳直射点移动方向一致但移动幅度较小。下图示意气压带、风带夏季北移的情况。
(3)气压带、风带对气候的影响
2.季风环流(1)海陆分布与北半球冬、夏季气压中心
海陆热力性质差异导致冬、夏季海陆温度、气压形势出现较大差异,这就造成海陆分布形势下北半球冬、夏季气压中心发生变化。下面两图反映了亚欧大陆冬、夏季气压中心对气压带的切割作用。
这种切割作用在北美大陆等陆地上均有表现,只是强度有所不同。亚欧大陆是世界最大的陆地,其面对的是世界最大的海洋——太平洋,亚洲东部海陆热力性质差异最为明显,所形成的气压场及冬、夏季风向破坏了原有气压带、风带的分布格局,形成特有的季风环流。在亚洲东部以外也有类似季风的现象,但不能构成季风环流。(2)亚洲东部的季风环流海陆热力性质差异是形成季风的根本原因。冬季亚洲东部盛行西北季风、东北季风;夏季东亚盛行东南季风,南亚、东南亚盛行西南季风(东南信风越过赤道右偏而成的)。见下图。
四、天气系统1.封闭等压线的大气运动——低压、高压系统下图示意气旋与反气旋的形成与天气特征(以北半球为例)
2.冷暖空气交汇的大气运动——冷锋、暖锋和准静止锋
思维拓展 我国的两种准静止锋
3.中国锋面雨带推移过程我国季风区特指受夏季风影响较为明显的地区,指大兴安岭—阴山—贺兰山—巴颜喀拉山—冈底斯山以东、以南的地区。夏季风对我国季风区各地的影响主要表现在锋面雨带的推进过程。
注:图中的非阴影部分为我国的季风区。
4—5月夏季风登陆,华南地区进入雨季。6—7月锋面到达江淮地区,与北方冷空气相持一个月左右,江淮地区进入雨季(梅雨)。7—8月锋面到达华北、东北,华北、东北地区进入雨季,此时华北以南(长江中下游地区)多被副热带高压(脊)控制,气流下沉,降雨较少,形成伏旱,华南地区多台风降雨。之后锋面较快地撤离大陆。南方相较北方,夏季风登陆早,撤离迟,雨季长。夏季风过早推移到北方会造成北方洪涝,南方干旱;夏季风过晚推移到北方会造成北方干旱,南方洪涝。
五、大气运动与降水难易的关系有利于大气冷凝的运动一般有利于成云致雨,而这种运动多表现为不同成因的水汽上升运动,可用“两高易雨”来概括。一“高”指“吹向高纬的风”,由低纬吹向高纬的风挟带的水汽容易因冷凝而致雨,如盛行西风、东南季风等;另一“高”指“流向高空的气流”,如借助斜面上升的气团(地形雨)。紧抓“两高易雨”的原则,分析大气垂直运动状况是判断大气降水难易的常用方法。另外地面状况对降水也是有影响的,主要是对空气湿度或空气上升运动的影响。例如,暖流的增温、增湿作用,有利于降水的形成;有森林和水域的地方,湿度大,易形成降水;中心城区气温高,多上升气流,易形成降水。
考点3 天气与气候
天气是一定区域短时间内的大气状态(如冷暖、风雨、干湿、阴晴等)及其变化;气候是某一地区在多年内的大气平均状况或统计状态。气候一般变化不大,时间尺度为月、季、年、数年到数百年等。影响天气的因素主要有气团、锋面活动、高低气压(气旋或反气旋)以及下垫面性质等,如长江中下游地区受副热带高压的控制形成伏旱天气;影响气候的因素主要有纬度位置、大气环流、海陆位置、洋流、地形以及下垫面的性质等,如欧洲西部受西风带的影响,终年温和多雨。
1.气候的形成与分布(1)大气环流影响下的全球气候分布气压带、风带的分布与移动和季风环流构成了全球大气环流。大气环流形成全球气候的基本格局,这个格局可用气候模式图概括。图a为气压带风带与气候类型的关系示意图(以北半球为例),图b为气候模式图(以北半球为例)。
我们可以在图b最左侧标示相应的气压带、风带名称,指出受气压带、风带及其季节移动影响形成的气候类型,并从气压带、风带及其季节移动角度解释这些气候的形成原因。(2)特殊气候现象的分布及成因分析下垫面中的海陆分布、地形和洋流是局部气候形成的主要因素,具体表现为某些气候类型存在非地带性分布现象,因此下垫面因素是分析局部气候和非地带性地理现象成因的重要切入口。世界主要特殊气候现象的分布及成因如下表所示:
2.天气与气候特征的描述描述天气特征的要素有气温、降水、阴晴、湿度、风向与风力等;描述气候特征的要素有气温、降水等。
(1)通过气候资料统计图(表)描述气温和降水特征对气温和降水的描述一般要根据气候资料统计图(表)来完成。
(2)通过等值线图描述气温和降水特征一般沿着垂直于等值线的方向描述其变化趋势和最值,沿着等值线的延伸方向描述其转折特点,关注重要等值线分布的具体位置特点,关注等值线闭合区域与邻近等值线数值变化的特点。一般而言,大尺度区域气温和降水等值线的变化规律受大气环流影响,如欧洲西部受西风影响年降水量由西部向东部递减。局地气温与降水等值线的变化主要受地面状况的影响,如天山北坡山腰处降水量大于山麓处,主要是受山地对气流的抬升作用影响。具体的等降水量线的判读方法见读图帮的图形四。
3.气候特征的比较与表述下表为纽约和西雅图各月气温数据统计表(单位:℃)。相比于纽约,描述西雅图的气温特点,应当以西雅图为主,从冬季、夏季以及全年气温变化角度进行描述,描述语句中多用“高低、多少”等关键词,而不用“温和”等主观体验性词语,其描述为:与纽约相比,西雅图夏季气温较低,冬季气温较高,气温年较差较小。
如果把比较的对象纽约去掉,仅以下表(单位:℃)来描述西雅图的气温特点,就可以用温和、寒冷等主观体验性词语了,其描述为:夏季凉爽,冬季温和,气温年较差较小。
思维拓展 气候差异的成因分析1.气温差异的成因(1)如果是相距较远的南北两地,则造成其年均温差异的主要因素一般考虑纬度。(2)如果是相距较远的东西两地,则造成其年(日)均温差异的主要因素一般考虑海陆位置(距海远近)。如果某地与同纬度其他地区相比,冬温明显偏高,则该地可能有高大山脉对冬季风起阻挡作用;如果夏温明显偏低,则该地可能位于山地或高原。
(3)如果是分别位于同纬度大陆东西两岸的两地,则其气温差异一般要考虑洋流因素。(4)如果是距离较近的两地,其气温有明显差异,一般考虑地形因素。2.降水差异的成因(1)如果是相距较近的两地,其降水有明显差异,一般考虑地形(迎风坡、背风坡)因素。(2)如果是分别位于大陆东西两岸的两地,其降水有明显差异,除考虑大气环流因素外,一般还要考虑洋流因素。
4.用气压形势图判读天气变化下图为12月某日我国气压形势图(单位:hPa)。读图步骤如下:
(1)确定高低压总形势,即确定气流运动的大势,从而明确天气变化的趋势。图中乌鲁木齐东北方向为高压中心,中心气压在1 040百帕以上,呼和浩特东北部有低压中心,中心气压小于995百帕,此时我国主要受西北风影响,天气变冷的趋势明显。(2)关注气压中心、锋面、高压脊、低压槽的移动路径,为准确判断某地天气变化做好准备。图中高压中心A及高压脊c附近天气晴冷,低压中心B及低压槽a、b处(有锋面)多阴雨天气。(3)关注等压线的走向和疏密情况,以判断风向和风力大小。图中Ⅰ处等压线较Ⅱ处密集,风力更大;e处吹西北风。下图示意天气形势图判读时应关注的一些要点。
近些年来,高考试题常采用不同时间的多幅天气形势图叠加的方法考查天气变化,这能更直观和准确地帮助考生认识天气变化过程。具体的等压线的判读方法见读图帮的图形四。规律总结 一般来说,无论是北半球还是南半球,气旋中心东侧的低压槽处形成暖锋,西侧的低压槽处形成冷锋,只不过南北半球冷锋和暖锋的锋前、锋后位置相反。
考法1 大气受热过程分析考法2 天气系统的形成与影响分析考法3 区域气候特征及其影响分析
考法1 大气受热过程分析
示例1 [2020全国卷Ⅱ]对我国甘肃某绿洲观测发现,在天气稳定的状态下,会季节性出现绿洲地表温度全天低于周边沙漠的现象。下图呈现该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化。据此完成(1)—(3)题。
(1)图示观测时段内 A.正午绿洲和沙漠长波辐射差值最大B.傍晚绿洲降温速率大于沙漠C.凌晨绿洲和沙漠降温速率接近D.上午绿洲长波辐射强于沙漠(2)导致绿洲夜间地表温度仍低于沙漠的主要原因是绿洲①白天温度低 ②蒸发(腾)多 ③空气湿度大 ④大气逆辐射强A.①② B.②③ C.③④ D.①④(3)这种现象最可能发生在A.1—2月B.4—5月C.7—8月D.10—11月
答案 （1）C （2）A （3）C
高考溯源 高考考查大气的受热过程原理时,材料一般从不同下垫面温度的日变化切入,分析温度差异的成因,如本示例以沙漠和绿洲两种不同下垫面的温度日变化为背景,考查两下垫面温度差异;2017全国卷Ⅰ9—11题设置当地寒冷期丰、枯雪年膜内温度的日变化曲线,判断其分别对应的下垫面。解答这类题的关键是把握影响地(气)温的因素。分析思路如下:
示例2 [2019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A.寒温带针叶林地带B.温带落叶阔叶林地带C.亚热带常绿阔叶林地带D.热带雨林地带
(3)在下垫面温度决定水汽凝结高度的区域,积云的云底高度低值多出现在A.日出前后B.正午C.日落前后D.午夜答题思维
答案 （1）C （2）D （3）A
考法2 天气系统的形成与影响分析
示例3 [2020山东地理卷]阅读图文材料,完成下列要求。 露点是空气因冷却而达到饱和时的温度,其数值越大,反映空气中水汽含量越大。一般情况下,温度相同时湿空气要比干空气密度小。两个温度相近的干、湿气团相遇所形成的锋,称为干线。下图为北美洲部分地区某时刻主要气象要素分布形势示意图,来自极地、太平洋和墨西哥湾的三种性质不同的气团,在落基山以东平原地区交绥形成三个锋:冷锋、暖锋和干线。
(1)用符号在图中适当位置绘出冷锋、暖锋。(2)分析图中干线附近产生降水的原因。(3)说明图示区域地形对干线形成的影响。答题思维
答案 (1)准确判断冷锋、暖锋位置,并用冷锋、暖锋符号绘制。如下图所示。
(2)干线东、西两侧温度相近的干、湿气团相遇,东侧的湿气团密度小,位于干气团之上,湿气团被迫抬升;抬升过程中,随高度增加,气温降低(达到露点后),形成降水。(3)本区西部分布有南北向高大山地,来自太平洋的气团,在山地西侧的迎风坡降水后,湿度减小,越过高大山地在背风坡下沉增温;本区中部为面积广大的平原,地势平坦,下垫面性质均一,利于东侧墨西哥湾湿热气团的快速深入,气团性质变化小。(温度相近的两个干湿气团交绥形成干线。)
思维拓展 本试题与2018全国卷Ⅱ第37题和2018全国卷Ⅲ第37题极其相似,其命题有如下特点。(1)注重考查基础知识,如示例第(1)问考查冷暖锋的概念及符号表达,2018全国卷Ⅲ第37题第(1)问考查气压系统的判断,故考生在复习中一定要重视基础知识。(2)围绕某种天气系统由表及里,层层设问,引导考生运用相关地理知识和地理思维,建立与设问相关的新地理知识。如示例第(2)(3)问围绕气象要素的分布创设陌生的情境——干线,展开设问。考生可将陌生的干线联系至冷暖锋知识,即可生成“干线的形成和干线影响的天气”知识,从而进行解题。
考法3 区域气候特征及其影响分析
1.影响气温的因素分析思路:
2.影响降水的因素分析思路:
3.知识升华:降水的实质是水汽的凝结,故一般考虑:①水汽;②凝结。
示例4 [2020全国卷Ⅱ]如图所示,乌拉尔山脉绵延于西西伯利亚平原与东欧平原之间。西西伯利亚平原的大部分比东欧平原降水少。乌拉尔山脉两侧自北向南都依次分布着苔原、森林、森林草原和草原等自然带,但在同一自然带内乌拉尔山脉两侧的景观、物种组成等存在差异。据此完成(1)—(2)题。(1)西西伯利亚平原的大部分比东欧平原降水少,是由于其①距水汽源地远②受北冰洋沿岸洋流影响小 ③地势南高北低④水汽受乌拉尔山脉的阻挡A.①② B.②③C.③④ D.①④
(2)西西伯利亚平原年降水量南北差异较小,但南部较干,主要原因是南部A.沼泽分布少 B.太阳辐射强 C.河流向北流 D.远离北冰洋答题思维
答案 （1）D （2）B思维拓展 高考对于降水的考查,侧重于降水的成因和影响。对降水成因的考查集中在大气环流和地形对降水的影响等方面。解答此类问题的关键在于领悟降水的实质是水汽的凝结,从水汽的多少(来源)和空气上升运动等方面分析即可。例如第(1)题考查南北走向的乌拉尔山脉东西两侧平原的降水差异,考生只需将湿润西风(水汽)和地形对其的影响加以分析即可。
示例5 [2020天津地理卷]读图文材料,回答下题。 贵州省自然环境复杂多样,岩溶地貌广布,旅游开发是当地脱贫致富的重要途径。
兴义与铜仁相比,冬季气温高,夏季气温低,分析其形成原因。答题思维
答案 兴义比铜仁纬度低,冬季获得太阳辐射量较大(正午太阳高度更大,昼长更长);受冬季风影响较小。所以兴义气温较高。夏季,两地获得太阳辐射量相近(兴义正午太阳高度更大,昼长较短);但兴义海拔较高。所以兴义气温较低。思维拓展 高考中对气温的考查集中在分析气温的影响因素上,一般较多涉及纬度、地形对气温的影响。解题的关键是根据材料信息,结合影响气温的因素具体分析。比如,本示例材料中有纬度和海拔信息,分析纬度和海拔对气温的影响即可,而不必所有因素逐一分析。
主题情境 知识迁移——从城市热岛到 城市冷岛
“双一流” 名校冲刺
主题情境 知识迁移——从城市热岛到城市冷岛
冷岛效应是指某一区域温度低于其周围区域及该区域所在地的平均温度的现象,即相对于周围环境该区域是一个冷源,形成一种与热岛效应相反的冷岛效应。城市中的水域和绿地冷岛效应明显,被人们称为城市“蓝绿空间”冷岛效应。水体对热岛效应的缓解强于绿地,而水体与绿地混合配置对热岛效应的缓解作用又强于水体。 探究设问 (1)试画出城市绿地冷岛效应示意图。(2)简述研究城市“蓝绿空间”冷岛效应的意义。(3)为使冷岛效应最大化,请你说明如何合理布局城市“蓝绿空间”。
解题思路 (1)联系热力环流的示意图,并结合冷岛效应的概念画出示意图。(2)从缓解热岛效应方面分析。(3)从水域、绿地及城市土地利用方面考虑。参考答案
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