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冷热不均引起的大气运动
考点一 大气的受热过程及原理
【归纳总结】
1．大气受热过程
地面辐射是对流层大气热量的直接来源，太阳辐射是根本来源，大气的受热过程具体图解如下：

由图可知大气受热的过程：
“太阳暖大地”：太阳辐射能是地球上最主要的能量来源，虽然需要穿过厚厚的大气，但大气直接吸收的太阳辐射能量很少，只有臭氧和氧原子吸收一部分波长较短的紫外线，水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线，而能量最强的可见光被吸收的很少，绝大部分透过大气射到地面，地面因吸收太阳辐射能增温。
“大地暖大气”：地面增温的同时向外辐射热量。相对于太阳短波辐射，地面辐射是长波辐射，除少数透过大气返回宇宙空间外，绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收，使大气增温。
“大气返大地”：大气在增温的同时，也向外辐射热量，既向上辐射，也向下辐射，其中大部分朝向地面，称为大气逆辐射，大气逆辐射把热量还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。
2.大气保温作用原理在生产生活中的应用
(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响

(2)在农业中的应用：利用温室大棚生产反季节蔬菜；利用烟雾防霜冻；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。
【方法技巧】
1. 影响地面辐射的因素
影响地面辐射的因素有纬度和下垫面。就纬度而言，纬度越高的地方，获得太阳辐射的量越小，所产生的地面辐射就越弱；就下垫面而言，由于下垫面性质不同，它们能吸收和反射太阳辐射的能力也不同，因此导致在同纬度不同地区，获得的太阳辐射能不同，从而产生地面辐射差异。
2.大气对地面的保温作用的简化认识

“太阳暖大地，大地暖大气，大气还大地”
【例1】读下面大气受热过程图，回答(1)～(2)题。

(1)使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是(　　)
A．①—②—③　　B．①—④—② C．②—③—④ D．③—④—②
(2)影响近地面大气温度随高度升高而递减的是箭头(　　)
A．①　　　　B．②　　　　C．③　　　　D．④
【例2】气象谚语有“露重见晴天”的说法。就此现象，下列叙述正确的是
A.天空云量少，大气保温作用强 B.地面辐射强，地表降温慢
C.空气中水汽少，地表降温慢 D.大气逆辐射弱，地表降温快
【例3】葡萄的糖分含量越高，酿制出的葡萄酒酒精度越高。葡萄生长过程中，特别是成熟期的光照及昼夜温差与其糖分积累呈正相关。右图为法国某地典型的葡萄种植园景观，世界上酒精度最高(16.2度)的优质葡萄酒就是使用该地及其附近所产的葡萄酿制而成的。

(1)根据材料信息可判断出图示葡萄园景观最有可能位于法国________部。
(2)简述图示葡萄种植园中地表鹅卵石对葡萄生长的影响。

考点二 热力环流的形成
【归纳总结】
1．热力环流的形成过程
近地面冷热不均→空气的垂直运动(上升或下沉)→同一水平面上存在气压差异→空气的水平运动→形成热力环流。如下图所示：

2.常见的三种热力环流形式
(1)城市风
由于城市人们的生产、生活释放出大量人为热，使城市气温升高，空气上升，与郊区下沉气流形成城市热力环流，下沉气流又从近地面把郊区污染物带入城市中心，严重污染了城市环境。因此，为了减轻城市污染，如何减少化石燃料的使用量及如何布局郊区工业及卫星城市，成为人们普遍关心的问题。
一般将绿化带布局于气流下沉处及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布局于下沉距离之外。

(2)海陆风
白天在太阳照射下，陆地增温快，气温比海上高，空气膨胀上升，高空气压比原来气压升高，空气由大陆流入海洋；近地面陆地形成低气压，而海洋上因气温低，形成高气压，使下层空气由海洋流入大陆，形成海风。夜间与白天大气的热力作用相反而形成陆风。

(3)山谷风
白天因山坡上的空气增温强烈，于是暖空气沿坡上升，形成谷风(如图a)。夜间山坡上的空气迅速冷却，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷地，形成山风(如图b)。

城市风环流的方向不随时间而变化，因为市区的气温总是高于郊区。而海陆风环流和山谷风环流的流向则随昼夜的变化而向相反的方向变化，因为海与陆、山与谷的气压高低随昼夜改变而改变。
【方法技巧】
1.等压面和等压线的区分
气压的分布是用等高面上等压线的分布来表示的，等压线是某一海拔相等的等高面与空中若干个不同等压面相割(由于气压自地面向上递减，因此自下而上有很多数值逐渐减小的等压面)，在等高面上所形成的许多交线。与地形分布中的等高线原理相似；
等压面上凸区对应等压线的高值区，则为高气压，反之则为低气压，如下图。如果各地气压相等，则等压面就是等高面，等高面上无等压线。可以简单理解为：等压面是在垂直方向上的气压变化，等压线是在水平方向上的气压变化。

2.等压面(线)图的阅读技巧
结合下图说明阅读等压面的基本技巧和应注意的问题：

（1）从等压面的定义看，PA′＝PB′＝1000 hPa，PD′＝PC′＝500 hPa。
（2）从气压的概念看，在空气柱L1、L2中，距离地面愈近，上方空气柱越长，则气压值越高，所以气压值随海拔高度的升高而递减，则PA′＞PA，PD＞PD′，PB＞PB′，PC′＞PC。由此我们可以总结出气压与海拔高度之间的关系是气压随海拔高度的升高而降低。
（3）A点相对于B点、C点相对于D点来说都是低压区，其附近等压面向下凹陷；B、D两点为高压区，等压面向上凸起。由此我们总结出同一水平面气压高低与等压面形状之间的关系是“凸高凹低”。
（4）综合以上分析，A、B、C、D四点气压值的排序应为PB＞PA＞PD＞PC，进而可知图示地区的大气环流流向为B→A→D→C。
（5）等压面的凸凹，主要跟下垫面的冷热有关。A、B两处的气压差异是由地面热力状况的差异引起空气的上升、下沉运动所致。地面温度较高处，空气受热膨胀上升，地面气压较低；地面温度较低处，空气冷却收缩下沉，地面气压较高。因此我们可以根据地面气压高低，反推地面的冷热状况。A处近地面气压低，说明空气受热上升，从而得出该地面温度较高的结论。
3.根据气压分布规律判断气压高低
（1）同一水平面上，近地面气温高的地方气压低，气温低的地方气压高，这主要取决于空气密度的大小。气温高的地方空气膨胀上升，近地面空气密度小、气压低；气温低的地方正好相反。
（2）垂直方向上，随着海拔升高，气压降低，这取决于不同高度所承担的空气柱的长度不同。如右图所示：A点所在平面承受空气柱的高度为h2，B点为h1，h2＞h1，故A点气压高于B点。
【例2】图Ⅰ示意某沿海地区海陆风形成的热力环流剖面图，图Ⅱ为该地区近地面与600米高空垂直气压差的分布状况，读图回答(1)～(2)题。

(1)有关气压分布状况的叙述，正确的是(　　)
A．①地气压低于②地
B．③地气压高于④地
C．近地面同一等压面的分布高度①地比②地低
D．高空同一等压面的分布高度④地比③地更高
(2)下列说法正确的是(　　)
A．a的风向为东南风 B．b为上升气流
C．c的风向为西南风 D．d为上升气流
读合肥的城市热岛示意图，回答第4题。

4．正确表示N地近地面在竖直方向上等温面与等压面配置的是(　　)

【解析】图中N地的气温比周围高，等温面应向上凸；气压比周围低，等压面应向下凹。
【答案】A
考点三 大气的水平运动
【归纳总结】
1.影响大气水平运动的作用力
风是在水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同作用下形成的，三力特点具体如下表所示：

水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
方向
垂直于等压线，指向低压区
与风向垂直，北半球向右偏、南半球向左偏
与风向相反
作用
促使空气由高压区流向低压区，形成风，既影响风速又影响风向
促使风向偏离水平气压梯度力的方向，只影响风向不影响风速
对风有阻碍作用，可减小风速，既影响风速又影响风向
大小
由气压梯度决定
(等压线疏则小，密则大)
随风速增大而增大，随纬度升高而增大
与下垫面状况有关
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
【方法技巧】
在等压线图上，任一地点的风向和风力的确定
1.风向
在近地面水平等压线图中，一般要求作水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力、风向等。从风向的决定因素来看，它是三个力的合力方向。
第一步，作水平气压梯度力。气压梯度力从高压指向低压，并且与等压线垂直。
第二步，作风向。近地面风向在水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力作用下和等压线斜交，并成一锐角。风向由于地转偏向力的作用，在南半球左偏，在北半球右偏。在作图时，北半球近地面风向应画在水平气压梯度力的右侧，并成一锐角；南半球反之。
第三步，作地转偏向力。地转偏向力始终与风向成90度夹角，北半球地转偏向力在风向的右侧与之垂直，南半球相反。
第四步，作摩擦力。摩擦力阻碍风的运动，与风向相反。

【注意】判断风向一定要看清条件：是否考虑摩擦力，若不考虑则风向平行于等压线；若考虑则风向与等压线有一夹角。后者风向的判断方法是：先确定水平气压梯度力方向，然后向左或向右(据半球确定)偏转大约30°～45°即为实际风向(即近地面风向)。
2.风力：同一气压场中风力的大小，关键在于等压线的疏密程度：等压线密，水平气压梯度力大，风力就大，相反风力就小。
【典题探究】
【例3】下图示意某一等高面。P1、P2为等压线，P1、P2之间的气压梯度相同。①～⑧是只考虑水平受力，不计空气垂直运动时，O点空气运动的可能方向。回答(1)～(2)题。

(1)若图示为北半球，P1>P2，则O点风向为 (　　)
A.④或⑤　　　B.③或④ C.⑥或⑦ D.⑤或⑥
(2)若图示为高空等高面，P1<P2，则O点风向为 (　　)
A.③或⑦ B.①或⑧ C.⑦或⑧ D.②或③
【例4】读下面四幅“气压分布图”，回答5-6题。

5．如果四图都位于北半球，a、b、c、d四地风向都正确的是(　　)
A．西北风　东北风　东南风　西南风
B．东北风　西北风　西南风　西南风
C．东南风　西南风　东北风　西北风
D．西南风　东南风　西北风　东北风
6．四幅气压分布图中，风力最大的点是(　　)
A．a　　　B．b　　　　C．c　　　　D．d

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