【红对勾】高三地理一轮复习 122对流层大气的受热过程及全球气压带、风带的分布和移动 讲与练课件 湘教版.ppt

第二讲对流层大气的受热过程及全球气压带 风带的分布和移动 要点一逆温现象 分类及其影响 难点 一般情况下 对流层温度上冷下热 但在一定条件下 对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象 即下冷上热现象 这种气温逆转的现象我们称之为 逆温 造成 逆温 现象的原因有很多种 一是地面辐射冷却 辐射逆温 下图表明了这种辐射逆温的生消过程 图a为正常气温垂直分布情形 在晴朗无云的夜间 地面辐射冷却很快 贴近地面的大气层也随之降温 离地面愈近 降温愈快 离地面愈远 降温愈慢 因而形成了自地面开始的逆温 图b 随着地面辐射冷却的加剧 逆温逐渐向上扩展 黎明时达最强 图c 日出后 太阳辐射逐渐增强 地面很快增温 逆温便逐渐自下而上消失 图d e 辐射逆温厚度从数十米到数百米 在大陆上常年都可出现 以冬季最强 冬季夜长 逆温层较厚 消失较慢 二是冷空气下沉 地形逆温 在山谷与盆地区域 由于冷却的空气会沿斜坡流入山谷和盆地 因而常使山谷和盆地的辐射逆温得到加强 往往持续数天而不会消失 三是空气平流 平流逆温 当暖空气水平移动到冷的地面或水面上 会发生接触冷却的作用 无论哪种条件造成的逆温 都会对大气质量造成很大的影响 这是因为逆温层的存在 造成局部大气上热下冷 阻碍了空气对流运动的发展 使大量烟尘 污染物 水汽凝结物等聚集在它的下面 使能见度变差 空气污染加重 尤其是城市及工矿区上空 由于凝结核多 易产生浓雾天气 有的甚至造成严重的大气污染事件 如光化学烟雾 特别提醒逆温现象对人类生产 生活的影响 出现多雾和晴朗干燥天气 早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系 它使能见度降低 给人们的出行带来不便 甚至出现交通事故 加剧近地面大气污染 由于逆温的存在 空气垂直对流受阻 就会造成近地面污染物不能及时扩散 从而危害人体健康 如果位于盆地内 将会更加严重 对航空造成影响 逆温现象如果出现在低空 多雾天气对飞机起降带来麻烦 而逆温现象如果出现在高空 却对飞机飞行极为有利 因为 逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展 飞机在飞行中不会有大的颠簸 飞行平稳 同时 万里晴空提高了能见度 使飞行更加安全 要点二大气对地面的保温作用 1 概念大气中的二氧化碳和水汽能大量吸收地面长波辐射 将热量保存在大气层中 并通过大气逆辐射的形式把热量返还给地面 这就是大气对地面的保温作用 2 过程 太阳暖大地 太阳辐射能是地球上最主要的能量来源 虽然需要穿过厚厚的大气 但大气直接吸收的太阳辐射能量很少 只有臭氧和氧原子吸收一部分波长较短的紫外线 水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线 而能量最强的可见光被吸收得很少 绝大部分透过大气射到地面 地面因吸收太阳辐射能而增温 太阳辐射是地面的直接热源 大地暖大气 地面增温的同时向外辐射能量 相对于太阳短波辐射 地面辐射是长波辐射 除少数透过大气返回宇宙空间外 绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收 使大气增温 地面是低层大气主要的直接热源 大气返大地 大气在增温的同时 也向外辐射热量 既向上辐射 也向下辐射 其中大部分朝向地面 称为大气逆辐射 大气逆辐射把热量还给地面 在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量 对地面起到了保温作用 图解大气对地面的保温作用 特别提醒 1 为什么同纬度地区 随海拔升高 气温降低 海拔越高 空气越稀薄 虽然随海拔升高 太阳辐射增强 但空气的保温作用较弱 地面失去的热量较获得的热量多 所以海拔越高 同纬度地区 气温越低 说明 海拔每升高1000米 温度下降6 指的是同纬度地区或某一地区随海拔增高 温度的变化情况 2 对流层高度的时空分布规律 对流层的高度取决于空气的对流运动的强度 空气对流运动的强度又取决于近地面空气温度的高低和空气上下层温差的大小 近地面温度的高低又取决于纬度高低 季节变化 天气变化等等 一般情况下 近地面大气温度高 对流层高度就大 纬度低 对流层高度大 纬度高 对流层高度小 同一地区 夏季 或白天 对流层高度大 冬季 或黑夜 对流层高度小 夏季 或白天 陆地上的对流层高度大于海洋上 冬季 或黑夜 相反 同纬度地区暖流流经的地区对流层高度大于寒流流经的地区 3 地球上气温适合人类生存的原因 日地距离适中 昼夜交替的周期不长 地球上有大气 4 大气热力作用与自然现象对流层大气温度随高度升高而降低 对流层大气热量主要来自地面辐射 平流层大气温度随高度升高而升高 平流层的臭氧大量吸收紫外线 夏季多云的白天气温比晴朗的白天低 云层具有反射作用 削弱到达地面的太阳辐射 多云的夜晚比晴朗的夜晚气温高 大气逆辐射强 可以减少地面热量的损失 晴朗的天空呈蓝色 霞 日出前和日落后天空明亮等 大气对太阳辐射的散射作用 树阴下 房间中无阳光直射仍然明亮 散射作用 冬季风速较大 因低纬度与高纬度相比 太阳高度大且白昼长 所以南北温差大 引起风速大 晴天的气温日较差大 白天晴朗 获得太阳辐射多 夜间大气逆辐射弱 地面热量损失大 交通信号中 红灯停 红光的波长较长 难被散射 穿透力强 以红灯为停止的信号灯更为醒目 有经验的农民利用人造烟幕在深秋 初冬为防止蔬菜 作物被霜冻冻坏 在夜晚增加了云量 增强了大气逆辐射 从而达到保温作用 月球上昼夜温差大 青藏高原气候日较差大 削弱作用和保温作用 要点三气温的时间变化规律 1 气温的日变化 气温最高值和最低值对流层气温主要受地表增热与冷却作用的影响 对流层大气主要因吸收地面长波辐射而增温 地面辐射量的多少又取决于地表吸收并储存的太阳辐射量 随着太阳辐射的日变化 气温也相应出现了日变化 当正午太阳高度角最大即太阳辐射最强时 由于地面储存的热量要传给大气还需要一个过程 所以陆地气温最高值不出现在正午 而出现在14时前后 同理 最低气温也不出现在太阳辐射弱的日落时 而出现在黎明 即日出前后 气温日较差 一天中气温最高值与最低值之差 它反映气温的日变化程度 大小与纬度 季节和其他自然地理条件有关 由副热带地区向两极减小 夏季大于冬季 初夏大于盛夏 因为夏至夜晚时间短 地表剧烈降温时间短 最低温度不够低 陆地大于海洋 盆地和谷地 空气不流动 大于平原 沙漠大于潮湿地区 阴天 气温昼低夜高 小于晴天 气温昼高夜低 气温日较差的极值出现的时间随距离地面高度的增大而后延 幅度随距离地面高度的增大而减小 2 气温的年变化 月均温最高值和最低值由于地面储存热量的原因 就北半球而言 一年中 月平均气温的最高值不出现在太阳辐射最强的夏至日 而一般出现在夏至后的l 2个月 如中 高纬度大陆的7月 月平均气温的最低值也不出现在太阳辐射最弱的冬至日 而一般出现在冬至后的l 2个月 如中 高纬度大陆的1月 由于热容量大于陆地 海洋吸热和放热都慢于陆地 因此海洋月平均气温的最高值出现在8月 最低值出现在2月 气温年较差 一年中月平均气温的最高值与最低值之差 它的大小与纬度 海陆分布等因素有关 赤道上气温年较差小 中纬度地区 因为冬 夏季节明显 气温年较差较大 在同纬度地区 气温年较差陆地大于海洋 这主要与陆地 海洋吸收太阳辐射性能及热量等的差异有关 此外 气温年较差还受到地形 高地气温年较差小于凹地 谷地 植被 植被覆盖地气温年较差小于裸地 天气 多云雨区气温年较差小于少云雨区 海拔 海拔愈高气温年较差越小 的影响 3 地形与气温日较差 气温年较差的关系山地尤其是较小山地的气温日较差 气温年较差比同纬度的平原小 而高原的气温日较差比同纬度的平原大 气温年较差比同纬度的平原小 要点四全球气温的水平分布规律气温从低纬度向高纬度逐渐降低 同纬度的陆地与海洋气温存在差异 世界上最热的地方在20 n 30 n的沙漠地区 最冷的地方在南极大陆 7月 北半球的寒冷中心在西伯利亚 1月 如下表所示 特别提醒 1 等温线图的判读方法及应用等温线是地图上气温相等点的连线 等温线图是用若干条等温线来反映某一地区气温分布状况的专用地图 阅读和应用等温线图是高中学生必须掌握的一项基本技能 根据等温线数值的变化特点判断南 北半球 等温线数值向北增大为南半球 向北递减为北半球 根据同纬度海陆间等温线的弯曲状况判断季节或海陆位置 全球陆地等温线向北 北半球向高纬 南半球向低纬 凸出 海洋上向南 北半球向低纬 南半球向高纬 凸出 是北半球的夏季 反之是北半球的冬季 冬季等温线向低纬凸出的是陆地 向高纬凸出的是海洋 夏季则正好相反 根据等温线的疏密判断温差大小 等温线稀疏的地区温差小 等温线密集的地区温差大 根据等温线的分布特点判断地形类型 等温线为闭合状态时 数值里大外小的为盆地 里小外大的则为山地 根据等温线的弯曲状况分析影响气温的因素 a 某地区等温线的走向大致与纬线延伸方向一致 说明影响该地区气温的主要因素是太阳辐射 b 某地区等温线大致与海岸线平行 说明影响该地区气温的主要因素是海陆位置 c 某地区等温线向低纬凸出 说明气温比同纬度低 若该地区在陆地上则地势较高 若该地区在海洋上或沿海地区则有寒流经过 等温线向高纬凸出时正好相反 根据海洋等温线的弯曲状况判断洋流性质及流向 沿海海域等温线向高纬凸出说明该海域温度高于同纬度其他海区 有暖流经过 反之则有寒流经过 等温线凸出的方向即为洋流的流向 2 赤道地区不是地球表面最热地区的原因 地球表面的炎热中心不在赤道地区 而是在北纬20 30 的沙漠地区 主要是撒哈拉沙漠和阿拉伯沙漠 原因是 北半球陆地最热月为7月 这个月太阳直射在北回归线附近地区 这些地区的地面充分吸收了强烈的太阳辐射而天气炎热 这些地区又在副热带高气压的控制下 盛行下沉气流 因而天气晴朗 干旱且气温较高 这些地区沙漠遍布 在强烈的太阳辐射下增温迅速 而沙漠向深层导热的能力较差 所以当沙漠表层的温度达到一定的高度时 沙漠表层的热量就会不断地向大气中输送 使大气强烈增温 另外 北半球陆地面积比南半球大 亚 欧 非三大洲紧邻且陆地面积大 而非洲又少半岛和海湾 广大内陆得不到海洋湿润空气的调节 这也加剧了这些地区的炎热 要点五温度 高度与气压的关系及等压面的判读1 温度 高度与气压的关系一般情况是 在不同高度上 越往高空 气压越低 近地面和高空气压往往相反 在同一高度上 气温高 气压低 气温低 气压高 1 在垂直方向上 气压总是下面高 上面低 2 在同一水平面上 气压高的地方等压面就向上弯曲 气压低的地方等压面就向下弯曲 热的地方近地面等压面向下弯曲 高空向上弯曲 冷的地方近地面等压面向上弯曲 高空向下弯曲 3 近地面是低压的地方其高空一定为高压 而近地面是高压的地方其高空一定为低压 2 根据等压线 面 的弯曲状况确定下垫面的冷热状况据等压线的分布 如右图所示 同一高度面上a处等压线向上凸出 说明该处气压较高 而处于同一高度的b处气压较低 因为a c c d 而d b 所以a b 根据高空气压状况与近地面气压状况相反的特点 可以确定近地面a处气压较低 这里必须特别注意 a处气压低不是与其高空的a处相比 而是与近地面的b处相比而言的 对a处来说 其气压永远大于高空的a处 b处气压较高 a b两处的气压差异是由地面热力状况的差异进而引起空气的上升 下沉运动所致 地面温度较高处 空气受热膨胀上升 地面气压较低 地面温度较低处 空气冷却收缩下沉 地面气压较高 因此我们可以根据地面气压高低 反推地面的冷热状况 a处近地面气压低 说明空气受热上升 从而得出地面温度较高的结论 3 根据等压面的凸向判断气压的高低在等压面图中 经常见到比较不同的高度及同一高度上各点的气压高低的问题 以及考查等压面凸向的问题 这类问题解答的原则是 不同海拔高度上 越向高空 气压值越低 因为越向高空 空气的密度越小 在近地面附近气温低的地方气压高 气温高的地方气压低 高空气压的高低与近地面气压高低相反 下图所示甲 乙 丙 丁四地气压由高到低顺序为乙 甲 丙 丁 且图上空的丙为高气压 丁为低气压 而地面上的对应点分别是甲为低气压 乙为高气压 在热力环流形成的等压面上 向上 高空 凸的地方为高压 向下凹的地方为低压 简称 高高低低 利用等压面的凸凹状况可判断 气温高低 近地面的等压面下凹 高空上凸 近地面气温高 海陆分布 冬季 近地面等压面下凹 高空上凸 是海洋 夏季 近地面等压面下凹 高空上凸 是陆地 城市和郊区 城市近地面的等压面下凹 高空上凸 要点六常见的热力环流及形成 重点 1 城市风城市人口集中 工业发达 居民生活 工业生产和交通工具消耗大量的煤 石油 天然气等燃料 释放出大量的人为热 因而导致城市气温高于郊区 使城市犹如一个温暖的岛屿 人们称之为 城市热岛 当大的环流微弱时 由于城市热岛的存在 引起空气在城市地区上升 在郊区下沉 下沉气流又从近地面流向城市中心 在城市和郊区之间形成了小型的热力环流 如下图所示 称为城市风 2 海陆风白天 陆地增温比海洋快 陆面气温比海面高 陆地上的空气膨胀上升 近地面气压下降 海面因有下沉气流而气压升高 在水平气压梯度力作用下 空气由海洋吹向陆地 这就形成了海风 夜间 陆地冷却比海洋快 气温比海上低 近地面气压高于海面 空气由陆地吹向海洋 这就形成了陆风 如下图所示 3 山谷风白天 山坡上的空气增温强烈 于是暖空气沿坡爬升 形成谷风 夜间因山坡空气迅速冷却 密度增大 因而沿坡下滑 流入谷底 形成山风 如下图所示 4 沙漠与森林之间的热力环流白天在太阳照射下 沙漠地区增温强烈 气温高 空气上升 在高空形成高气压 在近地面形成低气压 而林区升温慢 气温相对较低 空气下沉 在近地面形成高压 高空形成低压 于是在近地面风由林区吹向沙漠地区 在高空风由沙漠地区吹向林区 如图a 夜间 沙漠地区降温强烈 近地面气温低 林区降温慢 气温相对较高 在近地面 沙漠地区形成高气压 林区形成低气压 风从沙漠地区吹向林区 高空风从林区吹向沙漠地区 如图b 要点七等压线图的判读方法1 常见等压线图的组成要素海平面等压线的分布 单位 hpa 1 低压 由闭合等压线构成的低气压区 气压值由中心向外增大 2 高压 由闭合等压线构成的高气压区 气压值由中心向外减小 3 低压槽 由低压延伸出来的狭长区域 简称槽 低压槽中各条等压线上弯曲最大处的连线叫槽线 4 高压脊 由高压延伸出来的狭长区域 简称脊 高压脊附近气压比两侧要高 在高压脊中各等压线弯曲最大处的连线叫脊线 2 判断各种气压场的天气情况高气压中心 晴朗 高压脊 晴朗 低气压中心 阴雨 大风 低风槽 阴雨 3 判断各地的风向第一步 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 但并非一定指向低压中心 表示水平气压梯度力的方向 第二步 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 即为经过该点的风向 如下图所示 4 确定风速同一等压场中风速大小的确定 关键在于等压线的密集程度 等压线密集则水平气压梯度力大 风速就大 相反风速就小 不同等压场中 首先看数值 然后判定方法同上 特别提醒风的形成与力的关系 要点八大气环流的形成和移动 重 难点 1 概念 全球性的有规律的大气运动 称为大气环流 包括地球上的气压带 风带和季风环流 2 作用 使高低纬度之间和海陆之间的热量和水汽得以交换 促进了地球上的热量平衡和水平衡 3 三圈环流的形成因素 1 太阳辐射引起的高低纬度之间的冷热不均 是大气环流产生的根本原因 2 水平气压梯度力是大气水平运动产生的直接原因和原动力 加上地转偏向力的存在 促成了三圈环流的形成 对于我们来说 必须掌握近地面气压带 风带的分布规律 首先 赤道附近和两极地区由于热力原因 气温高低 而分别形成了赤道低气压带和极地高气压带 大约在南北纬30 附近和南北纬60 附近 由于动力原因 大气运动 而分别形成了副热带高气压带和副极地低气压带 南北半球低 中 高纬形成三圈环流 三圈环流在地面形成七个气压带和六个风带 气压带 风带在地球表面南北半球对称分布 高低气压带相间分布 如下图 地球上的风带 地球上的气压带 特别提醒 1 热力原因形成赤道低气压带和极地高气压带 动力原因形成副热带高气压带和副极地低气压带由于地面冷热不均 引起大气的膨胀上升或收缩下沉运动 导致近地面形成低气压区和高气压区的原因 称为热力原因 赤道地区是地球表面最大的热源 极地是最大的冷源 因此 与之相应的气压带是由热力因素形成的 在水平方向上 由于气流运动造成空气质量在一定区域内聚集辐合或辐散 导致气压发生变化的原因 称为动力原因 在近地面 气流辐合上升 气压降低 气流辐散下沉 气压升高 2 风带中风向的确定 根据气压梯度力 地转偏向力 摩擦力对风向的影响 风总是由高压区流向低压区 在北半球向右偏 在南半球向左偏 3 气压带 风带的移动方向和太阳直射点的移动方向是一致的 严格来讲 12月22日至次年6月22日 向北移动 6月22日至12月22日 向南移动 但气压带 风带的移动要滞后于太阳直射点的移动 典例1 2010 广东韶关 图1示意某沿海地区海陆风形成的热力环流剖面图 图2示意近地面与600米高空垂直气压差的分布状况 读图回答 1 3 题 1 有关气压分布状况的叙述 正确的是 a 地气压低于 地b 地气压高于 地c 近地面同一等压面的分布高度 地比 地低d 高空同一等压面的分布高度 地比 地更高 2 下列说法正确的是 a a的风向为东南风b b为上升气流c c的风向为西南风d d为上升气流 3 若该图表示白天 下列叙述正确的是 a 甲是陆地 乙是海洋b 甲乙都是陆地c 甲是海洋 乙是陆地d 甲乙都是海洋 剖析 本题组考查获取信息 解读信息能力 知识上考查了对热力环流原理及应用能力的掌握情况 图2中显示乙地气压差较低 说明乙地近地面 地 为低压 高空 地 为高压 而甲气压差大 说明甲地面 地 为高压 高空 地 为低压 则 地气压高于 地 d为上升气流 若该图表示白天 结合海陆风和热力环流原理可判断 温度高的为陆地 则乙为陆地 甲为海洋 答案 1 b 2 d 3 c 典例2 2010 江苏盐城二模 下图是某地区2010年1月8日某时500百帕等压面分布图 读图回答 1 2 题 1 等压面上甲点的风向应是 a 东北风b 东南风c 西南风d 西北风 2 造成甲乙两地等压面高度不同的根本原因是 a 地势高低b 海陆性质c 纬度位置d 大气环流 剖析 第 1 题 由500百帕等压面分布图可以判断在甲的东侧是一个低压槽 受地转偏向力 水平气压梯度力的作用 甲地风向应该为西北风 第 2 题 甲乙两地等压面高度不同 主要与乙地有 世界屋脊 之称的青藏高原的影响有关 是由两地海拔不同造成的 答案 1 d 2 a 典例3 2010 东北四校联考 读 我国平均入春日期等值线图 回答 1 2 题 1 关于图中各城市入春日期及原因的叙述正确的是 a 兰州比西宁入春日期早的原因是河水调节气温b 太原比石家庄入春日期晚 因为太原地处谷地c 重庆的入春日期反映了纬度地带分布规律d 上海比济南的春天晚是因为受海洋影响大 2 对图中各地平均入春日期等值线影响最小的因素是 a 纬度b 植被c 距海远近d 地形 剖析 第 1 题 影响我国各地入春早晚的因素很多 南北纬度差异是重要因素 另外海陆位置 地形等也影响了个别地区的城市入春时间 综合分析各因素影响 d判断是正确的 第 2 题 森林植被可以调节气温 对各地区气温高低变化的影响与纬度 地形 海陆位置等相比是最小的 故选b 答案 1 d 2 b 典例4 2010 湖北八校联考 读我国某地气温变化图 回答 1 2 题 1 该地可能位于 a 东北地区b 华北地区c 长江中下游d 海南岛 2 下列关于该地气温变化的说法正确的是 a 甲 乙 丙三图的气温变化主导因素均为太阳辐射b 甲图7月高温主要因为7月伏旱季节降水少光照强c 乙图7日气温低主要是因为受冷空气影响d 丙图气温变化小是因为正午太阳高度变化小 剖析 第 1 题 图甲为一年中气温的变化 由图甲可知 该地最低月气温在0 10 之间 所以该地位于亚热带地区 选项四地中 东北 华北位于温带地区 海南岛位于热带 长江中下游位于亚热带 第 2 题 甲为气温年变化曲线图 影响一年气温变化的主导因素为太阳辐射 乙 丙两图是气温短时间变化 受冷空气 云层厚度影响大 甲图7月高温主要是因为7月正午太阳高度大 昼较长 答案 1 c 2 c 例1 2010 全国卷 自某城市市中心向南 向北分别设若干站点 监测城市气温的时空分布 监测时间为8日 多云 9时到9日 晴 18时 监测结果如图所示 据此回答 1 3 题 1 图示的最大温差可能是 a 4 b 12 c 16 d 18 2 监测时段被监测区域气温 a 最高值多云天高于晴天b 白天变化晴天比多云天剧烈c 从正午到午夜逐渐降低d 白天变化比夜间变化平缓 3 下列时间中热岛效应最强的是 a 8日15时左右b 8日22时左右c 9日15时左右d 9日18时左右 剖析 第 1 题 图中等值距为2 最高温为大于21 小于23 最低温大于5 小于7 故图示最大温差大于14 小于18 选c 第 2 题 读图知 9日最高值达21 以上 高于8日气温最高值 a错 9日9时到18时比8日等温线更密集 说明白天气温变化晴天比多云天剧烈 选b 一天中 14点前后温度达到最高 故从正午 12点 到午夜 0点 温度不是逐渐降低的 c错 白天等温线比夜晚密集 说明白天气温变化更快 d错 第 3 题 首先明确城市热岛效应是指由于城市废热排放 使城市温度明显高于郊区的现象 所以热岛效应最强时段应是城郊温差较大时段 选项中8日22时左右符合要求 答案 1 c 2 b 3 b 例2 2010 山东 下图为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图 当日天气晴朗 日出时间为5时 读图回答 1 2 题 1 由图中信息可分析出 a 5时 20时大气较稳定b 12时 15时出现逆温现象c 大气热量直接来自太阳辐射d 气温日较差自下而上增大 2 当地该日 a 日落时间为17时b 与海口相比白昼较长c 正午地物影子年内最长d 正午太阳位于正北方向 剖析 第 1 题 图中信息显示 该地5时 20时近地面出现逆温现象 大气较稳定 12时 15时近地面气温随海拔升高而降低 无逆温现象 故本题选a 第 2 题 据当地为北半球中纬度且5时日出可分析出 日落