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2019-2020年高考地理一輪總復習 自然地理 第七講 大氣的垂直分層教案 湘教版 考綱點擊 考情預報 1.大氣受熱過程 2.熱力環(huán)流 3.大氣的運動 1.了解大氣的垂直分層，各層的主要特征及與人類的關系。 2.理解大氣對太陽輻射的削弱作用，并能解釋相關現(xiàn)象。 3.理解大氣的保溫作用原理，并運用原理指導生產(chǎn)、生活。 4.了解大氣運動的根本原因及大氣熱力環(huán)流的形成過程。 5.了解水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力對大氣水平運動的影響。 一、對流層大氣的受熱過程 　對流層中的氣溫變化和風霜雨雪等天氣過程，是能量在對流層中傳遞和轉化的表現(xiàn)。 1．大氣對太陽輻射的削弱作用 (1)吸收作用：具有選擇性。 上層大氣和臭氧層吸收太陽輻射中波長較短的紫外線，對流層中的水汽、二氧化碳、浮塵主要吸收太陽輻射中波長較長的紅外線。大氣對太陽輻射中能量最強的可見光部分吸收得很少。 (2)反射作用 大氣中的云層和塵埃，把投射在其上的太陽輻射的一部分，反射回宇宙空間。云的反射作用最為顯著。云層越厚，云量愈多，反射愈強。 2．大氣對地面的保溫作用 (1)地面輻射和大氣輻射 地面吸收太陽輻射后升溫，同時又持續(xù)向外(主要是向大氣層)釋放輻射能量，形成地面輻射。地面輻射是對流層大氣增溫的直接能量來源。地面輻射屬長(“長”或“短”)波輻射。 對流層大氣中的水汽和二氧化碳對地面輻射的吸收能力強，大氣在增溫的同時，也向外輻射能量，即大氣輻射。它也屬于長波輻射。大氣輻射的一部分朝上射向高層大氣和宇宙空間，一部分向下射向地面，射向地面的大氣輻射稱為大氣逆輻射。 (2)影響地面輻射的主要因素 緯度因素：太陽輻射強度由低緯向兩極遞減，同樣性質的地面受到太陽輻射的強度越大，所產(chǎn)生的地面輻射也就越強。 下墊面因素：下墊面的狀況不同，吸收和反射的太陽輻射比例也不同。 日照時間的長短：在同緯度地區(qū)，年日照時間長，地面獲得的太陽輻射量高。 (3)大氣的溫室效應 地球大氣對太陽短波輻射幾乎是透明體，大部分太陽輻射能透過大氣到達地面，使地面增溫。對流層大氣，特別是大氣中的水汽和二氧化碳，能吸收太陽長波輻射，把地面輻射的大部分熱量截留在大氣中，并通過大氣逆輻射又將熱量歸還給地面，直接補償?shù)孛娴臒崃繐p失。對流層大氣延緩地面溫度下降的趨勢，使得地面因晝夜交替而導致的溫度波動趨于和緩。 [提醒]　(1)大氣對輻射的吸收具有選擇性：臭氧吸收紫外線，水汽和二氧化碳吸收紅外線。 (2)大氣對地面的保溫作用主要在于大氣對地面長波輻射的吸收和大氣的逆輻射。 二、熱力環(huán)流和大氣的水平運動——風 1．熱力環(huán)流 概念：由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為熱力環(huán)流。它是大氣運動的一種最簡單的形式。 2．熱力環(huán)流的形成 3．大氣的水平運動——風 風是水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力共同作用的結果。 (3)摩擦力會減小風速，使風向發(fā)生變化。 [方法技巧]　風向的判斷技巧 北半球風向在水平氣壓梯度力的基礎上向右偏，高空偏轉90(與等壓線平行)，近地面偏轉為30～45的銳角；南半球偏轉方向相反。 1．大氣的垂直分層示意圖 2．溫度垂直變化 (1)一般規(guī)律 正常情況下，氣溫隨海拔升高而逐漸降低，海拔每升高100米，氣溫下降0.6 ℃(如圖1)，但是在不同的地點和不同的時間，可能會小于0.6 ℃或者大于0.6 ℃，如圖2表現(xiàn)為曲線變陡或變緩，在①情況下，大氣對流運動會更加強烈，在②情況下，大氣的對流運動會減弱，大氣比較穩(wěn)定。 (2)特殊規(guī)律 對流層氣溫有時會出現(xiàn)下列情況：①海拔上升，氣溫升高；②海拔上升1 000米，氣溫下降幅度小于6 ℃。這就是逆溫現(xiàn)象，如圖所示： 圖中甲屬情況②，其余屬情況①。 [溫馨提示]　逆溫對人類生產(chǎn)、生活的影響 (1)出現(xiàn)多霧和晴朗干燥的天氣。早晨多霧的天氣大多與逆溫有密切的關系，它使能見度降低，給人們的出行帶來不便。 (2)加劇大氣污染。逆溫的出現(xiàn)使空氣垂直對流受阻，造成近地面污染物不能及時擴散，從而危害人體健康。 (3)對航空造成影響。若逆溫出現(xiàn)在低空，多霧天氣給飛機起降帶來麻煩；若逆溫出現(xiàn)在高空，對飛機飛行較為有利。 1．太陽輻射、地面輻射和大氣輻射的關系 2．晝夜溫差大小的分析 分析晝夜溫差的大小，主要結合大氣受熱過程原理從地勢高低、天氣狀況、下墊面性質幾方面分析。 (1)地勢高低：地勢高→大氣稀薄→白天大氣削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大。 (2)天氣狀況：晴朗的天氣條件下，白天大氣削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大。 (3)下墊面性質：下墊面的比熱容大→地面增溫和降溫速度都慢→晝夜溫差小，如海洋的晝夜溫差一般小于陸地。 3．大氣保溫作用原理在生產(chǎn)生活中的應用 (1)解釋溫室氣體大量排放對全球變暖的影響 →→→→ (2)在農業(yè)中的應用：利用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜；利用煙霧防霜凍；果園中鋪沙或鵝卵石不但能防止土壤水分蒸發(fā)，還能增加晝夜溫差，有利于水果的糖分積累等。 (3)秋冬季節(jié)，北方農民常用人造煙幕的辦法來增強大氣逆輻射，使地里的農作物免受凍害。 1．熱力環(huán)流形成過程 掌握熱力環(huán)流的形成過程，關鍵把握以下兩點關系： (1)溫壓關系——甲、乙、丙三地 (2)風壓關系：水平方向上，風總是從高壓區(qū)吹向低壓區(qū)——①②③④處的風向。 [關鍵提示]　(1)圖中氣壓的高低是相對于同一水平高度而言的，因而圖中高壓的數(shù)值并不一定大于低壓的數(shù)值。在同一水平面上，高壓的數(shù)值大于低壓；在垂直方向上，近地面低壓的數(shù)值要高于對應高空高壓的數(shù)值。 (2)氣流不一定由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)。在同一水平面上，氣流總是從高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)；但在垂直方向上氣流運動主要受地面溫度變化影響，則有可能由低氣壓區(qū)流向高氣壓區(qū)。 2．常見熱力環(huán)流形式及其影響 (1)海陸風 形成 白天陸地比海洋增溫快，近地面陸地氣壓低于海洋，風從海洋吹向陸地，形成海風 夜晚陸地比海洋降溫快，近地面陸地氣壓高于海洋，風從陸地吹向海洋，形成陸風 影響 海陸風使濱海地區(qū)氣溫日較差減小，降水增多 (2)山谷風 形成 白天山坡比同高度的山谷升溫快，氣流上升，氣壓低，暖空氣沿山坡上升，形成谷風 夜晚山坡比同高度的山谷降溫快，氣流下沉，氣壓高，冷空氣沿山坡下滑，形成山風 影響 在山谷和盆地常因夜間冷的山風吹向谷底，使谷底和盆地內形成逆溫層，阻礙了空氣的垂直運動，易造成大氣污染 (3)市區(qū)與郊區(qū)之間的熱力環(huán)流 形成 由于城市居民生活、工業(yè)和交通工具釋放大量的人為熱，導致城市氣溫高于郊區(qū)，形成“城市熱島”，引起空氣在城市上升，在郊區(qū)下沉，近地面風由郊區(qū)吹向城市，在城市與郊區(qū)之間形成城市熱島環(huán)流 影響 一般將綠化帶布置在氣流下沉處以及下沉距離以內，而將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布置于下沉距離之外 不同力作用下的風向(以北半球為例) 1．只在水平氣壓梯度力作用下，風向與等壓線垂直，并由高壓指向低壓。 2．在水平氣壓梯度力和地轉偏向力共同作用下，風向最終與等壓線平行，高空大氣的運動有此特征。 3．在水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力共同作用下，風向最終與等壓線成一夾角，近地面大氣運動有此特征。 [說明]　影響大氣水平運動的作用力比較如下： 水平氣壓梯度力 地轉偏向力 摩擦力 方向 垂直于等壓線，指向低壓區(qū) 與風向垂直，北半球向右偏、南半球向左偏 與風向相反 大小 由氣壓梯度決定(等壓線疏則小，密則大) 隨風速增大而增大，隨緯度升高而增大 與下墊面狀況有關 [方法技巧] 1．判斷風向 第一步：在等壓線圖中，按要求畫出過該點的切線并作垂直于切線的虛線箭頭(由高壓指向低壓，但并不一定指向低壓中心)，表示水平氣壓梯度力的方向。 第二步：確定南、北半球后，面向水平氣壓梯度力方向向右(北半球)或左(南半球)偏轉30～45角，畫出實線箭頭，即為經(jīng)過該點的風向。如圖所示(北半球)。 2．判斷風力大小 (1)同一等壓線圖上，等壓線密集，風力大；等壓線稀疏，風力小，如圖中甲處風力大于乙處。 (2)不同圖中，相同比例尺，相鄰兩條 等壓線數(shù)值差越大，風力越大，如圖中B處風力大于A處。 (3)不同圖中，若相鄰兩條等壓線數(shù)值相等，則比例尺越大，風力越大，如圖中C處風力大于D處。