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第四章
大气的运动
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第11讲
大气的分层与受热过程
复习目标： 1.运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层及其与生
产和生活的联系。
2.运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并
解释 相关现象。
3.运用图表等资料判断风向、风力大小。
01
考点1 大气的组成与垂直分层
02
考点2 大气的受热过程
03
考点3 大气热力环流
04
考点4 大气水平运动——风
考点1
大气的组成与
垂直分层
1.大气的主要组成成分及作用
组成成分 在地理环境中的作用
__________ ____是生物维持生命活动所必需的物质；氮是地球生物
体的基本成分；二氧化碳是绿色植物进行__________的
原料，是温室气体；臭氧能够吸收________
水汽 产生云、雨、雾、雪等天气
杂质 作为________，是成云致雨的必要条件
干洁空气
氧
光合作用
紫外线
凝结核
2.大气的垂直分层
垂直分层 气温特点 大气运动状况 与人类关系
对流层 随高度增加而 ______ ______运动显著 天气复杂多变，与人类关
系最密切
平流层 随高度增加而 ______ 以______运动为 主 天气晴朗，能见度高，适
合飞机飞行；________被
称为“地球生命的保护伞”
高层大气 随高度增加先 降低，后升高 存在________，对远距离
无线电通信有重要作用
降低
对流
升高
水平
臭氧层
电离层
1.逆温类型与成因
类型 发生的条件 示意图
辐射 逆温 在晴朗无风或微风的夜 晚,地面很快冷却,贴近地 面的大气层也随之降 温，离地面越近降温越 快 ______________________________________________________________________________________________
类型 发生的条件 示意图
平流 逆温 暖空气水平移动到冷的 地面或气团上 ________________________________________________________________________________________________
（续表）
类型 发生的条件 示意图
地形 逆温 夜晚山坡散热快,冷空气 沿山坡下沉到谷底 ________________________________________________________________________
（续表）
类型 发生的条件 示意图
锋面 逆温 冷暖空气温度差异显著 _________________________________________________________________________________________
（续表）
2.辐射逆温的形成及消失过程图解
3.逆温的影响
有利影响 不利影响
①阻碍空气对流,抑制沙尘暴 ②高空逆温有利于飞机飞行 ③冬季逆温可避免农作物冻害 ①山谷或盆地逆温易造成大气污染
②易形成多雾天气,能见度降低，影响
飞机起落；地面湿滑，影响交通
[2022·浙江6月选考] 右图为北半
球某地某季节平均纬向风速随高度分
布图，甲、乙、丙为该地三个不同高
程面。完成第1题。
1.能正确反映上图平均纬向风速随高度分布的地点位于( )
A.春季的低纬度 B.夏季的中纬度 C.秋季的中纬度 D.冬季的高纬度
√
[解析] 由图可知，自近地面到高空，纬向风速先变大，到对流层顶后
达到最大，然后风速再变小，之后随高度增加，风速再变大，且风向
有明显变化。对流层厚度低纬度为17~18千米，由图可知，春季的低
纬度，风速在13千米高度附近达到最大值，没有在对流层顶达到最大
值，A错误；
中纬度对流层顶高度为10~12千米，夏季的中纬度，随海拔升高，风速
先变大，在10~12千米处风速达到最大值，之后风速再变小，风速降为
0米/秒后，随海拔升高风速变为负值，表示改变了风向，与图示表达
的含义相符，B正确；
秋季的中纬度和冬季的高纬度，随海拔升高，风速的数值一直为正值，
没有涉及风向变化，C、D排除。
[2023·浙江6月选考] 贵州中西部地区冬季多出现水平能见度小于
1千米的锋面雨雾，雾区位于锋线附近。下图为贵州某次锋面雨雾发
生过程中，大致呈纬向分布的三个测站测得的能见度变化图。这次雨
雾形成的气象条件是西南气流沿锋后弱冷平流爬升，形成弱降水。雨
雾随锋面缓慢东移消亡。完成第2题。
2.本次锋面雨雾出现时，雾区地面以上气温垂直变化最接近的是
( )
A.① B.② C.③ D.④
√
[解析] 结合材料可知，锋面附近上方为暖气团，为西南风，锋面下方
为冷气团，所以锋面附近出现逆温现象，锋面以上高空气温随海拔高
度的增加而降低，故排除C、D；
本次锋面雨雾为西南气流沿弱冷平流爬升，且形成弱降水，形成该锋
面雨雾的两侧气流相对较弱，推测逆温层上下温差应较小，故排除B，
选A。
考点2
大气的受热过程
1.大气对太阳辐射的削弱作用
特点 具体表现 意义
反射 无选择性 云层和较大的尘埃可反射太阳辐 射，反射光呈白色 削弱了到
达地面的
太阳辐射
散射 具有选择性 蓝光、紫光容易被散射，因而晴朗 的天空呈现蔚蓝色 吸收 具有选择性 水汽和二氧化碳等可吸收红外线， 臭氧可吸收紫外线 2.大气对地面的保温作用
（1）“太阳暖大地”:主要环节为a__________。
（2）“大地暖大气”:主要环节为b__________、c__________。
（3）“大气还大地”:主要环节为d____________。
地面吸收
地面辐射
大气吸收
大气逆辐射
1.从地气系统分析大气的受热过程
（1）抓住下列因素，看到达地面的太阳辐射多少，分析气温的高低。
①纬度：纬度低，正午太阳高度角大，气温高。
②地势：海拔高，大气稀薄，光照强，白天气温高。
③天气状况：晴天，白天光照强，气温高。
④日照时间：夏季白昼长，气温高。
（2）考虑下垫面情况，看地面对热量的吸收效率，分析地面温度的
高低。
①反射率：反射率大（冰雪＞裸地＞草地＞林地＞湿地、水域），吸
热少。
②比热容：比热容大（水域＞砂石），吸热慢，白天气温低。
（3）考虑大气状况，看大气对地面辐射的吸收能力，分析气温的高低
①大气密度：海拔高，空气稀薄（吸收效果差），气温低。
②大气成分：大气中含水汽、二氧化碳多，气温高。
2.大气的保温作用在农业实践中的应用
[2022·浙江1月选考] 大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明
度有关。下图为我国某城市大气散射辐射日变化图。完成3~4 题。
3.有关该城市大气散射辐射强弱的
叙述，正确的是( )
①夏季大于冬季 ②郊区大于城区
③冬季大于夏季 ④城区大于郊区
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
√
[解析] 本题组主要考查大气散射辐射的特点。
根据题意可知大气散射辐射的强弱与太阳高
度、大气透明度有关。太阳高度角增大时,到
达近地面的太阳辐射增强,大气散射辐射也相
应增强;相反,太阳高度角减小时,大气散射辐射也弱。大气透明度较差
时，参与散射作用的质点增多,大气散射辐射增强;反之,则减弱。云也
影响大气散射辐射，阴天的大气散射辐射值比晴天大得多。夏季太阳
高度角大于冬季，因此夏季大于冬季；城区空气中尘埃物质多，大气
散射辐射作用强于郊区。①④对，本题正确答案为B。
4.下列现象与大气散射作用密切相
关的是( )
①晴天天空多呈蔚蓝色
②朝霞和晚霞往往呈红色
③深秋晴天夜里多霜冻
④雪后天晴阳光特别耀眼
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
√
[解析] 本题主要考查散射现象的表
现。晴天天空多呈蔚蓝色，朝霞和
晚霞往往呈红色，均属于散射现象
的表现，①②正确。
深秋晴天夜里多霜冻与大气逆辐射
有关，雪后天晴阳光特别耀眼与反
射作用有关，③④错误。本题正确
答案为A。
地表反照率表征地面对太阳辐
射的吸收和反射能力。古尔班通古
特沙漠位于新疆北部的准噶尔盆地，
右图为该沙漠某月26—28日降雪前
后地表反照率日变化图。据此完成
5～6题。
5.据图判断，地表反照率的大小总
体上( )
A.雪后晴天＞雪前晴天＞雪天
B.雪天＞雪后晴天＞雪前晴天
C.雪后晴天＞雪天＞雪前晴天
D.雪前晴天＞雪后晴天＞雪天
√
[解析] 雪后地表覆盖积雪，新雪对
光线的反射作用大，反照率高；雪
前地表为沙地，沙子对太阳辐射的
反照率较低而吸收率较高，所以沙
地在太阳照射下容易升温。因此，
同为晴天，雪地的反照率比沙地大。
雪天意为当时正在降雪，因此反照率居于二者之间。故地表反照率的
大小总体上雪后晴天＞雪天＞雪前晴天。
6.研究发现，被稳定积雪覆盖的古
尔班通古特沙漠地温会偏高一些，
主要原因是( )
A.沙子反射地面辐射少
B.积雪减少地面辐射散失
C.沙子吸收太阳辐射多
D.积雪吸收大气辐射较多
[解析] 积雪覆盖，反射地表辐射，可以减少地表辐射的散失，使地表
温度下降较慢。
√
考点3
大气热力环流
1.原理
冷热
下沉
气压
水平
2.形成过程
高气压
减小
低气压
低气压
下沉
增大
高气压
常见的热力环流形式及其影响
（1）海陆风:使滨海地区气温日较差减小,夏季气温低,空气较湿润,成
为避暑的好地方。
（2）山谷风:山坡的热力变化是关键。在山谷和盆地常因夜晚山风吹
向谷底和盆地内,在谷底和盆地内形成逆温层,阻碍了空气的垂直运动,
造成大气污染。所以,山谷和盆地地区不宜布局有大气污染的工业。
（3）城市热岛环流: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。
[经典真题·海南卷] 山谷风是山区昼夜间风向发生反向转变的风
系。白天太阳辐射导致山坡上的空气增温强烈，暖空气沿坡面上升，
形成谷风；反之，则形成山风。祁连气象站位于祁连山中段的山谷中，
山谷风环流较为强盛。下图示意2006年8月24日该气象站记录的山谷
风风向、风速的变化。据此完成7～8题。
7.祁连气象站所在地谷风的风向是( )
A.偏南风 B.偏东风 C.偏北风 D.偏西风
[解析] 谷风主要形成于白天，即坐标图的右侧表示白天的谷风风向变
化，由东南风向西北风转变，以北风为主导风向，C正确。
√
8.祁连气象站所处山谷段的大致走向及地形特征是( )
A.南北走向，西高东低 B.东西走向，北高南低
C.南北走向，东高西低 D.东西走向，南高北低
√
[解析] 谷风和山风沿山坡运动，与山谷走向垂直。由图可知，该地夜
间主要是南风，白天主要是北风，可判断出该山为东西走向；从风速
来看，南风强于北风，因为南风在下坡运动过程中受重力加速作用而
导致风速加强，说明该山谷南坡高、北坡低。D项正确。
考点4
大气水平运动——风
1.水平气压梯度力
水平气压梯度力即水平方向上促使大气由高压流向______的力。
该力______于等压线,并由______指向低压。该力是风形成的直接原因。
低压
垂直
高压
2.大气的水平运动——风的形成过程
类型 高空中的风 近地面的风
图示(北半 球) __________________________________________________ _________________________________________________________________
受力 水平气压梯度力和________ _____ 水平气压梯度力、地转偏向力、
________
风向 与等压线______ 与等压线之间形成一定夹角
地转偏向力
摩擦力
平行
1.风向呈现方式
（1）风向符号——风矢
风矢由风向杆、风羽（或风三角）组
成,风向杆指示风的方向（如图中风向均
指向A）,风羽表示风速大小,一道短线代
表2米/秒,一道长线代表4米/秒,风三角代表
20米/秒。
（2）风玫瑰图
频率最高的方位表示该风向出现次数最多,如图中的东南风出现次
数最多,其次是东北风,南风出现次数最少。
2.风向的判断
按以上步骤绘出的风向如下图所示（以北半球为例）。
3.风力的判读
（1）同一幅图上,等压线密集处→水平气压梯度力大→风力大。
（2）不同图中,相同图幅、相同等压距,比例尺越大,风力越大。
（3）不同图中,相同图幅、相同比例尺,等压距越大,风力越大。
如下图中A、B、C、D处风力的大小是A＞B＞C＞D。
【方法指导】
风力大小的分析与描述
风力大小影响因素 常考分析语句
水平气压梯度力 大小 冬季南北温差大，水平气压梯度力大，风力
强劲
距高压远近 距离亚洲高压（冬季风源地）近，风力大
摩擦力大小 地面平坦开阔，风力大；海面上，风力大
植被多少 冬季植被少，风力大
风力大小影响因素 常考分析语句
地形起伏大小 高原起伏和缓，风力大；山谷中，狭管效应明
显，风力大；地形（河谷）延伸方向与盛行风
向基本一致，风力大
（续表）
[经典真题·浙江卷] 在中纬度地区五千至一万
米高空盛行着波状的西风气流。我国华北某气象
测站放飞探空气球进行大气观测，并记录气球从
地面上升到万米高空时与气象测站之间水平飘移
距离，右图为多年平均水平飘移距离统计图。完
成9~10题。
9.测站在冬季冷锋过境后进行一次放飞气球观测，
记录气球从地面上升到万米高空过程中的飘移轨
迹。下图最接近此次气球放飞过程的地面投影轨
迹是 ( )
A. B. C. D.
[解析] 本题主要考查冷锋的天气特点。华北地区近地面，冷锋过境后
盛行西北风；到达高空，盛行西风气流。气球飘移方向与风向相同，
故从近地面到高空的飘移轨迹是先向东南再向东，选A。
√
10.符合该测站万米高空冬、夏季气球飘移方向及水平气压场的是
( )
A. B. C. D.
√
[解析] 本题主要考查等压线图的判读。万米高空，风向基本不受摩擦
力影响，且风向基本与等压线平行，高空冬、夏季气球飘移方向与风
向相同。结合等压线数值大小和北半球高空风向在水平气压梯度力方
向上向右偏转90°，可知只有B符合。
A. B. C. D.
[2023·浙江1月选考] 当空气经过较暖的下
垫面时，底部的大气增温形成比周边温度高的
“热泡”，并不断向上运动，这是一切对流现象
的基础。“热泡”超过凝结高度就会形成云层，
海面上的云层在夜间常常会发生强烈对流，形
成雷雨天气。右图为甲地下垫面附近“热泡”上
升运动示意图。完成11～12题。
11.若甲地上空1000米以下受到相同气压系统控制，则符合图示“热泡”
运动的等压线分布是( )
A.① B.② C.③ D.④
√
[解析] 本题考查等压线示意图的判读。据材料可知，当空气经过较暖
的下垫面时，底部的大气增温形成比周边温度高的“热泡”，并不断向上
运动。据图可知，“热泡”形成时近地面主导风向为西北风，较高空主导
风向为偏西风。图①③均代表北半球等压线图，图①为高压中心，大
气向四周辐散，大气不易相遇，A错误。
图③中甲地为西南风，与题目所给信息不符合，C错误。
图②④位于南半球，图②中甲地刚好位于低压槽中，为东南风与西南风
相遇处，与题目信息不符合，B错误。
图④中甲地处于低压槽附近，位于西北风影响下，符合题意，D正确。
12.造成夜间海面上云层强烈对流的原因
有( )
①云底接受海面辐射，降温慢
②云顶长波辐射，冷却剧烈
③云底向下垫面辐射，降温慢
④云顶水汽蒸发，冷却剧烈
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
√
[解析] 本题在“热泡”形成原理的基础上考
查对流运动原因。海水比热容大，升温慢、
降温慢，在夜晚云底接受海面辐射的热量，
降温慢，云底气温高；再加上云顶向外部
辐射长波辐射，冷却剧烈，云顶温度低。
气温下热上冷，使对流现象频发。本题正
确答案为A。

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