高考地理一輪復(fù)習(xí)第三單元天氣與氣候第一節(jié)大氣垂直分層及大氣的受熱過程課件

第三單元天氣與氣候第一節(jié)大氣垂直分層及大氣的受熱過程必備知識·導(dǎo)學(xué)思練一、大氣的組成和垂直分層讀干潔空氣的組成圖,并完成下列問題。1.大氣的組成成分及其作用:組成成分占大氣體積比作用干潔空氣氮78%地球生物體內(nèi)_______的重要組成部分氧21%人類和一切生物維持生命活動必需的物質(zhì)二氧化碳很少綠色植物進行_________的原料,并能調(diào)節(jié)地表溫度臭氧極少能強烈吸收_______,使生物免受過多紫外線的傷害水汽很少,因時因地而異水的相變產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象,直接影響地面和大氣溫度固體雜質(zhì)作為_______,是成云致雨的必要條件蛋白質(zhì)光合作用紫外線凝結(jié)核2.大氣的垂直分層:(1)分層依據(jù):大氣在垂直方向上的溫度、密度及_____狀況的差異。(2)垂直分層。運動主要特點特點成因與人類的關(guān)系對流層氣溫隨高度增加而__________是低層大氣主要的直接熱源人類生活在對流層底部,該層與人類關(guān)系最密切空氣_____運動顯著該層上部冷、下部熱天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變集中了大氣質(zhì)量的四分之三和幾乎全部的水汽與固體雜質(zhì);對流運動易成云致雨降低地面對流主要特點特點成因與人類的關(guān)系平流層氣溫隨高度增加而_____臭氧吸收太陽紫外線水平運動有利于高空飛行;________有保護地球生命的作用_____運動為主上熱下冷,大氣穩(wěn)定天氣晴朗水汽雜質(zhì)少,氣流平穩(wěn)高層大氣氣溫隨高度增加_____________;大氣密度極小距地面遠,受到引力小80～500km有若干_______,能反射無線電短波,對無線電通信有重要作用升高水平臭氧層先降低后增加電離層【圖表應(yīng)用】在下圖中繪制大氣垂直方向的溫度變化曲線,并填寫大氣垂直分層名稱。說明各層大氣與人類活動的關(guān)系。提示:如下圖。二、大氣受熱過程讀大氣受熱過程示意圖,并完成下列問題。1.兩個能量來源:(1)大氣最重要的能量來源:A_________。(2)近地面大氣熱量的主要、直接來源:B_________。2.兩大過程:(1)地面的增溫:大部分太陽輻射透過大氣射到地面,使_____增溫。(2)大氣的增溫:地面以_________的形式向大氣傳遞熱量。太陽輻射地面輻射地面地面輻射3.兩大作用:(1)對太陽輻射的削弱作用:大氣層中水汽、云層、塵埃等對太陽輻射的吸收、_____和散射作用。(2)大氣對地面的保溫作用:___________(圖中C)將部分熱量還給地面,對近地面大氣熱量的補償作用。4.主要影響:大氣的受熱過程影響著大氣的冷熱狀況、溫度分布和變化,制約著大氣的運動狀態(tài)。反射大氣逆輻射【探索應(yīng)用】如圖所示,投射到地面的太陽輻射,并不能全部被地面所吸收,其中又有一部分被地面反射回宇宙空間。地面對太陽輻射的反射率大小,取決于地面的性質(zhì),如顏色、干濕狀況、粗糙程度等。不同性質(zhì)的地面,反射率的差異較大。(1)比較不同性質(zhì)地面的反射率,說一說哪些種類地面的反射率較高,哪些種類地面的反射率較低。提示:新雪反射率最高,冰、城市水泥路面的反射率較高,赤道附近海洋反射率最低。(2)分析地面性質(zhì)與反射率之間的關(guān)系。提示:顏色越淺、濕度越大、地面越光滑,反射率越大;反之越小。關(guān)鍵能力·層級突破基礎(chǔ)考點1大氣受熱過程分析及其應(yīng)用【研析考題】例1大氣的增溫效應(yīng)(2020·浙江7月選考)氧化亞氮(N2O)在百年尺度內(nèi)的增溫效應(yīng)是等量二氧化碳的近300倍。農(nóng)田是氧化亞氮的第一大排放源。氧化亞氮具有增溫效應(yīng),主要是因為 (

)A.大氣輻射總量增加 B.大氣吸收作用增強C.地面輻射總量增加 D.地面反射作用增強【思路分析】材料解讀氧化亞氮(N2O)在百年尺度內(nèi)的增溫效應(yīng)是等量二氧化碳的近300倍→大氣吸收太陽輻射和地面輻射引起增溫我的思路___________________________________________________

【解析】選B。類比二氧化碳可知,氧化亞氮具有更強的吸收地面長波輻射的能力,從而使大氣增溫,B正確。例2氣溫的日變化(2017·全國卷Ⅰ)我國某地為保證葡萄植株安全越冬,采用雙層覆膜技術(shù)(兩層覆膜間留有一定空間),效果顯著。如圖中的曲線示意當(dāng)?shù)睾淦?12月至次年2月)豐、枯雪年的平均氣溫日變化和豐、枯雪年的膜內(nèi)平均溫度日變化。據(jù)此完成(1)、(2)題。(1)圖中表示枯雪年膜內(nèi)平均溫度日變化的曲線是(

)A.① B.② C.③ D.④(2)該地寒冷期(

)A.最低氣溫高于-16℃B.氣溫日變化因積雪狀況差異較大C.膜內(nèi)溫度日變化因積雪狀況差異較大D.膜內(nèi)溫度日變化與氣溫日變化一致【思路分析】材料解讀曲線示意當(dāng)?shù)睾淦跉鉁厝兆兓?nèi)溫度要高于膜外溫度平均氣溫→不能確定該地寒冷期的最低氣溫數(shù)值圖像解讀①②曲線→當(dāng)?shù)睾淦谪S、枯雪年的膜內(nèi)平均溫度日變化,差異較大③④曲線→當(dāng)?shù)睾淦谪S、枯雪年的平均氣溫日變化,差異較?、佗谇€和③④曲線變化差異明顯我的思路(1)__________________________________________(2)__________________________________________【解析】(1)選B,(2)選C。第(1)題,雙層覆膜是為了保證葡萄植株安全越冬,所以具有保溫作用;①、②溫度較③、④高,所以①、②為膜內(nèi)平均溫度圖;在豐雪年,由于豐厚雪被的保護,雙膜內(nèi)平均溫度變幅較小,且平均氣溫高;在枯雪年,由于沒有豐厚雪被的保護,雙膜內(nèi)平均溫度變幅較大,且平均氣溫低。第(2)題,由圖可知,圖中給出的平均氣溫,無法判斷最低氣溫高于-16℃;豐雪年與枯雪年氣溫相差1℃左右,所以氣溫日變化相差不大;豐雪年膜內(nèi)平均溫度變幅較小,而枯雪年膜內(nèi)平均溫度變幅大,所以膜內(nèi)溫度日變化因積雪狀況差異較大;從圖中可以看出,在枯雪年膜內(nèi)溫度日變化與氣溫日變化一致,但是豐雪年膜內(nèi)溫度日變化變幅較小,與氣溫日變化不一致。【備選例題】(2017·浙江選考)1960年以來,青藏高原的積雪厚度呈現(xiàn)出大-小-大的年際變化。下列地理過程因果關(guān)系正確的是 (

)A.積雪厚度大-大氣反射量少-年平均氣溫低B.積雪厚度大-地面吸收量多-年平均氣溫高C.積雪厚度小-大氣吸收量少-年平均氣溫低D.積雪厚度小-地面反射量少-年平均氣溫高

【思路分析】材料解讀積雪厚度大(小)→太陽輻射的反射率大(小)→地面接收到的太陽輻射少(多)→地面熱量吸收少(多)→近地面的大氣溫度低(高)我的思路________________________________________________【解析】選D。積雪厚度大,反射太陽輻射多,地面吸收熱量少;地面輻射弱,大氣吸收熱量少,大氣逆輻射弱,年平均氣溫低。反之,則年平均氣溫高?！娟P(guān)聯(lián)知識】關(guān)聯(lián)1大氣受熱過程原理及其應(yīng)用1.大氣受熱過程原理:2.大氣受熱過程原理的應(yīng)用:(1)利用大氣的削弱作用原理分析某一地區(qū)太陽能的多少。①高海拔地區(qū):(如青藏高原地區(qū))②內(nèi)陸地區(qū):(如我國西北地區(qū))③濕潤內(nèi)陸盆地:(如四川盆地)(2)大氣保溫作用原理應(yīng)用→分析生產(chǎn)、生活現(xiàn)象。①解釋溫室氣體大量排放對全球氣候變暖的影響:②分析農(nóng)業(yè)實踐中的一些現(xiàn)象:a.我國北方地區(qū)利用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜。b.深秋農(nóng)民利用燃燒秸稈制造煙霧預(yù)防霜凍。c.華北地區(qū)早春農(nóng)民利用地膜覆蓋進行農(nóng)作物種植。d.干旱半干旱地區(qū)的果園中鋪鵝卵石,不但能防止土壤水分蒸發(fā),還能增加晝夜溫差,有利于水果的糖分積累等。關(guān)聯(lián)2晝夜溫差大小的探究分析晝夜溫差的大小要結(jié)合大氣受熱過程原理,主要從地勢高低、天氣狀況、下墊面性質(zhì)幾方面分析。天氣狀況晴朗的天氣條件下,白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大地勢高低地勢高→大氣稀薄→白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大下墊面性質(zhì)下墊面的比熱容大→增溫和降溫速度都慢→晝夜溫差小,如海洋的晝夜溫差一般小于陸地【知識拓展】陰天晝夜溫差小陰天的時候,白天的云層厚實,太陽輻射不容易直接到達地面,從而使地面輻射減少,因此氣溫就不會很高。所以多云的白天氣溫較低。就好比大中午的時候打傘,遮陽隔熱。陰天的時候,晚上的云層厚實,地面輻射依然不斷地把熱量從地面帶走,但因為云層能吸收大量的地面輻射,且能把地面輻射轉(zhuǎn)化成大氣逆輻射,重新返回給地面,所以這時氣溫會比較高。就好比晚上你蓋了一層棉被,所以不覺得冷。綜上,白天氣溫不高,夜晚氣溫不低,從而溫差就小。【對點訓(xùn)練】

(2019·全國卷Ⅱ)積云為常見的一類云,其形成受下墊面影響強烈?？諝庠趯α鬟^程中,氣流攜帶來自下墊面的水汽上升,溫度不斷下降,至凝結(jié)溫度時,水汽凝結(jié)成云。水汽開始凝結(jié)的高度即為積云的云底高度。據(jù)此完成1、2題。1.大氣對流過程中上升氣流與下沉氣流相間分布,因此積云常常呈(

)A.連續(xù)層片狀 B.魚鱗狀C.間隔團塊狀 D.條帶狀2.在下墊面溫度決定水汽凝結(jié)高度的區(qū)域,積云的云底高度低值多出現(xiàn)在(

)A.日出前后 B.正午 C.日落前后 D.午夜【解析】1選C,2選A。第1題,根據(jù)材料可知云是空氣在對流過程中,水汽隨氣流上升,溫度下降,凝結(jié)形成,可知云的形成和大氣對流中的上升氣流有關(guān)。而大氣對流過程中上升氣流與下沉氣流相間分布,上升氣流可形成云,但下沉氣流不能形成云,因此積云應(yīng)呈上下間隔的團塊狀,而并非連續(xù)層片狀;條帶狀與魚鱗狀并非上下分布,而應(yīng)呈水平層狀。第2題,水汽開始凝結(jié)的高度即為積云的云底高度,近地面氣溫越低,水汽開始凝結(jié)的高度越低。一般一天中最低氣溫出現(xiàn)在日出前后,所以積云的云底高度低值多出現(xiàn)在此時?！炯庸逃?xùn)練】

(2021·青島模擬)最新研究發(fā)現(xiàn),鳥糞可以降低北極的氣溫。每年遷徙至北極地區(qū)的鳥類產(chǎn)生的鳥糞被微生物分解后,會釋放約4萬千克的氨,氨與海水浪花噴灑出的硫酸鹽及水分子混合后,形成大量懸浮在空氣中的塵埃顆粒。這些塵埃顆粒物不僅集中在鳥群附近,在整個北極均有分布。左圖示意大氣受熱過程,右圖示意北極地區(qū)海鳥。據(jù)此完成1、2題。1.鳥糞對北極地區(qū)氣溫的影響主要環(huán)節(jié)是 (

)A.①增強 B.②增強C.③增強 D.④增強2.該影響最明顯的季節(jié)是 (

)A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季【解析】1選A,2選B。第1題,據(jù)材料可知,鳥糞被微生物分解后,會釋放出氨,氨與海水浪花噴灑出的硫酸鹽及水分子混合后,形成大量懸浮在空氣中的塵埃顆粒,這些顆粒會增強大氣的削弱作用,使得到達地面的太陽輻射量減少,從而降低北極的氣溫。第2題,夏季氣溫較高,微生物數(shù)量較多,鳥糞被微生物分解的量較多,形成懸浮在空氣中的塵埃顆粒較多,對降溫影響最明顯。綜合考點2運用綜合思維,探究逆溫的成因與影響【研析考題】例1逆溫現(xiàn)象的成因

(經(jīng)典高考題)逆溫是在一定條件下出現(xiàn)的氣溫隨高度上升而升高的現(xiàn)象。某校氣象興趣小組在10月下旬晴朗的夜晚對我國南方山區(qū)谷地進行逆溫測定。如圖為該小組多次觀測所得的逆溫時空變化平均結(jié)果。據(jù)此讀圖完成(1)、(2)題。(1)下列關(guān)于該地逆溫特征的描述,正確的是 (

)A.逆溫強度近地面較大,向上減小B.逆溫強度午夜達到最大,后減弱C.逆溫現(xiàn)象日落前出現(xiàn),日出前消失D.強逆溫前半夜增速慢,后半夜降速快(2)逆溫層上界峰值在時間上滯后強逆溫層上界峰值的主要原因是 (

)A.大氣吸收地面輻射存在晝夜差異B.大氣散射、反射在高度上存在差異C.空氣上下熱量傳遞存在時間差異D.下墊面反射率在時間上存在差異【思路分析】材料解讀10月下旬晴朗的夜晚對我國南方山區(qū)谷地進行逆溫測定→該地逆溫是近地面輻射冷卻而形成圖像解讀①實線表示強逆溫層的分布,虛線表示逆溫層的分布→強逆溫層的上界主要分布在50m以下→逆溫強度近地面較大,向上減小②逆溫現(xiàn)象消失的時間在10時左右③強逆溫的時間分布曲線,前半部分相對較陡,后半部分相對較緩→前半夜增速快,后半夜降速慢我的思路(1)___________________________________________________(2)___________________________________________________【解析】(1)選A,(2)選C。第(1)題,首先,讀圖例,實線表示強逆溫層的分布,虛線表示逆溫層的分布。實線即強逆溫層的上界主要分布在50m以下,故逆溫強度近地面較大,向上減小;逆溫是因為近地面降溫太快,導(dǎo)致出現(xiàn)下冷上暖的大氣結(jié)構(gòu),一天中氣溫最低時在日出前后,此時逆溫強度達到最大,后減弱;逆溫現(xiàn)象消失的時間在10時左右,我國南方在此季節(jié)10時早已日出;根據(jù)強逆溫的時間分布曲線可知,前半部分相對較陡,后半部分相對較緩,故前半夜增速快,后半夜降速慢。第(2)題,該地逆溫是近地面輻射冷卻而形成。近地面的空氣首先輻射冷卻,而熱量傳遞需要時間過程,故離近地面越遠,逆溫出現(xiàn)的時間越晚;逆溫峰值在時間分布上的差異主要在夜間(23時和5時),晝夜差異不是導(dǎo)致其出現(xiàn)的原因;大氣的散射與反射作用主要影響地面對太陽短波輻射的吸收,與逆溫沒有關(guān)系;下墊面反射的是太陽短波輻射,與逆溫的形成無關(guān)。例2逆溫現(xiàn)象的影響大氣污染物,特別是PM2.5一般都集中在對流層低層,也就是距離地面1～1.5km的位置,這一層也叫作邊界層。在一天中,下午2時邊界層最高,距離地面1.5～2km,晚上可能降低至200～300m。據(jù)此完成(1)、(2)題。(1)據(jù)材料分析影響霧霾邊界層高度的直接因素是 (

)A.太陽輻射 B.地溫C.氣溫 D.污染物的濃度(2)下圖為某市某日不同時間氣溫垂直變化圖,如果只考慮溫度的影響,霧霾層高度最低的時間為 (

)A.5時 B.20時 C.15時 D.8時【思路分析】材料解讀在一天中,下午2時邊界層最高,距離地面1.5～2km,晚上可能降低至200～300m→氣溫是影響霧霾邊界層高度的直接因素圖像解讀20時逆溫現(xiàn)象最嚴(yán)重→不利于污染物的擴散,霧霾最嚴(yán)重我的思路(1)___________________________________________________(2)_____________________________________________________【解析】(1)選C,(2)選B。第(1)題,據(jù)材料可知,在一天中,下午2時邊界層最高,距離地面1.5～2km,晚上可能降低至200～300m,說明氣溫是影響霧霾邊界層高度的直接因素。第(2)題,據(jù)圖可知,20時逆溫現(xiàn)象最嚴(yán)重,不利于污染物的擴散,霧霾最嚴(yán)重。

【關(guān)聯(lián)原理】關(guān)聯(lián)1抓原理——逆溫的類型及成因(1)類型。類型發(fā)生的條件出現(xiàn)的地區(qū)輻射逆溫經(jīng)常發(fā)生在晴朗無云的夜間,由于地面有效輻射很強,近地面大氣層氣溫迅速下降,而高處大氣層降溫較慢中高緯度大陸冬季黎明前平流逆溫暖空氣水平移動到冷的地面或氣團上中緯度沿海地區(qū)類型發(fā)生的條件出現(xiàn)的地區(qū)地形逆溫主要由地形造成,由于山坡散熱快,冷空氣沿山坡下沉到谷底,谷底原來較暖空氣被較冷的空氣抬擠上升盆地和谷地夜間鋒面逆溫鋒面之上的暖空氣與鋒面之下的冷空氣之間溫度差異顯著鋒面活動地區(qū)(2)逆溫的形成與消失過程:晴朗無云的夜間或黎明,由于大氣逆輻射較弱,地面輻射散失熱量多,從而出現(xiàn)上暖下冷的逆溫現(xiàn)象。這種逆溫現(xiàn)象黎明前最強,日出后逆溫層自下而上逐漸消失。關(guān)聯(lián)2析應(yīng)用——逆溫的影響(1)有利方面。①逆溫的出現(xiàn)阻礙了空氣對流,因此可以抑制沙塵暴的發(fā)生。②逆溫出現(xiàn)在高空,有利于飛機的飛行。③和其他天氣現(xiàn)象一樣,逆溫可當(dāng)成一種氣候資源加以利用。例如,在我國新疆伊犁河谷,逆溫出現(xiàn)在10月至次年3月,長達半年之久,有效地提高了冬季谷地的溫度,多年生果樹越冬可以免受凍害等。(2)不利方面。①逆溫時大氣結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,容易加重大氣污染。②對天氣的影響:容易產(chǎn)生大霧等不利天氣。③對交通的影響:能見度降低,地面濕滑?！緲?gòu)建模型】【對點訓(xùn)練】(2021·蘇州模擬)讀南京北郊秋季某日垂直溫度梯度時空變化圖(單位:℃/100m),完成1～3題。1.該日,此地發(fā)生大氣逆溫現(xiàn)象的時段是 (

)A.8時-16時30分 B.17時-23時C.16時30分-次日6時 D.23時-次日5時2.發(fā)生大氣逆溫現(xiàn)象的最大高度約為 (

)A.500m B.100m C.350m D.150m3.當(dāng)某地大氣發(fā)生逆溫現(xiàn)象時 (

)A.空氣對流更加顯著B.抑制污染物向上擴散C.有利于大氣成云致雨D.減少大氣中臭氧的含量【解析】1選C,2選C,3選B。第1題,圖中所給垂直溫度梯度(℃/100m)并不是氣溫,而是上升一個單位高程后氣溫的變化值,正負表示溫度升高或降低,只要垂直溫度梯度等于或大于零,說明隨高度的增加溫度上升,就屬于逆溫現(xiàn)象。據(jù)此可知,該地16時30分至次日6時發(fā)生逆溫現(xiàn)象。第2題,只要垂直溫度梯度等于或大于零,就屬于逆溫現(xiàn)象,其中垂直溫度梯度等于0處對應(yīng)的海拔為發(fā)生大氣逆溫現(xiàn)象的最大高度,約為350m。第3題,當(dāng)某地大氣發(fā)生逆溫現(xiàn)象時,空氣對流減弱;抑制污染物向上擴散,污染程度加重。一般不利于成云致雨,對大氣中臭氧的含量無影響?！炯庸逃?xùn)練】(2021·郴州模擬)逆溫是指某高度大氣實際溫度高于理論溫度的現(xiàn)象,河流和湖泊中有時也會出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象。讀阿根廷某湖泊不同季節(jié)垂直水溫變化圖,回答(1)、(2)題。(1)圖中能反映逆溫現(xiàn)象的曲線及其出現(xiàn)的月份是 (

)A.①

7月 B.②

7月C.①

1月 D.②

1月(2)此時該湖泊出現(xiàn)逆溫的原因是 (

)A.處于夏季,湖泊水溫上升過快B.處于冬季,表層湖水受外界降溫影響大C.湖底在此時因為有火山噴發(fā),從底部釋放大量熱能D.該季節(jié)湖水運動頻率過高【解析】(1)選A,(2)選B。第(1)題,河流和湖泊出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象,說明隨深度增加水溫出現(xiàn)升高現(xiàn)象。讀圖可知,曲線①隨深度增加水溫出現(xiàn)升高現(xiàn)象,所以曲線①反映逆溫現(xiàn)象;曲線①湖泊水面溫度為0℃,應(yīng)該為當(dāng)?shù)囟?阿根廷為南半球國家,當(dāng)?shù)囟緸?月。第(2)題,出現(xiàn)逆溫的季節(jié)為當(dāng)?shù)囟?湖泊出現(xiàn)逆溫的原因應(yīng)該是當(dāng)?shù)囟竞娼禍乜?而湖底降溫慢,所以形成逆溫;火山噴發(fā)是偶然現(xiàn)象,此圖反映的是不同季節(jié)垂直水溫變化圖,是一個平均狀況,不是偶然發(fā)生的;湖水運動頻率過高不是發(fā)生逆溫的原因。新動向·新情境·新預(yù)測【命題新素材】材料一銀川市主城區(qū)在全年各季中均有逆溫層存在。據(jù)統(tǒng)計,銀川市2013-2015年逐月平均逆溫強度和厚度如圖所示。材料二受區(qū)域靜溫、逆溫及高濕等不利氣象因素綜合影響,2019年9月25日起,京津冀及周邊地區(qū)出現(xiàn)了一次區(qū)域性大氣污染過程,影響范圍包括京津冀大部分地區(qū)、河南省全境、山東省大部分地區(qū)以及江蘇省、安徽省北部部分城市。2019年9月25日24時,北京市啟動空氣重污染橙色預(yù)警。在此期間,北京中小學(xué)、幼兒園、少年宮及校外教育機構(gòu)停止戶外課程及活動?！娟P(guān)鍵詞句】逆溫、逆溫強度和厚度、空氣重污染【命題導(dǎo)向】逆溫的產(chǎn)生原因、銀川市逆溫的時間分布特征、逆溫的不利影響等。【高考新命題】【命題示例】(1)據(jù)如圖概括銀川市逆溫時間分布特征。(2)據(jù)材料分析逆溫所產(chǎn)生的影響。給材料我命題——學(xué)以致用【我的命題】(3)(選擇題或綜合題)___________________________答案:(1)冬半年逆溫強度和厚度大于夏半年;逐月逆溫強度變化差異較大,在1月、7月、10月、11月20時逆溫強度大于8時的逆溫強度,在其他月份相反;8時逆溫厚度始終大于20時逆溫厚度。(2)加劇大氣環(huán)境污染;危害人體健康;逆溫易導(dǎo)致霧霾天氣,從而影響交通。(3)_________________________________________________________【命