2024年高考地理一轮复习专题2.1冷热不均引起的大气运动教案含解析

PAGEPAGE1冷热不均引起的大气运动课前扩展：【大气圈结构】自下到上依次分为：对流层、平流层和高层大气。（一）对流层：上界因纬度和季节而不同。【纬度】:低纬度地区其上界为17-18公里；在中纬度地区为10-12公里；高纬度地区仅为8-9公里。【季节】:夏季的对流层厚度大于冬季。地面是近地面大气最主要、最干脆的热源。记住最根本的原理：同一地点，海拔越高，气温越低，气压越低。（二）平流层：水平运动为主，故称为平流层。臭氧层在集中在此。（三）高层大气：电离层在该层。学习大气的学问核心是驾驭大气的运动。大气运动的过程本质是物质与能量的交换，在学习中要将这个理念贯穿。而产生大气运动的主要缘由是由于地面受热不均。一、大气的受热过程：图示：厘清太阳、地面、大气三者之间热量的传递过程。1.大气层的减弱作用：（1）汲取作用：主要是看大气中成分的汲取作用对流层中的对太阳辐射汲取的比较少；平流层中的臭氧汲取太阳紫外线而增温。（2）反射作用：主要体现为云层对太阳辐射的反射。晴天辐射强，阴天辐射较弱。（联系昼夜温差）（3）散射作用：太阳光中的可见光简单被散射。（天的蓝色，太阳未出天已亮等）2.地面的汲取作用绝大部分太阳辐射到达地面，地面汲取而增温。增温后又以地面长波辐射的形式向近地面大气传递热量。地面汲取热量的多少除了辐射量，还取决于下垫面状况。大气的下垫面指地球表面，包括海洋、陆地及陆上的高原、山地、平原、森林、草原、城市等等。海洋和陆地是性质差异最大的下垫面。下垫面的性质和形态，对大气的热量、水分、干洁度和运动状况有明显的影响，在气候的形成过程中起着重要的影响。3.大气增温及大气逆辐射对流层中的CO2和水汽能剧烈汲取地面的长波辐射而增温。大气增温后向外传递热量，分别向高层大气和向地面。向地面那部分称之为大气逆辐射。对地面起保温作用。留意：大气逆辐射在一天中都有，地面温度越高，大气逆辐射越强。但夜间大气的保温作用比较明显。CO2和水汽作为大气增温的主要助力。CO2变多啦，联系全球气候变暖；水汽多，联系晴天和阴天、沿海和内陆的昼夜温差。保温作用的一些相应的保温措施要从这两个要素（CO2、水汽）的变更量入手。农业生产的运用：利用温室大棚生产反季节蔬菜，利用烟雾防霜冻；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。（二）正温柔逆温现象1.原理：正常状况下，海拔每上升100米，气温下降0.6℃，但在肯定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，称为逆温现象。2.形成条件类型发生的条件出现的地区辐射逆温常常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面大气层气温快速下降，而高处大气层降温较慢中高纬度大陆冬季黎明前平流逆温暖空气水平移动到冷的地面或气团上中纬度沿海地区地形逆温主要由地形造成，由于山坡散热快，冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖空气被较冷的空气抬挤上升盆地和谷地中夜间锋面逆温锋面之上的暖空气与锋面之下的冷空气之间温度差异显著锋面活动地区3.辐射逆温的形成及消逝过程图解4.逆温的利与弊①阻碍空气的对流运动，阻碍烟尘、污染物和水汽凝聚物的扩散，有利于雾的形成并使能见度变低，导致大气污染更为严峻。②逆温并不是只有弊端，它的出现会阻碍空气垂直对流运动，带来以下好处：a.抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动；b.逆温若出现在高空，对飞机的飞行极为有利，使飞机在飞行中不会有大的颠簸，同时也提高了能见度，使飞行更加平安。热力环流（一）热力环流的形成过程分析1.受热匀称假设地表均一且受热匀称，则大气得到同等的热量，气温、气压相等，形成与地面平行的等温线和等压面。但地面是受热不均的。2.热力环流的形成过程：受热不均——（导致）大气的垂直运动[热胀冷缩]——（使得）同一水平面产生气压差——（引发）大气的水平运动[风]——（形成）热力环流【等值线的弯曲】：由于同一水平面产生气压差，等压线不再保持水平状态，产生弯曲。规律：等压面凸向高空为高压区，凸向近地面为低压区。运用：高压区的等压线会向气压变小的方向弯曲，低压区的等压线会向气压变大的方向弯曲。简记：适用于任何等值线大（高值区）的凸小（变小的方向）；小（低值区）的凸大（变大的方向）。3.等压面的推断运用：（1）海拔与气压结合的等压面图判读：第一类：高程剖面图其次类：等压面高程图500百帕等压面高程（单位：米）等压线（面）向高空凸为高压区；向近地面凹为低压区。在其次类图中，没有剖面图直观，但依据数值也可以知道海拔的相对凹凸，即向高空凸还是向近地面凹。高空和近地面气压相反。留意高空气压和近地面气压的区分：假如没有告知等压线图是表示近地面还是高空时，可借助等压线气压值的大小确定：一般等压线气压值在1000百帕左右为近地面，低于800百帕为高空。高空和近地面没有明确规定的高度，但是一般以1500米为参考数值。推断下垫面的性质把握原则：“温高压低，高凸低凹”a.推断陆地与海洋(湖泊)：夏季，等压面下凹者为陆地、上凸者为海洋(湖泊)。冬季，等压面下凹者为海洋(湖泊)、上凸者为陆地。b.推断裸地与绿地：裸地同陆地，绿地同海洋。c.推断城区与郊区：等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。（3）推断近地面天气状况和气温日较差等压面下凹者，多阴雨天气，日较差较小。等压面上凸者，多晴朗天气，日较差较大。（二）常见的热力环流及其影响1.海陆风：a.成因分析：海陆热力性质差异是前提和关键。b.风向：白天吹海风，晚上吹陆风。c.影响：使滨海地区气温日较差减小，降水增多2.山谷风:a.成因分析:山坡的热力变更是关键b.风向:白天吹谷风,晚上吹山风c.影响：在山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，阻碍了空气的垂直运动，易造成大气污染③市区与郊区之间的热力环流a.成因分析：“城市热岛”的形成是突破口b.风向：近地面由郊区吹向城市。城市风环流的方向不随时间而变更，因为市区的气温总是高于郊区。c.影响与应用一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉地带距离之外。留意：①在海陆风（湖陆风）、山谷风的复习中，要留意其风向的变更实质不在于白天还是晚上，而在于不同下垫面区域的温度对比关系。②常见的热力环流中，海陆风（湖陆风）、山谷风等的风向存在着昼夜的差异，而城市风的风向不存在这种差异。大气的水平运动风形成的过程分析1.影响主要受三个力的影响：（1）干脆影响其形成力——水平气压梯度力由于同一水平面差生气压差，气流就会有从高压流向低压的趋势。这个促使气流由高压流向低压的力称之为水平气压梯度力，是形成风的干脆缘由。特点：与等压线垂直，由高压指向低压（2）变更方向力——地转偏向力只变更风运动的方向，不变更大小。（3）既变更方向，主要影响大小的力——摩擦力2.风的形成过程：高空的风vs近地面的风：高空的风主要受水平气压梯度力和地转偏向力影响，最终风向和等压线平行。近地面风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响，最终风向斜穿等压线。【留意】读图推断等压线图上的风向时，要留意区分近地面与高空：近地面要考虑摩擦力，风向与等压线斜交；高空一般不考虑摩擦力，风向与等压线平行；随着高度的增加，风向与等压线的夹角渐渐减小。（二）风向和风力大小的推断方法1．依据等压线图确定任一地点的风向①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，但并非肯定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。②确定南、北半球后，面对水平气压梯度力方向向左或向右偏转30°～45°角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。(以北半球气压场为例)2.依据风向标和风向玫瑰图推断风向风向标由风杆和风尾组成，风杆(长线段)上绘有风尾(短线段)的一方指示风向。风尾上的横杠表示风速，一横表示风力二级，最多三横，就是六级，风力再大就用风旗表示，例如“”就表示北风四级。“风向玫瑰图”是一个给定地点一段时间内的风向分布图。通过它可以得知当地的主导风向和最小风频。最常见的风向玫瑰图是一个不规则的折线图，折线上不同的点的方位即为该地区的风向，与原点之间的距离与这个方向的风频成正比。3.风力大小的分析与描述风力大小影响因素常考分析语句水平气压梯度力大小冬季南北温差大，气压梯度力大，西风强，降水多距高压远近距离亚洲高压(冬季风源地)近，风力大摩擦力大小地面起伏大，风力小；地面平坦开阔，风力大；海面上摩擦力小风力大植被多少冬季植被少，风力大地形起伏大小高原起伏和缓，风力大；山谷口，狭管效应，风力大；地形(河谷)延长方向与盛行风向基本一样，风力强劲【拓展】"狭管效应"也叫"峡谷效应"，地形的狭管作用，当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时，由于空气质量不能大量积累，于是加速流过峡谷，风速增大。当流出峡谷时，空气流速又会减缓。这种地形峡谷对气流的影响;称为"狭管效应"。由狭管效应而增大的风，称为峡谷风或穿堂风。焚风效应是指当气流经过山脉时，沿迎风坡上升冷却，在所含水汽达饱和之前按干绝热过程降温，达饱和后，按湿绝热直减率降温，并因发生降水而削减水分。过山后空气沿背风坡下沉，按干绝热直减率增温，故气流过山后的温度比山前同高度上的温度高得多，湿度也显著削减。\4.风内容的思维导图【扩展】等压线的判读运用：1.气压分布的判读：会找出：高压中心；低压中心；高压脊；低压槽。2.推断风向的步骤(1)确定水平气压梯度力；(2)确定地转偏向力；(3)确定风向(留意区分近地面和高空)。3.推断风力(风速)大小的方法①风力的大小取决于水平气压梯度力的大小，因此，等压线密集处，水平气压梯度力大，风力大。②不同图中，比例尺相同，相邻两条等压线数值差越大，风力越大。③不同图中，等压线疏密和等压差相同时，比例尺越大，风力越大。4.推断季节(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。5.推断天气状况(1)由高纬吹向低纬的风——寒冷干燥。(2)由低纬吹向高纬的风——暖和潮湿。(3)低气压过境时，多阴雨天气；高气压过境时，多晴朗天气。(4)低压中心和低压槽限制区多阴雨天气【课堂练习】（2024年新课标全国卷Ⅱ）积云为常见的一类云，其形成受下垫面影响剧烈。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，至凝聚温度时，水汽凝聚成云。水汽起先凝聚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．在下垫面温度确定水汽凝聚高度的区域，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【答案】1．C2．D3．A【解析】引导学生关注生活、思索生活、酷爱生活，引导中学地理教学要教会学生运用地理学问和原理，分析生活现象，培育和提高学生运用地理学的视角和观点看待、分析和解决现实生活中问题的素养。试题以积云为切入点，“看云识天气”，身边地理无处不在。6．大气对流过程中，温度较高、受热的地区空气膨胀上升，温度较低、冷却的地区空气收缩下沉，上升气流与下沉气流在不同的地区相间分布；气流上升，随海拔上升，气温降低，水汽渐渐冷却凝聚形成积云；气流下沉，随海拔降低，气温上升，水汽难以冷却凝聚，云层少。因此气流上升地区天空形成积云，而下沉地区天空无云（云量极少），而上升气流与下沉气流在不同的地区相间分布，使积云的分布被无云天空分割，分布呈间隔的团块状，没有连续分布，A错、C对；鱼鳞状、条带状都不是间隔分布的，B、D错。故选C。7．积云由气流上升运动（对流运动）产生，而气流上升运动与下垫面气温相关，近地面气温越高，空气越简单受热膨胀上升从而使空气中的水汽冷却凝聚成云，即积云出现的频率越高；寒温带针叶林地带处于高纬寒带地区，全年气温较低，上升气流弱，积云极少出现，A错；温带落叶阔叶林地带和亚热带常绿阔叶林地带处于中低纬温带地区，夏季气温高，简单出现积云，但冬半年低温较低，积云出现频率小，B、C错；热带雨林地带处于低纬热带地区，全年气温高，盛行上升气流，积云出现的频率高，D对。故选D。8．积云云底高度为“水汽起先凝聚的高度”，当水汽的凝聚高度由下垫面温度确定时，则下垫面温度越低，水汽起先冷却凝聚的高度越低，积云云底的高度值也就越低。一天中，通常正午太阳高度角大，获得的太阳辐射较多，下垫面温度较高；日落前后，太阳辐射减弱、消逝，下垫面温度较低，从日落到半夜再到日出前后，因没有太阳辐射（或极微弱）下垫面温度始终呈下降趋势，直到日出后太阳辐射渐渐增加，下垫面温度才起先渐渐回升。因此一天中，下垫面温度最低的时间多在日出前后，即积云的云底高度低值多出现在日出前后。故选A。下图示意北半球中纬度某地景观。据此完成下列4-5题。4．此时天气最可能是A．晴朗、无风 B．阴雨、无风 C．晴朗、大风 D．阴雨、大风5．图示大气现象A．由近地面大气剧烈上升引起 B．可能使近地面大气污染加剧C．由近地面大气剧烈下沉引起 D．有利于近地面大气污染扩散【答案】4．A5．B【解析】图片中阳光足够,炊烟、山岚光明。无风,炊烟竖直升起。阴雨天炊烟、山岚是灰暗的，大风时炊烟是倾斜的。静风天气，空气流淌速度慢，可能使近地面大气污染加剧。4．图片中炊烟、山岚光明，说明阳光足够。炊烟竖直升起，说明无风。此时天气最可能是晴朗、无风，A对。阴雨天能见度不高，炊烟、山岚是灰暗的，大风时炊烟是倾斜的，B、C、D错。5．图示大气现象是一种静风天气，空气流淌速度慢，可能使近地面大气污染加剧，B对。可能是由近地面逆温现象引起，A错。近地面大气剧烈下沉，炊烟不能上升，会积聚在近地面，C错。不利于近地面大气污染扩散，D错。（北京市朝阳区2024年高三二模地理试题）下图中①②③④四点间存在热力环流。据此，完成第6题。①②③④四点中A．②比③气温低，气压高B．③位于近地面，④位于高空C．①处气体受热膨胀，气压低D．气流运动方向为③→④→①→②→③【答案】6.D【解析】越靠近高空，大气密度越小，气压值越低。读图可知，①②③④四点中，③④气压值远高于①②，故③④位于近地面，①②位于高空。③④相比，③气压值高，对应近地面高压，应为近地面的受冷地带空气受冷收缩下沉形成；④处气温高，空气受热膨胀上升，形成近地面的低压；①②相比，①的气压值高于②，则①为高空的高压，②为高空的低压。高空与近地面的气压性质相反，故①对应近地面的④，为④处气流上升集聚形成，②对应近地面的③，是因③受冷，高空气流下沉形成的。大气总是由近地面气压高处向气压低处运动，故该热力环流的气流运动方向为③→④→①→②→③，选D。（2024年海南卷）山谷风是山区昼夜间风向发生反向转变的风系。白天太阳辐射导致山坡上的空气增温剧烈，暖空气沿坡面上升，形成谷风；反之，则形成山风。祁连气象站位于祁连山中段的山谷中，山谷风环流较为强盛。下图示意2006年8月24日该气象站记录的山谷风风向、风速的变更。据此完成7—8题。7．祁连气象站所在地谷风的风向是A．偏南风 B．偏东风 C．偏北风 D．偏西风8．祁连气象站所处山谷段的大致走向及地形特征是A．南北走向，西高东低 B．东西走向，北高南低C．南北走向，东高西低 D．东西走向，南高北低【答案】7．C8．D7．从材料可以分析出，谷风主要形成于白天，从图示信息尤其是11时以后的风向、风速信息可以看出，白天主要是北风，即当地谷风的风向是北风。故选C。8．从图文材料可知该地夜间主要是南风，白天主要是北风，可推断出该山谷为东西走向；从风速来看，南风强于北风，说明该山南高北低，南风在下坡运动过程中受重力加速作用而导致风速加强。故选D。9.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。湖区水位季节变更很大，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)。多年平均数据显示，博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11～12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更图。(1)依据材料，找出博斯腾湖湖陆风最弱的季节，并分析缘由。(2)概述夏半年陆风转湖风的时间比冬半年早的缘由。(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【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