2020版高考地理一轮复习 第二单元 自然环境中的物质运动和能量交换 第6讲 大气的热状况与大气

第6讲大气的热状况与大气运动第1课时大气的受热过程和热力环流
知考纲明考情理线索
大气受热过程1.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.以等压线图为载体，考查风的特征
一、大气的受热过程
大气的垂直分层
读大气垂直分层示意图，回答问题。

代号名称温度变化与人类的关系
A 对流层气温随高度增加而降低
最密切，云、雨、雾、雪等天气现象均发
生在本层
B 平流层气温随高度增加而升高
气流以平流运动为主，利于高空飞行；臭
氧层被称为地球生命的保护伞
C
高层
大气随高度增加气温先降低再升
高
存在电离层，对无线电短波通信有重要作
用
【深度思考1】为什么对流层和平流层的温度垂直分布和大气运动不同？
提示对流层大气的直接热源是地面，因此温度随高度增加而降低。

因下部热上部冷，所以对流运动显著；平流层因所含的臭氧层吸收太阳紫外线而使其增温，因此温度随高度增加而升高。

因下部冷上部热，所以大气以平流运动为主。

二、大气的受热过程
读大气的受热过程示意图，回答问题。

1.受热过程
2.大气对太阳辐射的削弱作用 (1)削弱形式及特点。

形式 特点
b 反射 云层和较大的尘埃反射部分可见光，无选择性
散射 空气分子或细小尘埃会对太阳辐射进行散射，散射具有选择性 a 吸收 水汽和二氧化碳主要吸收红外线，臭氧吸收紫外线，吸收具有选择性
(2)削弱效果。

太阳辐射被大气吸收，被大气反射、散射回宇宙空间，剩余部分穿过大气层到达地面。

3.大气对地面的保温作用
(1)大气的热源⎩
⎪⎨⎪⎧根本来源：A 太阳辐射
直接来源：B 地面辐射
(2)保温作用：大气辐射大部分以e 大气逆辐射的形式把热量返还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射散失的热量，这种作用被称为大气的“温室效应”。

【深度思考2】 为什么晴朗的早晨反而比阴天的早晨气温更低一些？
提示 晴天的早晨，天空中云量少，大气逆辐射弱，地面损失的热量多，故较阴天的早晨气温低。

三、热力环流
读热力环流示意图，回答问题。

(1)在图中四条“===”上画上箭头，完成热力环流。

答案箭头顺时针画。

(2)甲、乙、丙、丁四地的气压高低状况是甲＞乙＞丙＞丁。

(3)在垂直方向上，随海拔升高，气压降低，气温降低。

(4)在同一高度上，气压高，等压面向高空凸，气压低，等压面向近地面凸。

(5)若图示区域甲为陆地，乙为海洋，此图显示为黑夜(白天、黑夜)或冬季(冬季、夏季)的盛行风向。

(6)若该图为城市与郊区之间的热力环流，其中表示城区的是乙地。

【深度思考3】读上图，探究下列问题。

(1)近地面冷热与气流垂直运动有何关系？
(2)近地面与高空的气压高低有何关系？
(3)近地面的气压高低与冷热有何关系？
(4)气流的水平运动流向有何特点？
提示(1)近地面热，气流上升；近地面冷，气流下沉。

(2)近地面气压总是大于高空的气压。

(3)近地面热，形成低压；近地面冷，形成高压。

(4)由高压流向低压。

四、大气的水平运动——风
读下图，回答问题。

(1)图中A、B、C分别代表的力及对风的影响；
A.水平气压梯度力，影响：风向和风速；
B.摩擦力，影响：风向和风速；
C.地转偏向力，影响：风向。

(2)甲、乙、丙三条等压线气压大小关系是甲＞乙＞丙，判断理由是水平气压梯度力由高压指向低压。

(3)图示地区位于北半球(南、北)，判断理由是风向向右偏转。

是近地面(高空、近地面)风，判断理由是风向与等压线存在一定夹角。

【深度思考4】摩擦力大小对风向和等压线夹角有何影响？随着海拔的升高，风向与等压线的夹角如何变化？
提示摩擦力越大，风向与等压线夹角越大。

随着海拔的升高，风向与等压线夹角越来越小。

考点一大气受热过程原理及其应用
1.基本原理
(1)大气受热过程
(2)两种作用
①大气的削弱作用，可以减少到达地面的太阳辐射，降低近地面温度。

②大气逆辐射，把大部分热量还给地面，对地面起到保温作用。

2.应用
(1)大气削弱作用原理应用→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)
(2)大气保温作用的应用
①解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响：
②分析农业实践中的一些现象：
我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。

深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。

华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。

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。

(3)大气受热过程原理的综合应用——昼夜温差大小的分析
分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理，主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。

①地势高低：地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。

②天气状况：晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。

③下垫面性质：下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地。

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
大气污染
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
对航空造成影响
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
(2017·课标全国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
►类题通法
昼夜温差大小的分析
分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理，主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。

(1)地势高低：地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。

(2)天气状况：晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。

(3)下垫面性质：下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温
差一般小于陆地。

考法一气温日较差分析
1.(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
B.4月
C.7月
D.10月
(2)该山地( )
A.冬季受副热带高压带控制
B.因台风暴雨引发的滑坡多
C.基带的景观为热带雨林
D.山顶海拔低于1 000米
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
考法二气温年较差大小成因分析
2.(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
考法三火山灰对太阳辐射的影响
3.(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
B.高纬度地区极光现象减少
C.地球表面长波辐射增强
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
考法四逆温及相关问题分析
(2013·浙江文综，1)近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。

下图是气温垂直分布的4种情形。

读图完成第4题。

4.图中最有利于雾霾大气污染物扩散的情形是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
解析四幅气温垂直分布图中，②③④均有逆温层，不利于雾霾大气污染物扩散，①图大气垂直对流运动较强，利于雾霾大气污染物的扩散。

答案 A
(经典高考题)下图为“北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图”。

当日天气晴朗，日出时间为5时。

读图回答下题。

5.由图中信息可分析出( )
A.5时、20时大气较稳定
B.12时、15时出现逆温现象
C.大气热量直接来自太阳辐射
D.气温日较差自下而上增大
解析在5时和20时，气温随高度增加而升高，出现了逆温现象，对流运动受阻，大气比较稳定。

答案 A
考点二热力环流形成与等压面判读
1.热力环流的形成
突破热力环流的形成要抓住一个过程、两个方向、三个关系
(1)一个过程
(2)两个方向
垂直方向与冷热差异有关，热上升，冷下沉
水平方向与气压差异有关，从高压流向低压
(3)三个关系
①温压关系(如上图中甲、乙两地所示)。

②风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压(如上图中M、N处风向所示)。

③等压面的凹凸关系：
a.受热地(乙地)：低空下凹、高空上凸。

b.冷却地(甲地)：低空上凸、高空下凹。

2.常见的热力环流形式及其影响
图示
海陆风
影响：使滨海地区气温日较差减小，降水增多
山谷风
影响：在山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底，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
城市热岛
环流
影响：一般将绿化带布置于气流下沉处及下沉距离以内，将卫星城或大气污染
较重的工厂布局于下沉距离之外
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)
►类题通法
热力环流示意图与等压面的判读方法
1.热力环流示意图的判读方法
(1)判断空气流动方向。

首先，确定地面“冷”“热”；再画垂直气流，地面“冷”则空气下沉，“热”则空气上升；最后，顺垂直气流方向画出水平气流方向。

(2)判断气压高低。

地面“冷”或空气下沉为高压，“热”或空气上升为低压。

高空与对应的近地面气压高、低相反。

(3)判断气温高低。

热力环流中，在地面气压高则“冷”，气压低则“热”。

2.等压面的判读方法
(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。

考法一山谷风原理应用
1.(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
考法二不同纬度海面热量差异分析
2.(2014·安徽文综，33)通过海面的热收支方式主要有辐射、蒸发和传导。

下图示意世界大洋海面年平均热收支随纬度的变化。

图中表示海面热量总收支差额、辐射收支差额、蒸发耗热量、海－气热传导差额的曲线，依次是( )
A.Q4、Q1、Q3、Q2
B.Q3、Q4、Q2、Q1
C.Q3、Q1、Q2、Q4
D.Q2、Q3、Q1、Q4
解析就全球而言，海面热量总收支平衡，不同纬度地区海面热量总收支差额之和为零，故Q3为海面热量总收支差额曲线；一般而言，温度越高，热辐射越强，故辐射收支差额大致从低纬向高纬递减，Q1为辐射收支差额曲线；副热带海区受高压控制，晴天多，蒸发旺盛，蒸发耗热量由副热带海区分别向南北两侧递减，故Q2为蒸发耗热量曲线；海—气热传导差额受纬度因素影响不大，Q4为海—气热传导差额曲线。

答案 C
考法三等压面图的判读
3.(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
考点三大气的水平运动
1.影响风的三种力
水平气压梯度力
始终与等压线垂直，由高压指向低压，是形成风的直接原因。

决定风
速，影响风向
地转偏向力始终与风向垂直，北半球右偏，南半球左偏。

不影响风速，改变风向
摩擦力
始终与风向相反。

降低风速，影响风向
2.风的受力状况与风向
风作用力风向图示(北半球) 高空风
水平气压梯度力、地转
偏向力
与等压线平行
近地面风
水平气压梯度力、地转
偏向力、摩擦力与等压线间有夹角，由高压吹向低压
(2018·青岛市一中月考)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。

读图，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
解析第(1)题，若图示为北半球，P1>P2，此等高面若在高空，则图中③表示的风向正确，若在近地面，则④表示的风向正确。

第(2)题，若P1<P2，则③表示南半球高空风向，⑦表示北半球高空风向。

答案(1)B (2)A
►类题通法
风向和风力的判断
1.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)。

2.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，气压梯度力大，西风强，降水多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
地形起伏大小
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
考法一风向判断
1.(2013·课标Ⅰ，9)下图示意我国某地区14日6时的气压形势，L为低压，图中天气系统以200千米/天的速度东移。

读下图，完成下题。

图中甲地14日6～9时的风向为( )
A.偏东风
B.偏南风
C.东北风
D.西北风
解析本题以等压线分布图为背景考查风向的判读。

根据水平气压梯度力垂直于等压线且指向低压，北半球风向向右偏的规律，可判断甲地14日6～9时的风向为偏南风。

答案 B
考法二风力大小的分析
2.(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
3.[2013·新课标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)。

等压线图的判读
等压线图是等值线图的一种，表示在同一海拔高度上气压水平分布状况的图。

这类图有的注明是近地面(海平面)，有的注明是高空，有的绘出等压面分布的高程等，形式多变。

常见的等压线图有气压场类型图、某时地面气压等值线图、某时地面气压场图。

在同一水平面上，每一条等压线上的气压值相等。

等压线图的判读和应用是高考中经常出现的考查要点，判读的关键是抓住等压线数值特征、分布特征及组合特征。

[典图示例]
获取信息
本图为海平面等压线分布图，展示了等压线图中基本气压场的分布。

读图可以得到如下信息：①和②是低压中心，③、④、⑤处气压高，⑥处气压低。

解读信息
(1)低压是由闭合等压线构成的低气压区，气压值由中心向外增大，如图中①②⑥。

(2)高压是由闭合等压线构成的高气压区，气压值由中心向外减小，如图中③④⑤。

(3)低压槽是由低压延伸出来的狭长区域，简称槽。

低压槽中各条等压线上弯曲最大处的连线叫作槽线。

如图中b。

(4)高压脊是由高压延伸出来的狭长区域，简称脊。

高压脊中各条等压线上弯曲最大处的连线叫作脊线。

如图中a。

(5)鞍形气压场简称鞍，它是两个高压和两个低压交错分布的中间区域。

如图中c。

[类图通法]
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。

[学以致用]
考法一在等压线图中判断风向
1. (2014·天津文综，3)读下图，回答下题。

海平面等压线分布图(单位：百帕)
在上图所示的时段内，风向由东南变为东北的城市是( )
A.台北
B.上海
C.首尔
D.北京
解析水平气压梯度力的方向，垂直于等压线由高压指向低压，受地转偏向力的影响，北半。