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2.1 冷热不均引起大气运动
[考纲及解读]
1、 大气的受热过程，解释热力环流的尺度大小；
2、 描述和成风的三种力吉其对风速、风向的影响；
3、 说出局部大气环流，如山谷风、海陆风、城市风的成因与特点。
解读： 1)、关于大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用原理及应用；
2）、近地面风向与高空风向的差异及成因；
3）、对流层大气的气温垂直递减率与逆温现象。
[要点梳理]
1、大气的受热过程
(1) 能量来源：
(2) 受热过程
①太阳辐射能穿过大气的过程中，部分被大气吸收、反射或散射，才能到达地面；大气对太阳辐射具有削弱作用。
a、大气的选择吸收
O3——吸收 水汽、CO2——吸收
大气对太阳短波辐射吸收得较少，大部分太阳短波辐射能够透过大气射到地面。
b、云层、大尘埃——反射太阳光，云量越多反射越 ，夏季，多云的白天气温不会太高—— 作用结果。
c、空气分子、小尘埃—— 作用，晴朗的天空呈 色，日出前的黎明和日落后的黄昏天空仍是明亮的，都是 作用。
②地面吸收太阳辐射能增温，又以 的形式把热量传递给 ，使大气增温，因此 是近地面大气主要、直接的热源。
③大气受热过程的意义：影响着大气的 、 分布和变化，制约着大气的 状态。
（3）大气的保温作用
①大气在增温的同时，也向外辐射能量。大气辐射的方向既有向上的，也有向下的。大气辐射向下的方向与地面辐射方向相反，所以叫 。
由此可见，大气逆辐射，把热量还给地面，一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了 作用。
2、热力环流
（1）概述：大气运动的根本原因：各纬度间 。
（2）热力环流：
①是大气运动最简单的形式。
②形成。地面受热不均→空气的 运动→同一水平面上的 差→空气的 运动( )。
③海陆风：白天在太阳照射下， 增温快，气温比海面 ，空气膨胀 ，高空气压比原来气压 ，空气由 流入 ；近地面陆地形成 气压，而海洋上因气温 ，加之因有空气流入形成下沉空气，形成 气压，使下层空气由 流入 ，形成 风；夜间与白天大气的热力作用相反而成 风，如图：
④山谷风：白天因山坡上的空气增热强烈，于是暖空气沿坡上升，形成 风(如下图a)。夜间因山坡空气迅速冷却，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷地，形成 风(如下图b)。
⑤城市风：由于城市人口集中并不断增多，工业发达，居民生活，工业生产和交通工具消耗大量的燃料，释放出大量的人为热，导致城市气温 郊区，形成“城市 岛”。当大气环流微弱时，由于城市热岛的存在，引起空气在城市 ，在郊区 ，在城市和郊区之间形成了小型的热力环流，称为 风。
3、大气的水平运动——风
（1）(水平)气压梯度。指 。
（2）水平气压梯度力。由于气压梯度的存在而产生的促使大气由 气压区向 气压区流动的力。
方向：垂直于 由 压区指向 压区，此力是大气作水平运动的原动力，是形成风的 原因。
（3）地转风。在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下形成的风。高空地转风的风向与等压线 。
（4）近地面风的风向。除了水平气压梯度力和地转偏向力，近地面的风还受到摩擦力的影响，在三个力的共同作用下，近地面的风 等压线，风向与等压线之间有一夹角。
口诀：一力垂直理想风，二力平行高空风，三力斜交近地风
[重点探究]
1．太阳辐射透过地球大气到达地球表面，在地面和大气之间进行一系列能量转换。
如上图，其过程包括：①到达地球的太阳辐射，一部分能量被大气吸收、反射和散射而削弱，只有一半左右的太阳辐射能量到达地面。②地面吸收太阳辐射而增温，同时向外放出地面辐射。③大气吸收了地面辐射的绝大部分，同时向外释放出大气辐射，大气辐射除极小部分射向宇宙空间，绝大部分又以大气逆辐射的形式射向地面而对地面具有保温作用。
2、大气热力作用原理应用，运用大气热力作用原理，可以分析解决许多实际问题：
(1)．阴天的白天气温比较低的原因？
这主要是由于大气对太阳辐射的削弱作用引起的，厚厚的云层阻挡了到达地面的太阳辐射，所以气温低。
(2)．晴朗的天空为什么是蔚蓝色的？
这是由于大气的散射作用引起的，蓝色光最容易被小的空气分子散射。
(3)．日出前的黎明和日落后的黄昏天空为什么是明亮的？
这是由于散射作用造成的，散射作用将太阳辐射的一部分能量射向四面八方，所以在黎明和黄昏虽然看不见太阳，但天空仍很明亮。
(4)．霜冻为什么出现在晴朗的早晨（晴朗的夜晚气温低）？
这是由于晴朗的夜晚大气的保温作弱，地面热量迅速散失，气温随之降低。
(5)．沙漠地区（晴天）为什么气温日较差大？
沙漠地区晴天多，白天大气对太阳辐射的削弱作用小，气温高；夜晚大气对地面的保温作用弱，气温低。
(6)．青藏高原为什么是我国太阳辐射最强的地区？
青藏高原的海拔高度，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，所以太阳辐射强。
3、热力环流
（1）．概念：冷热不均引起的大气运动，是大气运动最简单的形式
（2）．形成：冷热不均（大气运动的根本原因）→空气的垂直运动→同一水平面气压差异→大气水平运动→热力环流。（如图）
(3)．理解热力环流应注意的问题：
①气压是指单位面积上所承受的大气柱的质量，因此在同一地点，气压随高度的增加而减小；
②通常所说的高气压、低气压是指同一水平高度上气压高低状况。比较气压的高低要在同一水平高度上进行比较，垂直方向气压下面高于上面。
③等压面是空间气压值相等的各点所组成的面，等压面突起的地方是高压区；等压面下凹的地方是低压区。地面受热均匀等压面一般呈水平状态，地面受热不均匀，则往往因其等压面的上凸或下凹。
④判断气压高低，既要考虑高度因素又要结合等压面的凹凸状况。
4、大气的水平运动：
(1)．从热力环流可以看出，冷热不均的直接后果之一是使得水平面上产生了气压差异，从而促使大气从气压高的地方流向气压低的地方。由此可见，水平气压梯度力是形成风的直接原因。要认清影响风向的三种力的相互关系（见表）
作用力 概 念 方 向 大气运动与等压线的关系
摩擦力 指两个相互接触的物体作相对运动时，接触面之间产生的一种阻碍物体运动的力 与风向相反 在受摩擦力影响的情况下，当地转偏向力和摩擦力的合力与气压梯度力相平衡时，风向斜穿过等压线，由高压吹向低压
地转偏向力 由地球自转产生的使水平运动物体发生偏向的力 与风向垂直 在未受摩擦力影响的情况下，当地转偏向力增大到与气压梯度力大小相等、方向相反时，风向与等压线平行
气压梯度力 促使大气由高压区流向低压区的力，是使大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接原因 沿垂直于等压面的方向，由高压指向低压 风向与等压线垂直，在自转的地球上不存在
(2)．不同情况下风向特点；
风 理想状态 高空风 近地面风
作用力 水平气压梯度力 水平气压梯度力、地转偏向力 水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
风向 垂直等压线，由高压区流向低压区 与等压线平行 与等压线间有夹角，由高压吹向低压
(3)．等压线图的判读规律
①等压线的排列和数值：
低压中心——类似于等高线图中的盆地(中心为上升气流)
高压中心——类似于等高线图中的山顶(中心为下沉气流)
高压脊(线)——类似于等高线图中的山脊(脊线)
低压槽(线)——类似于等高线图中的山谷(槽线)
②等压线的疏密程度：(决定风力大小)
等压线密集——气压梯度力大——风力大
等压线稀疏——气压梯度力小——风力小
③在等压线图上判定风向(任意点)和天气形势：
在等压线图上，任一地点风向的画法如下：
第一步在等压线图中，按要求画出过该点的切线并做垂直于切线的虚线，箭头由高压指向低压，但并非一定指向低压中心，用来表示气压梯度力的方向；
第二步确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向右或向左偏转30°～45°角，画出实线箭头，即过该点的风向。以北半球为例如下图：
天气状况：包括气温高低、湿度大小、风向、气压等指示。
a．由高纬吹向低纬的风——寒冷干燥
b．由低纬吹向高纬的风——温暖湿润
c．低气压过境时，多阴雨天气；高气压控制下，天气晴朗
[典型例题精析]
典例1、 读某地近地面多年平均热量收入状况图分析回答：
（1）阴影①反映近地面空气热量 ，所以此段时间气温呈 趋势。
（2）曲线A表明了 年内的变化，这种变化与 的年变化基本一致。
（3）曲线B表明了 年内的变化，这种变化与 的年变化基本一致。
（4）该地位于 半球。最高气温可能出现在 。
【解析】竖坐标表示热量变化。横坐标表示月份，A曲线6月份达最高值，这可能是地面辐射带来的大气热量收入。而B曲线最高值的出现时间相对后推，应该是代表大气热量支出的大气逆辐射，而图中D可能因为收入大于支出而热量盈余，气温才有可能上升。
【答案】（1）盈余，上升；（2）热量收入，太阳辐射；（3）热量支出，地面辐射；（4）北，7月低或8月初。
典例2、图6－9中A、B、C、D点为北半球中纬度海平面上的点。
(1)在A、B、C、D点上精确测定水的沸点时，则A、B点为99．95℃，在C、D点 为99．80'E，试回答下列问题：
①用箭头表示O点处的风向，海平面上的摩擦因素可略去不计。
②试写出①题的解答理由：
。
③如果考虑摩擦力O点将吹什么方向的风 。
(2)假设A、B、C、D四点沸点全部为99．80°，O点的沸点为99．95。则A点垂直方向上盛行 气流。天气以 为主。
【解析】本题通过水的沸点间接提供不同地点的气压值，并由此判断在考虑或不考虑地面摩擦力两种情况下O点风向的差别。
【答案】(1)①向南 ②水的沸点是由气压决定的，沸点相同的地点气压相等，沸点高的地方气压高。故A、B两点气压相等且为高压。如不考虑摩擦力，即可以认为O点空气平行于等压线的匀速运动 ③西北 (2)上升 阴雨
典例3、（09年四川文综第4，5，6题）图2是沿36度纬线某月平均气温曲线图，读图回答(1)-(3)题。
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图2
(1). 该月平均气温，图中②地高附近地区的原因是
A. 海拔低，太阳高度大，日照时间长
B．副热带高压控制，盛行下沉气流，晴天多
C．受沿岸暖流影响，增温增湿显著，大气逆辐射强
D．位于山间盆地，海洋影响小，日照及地面辐射强
(2). 有关图示地区气温特征的叙述，正确的是
A. 气温日较差⑤地比④地小
B．气温年较差①地比③地大
C．该月等温线图上，①地附近等温线凸向北方
D．该月等温线图上，③的附近等温线凸向赤道
(3). 对图示纬线经过地区地理特征的叙述，正确的是
A. ②地与③地之间人口稠密 B. ③地商品谷物农业发达
C．③地与⑤地之间森林广布 D. ⑤地以东夏季高温少雨
【解析】(1)、首先确定该区域的位置，图中的经度为120°E、100°E、80°E，因此该图是沿36°N的北美大陆的温度变化。①处是山脉，海拔高，气温低；②地处在山脉的背风坡，地势低，受海洋影响小。
(2)、越靠近沿海地区，气温日较差、年较差越小，因此气温日较差⑤地比④地小，气温年较差①地比③地小。①地因海拔高，气温低，等高线向低纬度（南）突出。相反，③地等温线向北凸出。
(3)、美国人口主要分布在东部地区和西部的沿海地区，②地与③地之间人口稀少；③地为商品谷物农业分布区；森林主要分布在东部和西部的山区；⑤地以东属于亚热带湿润气候，夏季高温多雨。
【答案】(1)、D (2)、A (3)、B
[课堂检测]
一、单项选择题
1．图中，昼夜温差最小的是 ( )
2．读下图，指出对流层大气的热量，绝大部分来自四种辐射中
的 （ )
“春天孩儿面，一日三朝变”。请参阅今年3月1日至17日上海地区气温曲线图，回答3－7题。
3．图中最低气温出现的日期是17天中的 （ ）
A．7日 B．10日 C．12日 D．17日
4．下列4天中，气温日较差最大的一天是 （ ）
A．3日 B．6日 C．11日 D．16日
5．从3月17日起，再过10天，下列城市中白天最长的是 （ ）
A．上海 B．北京 C．广州 D．哈尔滨
6．下列4天中，北京某地（40°N）测出正午太阳高度角最接近50°的一天是（ ）
A．3月4日 B．3月8日 C．3月13日 D．3月17日
7．造成初春气温骤变的原因，除冷暖气流的影响外，云对气温高低也有一定的影响。以下关于云对气温影响的正确叙述是 （ ）
①白天多云，云对太阳辐射的反射作用，造成地面气温不太高
②白天多云，云对太阳辐射的吸收作用，造成地面气温升得更高
③夜晚多云，云对地面起保温作用，使地面气温比无云时高
④夜晚多云，云将地面热量传到太空中，使地面气温比无云时更低
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
下图为距地面一定高度的等压面。据图回答1题。
8．下列各点关系正确的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　（ ）
A．A点比B点气压低 　　　B．B点比D点气压高
C．D点比B点气压高 　　　 D．C点比D点气压高
9．图一中四幅热力环流图与图二所示气压分布状态图相符的是 （ ）
10．下图中H、K、M、N为北半球中纬度海平面上的点，在H、K、M、N点精确测定的沸点，H、K两点为99．95℃，M、N两点为99．8℃，在忽略海平面摩擦力情况下，O处的风向是 （ ）
A．北风 　　B．南风 　　　 C．东风 　　 D．西风
11、（09年上海文综第18题）2008年初的雪灾与大气的逆温现象有关。逆温是指对流层中
气温随高度上升而增高的现象。下列四图中表示近地面逆温现象的是（ ）。
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A B C D
（09年广东地理第19，20题）读图7并结合所学知识，回答12---13题。
12．甲地此时的风向是
A．东南风 B．西北风
C．西南风 D．东北风
13．关于图中气压状况的叙述，正确的是
A． M地附近空气冷却下沉形成低压
B． M地同纬度的东部海洋上空气受热上升形成高压
C． 副热带高气压带被陆地上形成的热低压切断
D． 副极地低气压带被陆地上形成的冷高压切断
二、综合题
14．读图分析回答：
(1)大气增温主要来自 辐射。
(2)一年中，地球上太阳辐射强度在4以上的纬度大约是
之间，原因是 。
(3)请在图上用密竖线画出地面热量盈余部分，用粗横线画出地面热量亏损部分。
(4)就全球而言，气温不会出现热量盈余地区越来越热、热量亏损地区越来越冷的现象，主要是因为 和 能起 的作用。
15．下图是等高面与等压面关系示意图，读图完成下列要求：
(1)图中①至⑤点，气压最高的是______________，气压最低的是____________。
(2)A、B两地受热的是____________地，空气______________；
冷却的是______________地，空气__________________。
(3) 用“→”画出图中的热力环流。
16.读某地实际大气中的风向图（图12），分析回答（10分）：
（1）图中箭头表示的含义是：
①___________ ______，
③____________，
（2）①与等压线的关系是____ ___________________，
其方向是___________________。
（3）若无④，只受①.③影响，则②与等压线的关系
是________________________。
（4）实际大气中，②与等压线的关系是_________。
此图表示的地区在___________（南或北）半球，理由
是_____________________。
（5）图中Ｍ.Ｎ两地相比，风力较大的是_________地，原因是__________________。
答案
一、单项选择题
1．D 2．B 3．A 4．D 5．D 6．D 7．C 8．D 9．B 10．A 11、A
12、A 13、C
二、综合题
14．(1)地面
(2)30°S～30°N 太阳高度大
(3)略
(4)大气运动 洋流 调节
15． (1)④ ⑤
(2)B 膨胀上升 A 收缩下沉
(3)图略(其热力环流的画法应是近地面由A→B，高空由B→A，垂直方向是A地下沉，B地上升)
16.（1）水平气压梯度力　　地转偏向力　　　
（2）垂直　指向低压）　
（3）平行　　　
（4）斜交　北　风向向右偏转　　
（5）N　等压线较密集，水平气压梯度力大
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
N
M
地面
高空
图二
图一
第3-7题图
第2题图
第1题图
受热
受热
等压面（线）
低 高 低
高 低 高
冷却
这就是大气逆辐射
地面增温然后辐射
太阳辐射
大气增温然后辐射
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