2020届地理新导学大一轮新高考：必修一第三单元第8讲冷热不均引起大气运动教案（鲁教版，鲁京津琼）

2020届地理新导学大一轮新高考：必修一第三单元第8讲冷热不均引起大气运动教案（鲁教版，鲁京津琼）

第8讲　冷热不均引起大气运动 ‎[课程内容]‎ 运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层；‎ 结合实例，说明大气的组成和垂直分层与生产生活的联系； 运用示意图、视频、模拟实验等，说明大气受热过程； 绘制并运用热力环流示意图，说明热力环流原理； 运用大气受热过程与热力环流原理解释相关地理现象。‎ ‎[思维导图]‎ 考点一　大气的组成与垂直分层 ‎1．大气圈的组成 ‎2．大气圈的结构——垂直分层 ‎(1)大气垂直分层的依据：大气在垂直方向上的温度、密度和运动状况的差异。‎ ‎(2)垂直分层 分层 气温垂直变化 大气运动状况 与人类的关系 A对流层 随高度增加而降低 对流运动显著 天气现象复杂多变，与人类关系最密切 B平流层 随高度增加而增加 水平运动为主 有利于高空飞行，臭氧层保护作用 C高层大气 随高度增加先降低后增加 ‎80千米～500千米有若干电离层对无线电通信有重要作用 补充点拨　(1)对流层的平均高度为12千米。低纬度地区气温高，对流强烈，可达17千米～18千米。高纬度地区仅8千米～9千米。‎ ‎(2)从近地面到高空，大气密度逐渐减小，气压逐渐降低，水汽、尘埃含量逐渐减少。‎ 拓展延伸　逆温现象 ‎1．逆温的形成过程分析 ‎(1)以辐射逆温及地形逆温为例进行分析。‎ 逆温类型 形成条件 形成过程 辐射逆温 地点：中高纬地区；‎ 时间：冬季夜间或黎明；‎ 天气：晴朗无云或少云 ‎①地面降温，受其影响，近地面的空气也随之降温。②由于大气热源来自地面，因此离地面越近，降温幅度越大，从而形成了自地面向上，气温随高度增加而升高的逆温现象。这种辐射逆温的厚度一般在几十米到几百米，以冬季最强。日出后，地面的温度渐渐上升，逆温层先在海拔较低地区消失，而后完全消失 地形逆温 时间：夜晚 地点：谷地或盆地；‎ 夜间，由于山坡散热快，冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来的暖空气上升，从而出现温度的倒置现象 ‎(2)辐射逆温的形成及消失过程图解。‎ ‎2．逆温的利与弊 ‎(1)阻碍空气的对流运动，妨碍烟尘、污染物和水汽凝结物的扩散，有利于雾的形成并使能见度降低，导致大气污染更为严重。‎ ‎(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：‎ ‎①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；‎ ‎②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，使飞行更加安全。‎ 考向　逆温的产生及其影响 逆温是在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象。某校气象兴趣小组在十月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行逆温测定。下图为该小组多次观测所得的逆温时空变化平均结果。完成1～2题。‎ ‎1．下列关于该地逆温特征的描述，正确的是(　　)‎ A．逆温强度近地面较大，向上减小 B．逆温强度午夜达到最大，后减弱 C．逆温现象日落前出现，日出前消失 D．强逆温前半夜增速慢，后半夜降速快 ‎2．造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是(　　)‎ A．大气吸收地面辐射存在昼夜差异 B．大气散射反射在高度上存在差异 C．空气上下热量传递存在时间差异 D．下垫面反射率在时间上存在差异 答案　1.A　2.C 解析　第1题，根据逆温上界和强逆温上界的高度的不同可以看出，逆温强度近地面较大，向上减小，A项正确。一天中气温最低时在日出前后，所以日出前逆温强度达到最大，后减弱，B项错。图中逆温现象日落前出现，日出后消失，C项错。读图可知，强逆温前半夜增速快，后半夜降速慢，D项排除。第2题，地面辐射是大气主要的直接热源，空气上下热量传递存在时间差，造成逆温层上界峰值滞后于强逆温层上界峰值，C项正确。大气吸收地面辐射存在昼夜差异，大气散射、反射在高度上存在差异，下垫面反射率在时间上存在差异，这些与逆温层上界峰值滞后于强逆温层上界峰值无关，A、B、D项错。‎ 考点二　大气受热过程 ‎1．读“大气受热过程示意图”，回忆下列知识。‎ ‎(1)写出图中字母代表的含义：‎ a．太阳辐射；b.地面辐射；c.大气吸收；d.大气逆辐射。‎ ‎(2)描述大气的受热过程：‎ ‎①大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温，即图中的a。‎ ‎②地面以长波辐射的方式向大气传递热量，使大气增温，即图中的b－c。‎ ‎③大气以大气逆辐射的形式将热量返还给大地，从而起到保温作用，即图中的d。‎ 补充点拨　由大气的受热过程可知大气的热力作用如下：‎ 作用对象 热力作用 原理 太阳辐射 削弱作用 大气吸收、反射、散射太阳辐射 地面 保温作用 大气逆辐射 ‎2.大气保温作用实例 ‎(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响 ‎(2)我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜——原理：温室阻挡部分地面辐射逸出，将热量保留在温室内。‎ ‎(3)深秋利用人造烟雾防霜冻——原理：烟雾增强了大气逆辐射，对地面具有保温作用。‎ 拓展延伸　用大气受热原理分析昼夜温差大小的影响因素 ‎(1)地势高低：地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。‎ ‎(2)天气状况：晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。‎ ‎(3)下垫面性质：下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地。‎ 考向　结合过程性数据或结果性数据考查大气热力原理 ‎(2017·全国文综Ⅰ)我国某地为保证葡萄植株安全越冬，采用双层覆膜技术(两层覆膜间留有一定空间)，效果显著。下图中的曲线示意当地寒冷期(12月至次年2月)丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平均温度日变化。据此完成1～2题。‎ ‎1．图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是(　　)‎ A．① B．② C．③ D．④‎ ‎2．该地寒冷期(　　)‎ A．最低气温高于－16 ℃‎ B．气温日变化因积雪状况差异较大 C．膜内温度日变化因积雪状况差异较大 D．膜内温度日变化与气温日变化一致 答案　1.B　2.C 解析　第1题，材料中提到我国某地为保证葡萄植株安全越冬，采用双层覆膜技术效果显著，说明①②为覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线，排除③④。又根据枯雪年降水少，昼夜温差较大，丰雪年降水多，昼夜温差小，可进一步判断：①为丰雪年覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线，②为枯雪年覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线，因此答案选B。第2题，由图可知，图中的曲线示意当地寒冷期(12月至次年2月)的平均气温日变化，不能确定当地最低气温，因此A错；丰、枯雪年的平均气温日变化(即平均气温变化状况和昼夜温差)大致相同，因此B错；膜内温度日变化丰雪年小于枯雪年，主要是由于丰、枯雪年积雪厚度存在较大差异，因此C正确，D错误。‎ ‎(2015·四川文综)雾是悬浮在近地面空气中的大量微小水滴或冰晶。下图为“中国年平均雾日空间分布图”。据材料回答3～4题。‎ ‎3．下列地区中，年平均雾日最少的是(　　)‎ A．福建沿海 B．黄海沿岸 C．准噶尔盆地 D．柴达木盆地 ‎4．与四川盆地内秋、冬季节多雾直接相关的是(　　)‎ A．秦岭阻挡冷空气南下 B．气流受地形阻挡抬升 C．受暖湿的东南季风影响显著 D．晴朗的夜间地面辐射冷却强 答案　3.D　4.D 解析　第3题，根据图例和中国区域地理的相关知识，可以看出年平均雾日最少的是柴达木盆地，D项正确。第4题，雾多出现在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛或有逆温存在的夜间或清晨。四川盆地内地形闭塞，水汽不易扩散，河流水系发达，近地面空气中水充沛，由于秋、冬季节冷空气进入后，难以扩散，特别是晴朗的夜间地面辐射冷却快，使近地面大气降温快，水汽易冷却凝结形成雾。‎ 考点三　热力环流与等压面 ‎1．读“热力环流示意图”，回忆下列知识。‎ ‎(1)在图中四条“＝”上画上箭头，完成热力环流。‎ 答案　画图略。(箭头呈顺时针方向)‎ ‎(2)甲、乙、丙、丁四地的气压高低状况是甲＞乙＞丙＞丁。‎ ‎(3)在垂直方向上，随海拔升高，气压降低，气温降低。‎ ‎(4)在同一高度上，高气压处等压面向高空凸出，低气压处等压面向近地面凸出。‎ ‎(5)热力环流形成的根本原因是地面冷热不均。‎ 补充点拨　“两运动两差异”‎ ‎(1)垂直运动：热上升、冷下沉——近地面热，空气上升，近地面冷，空气下沉。‎ ‎(2)水平运动：由高压向低压。‎ ‎(3)近地面气压差异：热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压，近地面热的地方形成低压。‎ ‎(4)垂直方向气压差异：垂直方向上近地面与高空高低压名称相反，但高空气压低于近地面。‎ ‎2．等压面的判读 ‎(1)同一垂直方向上，等压面海拔越高，气压越低。即PMPD、PB>PA。‎ ‎(3)综上，PB>PA>PC>PD。‎ ‎3．常见热力环流 ‎(1)城市风 影响：一般将绿化带布局于气流下沉处或下沉距离以内，将卫星城或污染较重的工厂布局于气流下沉距离之外。‎ ‎(2)海陆风 影响：使滨海地区气温日较差减小，降水增多。‎ 方法技巧　在近地面作水平线，比较两种下垫面的气温差异，可知气压差异和风向。‎ ‎(3)山谷风 白天山坡附近的空气(A)距地面近，吸热多，升温快，气温较高；山谷上空的空气(B)距地面远，吸热少，升温慢，气温较低。山坡处热气流上升形成谷风。‎ 夜晚山坡附近空气(C)与山谷上空空气(D)相比，距地面近，降温快，温度低，冷气流沿山坡下沉，形成山风。‎ 影响：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。‎ 考向一　根据温度变化确定热力环流及其影响 ‎(2015·四川文综)下图为“北半球某平原城市冬季等温线分布图”。读图回答第1题。‎ ‎1．市中心与郊区的气温差异导致市中心(　　)‎ A．降水的可能性较郊区大 B．降雪的可能性较郊区大 C．大气污染物不易扩散至郊区 D．不易受郊区燃烧秸秆烟雾的影响 答案　A 解析　由于城市热岛效应使该城市中心气温比郊区的气温高，空气对流更旺盛，降水的可能性较郊区大，A项正确；城市中心在热岛效应影响下，气温较郊区高，降雪的可能性较郊区小；由于城市热力环流的存在，高空气流由市中心流向郊区，大气污染物较易扩散至郊区；近地面气流由郊区流向市中心导致城市易受郊区燃烧秸秆烟雾的影响，因此B、C、D项错误。‎ 考向二　结合等压面特点考查热力环流原理 ‎2．下图为“甲地所在区域某时刻高空两个等压面P1和P2的空间分布示意图”，图中甲、乙两地经度相同。此时甲地近地面的风向为(　　)‎ A．东南风 B．西南风 C．东北风 D．西北风 答案　B 解析　由图知P2等压面出现倾斜，38°N上空为高压，37.5°N上空为低压；近地面两地气压状况与高空相反，37.5°N近地面为高压，38°N近地面形成低压，在水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力作用下，甲地吹西南风。‎ 考点四　大气的水平运动与等压线 ‎1．风的形成 受力分析 水平气压梯度力 垂直于等压线，由高压指向低压；‎ 等压线越密集，水平气压梯度力越大 地转偏向力 与风向垂直，北半球向右偏，南半球向左偏；只改变风向，不改变风速 摩擦力 方向与风向相反 运动规律 高空 在高空，摩擦力可以忽略不计，受水平气压梯度力和地转偏向力的影响；二力平衡时，风向稳定，最终与等压线平行 近地面 受水平气压梯度力、地转偏向力和地面摩擦力的共同作用；三力平衡时，风向稳定，最终斜穿等压线，指向低气压 图示 ‎2.等压线图中风向的判断方法 第一步：在等压线图中，垂直于等压线画出虚线箭头，表示水平气压梯度力的方向。‎ 第二步：沿着水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°～45°，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图所示(北半球)：‎ 考向一　结合等压线图判断风向 ‎1．2009年4月14日晚，渤海沿岸发生了一次较强风暴潮。这次风暴潮是由低压系统、向岸 风共同引起的，海水涌向陆地，给沿岸地区造成较大损失。读下图，据图所示气压分布状况判断，当时受风暴潮影响最严重的地区是(　　)‎ A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 ‎ 答案　B 解析　图中显示，乙地位于低压的东侧，根据气流运动规律，此处吹偏东风，从海洋吹向海岸即“向岸风”。加上该地处于海湾，加剧了风暴潮的强度和危害。‎ 考向二　结合等压线图考查风力 下图示意“我国某地区14日6时的气压形势”，L为低压。读图，完成下题。‎ ‎2．与甲地相比，乙地风力(　　)‎ A．较大 B．较小 C．相等 D．无法判断 答案　A 解析　乙处等压线较密集，水平气压梯度力大，风力较大。‎ 读图，在图中所示的时段内，风向由东南变为东北的城市是(　　)‎ A．台北 B．上海 C．首尔 D．北京 答案　D 解析　分别画出四个城市在两幅图中的水平气压梯度力箭头，向右偏转约45°可得风向如下：台北市前后两天都大致吹东北风，上海市前后两天都大致吹东南风，首尔市前后两天都吹偏南风，北京市先吹东南风后吹东北风。‎ ‎1．判读气压形势 ‎(1)低压中心(如图1中乙处)：等压线呈闭合曲线，中心气压比四周气压低(中心为上升气流)。‎ ‎(2)高压中心(如图1中甲处)：等压线呈闭合曲线，中心气压比四周气压高(中心为下沉气流)。‎ ‎(3)高压脊(如图1中丙处)：高气压延伸出来的狭长区域，弯曲最大各点的连线叫脊线。‎ ‎(4)低压槽(如图1中丁处)：低气压延伸出来的狭长区域，弯曲最大各点的连线叫槽线。‎ ‎(5)鞍部：两个低压和两个高压交汇处，其气压值比高压中心低，比低压中心高。‎ ‎2．判断风向 首先明确高低气压；其次确定气压梯度力的方向；最后根据南、北半球画出偏向风(如图2中A地吹偏南风)。‎ ‎3．判断南、北半球 ‎(1)风向在水平气压梯度力的右侧——北半球。‎ ‎(2)风向在水平气压梯度力的左侧——南半球。‎ ‎4．判断风力(风速)大小 ‎(1)等压线密集——气压梯度力大——风力大(如图3中乙地)。‎ ‎(2)等压线稀疏——气压梯度力小——风力小(如图3中甲地)。‎ ‎5．判断季节 ‎(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。‎ ‎6．判断天气状况 ‎(1)由高纬吹向低纬的风——寒冷干燥。‎ ‎(2)由低纬吹向高纬的风——温暖湿润。‎ ‎(3)低气压过境时，多阴雨天气；高气压过境时，多晴朗天气。‎ ‎(4)低压中心和低压槽控制区多阴雨天气，如图1中乙处和丁处；高压中心和高压脊控制区多晴朗天气，如图1中甲处和丙处。‎ ‎(2019·郑州质检)下图是“东亚局部地区某日8时海平面气压分布图”(单位：hPa)。读图回答1～2题。‎ ‎1．图中①②两地气压差最可能是(　　)‎ A．12 hPa B．13 hPa C．14 hPa D．15 hPa ‎2．此时，台湾海峡的风向是(　　)‎ A．西北风 B．西南风 C．东北风 D．东南风 答案　1.B　2.A 解析　第1题，由图可知，图中等压距为2 hPa，①地气压应为1 010 hPa，②地气压应为1 022～1 024 hPa，两地气压差应为12～14 hPa。故B项正确。第2题，由图可知，台湾海峡西部为高压，东部为低压。水平气压梯度力由高压指向低压，受地转偏向力向右偏的影响，台湾海峡吹西北风。故A项正确。‎ ‎(2018·天津和平区模拟)下图为“澳大利亚附近区域某日气压场图”。回答下题。‎ ‎3．此时，图中偏西风最强劲的海域是(　　)‎ A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 答案　B 解析　注意关键词是“偏西风”“最强劲”。依据气压可判断甲、乙附近为偏西风，丙、丁附近为偏东风；乙处等压线较甲处稠密，则乙处风力较甲处强劲；故B正确。‎ ‎4．(2019·河南信阳质检)下图是“2016年4月11日8时世界部分地区海平面气压形势图”。该日(　　)‎ A．乙地比丁地风力强 B．乙、丁两地为偏南风 C．丙地比丁地风力强 D．甲、乙两地大风降温 答案　A 解析　图示乙地等压线较丁地稠密，水平气压梯度力乙地大于丁地，则风力乙地大于丁地，故A正确。依据风压关系，可判断乙地为东北风、丁地为偏南风，故B错误。丙地为低压中心而气流以垂直运动为主，而风是大气的水平运动形成的，则丙地风力小于丁地，故C错误。甲地位于高压中心而以下沉气流为主，风力较弱，同时天气晴朗而降温不明显，故D错误。‎