2012高一冷热不均引起的大气运动教师版 8页

2.1冷热不均引起大气运动（人教版必修1）【典例精析】类型1大气的受热过程和保温效应　读“大气的保温作用示意图”，完成下列问题。(1)上图中A表示　　　　辐射，B表示　　　　辐射，C表示　　　　辐射。(2)由图可知，大气对地面之所以具有保温作用，就是因为大气吸收　　　　使大气增温，同时又以　　　　的形式把热量归还给地面的缘故。(3)太阳辐射和地面辐射相对而言，辐射波长较长的是　　　　　　　　。(4)在寒冷的冬天，农民往往在麦田边燃烧大量的湿草来防御寒潮，试用所学知识解释其原理。答案　(1)太阳　地面　大气逆(2)地面辐射　大气逆辐射(3)地面辐射(4)燃烧湿草可产生大量的浓烟，它可以强烈吸收地面辐射，然后又以大气逆辐射的形式把部分热量返还给地面，从而使地面辐射热量损失减少，降温减慢，减少寒潮造成的损失。解析　由图可以看出地面辐射的热量大部分被大气吸收，并以大气逆辐射的形式将部分热量返还地面，从而对地面起保温作用；天空中有云或烟雾，可以更多地吸收地面辐射，使大气逆辐射作用加强。云层和大颗粒尘埃的反射作用最强，故多云的白天或者扬沙天气时，太阳辐射弱，气温较晴朗的白天稍低。空气中的二氧化碳和水汽对长波辐射吸收强烈，其含量较大时，大气吸收的地面长波辐射较多，大气逆辐射增强，保温作用明显，故多云的夜晚比晴朗的夜晚气温稍高。变式练习1　下图是“我国某地区两天的气温日变化曲线图”，读图回答下列问题。(1)A、B两条曲线中，表示阴天时气温变化的是　　。(2)白天阴天，气温比晴天时较　　，这是由于　　　。(3)夜晚阴天，气温比晴天时较　　　，这是由于　　　。(4)霜冻多出现在晴天夜里是因为________________。答案　(1)B　(2)低　云的反射减少了到达地面的太阳辐射　(3)高　有云的夜晚，大气逆辐射更强，补偿了地面损失的热量　(4)晴天夜间大气逆辐射弱，地面降温幅度大解析　云量的多少既影响大气对太阳辐射的削弱作用，也影响大气对地面的保温效应。阴天时，白天大气对太阳辐射的削弱量大，夜晚对地面保温作用强，故昼夜温差小；晴天时，由于白天削弱量少，故气温高，而夜间逆辐射弱，故气温低，昼夜温差大，故夜间易发生霜冻。类型2热力环流的形成及高低气压判断　下图为“北半球某地区上空等压面状况图”，读图分析回答下列问题。8\n(1)a、b两个等压面中数值较大的是　　　　　　　，理由是　　　　　　　　　。(2)在近地面，陆地与海洋比较，气压较高的是　　　　　　　　　。(3)仅考虑热力因素，在图中画出海陆间的热力环流。(4)此时，北半球为　　　　季(节)，判断理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。答案（1）b近地面空气密度大（2）海洋（3）↑→↓←(4)夏　陆地为低压，仅考虑热力因素，低压是因为大气受热膨胀上升而产生的，所以陆地气温高于海洋，为夏季。解析　本题主要考查学生对等压面知识的理解和应用。由图可知与海洋对应的高空等压面下凹，近地面等压面上凸，然后结合“高高低低”规律，即等压面向“高”空弯曲，此处气压比同一水平面上其他各点“高”；等压面向“低”空弯曲，此处气压比同一水平面上各点“低”。季节的判断需依据海陆热力性质的差异。第(1)题，同一地区地面与高空比较，总是近地面气压高于高空气压。因为越往高空大气越稀薄，气压越低。第(2)题，解答该题要注意两点，一是可用“高高低低”规律，即等压面向“高”空弯曲，此处气压比同一水平面上其他各点“高”，等压面向“低”空弯曲，此处气压比同一水平面上各点“低”；二是高、低压的比较前提是同一水平面上的比较。第(3)题，热力环流的绘画切入点是根据等压面知识找出近地面海洋、陆地何处气压低，何处遇热，何处受冷，进而根据热力环流四过程即受热不均→垂直运动→同一水平面气压差异→水平运动画出。第(4)题，判断季节时，还应该理解海陆热力性质差异——海水热容量大于陆地，海水升温慢降温也慢，陆地则相反，这样冬季气温海洋高于陆地，夏季气温海洋低于陆地。等压面图的判断（1）无论高空还是近地面，等压面向上凸起的地方是高气压，等压面下凹的地方是低气压（可简化为“上凸高压，下凹低压”），因近地面与高空气压类型相反，故同一地区近地面与高空的等压面凹凸方向相反。（2）在水平方向上，气流是从等压面上凸的地方（高压区）水平流向下凹的地方（低压区）；在同一地点的竖直方向上，高空的高压也比低空的低压气压低。（3）热力环流中，近地面温度较高的地点为低气压区。变式练习2　下图是“某地高空等高面与等压面关系示意图”。读后完成下列问题。(1)图中点①至点⑤，气压最高的是　　　　　　，气压最低的是　　　　　　。(2)A、B两地受热的是　　　　　　，该地空气垂直运动的原因是　　　　　　；冷却的是　　　　　　，该地空气垂直运动的方向是　　　　　　。(3)用带有方向的箭头画出热力环流。答案　(1)④　⑤　(2)B　受热膨胀　A　下沉　(3)近地面由A流向B，高空由B地的高空流向A地的高空；垂直方向是A地下沉，B地上升。图示如下：解析　本题主要考查有关热力环流形成的知识。解答本题的关键是从高空等压面的凸凹入手，逐步推理。从图中可以看出在A地3000米高空附近等压面下凹，B地等压面上凸，B地高空的气压高于A地高空的气压(或④点气压大于③点气压，①、②、③三点气压相等，①点气压又大于⑤点气压，故④点气压大于⑤点气压)，这说明A地空气下沉，B地空气上升，从而可以判断A地冷却，B地受热，高空气流从B地高空流向A地高空，近地面气流从A地流向B地。8\n类型3等压线图中风向的确定与风力大小比较　读“北半球近地面风向示意图”，分析回答下列问题。(1)力的名称：a　　　　　　，c　　　　　　，d　　　　(2)a力的指向与等压线之间呈现什么关系？　　　　　，其方向由　　　　指向　　　　。(3)若无d，只受a、c影响，b最终将与　　　　平行。(4)在实际大气中，b与等压线之间________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)水平气压梯度力　地转偏向力　摩擦力(2)垂直于等压线　高压　低压(3)等压线(4)并不完全平行，而是有个交角解析　从图中可以看出，箭头a是垂直于等压线，并且从高压指向低压，所以是水平气压梯度力。箭头b是大气实际水平运动的方向(风向)。由图可见，风向与等压线或水平气压梯度力(a)之间有一个交角，与地转偏向力(c)呈90°夹角，与摩擦力(d)的方向相反，在实际大气中，b同时受到三种力的作用，它与等压线斜交(北半球向右偏)，假设b同时只受到水平气压梯度力和地转偏向力两种力的作用，b的方向将最终与等压线平行，不会继续右偏。判断风向要注意以下几个要素：（1）是高空还是近地面。（2）是北半球还是南半球。（3）等压线的数值是如何变化的。（4）等压线的疏密程度与风力大小的关系。变式练习3　读图，完成下列问题。(1)图中甲点处的箭头表示甲点空气运动及受力状况，则各箭头分别表示：A　　　　　　，B　　　　，C　　　　，D　　　　。(2)该图分布在　　　　(南、北)半球。(3)画出图中乙点的风向。(4)该气压系统为　　　　(高、低)气压的一部分。(5)甲、乙两地风力较大的是　　　　。答案　(1)水平气压梯度力　风向　地转偏向力　摩擦力(2)南　(3)略(西北风)　(4)高　(5)乙解析　由图可知，A与等压线垂直，为水平气压梯度力，故B为风向；C与风向垂直，为地转偏向力；D与风向相反，为摩擦力。相对于水平气压梯度力左偏，为南半球。由A的方向可知，该系统为高气压的一部分(即高压脊)。乙处等压线较甲处密集，风力较大。8\n课后练习【基础过关】1．下列辐射中，属于短波辐射的是(　　)A．大气辐射B．地面辐射C．太阳辐射D．大气逆辐射读“大气受热过程示意图”，完成2～3题。2．近地面大气的主要的、直接的热源是(　　)A．地面辐射B．太阳辐射C．大气辐射D．大气逆辐射3．图中A、B、C三个箭头所表示的辐射依次是(　　)A．大气逆辐射、地面辐射、太阳辐射B．太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射C．地面辐射、大气逆辐射、太阳辐射D．太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射4．地面上不同地区的热量差异会引起空气流动。下列示意图中符合热力环流原理的是(　　)5．下列四个箭头能表示北半球近地面风向的是(　　)A．aB．bC．cD．d答案：1．C　[温度越高，辐射的波长越短，太阳辐射温度高，所以太阳辐射是短波辐射。]2．A　3.B　[通过图可知，A为太阳辐射，B为地面辐射，C为大气逆辐射，D为大气的反射作用。大气对太阳辐射的直接吸收能力弱，地面才是大气主要的、直接热源。]4．B　[城市中，应是出现上升气流，四周空气流向市区，故C错。近地面受热空气上升形成低压，地面受冷形成高压，空气下沉。故D错。白天，陆地吸热快，空气上升形成低压，海边吹海风，由海洋吹向陆地，故A错。]5．C　[风向由高压区指向低压区，可判断C、D两项可能正确，又由于是北半球，在地转偏向力的作用下，风向右偏，故选C。]6．下图中，昼夜温差最小的是(　　)青藏高原与周围同高度自由大气之间存在着与陆地和海洋相似的热力性质差异。据此完成7～8题。7．与周围同高度自由大气相比青藏高原近地面存在(　　)①1月，冷低压　②8月，热低压　③1月，冷高压　④8月，热高压A．①③B．②④C．①④D．②③8．正确表示青藏高原与同高度自由大气之间大气运动的是(　　)A．①B．②C．③D．④8\n答案6．D　[白天阴天，晚上阴天，且在海洋上，昼夜温差最小。]7．D　8.D　[青藏高原与周围同高度自由大气之间的热力性质差异，使青藏高原近地面大气升温快降温快，温差大；周围同高度自由大气距地面远，升温慢降温慢，温差小。1月，青藏高原近地面大气，由于降温快，气温低，形成高气压；8月，青藏高原近地面大气，由于升温快，气温高，形成低气压。]9．近地面大气的直接热源是(　　)A．地面辐射B．大气辐射C．太阳辐射D．大气逆辐射答案　A解析　大气对太阳辐射的直接吸收能力很弱，而对地面辐射的吸收能力很强，地面是近地面大气的直接热源。10．关于热力环流的叙述错误的是(　　)A．热的地方在近地面形成低压，高空为高压B．在热力环流形成后，水平方向上气流由高压区流向低压区C．热力环流是大气运动的一种最简单的形式D．在热力环流系统中，气流不一定由高压流向低压答案　A解析　在热力环流系统中，在垂直方向上由于空气冷却，会出现由低压流向高压的现象。热的地区不一定在近地面形成低压，如副热带地区。11．下列辐射中波长最短的是(　　)A．地面辐射B．太阳辐射C．大气逆辐射D．大气辐射答案　B解析　看波长的长短，可比较温度的高低，一般来说，温度越高，物体辐射波长越短。由于城市人口集中，工业发达，释放出大量的人为热量，导致城市气温高于郊区，从而引起城市和郊区之间的小型的热力环流，称之为城市风。读“城市风示意图”，回答12～14题。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　12．市区与郊区相比，近地面(　　)A．气温高，气压高B．气温高，气压低C．气温低，气压低D．气温低，气压高13．若在图中布局化工厂，为了减少城市风对市区空气的污染，应选择(　　)A.甲B．乙C．丙D．丁14．根据城市风的原理，今后城市造林的重点应该在(　　)A．市区B．近郊区C．远郊D．农村答案　12.B　13.C　14.B解析　由于城市人口集中、工业发达，释放出大量的人为热，因此市区气温比郊区高，空气受热上升，近地面气压低于郊区。近地面风由郊区吹向市区。为了防止城市风把污染物带入市区，在只考虑城市风的前提下，新建化工厂应该布局在城市风环流之外。而近郊区是城市风吹向市区的必经之路，若在近郊区植树造林，对于改善城市大气质量有很大帮助。下图中各箭头及其代表符号①、②、③、④、⑤表示太阳、地面、大气、宇宙空间之间的热力作用，其中包括太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射、大气对太阳辐射的削弱作用(吸收、反射和散射)。读图回答15～16题。15．我国青藏高原的纬度比云贵高原高，但年太阳辐射总量比云贵高原大，其原因主要与图中的哪个因素数值大小有关(　　)8\nA．①　　　　B．②　　　　C.③　　　　D．④16．四川盆地与青藏高原纬度相当，但年平均气温比青藏高原高得多，其原因与图中的哪个因素数值大小有关(　　)A．①B．②C．④D．⑤答案　15.A　16.C解析　第8题，从图中可看出①是大气对太阳辐射的削弱作用，②是太阳辐射，③是地面辐射，④是大气逆辐射，⑤是大气辐射。青藏高原太阳辐射强主要原因是地势高、空气稀薄，从而导致大气削弱作用较小，使到达地面的太阳辐射较多。第9题，四川盆地由于地势低，导致冷空气不易进入，暖空气与外界交换慢则气温较高；与青藏高原相比主要是地势不同导致大气密度、水汽含量等不同，则大气对地面的保温作用不同，具体说就是大气逆辐射的差异导致两地气温差异。17．读“等压线图”(单位：百帕)，回答问题。(1)假设此图是近地面等压线图，A处吹东北风，则A点位于　　　　(南或北)半球。(2)假设此图是高空等压线图，A处吹正南风，则A点位于　　　　(南或北)半球。(3)如果此图位于中国河南省，在不考虑摩擦力和地转偏向力的情况下，A点吹　　　　风。答案　(1)南　(2)北　(3)东解析　由题目可以获得以下主要信息：①在不同半球，不同地区风向不一定相同；②影响风向的因素有地转偏向力、水平气压梯度力、摩擦力。解决本题的关键是分清三种力对风的具体影响。第(1)题，风是指大气的水平运动，其方向受三种力的影响即水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。当三种力平衡时，近地面风向与等压线成一夹角，北半球右偏，南半球左偏。已知风向为东北风，逆向推理可知A点位于南半球。第(2)题，假设条件是“高空等压线”，因此可以不考虑摩擦力，根据已知风向同样可以逆向推理得知A点位于北半球。第(3)题，解答的关键是排除定向思维的干扰，因为题干已说明不考虑摩擦力和地转偏向力，在这个假设条件下，风向垂直于等压线由高压吹向低压。18.读“某地海拔1千米附近的等压面分布状况图”，回答下列问题。(1)A处与B处相比，________处气压高，________处气压低，理由是____________________________________________________________________________________。(2)与A、B两处垂直对应的近地面两点A′、B′比较，________处气压高，________处气压低，理由是_____________________________________________________________。(3)若该地位于北半球，1月份A、B两处垂直对应的近地面可能是海洋的是________。理由是____________________________________________。此时，B处垂直对应的近地面出现频率最高的天气特征可能是____________________。答案18．(1)A　B　等压面是气压相等的面，A处在等压面下方，随高度降低，气压升高；B处在等压面上方，随高度升高，气压降低。(2)B′　A′　因为A处气压高于B处，说明A处空气密度大，气压高，这是因为A′处空气垂直上升所致，导致整体空气柱质量减少，形成低气压。(3)A　因1月份北半球海洋温度高于陆地，A处对应的近地面A′属上升气流，说明其温度高于B′处，所以A的下边是海洋　低温干燥，偏北风强劲【能力提升】2009年3月15日晚到16日晨，北京市区出现大雾，大部分地区能见度小于500米，有些地方的能见度只有几十米。大雾严重影响了人们的户外活动。据此回答1～2题。8\n1．初冬时节北京等地区时有大雾的原因是(　　)A．昼夜温差减小，水汽易凝结，但风力微弱，水汽不易扩散B．昼夜温差减小，水汽不易凝结，直接悬浮于大气中C．昼夜温差较大，水汽不易凝结，直接附着在地面上D．昼夜温差较大，水汽易凝结，且该季节晴朗天气多，有利于扬尘产生2．白天的大雾天气使空气能见度降低的主要原因是(　　)A．大雾削弱了地面辐射B．大雾对太阳辐射具有反射作用C．大雾改变了太阳辐射的波长D．大雾增强了大气逆辐射答案　1.D　2.B解析　第1题，北京等地区深秋、初冬时节，晴朗天气多，昼夜温差大，并且降水少，扬尘较多，水汽易凝结，从而形成大雾。第2题，白天的雾通过反射削弱了到达地面的太阳辐射，因而空气能见度较低。3．下列四幅示意图中，正确的是(　　)答案　D解析　白天时，陆地增温快，气温比海上高，空气上升(近地面)，陆地形成低气压，海洋上空因有空气下沉，形成高气压，使近地面空气由海洋流入陆地，形成海风，选项D正确。4．等压线是某一水平面上气压相同各点的连线。下列四幅等压线图中，P点所在位置风力最大的是(　)答案　C解析　风力大小与等压线疏密程度有关。本题等压线疏密程度一样，且比例尺相同，则等压线气压差越大，等压线越密集，风力就越大。下图示意某一等高面。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。回答5～7题。5．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④6．若此图表示高空等高面，PMPN，则O点风向应考虑两种情况，近地面为⑥，高空由于忽略摩擦力的作用，风向向右偏转至与等压线平行，即为⑦。第6题，高空空气不考虑摩擦力，所以风向应与等压线平行。由于不确定此图所在半球，所以在北半球高空应为③，在南半球高空应为⑦。第7题，在近地面，水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同影响风向和风速。两力的合力与另一力的方向成180°角。8．我国四川盆地是有名的雾区，重庆冬季无云的夜晚或早晨，几乎80%是雾日，有时终日不散，有“8\n雾都”之称。根据下述资料，结合所学知识，回答(1)～(4)题。资料一　雾是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶，使水平能见度小于1千米的现象。雾多出现在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛且比较稳定或有逆温存在的夜间或清晨。资料二　辐射雾与平流雾的比较概念与特征形成条件辐射雾是由地面辐射冷却，使近地面大气降温而形成的雾。多出现在冬半年晴朗、微风的夜间和清晨。①近地面空气中水汽充沛；②地面辐射使近地面气温降低，利于水汽凝结；③风力弱，近地面大气稳定，水汽积存下来；④有充足的凝结核。平流雾暖而湿的空气作水平运动，经过寒冷的地面或水面，逐渐冷却而形成的雾。海洋上四季皆可出现。①下垫面与暖湿空气的温差较大；②暖湿空气的湿度大；③适宜的风向(由暖向冷)和风速(2～7m/s)；④大气稳定。(1)辐射雾和平流雾中，具有明显季节性特征的是______________雾。(2)海洋上暖湿的空气流到冷的洋面上，一般形成______________雾。(3)气象谚语“十雾九晴”中的“雾”一般指____________雾。(4)重庆的雾大多属于辐射雾还是平流雾？分析形成原因。答案　(1)辐射　(2)平流　(3)辐射　(4)辐射雾。形成原因：①位于我国的湿润区(位于河流交汇处)，水汽充足(空气湿润)；②夜晚地面辐射强(夜晚温度低或夜晚降温快)；③位于四川盆地，空气比较稳定(近地面水汽积存)；④城市附近尘埃多，凝结核多。解析　(1)从表格“概念与特征”一栏可以得出结论，辐射雾“出现在冬半年”，平流雾“海洋上四季皆可出现”。(2)(3)两题，根据两种雾的概念可以得出结论。(4)重庆位于四川盆地，盆地地形黑夜或早晨多形成逆温，地面温度低，水汽遇冷后凝结成雾，显然属于辐射雾。把重庆所在的区域特征与表格中的“形成条件”结合起来，进行恰当的描述即可。8