2018-地理高一課堂講義人教版必修一第二章地球上的大氣2-1

第一節(jié)冷熱不均引起大氣運動課程標(biāo)準(zhǔn)運用圖表說明大氣受熱過程。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.閱讀示意圖，了解大氣受熱過程，理解大氣保溫作用的基本原理。2.繪制簡單示意圖，了解大氣熱力環(huán)流的形成過程，解釋城市熱島效應(yīng)、海陸熱力環(huán)流等現(xiàn)象。3.理解大氣水平運動的規(guī)律，并且會在等壓線圖上判定風(fēng)力及風(fēng)向等。[基礎(chǔ)知識梳理]一、大氣的受熱過程1.能量來源(1)地球大氣最重要的能量來源：太陽輻射能。(2)近地面大氣主要、直接的熱源：地面。2.大氣對太陽輻射的削弱作用：主要包括吸收和反射。3.受熱過程：A太陽短波輻射透過大氣射到地面?地面被加熱并以B地面長波輻射的形式射向大氣?大氣增溫。4.意義eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(影響著大氣的熱狀況、溫度分布和變化,制約著大氣的運動狀態(tài)))二、熱力環(huán)流1.形成原因：地面冷熱不均。2.形成過程(1)冷熱狀況：M受熱，N冷卻。(2)氣壓高低：A低壓，B高壓，C低壓，D高壓，E低壓，F(xiàn)高壓。三、大氣的水平運動1.風(fēng)形成的過程氣壓梯度→水平氣壓梯度力→大氣由高壓區(qū)向低壓區(qū)水平運動→風(fēng)2.風(fēng)形成的原因(1)直接原因：水平氣壓梯度力。(2)根本原因：地表受熱不均。3.三種作用力與風(fēng)向(1)圖中A是水平氣壓梯度力，B是摩擦力，C是地轉(zhuǎn)偏向力。(2)高空風(fēng)只受A和C的作用，風(fēng)向與等壓線平行；近地面風(fēng)受A、B、C三種力的作用，風(fēng)向與等壓線之間成一夾角?！舅伎肌?.“高處不勝寒”是如何形成的？提示地面是近地面大氣主要、直接的熱源，“高處”距離地面較遠(yuǎn)，接收到的地面輻射較少。2.為什么城市上空降水比郊區(qū)多一些？試從熱力環(huán)流角度分析。提示城市人口密集，居民生活、工業(yè)生產(chǎn)和交通運輸釋放大量的廢熱，導(dǎo)致城市氣溫高于郊區(qū)，空氣受熱上升，易成云致雨。3.為什么海上的風(fēng)力往往比陸地上大？提示海上的摩擦力比陸地上小，風(fēng)所受的阻力小，故海上的風(fēng)力較陸地上大。[預(yù)習(xí)效果自測]1.航空最佳飛行層是()A.對流層 B.平流層C.臭氧層 D.高層大氣解析平流層大氣以水平運動為主，氣流平穩(wěn)，大氣的能見度好。答案B2.近地面大氣增溫的直接原因是吸收了()A.太陽輻射 B.地面輻射C.大氣輻射 D.大氣逆輻射解析大氣對太陽短波輻射吸收得較少，而對地面長波輻射吸收得較多，所以地面是近地面大氣主要、直接的熱源。答案B3.大氣運動最簡單的形式是()A.熱力環(huán)流 B.大氣環(huán)流C.季風(fēng)環(huán)流 D.風(fēng)解析熱力環(huán)流是大氣運動最簡單的形式。答案A4.大氣水平運動的原動力是()A.水平氣壓梯度力 B.地轉(zhuǎn)偏向力C.摩擦力 D.三力合力解析水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因，也是大氣水平運動的原動力。答案A5.使高空的大氣產(chǎn)生水平運動的兩個力是()①水平氣壓梯度力②地轉(zhuǎn)偏向力③摩擦力④離心力A.①② B.②③C.①③ D.③④解析高空風(fēng)是地轉(zhuǎn)偏向力與水平氣壓梯度力共同作用的結(jié)果。答案A6.同一幅等壓線圖中，如果a點處等壓線比b點處等壓線密集，則a點風(fēng)力與b點比較()A.a>b B.a＝bC.a<b D.無法比較解析同一幅等壓線圖中風(fēng)力大小看等壓線疏密，等壓線越密集，水平氣壓梯度越大，風(fēng)力越大。答案A探究點一大氣的受熱過程【探究活動】讀“大氣對地面的保溫作用圖”，回答下列問題。(1)圖中字母代表的箭頭含義分別是：A______________；B______________；C____________；D________________；G______________；I_______________。(2)從數(shù)量上看，A＞D的原因是______________________________________。圖中I的作用是____________________________________________________。(3)比較晴天與陰天氣溫日較差的大小并分析，其原因是什么？(4)深秋，我國北方有寒潮活動的地區(qū)，農(nóng)民常在菜地里用生火產(chǎn)生濃煙的方法防止農(nóng)作物大面積凍害，其主要原因是什么？答案(1)太陽輻射大氣吸收的太陽輻射大氣反射、散射的太陽輻射到達地面的太陽輻射大氣吸收的地面輻射大氣逆輻射(2)大氣的削弱作用補償?shù)孛鎿p失的熱量(3)晴天日較差大，陰天日較差小。晴天：白天大氣的削弱作用弱，溫度高；夜晚大氣逆輻射弱，溫度低，溫差大。陰天：白天大氣的削弱作用強，溫度較晴天低；晚上大氣逆輻射強，溫度較晴天高，故溫差較晴天小。(4)濃煙吸收地面輻射，增強大氣逆輻射，使降溫幅度減小?！痉此?xì)w納】1.熱量在地面與大氣之間的傳遞過程2.大氣對地面保溫作用圖示名稱具體過程熱量來源Ⅰ太陽暖大地太陽輻射到達地面，地面吸收后增溫太陽輻射Ⅱ大地暖大氣地面增溫后形成地面輻射，大氣吸收后增溫地面輻射Ⅲ大氣還大地大氣增溫后形成大氣輻射，其中向下的部分稱為大氣逆輻射，它將大部分熱量還給地面大氣輻射特別提醒(1)白天大氣對太陽輻射的削弱作用和夜晚大氣對地面的保溫作用，使地面的氣溫日較差減小。(2)臭氧能強烈吸收紫外線而使大氣增溫；水汽和二氧化碳能強烈吸收紅外線而使大氣增溫。(3)大氣逆輻射是始終存在的，且白天氣溫高時，大氣逆輻射強。【即時鞏固】下圖為“地球大氣受熱過程示意圖”。讀圖，回答下題。大氣中()A.臭氧層遭到破壞，會導(dǎo)致①增加B.二氧化碳濃度降低，會使②減少C.可吸入顆粒物增加，會使③增加D.出現(xiàn)霧霾，會導(dǎo)致④在夜間減少解析若臭氧層破壞，臭氧減少，大氣吸收的紫外線太陽輻射應(yīng)減少。二氧化碳能吸收紅外線長波輻射，若濃度降低，吸收的地面輻射會減少，溫室效應(yīng)減弱?？晌腩w粒物增加可以削弱到達地面的太陽輻射③減少。霧霾增加大氣逆輻射。答案B探究點二熱力環(huán)流成因及生活實例【探究活動】結(jié)合材料，探究下列問題。材料電視劇《三國演義》第76集“火熄上方谷”講述了這樣一個故事：公元234年春，諸葛亮在上方谷設(shè)伏兵，安排大將魏延誘敵深入。當(dāng)司馬懿等人追進上方谷時，山上士兵即投下石塊堵塞谷口，同時引燃谷內(nèi)干柴。剎那間，上方谷硝煙彌漫，火海一片。正當(dāng)司馬懿父子以為必死無疑時，天空竟然烏云密布，接著就下起大雨，司馬懿感謝蒼天保佑，趁機逃脫。該戰(zhàn)十分慘烈，打掃戰(zhàn)場時發(fā)現(xiàn)四周山頂都覆蓋著未燒盡的衣服和草木灰。諸葛亮嘆道：“謀事在人，成事在天?！被鹣ㄉ戏焦扰c熱力環(huán)流有關(guān)，下圖為熱力環(huán)流形成示意圖。(1)近地面受熱均勻的情況下，氣壓在垂直方向上有何分布規(guī)律？(2)近地面受熱不均的情況下，空氣垂直方向上的運動特點以及氣壓的相應(yīng)變化是怎樣的，請完成下表。冷熱狀況氣流運動氣壓變化對應(yīng)高空氣壓受熱的地方(A地)受冷的地方(B、C地)(3)空氣在水平的方向上會怎樣運動？(4)圖示的熱力環(huán)流形成的過程中，主導(dǎo)性的是垂直運動還是水平運動？并分析原因。答案(1)由于地表受熱均勻，水平方向上同一高度壓強相等，垂直方向上氣壓自下而上越來越小。(2)冷熱狀況氣流運動氣壓變化對應(yīng)高空氣壓受熱的地方(A地)上升變小變大受冷的地方(B、C地)下沉變大變小(3)由高壓流向低壓。(4)垂直運動。近地面受熱不均，產(chǎn)生大氣的垂直運動(對流)，然后產(chǎn)生水平方向上的氣壓差異，推動空氣在水平方向上由高壓流向低壓，從而形成熱力環(huán)流。【反思?xì)w納】1.熱力環(huán)流的形成由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為熱力環(huán)流。熱力環(huán)流的形成過程如下圖所示：理解熱力環(huán)流的形成，關(guān)鍵抓住以下兩點關(guān)系：(1)溫壓關(guān)系：(結(jié)合上圖中甲、乙、丙三地圖示)(2)風(fēng)壓關(guān)系：水平方向上，風(fēng)總是從高壓吹向低壓(如圖中①②③④所示)。2.熱力環(huán)流的幾種常見形式熱力環(huán)流是一種常見的自然現(xiàn)象。海陸熱力性質(zhì)的差異，山谷、山坡的受熱不均，人類活動等都可能導(dǎo)致熱力環(huán)流的形成。具體分析如下：(1)海陸風(fēng)(2)山谷風(fēng)(3)城市熱島環(huán)流3.等壓面的“高凸低凹”規(guī)律因地面冷熱不均，導(dǎo)致同一水平面上出現(xiàn)氣壓差異，進而等壓面發(fā)生彎曲，即等壓面凸向高空的為高壓，下凹的為低壓，可形象地記憶為“高凸低凹”，具體如下圖所示：【即時鞏固】下圖為甲地所在區(qū)域某時刻高空兩個等壓面P1和P2的空間分布示意圖，圖中甲、乙兩地經(jīng)度相同。此時甲地近地面的風(fēng)向為()A.東南風(fēng) B.西南風(fēng)C.東北風(fēng) D.西北風(fēng)解析高空等壓面分布是乙處高，甲處低，則可推知高空氣流由乙流向甲，進一步推出近地面由甲流向乙，如圖所示：甲乙兩地經(jīng)度相同，根據(jù)緯度可知近地面水平氣壓梯度力由甲指向乙，由于地轉(zhuǎn)偏向力的影響，北半球向右偏，南風(fēng)偏轉(zhuǎn)成西南風(fēng)。B項正確。答案B探究點三大氣的水平運動【探究活動】結(jié)合下表材料，探究下列問題。北半球近地面和高空風(fēng)向及受力分析比較表風(fēng)受力作用圖示風(fēng)向高空風(fēng)受兩力作用(F1、F2)風(fēng)向與等壓線平行近地面風(fēng)受三力作用(F1、F2、F3)風(fēng)向與等壓線成一夾角(1)圖中F1、F2、F3分別表示影響風(fēng)向、風(fēng)速的哪三個作用力？(2)高空風(fēng)和近地面風(fēng)與等壓線的關(guān)系有何不同？為什么？答案(1)F1表示水平氣壓梯度力，F(xiàn)2表示地轉(zhuǎn)偏向力，F(xiàn)3表示摩擦力。(2)高空風(fēng)風(fēng)向與等壓線平行，是在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力二力平衡下形成的；近地面風(fēng)與等壓線成一夾角，是水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力三力平衡的結(jié)果?！痉此?xì)w納】1.影響風(fēng)的三種力風(fēng)的形成受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力三種力的共同作用，三種作用力的大小、方向和對風(fēng)速、風(fēng)向的影響各不相同，具體如下所示：作用力方向與風(fēng)向大小與風(fēng)速水平氣壓梯度力始終與等壓線垂直，由高壓指向低壓等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大，風(fēng)速越大地轉(zhuǎn)偏向力始終與風(fēng)向垂直，北半球使風(fēng)右偏，南半球使風(fēng)左偏大小隨緯度升高而增加，赤道為零。不影響風(fēng)速摩擦力始終與風(fēng)向相反，使風(fēng)向與等壓線斜交下墊面越粗糙，摩擦力越大，反之越小。使風(fēng)速減小2.不同情況下風(fēng)向的特點(以北半球為例)(1)受單一的水平氣壓梯度力的作用：風(fēng)向垂直等壓線。(2)高空大氣受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用：風(fēng)向平行于等壓線。(3)近地面大氣受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的共同作用：風(fēng)向與等壓線斜交。3.等壓線圖中風(fēng)力和風(fēng)向的判讀(1)風(fēng)力的判讀①同一幅圖，等壓線越密，水平氣壓梯度力越大，風(fēng)力越大；等壓線越稀疏，風(fēng)力越小。②不同幅圖，單位距離間氣壓差值越大，水平氣壓梯度力越大，風(fēng)力越大；差值越小，風(fēng)力越小。(2)風(fēng)向的確定第一步：畫出與等壓線垂直的水平氣壓梯度力。第二步：確定南北半球。第三步：按照地轉(zhuǎn)偏向力“南左北右”的偏轉(zhuǎn)規(guī)律近地面畫出與水平氣壓梯度力成30°～45°偏角的風(fēng)向。(如下圖)即時鞏固讀圖，在圖中所示的時段內(nèi)，風(fēng)向由東南變?yōu)闁|北的城市是()海平面等壓線分布圖(單位：百帕)A.臺北 B.上海C.首爾 D.北京解析水平氣壓梯度力的方向，垂直于等壓線由高壓指向低壓，受地轉(zhuǎn)偏向力的影響，北半球風(fēng)向右偏，據(jù)此可在等壓線圖上判定風(fēng)向。圖示時段內(nèi)臺北始終為偏北風(fēng)；首爾、上海始終為偏南風(fēng)；北京由東南風(fēng)變?yōu)闁|北風(fēng)。答案D某學(xué)校地理興趣小組做了如下實驗：做兩個相同規(guī)格的玻璃箱(如下圖)，甲底部放一層土，中午同時把兩個玻璃箱放在日光下，15分鐘后，同時測玻璃箱里的氣溫，結(jié)果發(fā)現(xiàn)底部放土的比沒有放土的足足高了3℃。據(jù)此完成1～2題。1.該實驗主要目的是測試()A.大氣的溫室效應(yīng)B.大氣的熱力運動C.一天中最高氣溫出現(xiàn)的時刻D.近地面大氣主要、直接的熱源2.甲箱溫度比乙箱溫度高的原因是()A.太陽輻射強弱差異B.地面輻射強弱差異C.大氣吸熱強弱差異D.大氣輻射強弱差異解析從該實驗可看出，底部有土的玻璃箱里氣溫高，說明地面輻射的強弱影響氣溫高低。地面是近地面大氣主要、直接的熱源。答案1.D2.B下圖為“北半球某地?zé)崃Νh(huán)流模式圖”。讀圖，回答3～4題。3.圖中甲、乙、丙、丁四地()A.甲地氣溫低于丁地 B.丁地氣溫低于丙地C.乙地氣壓高于丙地 D.甲地氣壓低于乙地4.圖中P、P′兩點()A.風(fēng)向、風(fēng)速相同B.大氣受力狀況相同C.地轉(zhuǎn)偏向力方向相反D.水平氣壓梯度力方向相反解析第3題，結(jié)合圖示知，近地面甲地為受熱地，乙地為受冷地，據(jù)此判斷相關(guān)氣溫和氣壓高低。第4題，結(jié)合P、P′兩點位置及近地面和高空氣壓分布知，二者水平氣壓梯度力方向相反。答案3.C4.D5.讀“北半球某區(qū)域等壓線(hPa)分布圖”，回答下列問題。(1)圖中A、B、C、D四個箭頭能正確表示當(dāng)?shù)仫L(fēng)向的是________。(2)圖中①②兩處就氣壓分布而言，①是________，②是________。(3)圖中A處風(fēng)力較大的原因是______________________________________。解析首先根據(jù)圖中數(shù)值判斷出①為低壓中心，②為高壓中心，風(fēng)向的判斷要根據(jù)北半球從高壓指向低壓再向右偏的原則，等壓線密集，說明風(fēng)力大。答案(1)C(2)低氣壓高氣壓(3)等壓線密集，表示水平氣壓梯度力較大課后作業(yè)一、選擇題讀圖，完成1～3題。1.圖中所示近地面大氣的熱量主要來自()A.① B.②C.③ D.④2.白天多云時，氣溫比晴天低是因為()A.① B.②C.③ D.④3.早春和晚秋，多云的夜晚不會有霜凍，主要起作用的是()A.① B.②C.③ D.④解析第1題，根據(jù)大氣的受熱過程，可判斷出①表示太陽輻射“暖”大地；②表示地面輻射“暖”大氣；③表示大氣以逆輻射形式“還”大地；④表示大氣對太陽輻射的削弱作用。近地面大氣的熱量主要來自地面輻射。第2題，白天多云時，云層厚削弱作用強，使到達地面的太陽輻射減少，氣溫降低。第3題，多云的夜晚，會使大氣逆輻射增強，減少地面損失的熱量，使溫度不至于太低。答案1.B2.D3.C4.以下四圖中，晝夜溫差最大的是()解析白天晴朗時，大氣對太陽輻射的削弱作用微弱，氣溫較高；夜晚晴朗時，大氣的保溫效應(yīng)差，地面損失的熱量多，氣溫較低，故晝夜皆晴時溫差最大。答案C下圖為“北半球某地大氣的水平運動等壓線示意圖”，圖中數(shù)值①＞②＞③＞④＞⑤。讀圖完成5～6題。5.在a、b、c、d四點中風(fēng)力最大的是()A.a B.bC.c D.d6.b點的風(fēng)向為()A.北風(fēng) B.西風(fēng)C.南風(fēng) D.西南風(fēng)解析第5題，從圖中等壓線的分布可知，d處等壓線最密，故水平氣壓梯度力最大，風(fēng)力也最大。第6題，b地水平氣壓梯度力指向東南，在地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力作用下，會形成北風(fēng)。答案5.D6.A圖中甲、乙兩地的緯度相同。讀圖完成7～8題。7.a處氣溫比近地面氣溫低，說明()A.近地面是大氣的主要直接熱源B.太陽輻射是大氣的主要直接熱源C.a處大氣的散射作用比近地面強D.a處的太陽輻射比近地面弱8.b處氣溫比同緯度平原地區(qū)低的主要原因是()①到達b處的太陽輻射少②b處的地面輻射弱③b處大氣吸收的地面輻射少④b處大氣的保溫效果差A(yù).①② B.③④C.①④ D.②④解析近地面是大氣的主要直接熱源，所以越往高處氣溫越低；b地處高原，海拔高，空氣稀薄，大氣獲得的地面輻射少，大氣的保溫效果差，所以氣溫比同緯度平原地區(qū)低。答案7.A8.B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。下圖中的曲線示意當(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9～10題。9.圖中表示枯雪年膜內(nèi)平均溫度日變化的曲線是()A.① B.②C.③ D.④10.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解析第9題，材料中提到我國某地為保證葡萄植株安全越冬，采用雙層覆膜技術(shù)效果顯著，說明①②為覆蓋地膜的膜內(nèi)平均溫度日變化曲線，排除③④。又根據(jù)枯雪年降水少，晝夜溫差較大，豐雪年降水多，晝夜溫差小，可進一步判斷：①為豐雪年覆蓋地膜的膜內(nèi)平均溫度日變化曲線，②為枯雪年覆蓋地膜的膜內(nèi)平均溫度日變化曲線，因此答案選B。第10題，由圖可知，圖中的曲線示意當(dāng)?shù)睾淦?12月至次年2月)的平均氣溫日變化，不能確定當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁?，因此A錯；豐、枯雪年的平均氣溫日變化(即平均氣溫變化狀況和晝夜溫差)大致相同，因此B錯；膜內(nèi)溫度日變化豐雪年小于枯雪年，主要是由于豐、枯雪年積雪厚度存在較大差異，因此C正確，D錯誤。答案9.B10.C下圖示意某區(qū)域某月近地面等壓線，圖中N地氣壓高于P地。讀圖完成11～12題。11.N地風(fēng)向為()A.東北風(fēng) B.東南風(fēng)C.西北風(fēng) D.西南風(fēng)12.M、N、P、Q四地中，風(fēng)力最強的是()A.M地 B.N地C.P地 D.Q地解析第11題，由題意可知，P地氣壓低于N地，則N地的氣壓梯度力垂直于N處的等壓線，由北指向南；根據(jù)緯度可確定該地位于北半球，在地轉(zhuǎn)偏向力的影響下，風(fēng)向右偏，因而N地風(fēng)向為東北風(fēng)。第12題，四地中，Q地等壓線最密集。答案11.A12.D13.地面上不同地區(qū)的熱量差異會引起空氣流動。下列示意圖中符合熱力環(huán)流原理的是()解析白天，陸地吸熱快，空氣上升形成低壓，海邊吹海風(fēng)，由海洋吹向陸地，故A圖錯。城市中，應(yīng)是出現(xiàn)上升氣流，四周空氣流向市區(qū)，故C圖錯。近地面受熱空氣上升，形成低壓；地面受冷形成高壓，空氣下沉，故D圖錯。夜晚，山坡氣溫下降快，形成高壓，空氣由山坡流向谷底。因此，選B。答案B二、非選擇題14.讀“大氣對地面的保溫作用示意圖”，回答下列問題。(1)將圖中①～④所代表的內(nèi)容寫在下面的橫線上。①________，②________，③________，④________。(2)對地面有保溫作用的序號是________。(3)由圖知，近地面大氣吸收的④要多于大氣直接吸收的①，這說明了________________________________________________________________。(4)運用上述示意圖，說明非洲撒哈拉沙漠地區(qū)晝夜溫差大的原因是_____________________________________________________