高中地理 互動課堂 第二章 自然地理環(huán)境中的物質運動和能量交換 第一節(jié) 大氣的熱狀況與大氣運動學案 中圖版必修1.doc

第二章 自然地理環(huán)境中的物質運動和能量交換 第一節(jié) 大氣的熱狀況與大氣運動疏導引導一、大氣的受熱過程 地球大氣的能量主要來自太陽輻射。太陽輻射透過地球大氣到達地球表面，在地面和大氣之間進行一系列能量轉換（如下圖所示）。其過程包括：到達地球的太陽輻射，一部分能量被大氣吸收、反射和散射而削弱，只有一半左右的太陽輻射能量到達地面。地面吸收太陽輻射而增溫，同時向外放出地面輻射。大氣吸收了地面輻射的絕大部分，同時向外放出大氣輻射，大氣輻射除極小部分射向宇宙空間，絕大部分又以大氣逆輻射的形式射向地面而對地面具有保溫作用?？偨Y上圖可知，大氣的受熱過程實際上是： 1.大氣對太陽輻射的削弱作用 大氣削弱作用的形成 大氣對太陽輻射的削弱作用主要表現(xiàn)在大氣對太陽輻射的反射、散射和吸收三個方面。作用形式作用特點參與作用的大氣成分被削弱的輻射形成的自然現(xiàn)象反射作用無選擇性云層、較大塵埃各種波長的太陽輻射夏季多云的白天，氣溫不太高散射作用選擇性空氣分子、微小塵埃波長較短的藍、紫色光晴朗天空呈蔚藍色無選擇性顆粒較大的塵埃等各種波長的太陽輻射天空呈灰白色吸收作用選擇性臭氧、水汽、二氧化碳紫外線、紅外線2.大氣對地面的保溫作用二、大氣運動1.熱力環(huán)流的形成2.大氣的水平運動 大氣的水平運動風受水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力的共同作用。作用力方向對風的影響風速風向水平氣壓梯度力始終與等壓線垂直，由高壓指向低壓水平氣壓梯度力越大，風速越大垂直于等壓線，由高壓指向低壓地轉偏向力始終與風向垂直不影響風速大小北半球使風右偏，南半球使風左偏摩擦力始終與風向相反使風速減小與其他兩力共同作用，使風斜穿等壓線思維擴展 等壓線圖中風向的確定與風力大小的比較 第一步，在等壓線圖中，畫出過該點并垂直于等壓線的虛線箭頭（由高壓指向低壓，但并非一定指向低壓中心）表示水平氣壓梯度力的方向。第二步，確定南、北半球后，面向水平氣壓梯度力方向向右（北半球）或左（南半球）偏轉3045角，畫出實線箭頭，即為經(jīng)過該點的風向。如下圖所示：（2）風力大小的比較 同一幅等壓線圖上，等壓線密集，風力大；等壓線稀疏，風力小。相鄰兩條等壓線間的氣壓差越大，水平氣壓梯度越大，風力越大；相鄰兩條等壓線間的氣壓差越小，水平氣壓梯度越小，風力越小。3.大氣環(huán)流與氣壓帶、風帶的形成（1）大氣環(huán)流的形成分解（以北半球為例） 第一步，假設地表均一、地球不自轉、太陽直射赤道（直射點不移動），冷熱不均產(chǎn)生了赤道低壓帶和極地高壓帶，在單一的水平氣壓梯度力作用下，形成單圈閉合環(huán)流。 第二步，假設地表均一、太陽直射赤道（直射點不移動），地球的自轉產(chǎn)生了地轉偏向，形成三圈環(huán)流。低緯環(huán)流的形成 赤道上空大氣向北流，受地轉偏向力影響，流到北緯30附近上空時，風向偏轉成西風，不能繼續(xù)北進。從赤道源源不斷流來的空氣，在北緯30附近上空聚積，產(chǎn)生下沉氣流，致使近地面氣壓升高，形成副熱帶高氣壓帶。中高緯環(huán)流的形成 在近地面，從副熱帶高氣壓帶流向副極地低氣壓帶的氣流在地轉偏向力影響下，風向偏轉成西南風，又叫盛行西風；同時，從極地高壓帶向南流的氣流，逐漸向右偏轉成東北風，又叫極地東風。盛行西風與極地東風在北緯60附近相遇，暖而輕的西風氣流被抬升，形成上升氣流，致使北緯60附近的近地面形成副極地低氣壓帶。上升氣流到高空，又分別流向副熱帶高氣壓帶。（2）氣壓帶與風帶氣壓帶風帶的分布 全球的氣壓帶和風帶是大氣環(huán)流在近地面的結果。全球共形成7個氣壓帶，6個風帶。地球上的氣壓帶和風帶圖思維擴展 氣壓帶和風帶與降水的關系氣壓帶與風帶的季節(jié)移動 由于太陽直射點隨季節(jié)變化而南北移動，氣壓帶和風帶在一年內(nèi)也做周期性的季節(jié)移動。就北半球來說，大致是夏季北移，冬季南移。由于氣壓帶風帶的季節(jié)移動形成地中海氣候和熱帶草原氣候。4.南北半球冬夏季氣壓中心（1）冬、夏季氣壓中心形成的原因及分布 由于海陸熱力性質的差異，大陸增溫和冷卻的速度快于海洋。因此，冬季大陸強烈冷卻，氣溫比海上低，形成高壓區(qū)；夏季大陸升溫快，氣溫比海上高，形成低壓區(qū)，從而使呈帶狀分布的氣壓帶被分裂成一個個高、低氣壓中心。如下圖所示：1月份北半球氣壓中心7月份北半球氣壓中心（2）季風環(huán)流 季風形成的原因有兩個，一是海陸熱力性質差異，二是氣壓帶、風帶的季節(jié)移動。如下圖所示： 亞洲是世界主要的季風區(qū)，東亞和南亞季風存在較大差別。亞洲1月、7月的季風圖項目成因冬季風夏季風分布地區(qū)源地風向性質源地風向性質東亞季風海陸熱力性質差異西伯利亞、蒙古西北風寒冷干燥副熱帶太平洋東南風溫暖濕潤我國東部、日本和朝鮮半島等地南亞季風海陸熱力性質差異；氣壓帶、風帶的季節(jié)移動西伯利亞、蒙古東北風低溫干燥赤道附近印度洋西南風溫暖濕潤亞洲印度半島和我國西南等地區(qū)5.氣壓帶風帶對氣候的影響不同的氣壓帶、風帶控制下地區(qū)有不同的氣候。類型分布氣候特點氣壓帶、風帶熱帶雨林氣候赤道附近的亞馬孫平原、剛果盆地、馬來群島等地終年高溫多雨，沒有明顯的季節(jié)變化終年受赤道低氣壓帶控制熱帶草原氣候分布在熱帶雨林氣候的南北兩側全年高溫，有明顯的干濕季變化受赤道低氣壓帶和信風帶的交替控制熱帶沙漠氣候回歸線附近大陸內(nèi)部和西岸常年干旱少雨受副熱帶高壓或信風帶的控制地中海氣候南北緯3040大陸西岸夏季炎熱干燥，冬季溫和多雨夏季受副熱帶高壓控制，冬季受西風帶控制溫帶海洋性氣候南北緯4060大陸西岸冬季溫和、夏季涼爽，年溫差小，降水多且分配均勻終年受西風帶控制三、幾種重要的天氣系統(tǒng)1.鋒面系統(tǒng) 三種鋒面類型及其主要天氣特征的分析要抓住兩個關鍵所在：一是冷暖氣團哪個為主動；二是鋒面兩側溫度、濕度、氣壓、風等的差異。如下表所示：冷鋒暖鋒氣團勢力冷氣團強，暖氣團弱暖氣團強，冷氣團弱移動方向冷氣團的移動方向暖氣團的移動方向鋒前鋒后暖氣團在前，冷氣團在后冷氣團在前，暖氣團在后鋒面剖面示意圖鋒面符號氣團位置冷氣團在鋒下，暖氣團在鋒上（冷氣團密度大，暖氣團密度?。╀h面坡度較大較小2.氣旋和反氣旋氣旋示意圖（北半球）反氣旋示意圖（北半球） 氣旋與反氣旋對比如下表：天氣系統(tǒng)氣旋反氣旋氣壓狀況低氣壓高氣壓水平氣流狀況北半球逆時針方向向中心輻合順時針方向向四周輻散南半球順時針方向向中心輻合逆時針方向向四周輻散中心氣流狀況上升下沉天氣狀況多陰雨天氣天氣晴朗舉例夏秋季節(jié)，我國東南沿海地區(qū)的臺風我國長江流域的伏旱天氣我國北方的“秋高氣爽”天氣活學巧用1.讀下圖，完成下列問題。大氣受熱過程示意圖（1）白天的云層對太陽輻射的作用主要是_作用，大氣的削弱作用中能改變太陽輻射方向的還有_作用。太陽輻射通過大氣的_作用直接成為大氣的能量。（2）白天、夜晚云層對地面的共同作用是：防止_散失，原因是云層對地面輻射有_作用。（3）白天多云的夏天，氣溫不會太高，原因是_；深秋夜晚，天空有云時無霜凍，原因是_。解析：本題考查大氣的受熱過程。云層的反射作用最強，能夠把投射在其上的太陽輻射反射回宇宙空間，故多云的白天氣溫不太高。同時，云層中的水汽能夠強烈吸收地面輻射，防止地面輻射散失，對地面起保溫作用。散射作用會改變太陽輻射的方向。答案：（1）反射散射吸收（2）地面輻射吸收（3）云層的反射減少了到達地面的太陽輻射天空有云，特別是濃密的低云，大氣逆輻射增強2.關于大氣對太陽輻射削弱作用的敘述，正確的是( )a.大氣的反射、散射和吸收都有選擇性b.大氣的反射、散射無選擇性，吸收有選擇性c.大氣的吸收和反射無選擇性，散射有選擇性d.大氣的吸收和散射有選擇性，反射無選擇性解析：大氣的吸收具有選擇性，平流層中的臭氧主要吸收紫外線，對流層中的水汽和二氧化碳主要吸收紅外線，大氣對可見光很少吸收；大氣的散射有選擇性，波長較短的藍色光容易被空氣分子散射；反射無選擇性。答案：d3.晴朗的天空呈蔚藍色，是因為大氣對太陽輻射的( )a.吸收作用 b.反射作用c.直射作用 d.散射作用解析：太陽輻射在大氣中遇到空氣分子或者微小塵埃時，太陽輻射的一部分便以這些質點為中心，向四面八方散射開來，從而使一部分太陽輻射不能到達地面。晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍色是因為太陽輻射的可見光中，波長較短的藍、紫色光最容易被空氣分子所散射。答案：d4.關于大氣對地面的保溫作用的敘述，正確的是( )a.大氣中的水汽和二氧化碳吸收地面長波輻射，能力很強b.多云的夜晚比晴朗的夜晚冷一些c.大氣輻射是短波輻射d.大氣逆輻射可以使許多熱量返回宇宙空間解析：該題考查輻射的類型和它們的作用。地面輻射和大氣輻射都屬于長波輻射，太陽輻射屬于短波輻射。多云的夜晚大氣逆輻射作用強，所以對地面保溫作用強，因此比晴朗的夜晚也暖。大氣逆輻射的作用就是補償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫的作用。答案：a5.關于熱力環(huán)流的正確敘述是( )a.熱的地方近地面形成高壓，高空形成低壓b.熱力環(huán)流是由冷熱不均引起的c.空氣遇冷膨脹上升d.氣流在垂直方向上總是由高壓流向低壓解析：熱力環(huán)流是由地表冷熱不均引起的，近地面空氣受熱膨脹上升形成低壓，高空形成高壓。在水平方向上氣流總是由高壓流向低壓，氣流在垂直方向上的運動是由地表冷熱不均引起的。答案：b6.下圖是“形成北半球近地面的各種力的示意圖”，下列說法正確的是( )a.圖中是指大氣產(chǎn)生運動的水平氣壓梯度力，方向總是由南向北b.圖中是使風力增強的地面摩擦力c.圖中是使風向發(fā)生變化的水平氣壓梯度力d.圖中是使風向向右偏轉的地轉偏向力解析：近地面大氣中的風向，是水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力共同作用的結果，風向與等壓線之間成一夾角。水平氣壓梯度力總是由高壓指向低壓；摩擦力總是和物體運動方向相反，使風力減小；地轉偏向力總是垂直于風向，北半球向右偏，南半球向左偏。答案：d7.讀“北半球某地等壓線圖”，完成下列問題。（1）圖中a、b、c、d四處所繪箭頭能正確表示當?shù)仫L向的是_。（2）圖中a、b兩處相比，風力較大的是_，原因是_。解析：第（1）題，繪風向圖要求：先繪出水平氣壓梯度力方向，垂直于等壓線，并指向低壓，第二步是地轉偏向力，北半球右偏，南半球左偏。第（2）題，等壓線密集，風力大。答案：（1）c（2）a處等壓線密集，水平氣壓梯度力大8.在下列四幅圖中，畫法正確的三圈環(huán)流模式是( )解析：該題為三圈環(huán)流的一個變化圖，理解了原來圖的含義也就很容易選出正確答案。30近地面處附近為副熱帶高壓，氣流豎直方向上應該以下沉為主，水平方向上近地面氣流向兩側運動，排除c圖。從a、b、d三幅圖中可以知道區(qū)別就在于高緯度和低緯度的氣流運動高度不同，根據(jù)前面的知識，緯度越高氣溫越低，氣流運動越微弱，對流層厚度小，所以圖中越往高緯度氣流運動越微弱，箭頭越低。正確答案為d。答案：d9.下圖是南半球三圈環(huán)流的一部分。讀圖，完成下列問題。（1）圖中氣壓帶的名稱：a為_，b為_。（2）圖中風帶的風向：為_，為_。解析：三圈環(huán)流中位于兩個環(huán)流之間的高壓帶是副熱帶高氣壓帶，所以b為副熱帶高氣壓帶。根據(jù)已知條件“南半球”可知，副熱帶高氣壓帶以北的環(huán)流為低緯環(huán)流，a為赤道低氣壓帶，為南半球的東南信風帶；副熱帶高氣壓帶以南的環(huán)流為中緯環(huán)流，為中緯西風帶。答案：（1）赤道低氣壓帶副熱帶高氣壓帶（2）東南風西北風10.下圖中，正確反映北半球副熱帶高壓兩側大氣運動的是( )解析：此題要求對氣壓帶和風帶要準確記憶，在做題時可先畫出水平氣壓梯度力的方向，即由副熱帶中心指向兩側；再根據(jù)偏轉規(guī)律畫出風向，副熱帶的北側為西南風，南側為東北風。答案：d11.讀“部分緯度大氣環(huán)流圖”，完成下列問題。（1）a處于_氣壓帶，該區(qū)域降水_，原因是_。（2）c處的降水類型是_，其降水時間多在一天中的_。解析：根據(jù)圖示可知，a處大約位于北緯60附近，并且多極鋒形成的降水。所以a為副極地低氣壓帶，該區(qū)域降水屬于氣流抬升過程中降溫凝結致雨。c位于赤道附近，應該屬于對流雨。該雨多形成在每天氣溫最高的午后。答案：（1）副極地低較多氣流抬升的過程中降溫凝結致雨（2）對流雨午后12.讀“北半球冬季中緯度等壓線分布圖”，完成下列問題。（1）在地球氣壓帶、風帶分布圖中，a、b兩地所處的氣壓帶名稱是_；此時該氣壓帶斷裂成_，體現(xiàn)了_對大氣環(huán)流的影響。（2）圖中氣壓中心名稱：a_，b_。解析：此圖考查海陸分布對大氣環(huán)流的影響。通過讀圖分析可以知道該地點位于北半球中高緯度地區(qū)，所以該氣壓帶應該是副極地低氣壓帶。冬季北半球的該氣壓帶被大陸上的冷高壓切斷，副極地低氣壓帶只保留在海上。答案：（1）副極地低氣壓帶氣壓中心海陸分布（2）亞洲高壓阿留申低壓13.下面四幅圖中，正確表示7月份氣壓分布和風向的是( )解析：7月份，亞歐大陸升溫快，氣溫高，形成低壓中心；太平洋形成高壓中心。風由海洋吹向陸地，p地盛行東南風。答案：d14.讀下圖，完成下列問題。（1）a圖為北半球_季，b圖為北半球_季，請說明理由：_。（2）b圖中我國東部吹_風，此時我國東部的氣候特征為_，原因是_。（3）a圖中為_季風，成因為_；b圖中為_季風，成因為_。解析：夏季亞歐大陸氣溫比同緯度的海洋高，陸上形成低壓，冬季亞歐大陸氣溫低，空氣強烈收縮下沉形成高壓。季風也因此形成。季風形成的另一個原因是氣壓帶和風帶的季節(jié)移動，如中南半島、印度半島夏季的西南季風，就是南半球的東南信風越過赤道，受地轉偏向力的作用形成的。我國東部冬季盛行東北季風，由高緯的大陸吹來，故寒冷干燥，夏季盛行東南季風，由低緯的海洋吹來，所以高溫多雨。答案：（1）冬夏a圖中風從陸地吹向海洋，陸地為高壓控制。b圖中風從海洋吹向陸地，陸地為低壓控制（2）東南高溫多雨此時為北半球夏季，我國普遍高溫，從海洋來的東南季風帶來豐沛的水汽，登陸后形成大量的鋒面雨和地形雨（3）東北海陸熱力性質差異西南氣壓帶、風帶的季節(jié)移動和海陸熱力性質差異15.讀“鋒面示意圖”，完成下列問題。（1）圖中鋒面a是_鋒，b圖中鋒后氣團為_。（2）當冷鋒過境時，一般出現(xiàn)_，并形成_天氣。（3）當暖鋒過境時，一般形成_天氣。（4）我國北方_季的_天氣和_季的天氣，是在快行冷鋒控制下形成的。解析：本題主要考查冷鋒和暖鋒的區(qū)別。冷鋒是冷氣團主動向暖氣團移動的鋒。在圖中冷氣團部分一般畫有冷氣團向前推進的方向箭頭，它與暖氣團在鋒面上被迫抬升的氣流運動箭頭方向相反。暖鋒是暖氣團主動向冷氣團移動的鋒。在圖中，暖氣團沿鋒面爬升的氣流方向箭頭，與鋒面另一側的冷氣團移動的方向是一致的。冷鋒過境時，常常出現(xiàn)陰天、刮風、降雨（雪）、降溫等天氣現(xiàn)象；而暖鋒過境時，云層加厚，遮滿天空，常常形成連續(xù)性降水（即持續(xù)較長時間的不間斷降水）。答案：（1）冷暖氣團（2）云、雨陰天、刮風、降溫（3）云、雨（4）夏暴雨冬寒潮16.讀“某地近地面等壓線分布圖”，在a處吹西北風，b處吹東北風，c處吹東南風，d處吹西南風。畫出a、b、c、d四處風向。（1）該地中心氣壓_是氣壓。（2）根據(jù)氣流狀況，該圖表示_半球的_。受其控制的地區(qū)往往產(chǎn)生_天氣。解析：根據(jù)圖中信息，先畫出風向，發(fā)現(xiàn)空氣由四周流向中心，所以為低氣壓，按氣流狀況屬于氣旋。過a、b、c、d任意一點中畫出氣壓梯度力，發(fā)現(xiàn)氣流向右偏，所以是北半球。在其控制下往往會產(chǎn)生陰雨天氣。解答此題關鍵是正確畫出四地風向，審清題意是近地面等壓線圖，空氣運動應受三個力的作用，即水平氣壓梯度力、地轉偏向力和近地面摩擦力。只要繪制風向正確，即可做出正確答案。答案：畫圖略（1）低（2）北氣旋陰雨圖表導讀1.教材p37圖217在水平氣壓梯度力和地轉偏向力共同作用下的風向（北半球）2.在水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力共同作用下的風向（北半球）3.7月份海平面等壓線分布圖（甲），1月份海平面等壓線分布圖（乙）甲乙精巧點拔1.該圖表示了在水平氣壓梯度力和地轉偏向力作用下風向變化過程。（1）如圖所示，在平直等壓線的氣壓場中，暫時靜止的空氣，因受氣壓梯度力的作用，由高壓流向低壓。當空氣一開始運動，地轉偏向力就立即產(chǎn)生，并迫使它向運動的右方（北半球）偏離。（2）此后，在氣壓梯度力的不斷作用下，風速愈來愈大，而地轉偏向力使它向右偏離的程度也愈來愈大。（3）最后，當?shù)剞D偏向力增大到與氣壓梯度力大小相等、方向相反（二力平衡）時，空氣便沿等壓線做勻速直線運動，即風向平行于等壓線。（4）地轉偏向力只改變風向，不改變風速。地轉偏向力隨緯度增高而增大，地轉偏向力方向與空氣運動方向垂直，且偏向氣流運動方向的右方（北半球）。2.該圖強調(diào)近地面的風，不僅受到水平氣壓梯度力和地轉偏向力的影響，而且還受到摩擦力的影響。 如圖所示，圖中風向是考慮了摩擦力以后的平衡風。由于摩擦力對風的阻礙作用，平衡風的風速比無摩擦力時該氣壓場的風速小，因而地轉偏向力也小了，減小后的地轉偏向力和摩擦力的合力與氣壓梯度力平衡時，風向斜穿等壓線由高壓吹向低壓。 讀該圖應注意：摩擦力愈大，風向與等壓線的交角愈大，風速減少得愈多。所以摩擦力不僅能減小風速，而且可改變風向。3.讀該圖應明確以下要點： 在1月份和7月份海平面氣壓