《第7讲 冷热不均引起大气运动》
姚安一中高三地理备课组 王雪梅
【教材分析】1.本讲内容常以统计图、示意图为载体,考查大气受热过程原理,考
查频度较高,考查形式主要是选择题。
2. 本讲内容常以区域图、等温线图为材料,考查气温时空变化。考查频度高,选择题、综合题命题形式均有,难度中等。
3.本讲内容常以气压形势图为背景考察等压面的判读能,分析天气状况。 4. 本讲内容常考察热力环流原理应用分析,进一步考察学生知识迁移能力。 5.本讲内容属于地理基础知识和基本原理,可以用来解释众多日常生活中的自然现象,值得关注。
【学生情况分析】1.学生经过高一高二的学习,对大气受热过程原理有了宏观的了解,但对于整个过程里的部分细节一知半解,因而不能用该原理来解释众多日常生活中的自然现象。例如:冬季的傍晚,农田里制造烟雾的意义?果园里铺鹅卵石有什么作用?
2.学生对图幅材料的分析能力较差。
3.学生判读等压线图时误区很大,尤其是判读风向类的图。
4.由于学生对基础知识的巩固不扎实、理解不到位,很难对知识的迁移。 【学习目标】1.巩固大气圈的组成和大气的垂直分层; 2.掌握大气的受热过程及其原理。 3.会应用大气的受热原理解决问题。
4.理解等压面(线)弯曲变形的原因,从而探索判读等压面(线)图的技巧。 5.掌握影响气温的因素。
6.会分析等温线弯曲变形的规律,并用规律来解决问题。 【教学重点】1. 大气的受热过程及其原理。 2.大气的受热过程及其原理的应用分析。
3.等压面(线)弯曲变形原因及其判读等压面(线)图的技巧。 4. 影响气温的因素。
5. 等温线弯曲变形的规律。
6.等温线走向及其影响因素判读方法
【教学难点】1.大气受热过程中削弱作用原理的应用。 2.利用等压线(面)图分析天气状况。 3.等温线弯曲变形规律及原因。 4. 等温线走向及其影响因素判读。
【教学措施】PPT课件、课堂练习、课外课时作业、专题检测 【课时安排】共7课时 【教学过程】(小结部分为板书)
一.基础知识:
1.大气圈的组成
(1)低层大气的主要成分:干洁空气、少量的水汽和固体杂质。 (2)干洁空气主要成分的作用
氮 氧 生物体内蛋白质的重要组成部分 人类和一切生物维持生命活动必需的物质 二氧化碳 绿色植物进行光合作用的原料;对地面起保温作用 臭氧 吸收紫外线,被誉为“地球生命的保护伞” 2.大气圈的结构——垂直分层
(1)垂直分层的依据:大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。 (2)垂直分层:
分层 A对流层 气温垂直变化 随高度增加而降低 随高度增加而增加 随高度增加先降低后增加 大气运动状况 对流运动显著 与人类的关系 与人类关系最密切,天气现象复杂多变 有利于高空飞行,臭氧层保护作用 80~500千米有若干电离层,对短波无线电通信有重要作用 B平流层 水平运动为主 C高层大气 【特别提醒】 (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。 3.大气受热过程与气温垂直分布
(1)一般情况下,对流层的气温是随着海拔的升高而降低,每升高100 m气温降低0.6 ℃,即气温垂直递减率为0.6 ℃/100 m。
(2)在一定条件下,对流层的某一高度会出现实际气温高于理论气温,甚至是气
温随高度的增加而升温的现象,称为逆温。 ①逆温现象的形成及消失过程如下图所示:
②逆温对地理环境的影响主要有: 成雾 早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至出现交通事故 由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康 大气污染 对航空造 逆温多出现在低空,多雾天气对飞机起降带来不便。如果出现在高空,对成影响 飞机飞行极为有利,因为大气以平流运动为主,飞行中不会有较大颠簸 考点一 大气受热过程原理及其应用
一.大气受热过程: (一)大气的削弱过程: 1.大气的热源
(1)主要来源:太阳辐射。 2.削弱作用: 代号 ① ② ③ 名称 起作用的大气成分 特点 有选择性
3大气对地面的保温作用
大气主要吸收地面辐射而增温,同时大气以长波辐射的形式将大部分热量以大气逆辐射的形式把热量还给地面,对地面起到了保温作用。
吸收作用 臭氧、水汽和二氧化碳 散射作用 反射作用 空气分子和细小尘埃 部分选择性 云层和较大尘埃 无选择性
4受热全过程
【深度思考1】 你能说出古诗中“高处不胜寒”蕴含的地理原理吗? 提示 地面是近地面大气主要、直接的热源,“高处”离地面较远,接收到的地面辐射较少,因而温度较近地面低。 5.大气保温作用原理应用
(1)温室气体大量排放带来全球气温升高。
温室气体(CO2、排放吸收地面气温全球
→→→→
CH4等)增多辐射增多升高变暖(2)分析农业实践中的一些现象:
①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。 ②深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。 ③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
④干旱半干旱地区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。
6.利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡 (1)高海拔地区(如青藏高原地区)
地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富 (2)内陆地区(如我国西北地区)
(3)湿润内陆盆地(如四川盆地)
【课堂作业】1.(2017·课标Ⅰ,9~10)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 [审题指导]
第(1)题,要求分析四条曲线分别代表的地理事物,解题思路:先分析覆膜与不覆膜气温的差异,再分析丰雪年与枯雪年气温的差异。
第(2)题,需要根据不同曲线代表的地理事物,结合选项内容对图中信息进行分析。要注意最低气温与日平均气温的区别,两者概念不同。 [尝试自解] (1)________ (2)________
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。 答案 (1)B (2)C
2.(2016·北京文综,7~8)下图为某山地气象站一年中每天的日出、日落时间及逐时气温(℃)变化图。读图,回答(1)~(2)题。
(1)气温日较差大的月份是( ) A.1月 (2)该山地( )
A.冬季受副热带高压带控制 C.基带的景观为热带雨林
B.因台风暴雨引发的滑坡多 D.山顶海拔低于1 000米
B.4月
C.7月
D.10月
解析 第(1)题,由图可知,7月份一天中最高气温在12 ℃以上,最低气温在8 ℃以下,气温日较差最大,所以C项正确。第(2)题,由图可知,该地一年四季都是6时日出18时日落,所以应该位于赤道地区,终年受赤道低气压带控制,A项错误;赤道附近不受地转偏向力的影响,无法形成台风,B项错误;赤道地区山脉基带的景观为热带雨林,C项正确;热带最低气温在15 ℃以上,该地最低气温在8 ℃以下,气温降低幅度超过了6 ℃,所以山顶海拔超过1 000米。
答案 (1)C (2)C
3.(2014·海南地理,4)甲地(位置见下图)气温年较差较小,5~8月降水稀少。据此完成下题。
甲地气温年较差较小的主要原因是( ) A.海拔较高
B.纬度较低
C.距海较远
D.植被较好
解析 由图可知甲地处低纬度,全年气温均较高,气温年较差较小,B正确。 答案 B
4.(2015·广东文综,2)大规模的火山爆发可能造成地表温度下降。其合理的解释是火山爆发导致( ) A.大气二氧化碳浓度增加 C.地球表面长波辐射增强
B.高纬度地区极光现象减少 D.到达地面的短波辐射减弱
解析 本题考查火山灰对太阳辐射的影响。火山爆发后,会有大量的火山灰物质进入大气层,这些物质能反射太阳短波辐射,使到达地面的太阳辐射减弱,从而使地表温度下降。 答案 D 【小结】 一、基础知识
二、大气的受热过程
1、主要热源 2、大气的削弱过程 3、大气的保温过程 4、大气的保温作用原理应用 5、利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡 1、大气的吸收作用 2、大气的反射作用 3、大气的散射作用 1、大气的组成 2、大气的垂直分层 3、大气的逆温现象及影响
【课后反思】
考点二 气温的水平分布与等温线
一、影响气温的因素
二、气温的水平分布规律
全球 年等温线特征 等温线大致与纬线平行 等温线较曲折(如上图)。1月大陆上北半球 的等温线向南(低纬)凸出,海洋上则向北(高纬)凸出;7月正好相反 南半球 等温线较平直(如上图) 同一纬度,气温差别小 在同一纬度上,冬季大陆比海洋冷,夏季大陆比海洋热 气温分布规律 无论7月还是1月,气温都是从低纬向两极递减 同纬度 气温比同纬度低,等温线向低纬凸高原、山地的气温较低,平原的地带 出 气温较高
气温比同纬度高,等温线向高纬凸寒流经过气温降低;暖流经过气出 温升高 温馨提示 7月份世界上最热的地方是20°N~30°N大陆上的沙漠地区;1月份,西伯利亚形成北半球的寒冷中心。世界极端最低气温出现在冰雪覆盖的南极大陆上。
【课堂练习】1.(2015·海南地理,23,10分)阅读图文资料,完成下列要求。 死谷长约225千米,宽8~24千米,低于海平面的面积达1 408平方千米。该地夏季气温经常超过49 ℃,最高曾达57 ℃,是北美洲夏季最炎热的地区。
分析死谷夏季炎热的原因。(10分)
解析 该地位于中低纬度地区,夏季受副热带高压带控制,降水少,晴天多,太阳辐射强;该地植被覆盖度较低,谷底和谷坡升温速度快,热量向近地面大气传递使气温升高;从材料中可知,死谷海拔低,空气对流弱,热量不易散失,造成夏季炎热。
答案 夏季受副热带高压的控制,太阳辐射强;缺乏植被覆盖,谷底和谷坡共同吸收太阳辐射,加热大气;谷深且狭长,(谷底海拔低,)空气对流弱(盛行下沉气流),热量不易散发。
2.[2013·课标Ⅰ,36(1)、(2),14分]阅读图文资料,完成下列问题。
居住在成都的小明和小亮在“寻找最佳避寒地”的课外研究中发现,有“百里钢城”之称的攀枝花1月平均气温达13.6 ℃(昆明为7.7 ℃,成都为5.5 ℃),是长江流域冬季的“温暖之都”。图1示意攀枝花在我国西南地区的位置,图2示意攀
枝花周边地形。
(1)分析攀枝花1月份平均气温较高的原因。(8分) (2)推测攀枝花1月份的天气特征。(6分)
解析 第(1)题,从图可知,攀枝花地处高山峡谷之中,因此地形是影响攀枝花冬季温度较高的主要因素,峡谷地形,冬季来自北方的冷空气不易进入;气流下沉增温等导致气温较高。第(2)题,天气特征可以从“阴晴雨雪、气温气压、风力风向,表示天气状况”的角度描述。攀枝花1月份气温较高,受地形阻挡,风力较小,大气较稳定;我国冬季降水较少,晴天较多。
答案 (1)因地形阻挡,冬季受北方冷空气(寒潮)影响较小;位于河流(金沙江)谷地,山高谷深,盛行下沉气流,气流在下沉过程中增温。 (2)多晴天、少云雨,风力弱,气温较高,较稳定(波动小)。 三、等温线走向及其影响因素判读方法
等温线走向 示意图 影响因素 太阳辐射(太阳辐射因纬度而等温线与纬线平行 等温线大体与海岸线平行 不同) 海洋影响程度不同(气温由沿海向内陆递变)
1月,全球大陆等温线向南凸出,海洋相反 7月,全球大陆等温线向北凸出,海洋相反 海陆分布(海陆热力性质差异。A、B、C同纬度,B地夏温高于A、C两地,冬温低于A、C两地) 地形(等温线延伸到高地,急转 弯曲) 与等高线平行(与山脉走向、高原边缘平行) 暖流:向高纬方向凸出 寒流:向低纬方向凸出 盆地闭合曲线(夏季是炎热中心,冬季是温暖中心) 山地闭合曲线(冬季,夏季均为低温) 洋流(暖流增温,寒流降温) 地形闭塞,四周山岭屏障(夏季不易散热,下沉气流增温,冬季山岭屏障) 地势高(气温垂直递减,高度每升高100米,气温降低约0.6 ℃) 【课堂练习】下图为“某地某时刻等温线分布示意图”。读图回答(1)~(2)题。
(1)最可能出现图示等温线分布状况的月份和地方时为( ) A.8月 22时 C.1月 22时
B.8月 13时 D.1月 13时
(2)影响图中39°纬线上等温线分布的主要因素是( ) A.地形、大气环流
B.海陆分布、地形
C.大气环流、海陆分布 [析图过程]
D.地形、洋流
[尝试自解] (1)________ (2)________ 答案 (1)A (2)B
【小结】
一、影响气温的因素 二、气温的水平分布规律
三、等温线走向及其影响因素判读方法 【课后反思】
考点三 热力环流形成与等压面判读
一、热力环流产生的原因:地面的冷热不均 二、热力环流的原理:
【课堂练习】1.读“北半球某地的气压分布图”,完成下列各题。
(1)判断甲、乙、丙、丁四地气压的大小关系;并在图中用箭头标出环流模式。 (2)甲、乙两地中气温较高的是________地,其对应的天气状况常为________天气,气温日较差较大的是________地。
(3)图中甲、乙两地之间的风向是________;假若图示环流为城市热岛环流,则表示郊区的是________地。
(4)在图中画出高空的等压面弯曲状况。
解析 该题以北半球某地的气压分布图为背景,综合考查热力环流的形成原理。解答本题可按如下思路进行:
答案 (1)甲>乙>丙>丁。 画图略。(呈逆时针运动) (2)乙 阴雨 甲 (3)西南风 甲 (4)略。(与近地面弯曲方向相反) 三、等压面(线)的判读方法
(1)判断气压高低:依据及判断思路如下:
①气压的垂直递减规律。由于大气密度随高度增加而降低,在垂直方向上随着高度增加气压降低,如下图,在空气柱L1中,PA′>PA,PD>PD′;在L2中,PB>PB′,PC′>PC。
②同一等压面上的各点气压相等。如上图中PD′=PC′、PA′=PB′。综上分析可
知:PB>PA>PD>PC。 (2)判读等压面的凸凹
等压面凸向高处的为高压,凹向低处的为低压,可形象记忆为“凸高凹低”。另外,近地面与高空等压面凸起方向相反。 (3)判断下垫面的性质
①判断陆地与海洋(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。 ②判断裸地与绿地:裸地同陆地,绿地同海洋。
③判断城区与郊区:等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。 (4)判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,如上图中A地;等压面上凸者,多晴朗天气,日较差较大,如上图中B地。 【课堂练习】2. 等压面图的判读
.(2014·山东文综,8)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。完成下题。
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
解析 高空等压面分布是乙处高,甲处低,则可推知高空气流由乙流向甲,进一
步推出近地面由甲流向乙,如图所示:甲乙两地经度相同,根据纬度可知近地面水平气压梯度力由甲指向乙,由于地转偏向力的影响,北半球向右偏,南风偏转成西南风。B项正确。
答案 B 【小结】
一、热力环流产生的原因:地面的冷热不均 二、热力环流的原理: 三、等压面(线)的判读方法 【课后反思】
考点四 热力环流原理的应用分析
1.海陆风
(1)成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键。
(2)影响与应用:海陆风使海滨地区气温日较差减小,夏季气温低,空气较湿润,是避暑的好地方。 2.山谷风
(1)成因分析——山坡的热力变化是关键。
(2)影响与应用:山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底,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。所以,山谷地区不宜布局有污染的工业。
3.市区与郊区之间的热力环流
(1)成因分析——“城市热岛”的形成。
(2)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,而将卫星城或大气污染较重的工厂布置在下沉距离之外。 【课堂练习】
城市热岛效应原理应用
1.(2015·四川文综,7~8)下图为北半球某平原城市冬季等温线分布图。读图回
答(1)~(2)题。
(1)该城市可能位于( ) A.回归线附近大陆西岸 C.回归线附近大陆东岸
B.40°N附近大陆西岸 D.40°N附近大陆东岸
(2)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 C.大气污染物不易扩散至郊区
B.降雪的可能性较郊区大
D.不易受郊区燃烧秸秆烟雾的影响
解析 第(1)题,由图读出该城市冬季平均气温在0 ℃以下,40°N附近大陆东岸为温带季风或温带大陆性气候,气温与其比较吻合。而40°N附近大陆西岸主要为地中海气候或温带海洋性气候,回归线附近为热带、亚热带气候,冬季均温大于0 ℃,因此排除A、B、C选项。故选D。第(2)题,市中心气温比郊区高,形成近地面大气由郊区流向市中心、市中心气流上升的典型城市热岛效应,因此导致市中心降水的可能性比郊区大,而郊区温度更低则更易形成降雪。故选A。 答案 (1)D (2)A 山谷风原理应用
2.(2013·浙江文综,7)拉萨河流域拥有丰富的物质文化和非物质文化资源,拉萨位于宽阔的拉萨河谷地北侧。下图为拉萨7月降水量日平均变化图。有关拉萨7月降水日变化成因的叙述,正确的是( )
A.夜晚地面降温迅速,近地面水汽易凝结成雨 B.夜晚近地面形成逆温层,水汽易凝结成雨 C.白天盛行下沉气流,水汽不易凝结成雨
D.白天升温迅速,盛行上升气流,水汽不易凝结成雨
解析 根据图中降水量的特征可以判断白天降水量小,夜间降水量大。根据热力环流的原理,山谷地带白天吹谷风,山谷两侧气流上升,谷地中央气流下沉(夏
季白天拉萨河相对陆地气温较低,盛行下沉气流)水汽不易凝结成雨;夜间吹山风,谷地中央气流上升,(夜间拉萨河相对陆地气温较高,盛行上升气流)水汽容易凝结成雨。 答案 C
等压线图的判读
1.等压线图的判读流程 第一步:明确等压线类型
结合题干信息、图名和图例,明确图像为模拟气压场还是某实际区域气压场。 第二步:分析等压线分布特征,判明气压场基本形式
据等压线数值递变特点、曲直、走向、疏密等判断高(低)气压、高压脊或低压槽、鞍部的分布特征。
第三步:结合题目要求,针对性解题
气压场中常见的设疑为判断某地风力、风向等天气状况及其变化。需结合题目要求针对性地回答。 2.风向的判定方法
第一步: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,但并非一定指向低压中心),表示水平气压梯度力的方向。 第二步:确定南、北半球后,面向水平气压梯度力的方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°~45°角(近地面风向可依此角度偏转,若为高空,则偏转90°),画出实线箭头,即为经过该点的风向。如下图所示(以北半球近地面气压场为例)。
【拓展延伸】
风力大小的分析与描述
风力大小 常考分析语句
影响因素 水平气压梯 度力大小 距高压远近 冬季南北温差大,气压梯度力大,西风强,降水多 距离亚洲高压(冬季风源地)近,风力大 地面平坦开阔,风力大 海面上风力大 冬季植被少,风力大 高原起伏和缓,风力大 山谷口,狭管效应,风力大 地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致 摩擦力大小 植被多少 地形起伏 大小 【课堂练习】3.(2016·浙江文综,9)图乙为探空气球10天中随气流漂移路线图,图中数字所指的黑点为每天相同时刻的气球位置。图甲为图乙的局部放大图,图甲中虚线表示近地面空气运动。完成下题。
下列路段中,探空气球受水平气压梯度力作用最大的是( ) A.③至④
B.④至⑤
C.⑥至⑦
D.⑨至⑩
解析 根据题意及探空气球10天随气流漂移路线图可知,在相同的时间内③至④这段漂移的距离最长,所以说明在此段风速最大,即受到的水平气压梯度力作用最大,A项正确。
答案 A
4.[2013·课标Ⅱ,36(2),8分]阅读图文资料,完成下列要求。
在湿润和半湿润地区的湖畔、河边和海滨,偶见规模较小的沙丘群。其形成的主要条件为所在地区沙源丰富、多风、植被稀疏。下图所示区域中,M处发育了规模较小的沙丘群;H县城附近是著名的风口,冬春季节风力尤为强劲;河流发源于黄土高原地区。
分析H县城附近冬春季节风力强劲的原因。(8分)
解析 本题采用风力大小分析方法,结合图文资料展开原因分析。
答案 冬春季节盛行西北季风(偏北风);河谷延伸方向与盛行风向基本一致;H县城附近为河谷交汇之地(形成风口,导致狭管效应)。
【课堂小结】
一、海陆风原理及应用 二、山谷风原理及应用 三、城市热岛效应原理及应用 四、等压线图的判读 五、风力大小的分析与描述 【课后反思】
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