資源簡介

第三章整合與評(píng)價(jià)
微專題：等壓面的判讀和應(yīng)用
1.判讀技巧
結(jié)合下圖說明判讀等壓面圖的基本技巧和應(yīng)注意的問題。
(1)大氣密度隨高度的增加而降低,不同高度的大氣所承受的空氣柱質(zhì)量不同,導(dǎo)致在垂直方向上隨著高度增加氣壓降低。即PA>PC,PB>PD。
(2)地面冷熱不均,導(dǎo)致同一水平面上出現(xiàn)氣壓差異,等壓面發(fā)生彎曲,在同一水平面上,等壓面上凸者氣壓高,下凹者氣壓低,即PC>PD,PB>PA。
(3)同一垂直方向上,近地面和高空的氣壓類型相反,即近地面為高壓,高空則為低壓。
2.等壓面圖的應(yīng)用
(1)判斷氣壓高低:如上圖中比較同一地點(diǎn)不同高度的氣壓值和同一水平面上不同點(diǎn)的氣壓值可得:PB>PA>PC>PD。
(2)判斷下墊面的性質(zhì)
①判斷陸地與海洋(湖泊)
夏季:等壓面下凹者為陸地,上凸者為海洋(湖泊)。
冬季:等壓面下凹者為海洋(湖泊),上凸者為陸地。
②判斷裸地與綠地:裸地同陸地,綠地同海洋。
③判斷城區(qū)與郊區(qū):等壓面下凹者為城區(qū),上凸者為郊區(qū)。
(3)判斷近地面天氣狀況和氣溫日較差
等壓面下凹者,多陰雨天氣,氣溫日較差較小,如A地;等壓面上凸者,多晴朗天氣,氣溫日較差較大,如B地。
3.判讀關(guān)鍵
溫壓關(guān)系是判讀氣流垂直運(yùn)動(dòng)和氣壓高低的依據(jù),而風(fēng)壓關(guān)系是確定水平氣流的關(guān)鍵。
典例鞏固　讀北半球某濱海地區(qū)等壓面(單位:hPa)示意圖(圖 Ⅰ )和近地面海洋和陸地氣溫特征圖(圖 Ⅱ ),回答(1)~(3)題。
(1)圖Ⅰ①②③④四地氣壓按大小順序排列,正確的是(　　)。
A.①②③④
B.②①④③
C.③④①②
D.④③①②
(2)下列對(duì)圖Ⅰ、圖Ⅱ描述正確的是(　　)。
A.圖Ⅱ中曲線⑤是海洋氣溫變化曲線
B.圖Ⅱ中曲線⑥是陸地氣溫變化曲線
C.圖Ⅰ對(duì)應(yīng)的時(shí)段可能是圖Ⅱ中10時(shí)至16時(shí)
D.圖Ⅰ對(duì)應(yīng)的時(shí)段可能是圖Ⅱ中18時(shí)至次日6時(shí)
(3)若該濱海地區(qū)位于我國東南沿海,此時(shí)近地面的風(fēng)向是(　　)。
A.東風(fēng)
B.偏北風(fēng)
C.西風(fēng)
D.偏南風(fēng)
【答案】　(1)D　(2)C　(3)D
【解析】　第(1)題,根據(jù)圖Ⅰ的高空等壓線可知,等壓面上凸為高壓,下凹為低壓,故①地為高壓,②地為低壓,①地氣壓高于②地;高空風(fēng)由①地吹向②地;近地面氣壓與高空相反,③地為低壓,④地為高壓,④地氣壓高于③地;近地面氣壓遠(yuǎn)高于高空氣壓,所以④地高于①地,綜上,四地氣壓按大小順序排列為④③①②。第(2)題,陸地比熱容比海洋小,升溫快,降溫也快。從圖Ⅱ的日氣溫曲線中可以看出曲線⑤是陸地氣溫變化曲線,曲線⑥是海洋氣溫變化曲線;根據(jù)上題分析可知,近地面④地氣壓高于③地,此時(shí)近地面風(fēng)由海洋吹向陸地,表示白天。第(3)題,根據(jù)上題分析可知,近地面風(fēng)由海洋吹向陸地,故我國東南沿海近地面吹偏南風(fēng)。
思維構(gòu)建
2第二節(jié)　大氣受熱過程
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.運(yùn)用示意圖、視頻資源模擬實(shí)驗(yàn)等,說明大氣受熱過程(地理實(shí)踐力)
2.運(yùn)用大氣受熱過程原理解釋相關(guān)地理現(xiàn)象。(地理實(shí)踐力)
【自主預(yù)習(xí)】
一、大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用
1.反射作用
(1)表現(xiàn)
(2)特點(diǎn):大氣對(duì)太陽輻射的反射沒有②　　　　,反射光呈③　　　　。
(3)現(xiàn)象:減少了到達(dá)地面的太陽輻射,使白天的氣溫相對(duì)較④　　　　。
2.散射作用
(1)表現(xiàn):當(dāng)太陽輻射在大氣中遇到空氣分子或⑤　　　　　時(shí),太陽輻射的一部分便以這些質(zhì)點(diǎn)為中心,向四面八方彌散。
(2)特點(diǎn):大氣對(duì)太陽輻射的散射作用具有⑥　　　　　,在太陽輻射的可見光中,波長較短的藍(lán)光、紫光容易被空氣分子散射。
(3)現(xiàn)象
3.吸收作用
(1)特點(diǎn):大氣的吸收作用具有⑦　　　　。
a.臭氧:主要吸收太陽輻射中波長較短的⑧　　　　。
b.水汽和二氧化碳:主要吸收太陽輻射中波長較長的⑨　　　　。
c.大氣對(duì)太陽輻射中能量最強(qiáng)的⑩　　　　吸收得很少。
　　(2)表現(xiàn)
4.到達(dá)地面的太陽輻射
(1)規(guī)律:不均勻分布,由　　　　　　　　遞減。
(2)原因:低緯度地區(qū)的太陽高度大,太陽輻射經(jīng)過大氣的路程　　　　,被大氣削弱得少,到達(dá)地面的太陽輻射多;兩極地區(qū)的情況則相反。
二、大氣對(duì)地面的保溫作用
1.保溫過程
(1)太陽輻射透過大氣射向地面,被地面吸收 地面增溫,并以　　　　　的形式射向大氣,大氣能強(qiáng)烈吸收地面長波輻射 大氣增溫,大氣增溫后,也以長波輻射的形式向外輻射能量 大氣輻射。
(2)大氣輻射中的　　　　　　把熱量還給地面,對(duì)地面起到　　　作用。
2.表現(xiàn)
3.現(xiàn)象
【答案】　①強(qiáng)　②選擇性　③白色　④低　⑤微小塵埃　⑥選擇性　⑦選擇性　⑧紫外線　⑨紅外線　⑩可見光　低緯度向兩極　短　長波輻射　大氣逆輻射　保溫　強(qiáng)　小　晴朗
【合作探究】
情境導(dǎo)入　初冬季節(jié),農(nóng)民常采用煙熏的方法來防止農(nóng)作物遭受凍害,你能解釋其原理嗎
主題1：大氣的削弱作用
主題探究
情境1　下圖為大氣受熱過程示意圖。
任務(wù)1　說出圖中字母代表的箭頭的含義。
【答案】　A為太陽輻射,B為大氣吸收太陽輻射,C為大氣反射、散射太陽輻射,D為到達(dá)地面的太陽輻射,E為地面反射太陽輻射,F為地面輻射,G為大氣吸收地面輻射,H為地面輻射,I為大氣逆輻射,J為大氣輻射。
任務(wù)2　從數(shù)量上比較A與D的多少,并說明原因。
【答案】　A多于D。因?yàn)镈是A經(jīng)過大氣層的削弱作用后到達(dá)地面的太陽輻射。
任務(wù)3　2022年1月15日,位于南太平洋的島國湯加境內(nèi)的海底火山(20.57° S,175.38° W)發(fā)生猛烈噴發(fā),此次火山橫向蔓延范圍廣,產(chǎn)生的灰燼多,火山噴發(fā)時(shí)白晝宛如黑夜,試分析其原因。
【答案】　火山噴發(fā)產(chǎn)生的水汽和較大顆粒的塵埃、固體雜質(zhì)會(huì)反射太陽輻射。
情境2　材料一　“藍(lán)藍(lán)的天上白云飄,白云下面馬兒跑……”
材料二　青藏高原是我國太陽輻射最強(qiáng)的地方,拉薩一向有“日光城”之稱。四川盆地是我國太陽輻射最弱的地方,重慶被稱為“霧都”。
任務(wù)1　晴朗的天空為什么呈蔚藍(lán)色
【答案】　空氣分子對(duì)太陽輻射可見光中的藍(lán)色光散射最強(qiáng),所以晴朗的天空多呈蔚藍(lán)色。
任務(wù)2　云層對(duì)太陽輻射有何影響
【答案】　云層能反射太陽輻射,云層越厚,云量越多,反射作用越強(qiáng)。
任務(wù)3　為什么青藏高原是我國太陽輻射最強(qiáng)的地區(qū),四川盆地卻是我國太陽輻射最弱的地區(qū)
【答案】　青藏高原海拔高,空氣稀薄,空氣中的塵埃較少,晴天較多,日照時(shí)間較長,大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用弱,到達(dá)地面的太陽輻射能量多。四川盆地地勢(shì)低,水汽不易擴(kuò)散,空氣中的水汽多,陰雨天較多,大氣對(duì)太陽輻射的削弱強(qiáng),從而造成日照時(shí)間短,日照強(qiáng)度弱,故該地太陽輻射最弱。
素養(yǎng)培育
地面反射率差異性——培育地理實(shí)踐力
情境　不同性質(zhì)下墊面對(duì)太陽輻射的反射情況。
　　任務(wù)1　比較不同性質(zhì)下墊面的反射率。
【答案】　由圖可知,新雪的反射率最大,海洋的反射率最小;陸地的反射率比海洋大;陸地上水泥路面的反射率大,有植被覆蓋的下墊面反射率小。
任務(wù)2　分析下墊面的性質(zhì)與反射率之間的關(guān)系。
【答案】　一般來說,深色土壤的反射率比淺色土壤小;潮濕土壤的反射率比干燥土壤小;粗糙表面的反射率比平滑表面小;陸地表面的反射率為10%~50%。新雪的反射率最大,可達(dá)95%;水面的反射率隨太陽高度變化而變化,太陽高度愈小反射率愈大。
知識(shí)小結(jié)
作用形式 參與作用的大氣成分 削弱的波長范圍 作用特點(diǎn) 實(shí)例
吸收 O3(平流層) 紫外線 吸收強(qiáng)烈,有選擇性,對(duì)可見光吸收得很少 平流層氣溫隨海拔升高而上升
CO2、H2O(對(duì)流層) 紅外線
反射 較大顆粒塵埃、云層 各種波長同樣被反射 無選擇性,云層越厚,反射越強(qiáng) 夏季多云的白天,氣溫不會(huì)太高(偏低)
散射 空氣分子、微小塵埃 波長較短的可見光(藍(lán)光、紫光) 向四面八方散射,有選擇性 晴朗的天空呈蔚藍(lán)色
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
　　讀大氣受熱過程圖,回答1~2題。
1.圖中箭頭④比箭頭①細(xì)的主要原因是(　　)。
A.大氣的吸收作用
B.大氣的反射作用
C.大氣的削弱作用
D.大氣的散射作用
2.青藏高原與同緯度地區(qū)相比太陽輻射強(qiáng),主要是(　　)。
A.大氣削弱①輻射少
B.大氣削弱②輻射少
C.地面削弱③輻射少
D.地面削弱④輻射少
【答案】　1.C　2.A
【解析】　第1題,受大氣削弱作用影響,到達(dá)地面的太陽輻射明顯減少。第2題,青藏高原地勢(shì)高,空氣稀薄,大氣的削弱作用弱,故與同緯度地區(qū)相比,太陽輻射強(qiáng)。
主題2：大氣的保溫作用
主題探究
情境　移民月球一直是人類的夢(mèng)想,但民間熱議的“月球移民”難度依然較大。這是因?yàn)樵虑虮砻鏁円箿夭詈艽?白天陽光垂直照射的地方溫度高達(dá)127 ℃;夜晚溫度可降至-183 ℃。
任務(wù)1　月球上的氣溫變化為什么會(huì)如此劇烈
【答案】　月球上沒有大氣層,不能對(duì)晝夜溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
任務(wù)2　地球和月球與太陽的距離相當(dāng),為什么地球上的氣溫比較穩(wěn)定呢
【答案】　地球上有大氣層,白天,大氣層削弱太陽輻射,使得到達(dá)地面的太陽輻射減少,溫度上升緩慢;夜晚,大氣逆輻射對(duì)地面有保溫作用,使地面溫度下降緩慢。
任務(wù)3　運(yùn)用“大氣的受熱過程”原理,分析塔里木盆地晝夜溫差大的原因。
【答案】　塔里木盆地晴天多,白天,大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用弱,到達(dá)地面的太陽輻射多,氣溫高;夜晚,大氣逆輻射弱,保溫作用弱,氣溫低。
素養(yǎng)培育
地膜之績——培育地理實(shí)踐力
情境　農(nóng)用地膜的使用是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的一項(xiàng)重要改變,通過配合農(nóng)作物的其他栽培方式,可以顯著改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境條件,促使作物快速生長,是一種提高農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)的實(shí)用性栽培技術(shù)。由于其顏色的不同,表現(xiàn)出來的具體性能不同。無色透明地膜廣泛用于春季增溫和蓄水保墑;黑色地膜能有效防止土壤中水分的蒸發(fā)和抑制雜草的生長;藍(lán)色地膜的主要特點(diǎn)是在弱光照射條件下,透光率高于普通膜,在強(qiáng)光照射條件下,透光率低于普通膜,保溫性能良好;銀灰色地膜能增加地面反射光,有利于果實(shí)著色。地處不同區(qū)域,它們發(fā)揮的作用也不相同。華北地區(qū)在春播時(shí)進(jìn)行地膜覆蓋,可以有效提高地溫,保障農(nóng)作物的正常發(fā)芽生長;西北干旱農(nóng)業(yè)區(qū),地膜具有較好的保水、保墑、增溫、增肥等作用,使相應(yīng)農(nóng)作物單產(chǎn)提高30%左右;山東膠東的一些果農(nóng)夏季在蘋果樹下也覆蓋地膜。
任務(wù)1　北方地區(qū)溫室大棚生產(chǎn)中,最適合選擇哪一種顏色的地膜 為什么
【答案】　藍(lán)色地膜。可以增強(qiáng)保溫效果。
任務(wù)2　說明華北地區(qū)在春播時(shí)利用地膜覆蓋提高地溫的原理。
【答案】　減少地面輻射,減少地面熱量損失,起到保溫效果。
任務(wù)3　山東膠東果農(nóng)夏季會(huì)選擇哪一種顏色的地膜覆蓋在蘋果樹下 起到什么作用
【答案】　銀灰色。反射太陽輻射,增加光效,提高光合效率;同時(shí)有利于蘋果增色,提高品質(zhì)。
知識(shí)小結(jié)
1.大氣受熱過程和保溫作用原理示意圖
大氣通過對(duì)太陽短波輻射和地面長波輻射的吸收,實(shí)現(xiàn)了受熱過程,而大氣對(duì)地面的保溫作用是大氣受熱過程的延續(xù)。具體圖解如下:
2.大氣保溫作用的基本過程
3.大氣保溫作用的意義
大氣對(duì)地面的保溫作用減少了地面熱量的散失,使地球表面的溫度不會(huì)降到很低。
4.大氣受熱過程和保溫作用原理的應(yīng)用
(1)解釋溫室氣體大量排放對(duì)全球變暖的影響
　　(2)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
措施 原理
采用塑料大棚、玻璃溫室等育苗、生產(chǎn)反季蔬菜等 塑料薄膜、玻璃能讓太陽短波輻射透射進(jìn)入,而地面長波輻射卻不能穿透塑料薄膜、玻璃,從而將熱量保留在塑料大棚、玻璃溫室里
深秋利用煙霧防霜凍 人造煙霧可以增強(qiáng)大氣逆輻射,使農(nóng)田的農(nóng)作物免遭凍害
干旱、半干旱地區(qū)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
5.晝夜溫差大小的分析
分析晝夜溫差的大小要結(jié)合大氣受熱過程原理,主要從地勢(shì)高低、大氣狀況、下墊面性質(zhì)方面分析:
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
　　安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)對(duì)茶園進(jìn)行稻草(10~15 cm)和薄膜覆蓋保溫試驗(yàn)。讀上午8時(shí)不同覆蓋物表面與對(duì)應(yīng)地面的溫差變化圖(圖Ⅰ)和大氣受熱過程圖(圖Ⅱ),回答1~2題。
1.下列關(guān)于稻草和薄膜覆蓋效果的敘述,不正確的是(　　)。
A.降低茶園地表溫度
B.促使早春茶芽萌發(fā)
C.增加茶園地表濕度
D.提高茶園經(jīng)濟(jì)效益
2.該試驗(yàn)影響大氣受熱過程的主要環(huán)節(jié)是(　　)。
A.①減弱 B.②不變
C.③增大 D.④增大
　　【答案】　1.A　2.C
【解析】　第1題,讀圖可知,上午8時(shí)稻草覆蓋和薄膜覆蓋均會(huì)使地表溫度升高;稻草覆蓋對(duì)地表的保溫、保濕效果更明顯,有利于促使早春茶芽萌發(fā),使春茶上市時(shí)間提前,提高茶園經(jīng)濟(jì)效益。第2題,讀圖可知,①表示到達(dá)大氣上界的太陽輻射,不會(huì)受影響;②表示地面輻射,稻草和薄膜覆蓋使地表溫度升高,②增強(qiáng);③表示大氣逆輻射,稻草和薄膜覆蓋在一定程度上增強(qiáng)了大氣逆輻射,對(duì)地表起到保溫作用;④表示到達(dá)地表的太陽輻射,稻草和薄膜覆蓋會(huì)削弱一部分太陽輻射,使④減弱。
【隨堂檢測(cè)】
思維構(gòu)建
即時(shí)訓(xùn)練
　　20世紀(jì)50年代,法國藝術(shù)家伊夫·克萊因在米蘭畫展上展出了八幅涂滿近似群青色顏料的畫板,“克萊因藍(lán)”正式亮相于世人眼前。2022年5月,成都地區(qū)頻現(xiàn)“克萊因藍(lán)”好天氣(下圖)。據(jù)此回答1~2題。
1.“克萊因藍(lán)”天氣出現(xiàn)時(shí)(　　)。
A.大氣反射增強(qiáng)
B.大氣吸收增強(qiáng)
C.地面輻射減弱
D.大氣逆輻射減弱
2.有助于增加成都市“克萊因藍(lán)”天氣次數(shù)的有效舉措是(　　)。
A.保護(hù)臭氧層
B.調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)
C.加強(qiáng)熱島效應(yīng)
D.擴(kuò)大地面硬化面積
【答案】　1.D　2.B
【解析】　第1題,“克萊因藍(lán)”天氣出現(xiàn)時(shí)說明天空呈藍(lán)色,是晴天,因此當(dāng)“克萊因藍(lán)”天氣出現(xiàn)時(shí)候,天空云層較薄,大氣反射減弱,大氣吸收減弱;由于“克萊因藍(lán)”天氣出現(xiàn)的時(shí)候,天空云層較薄,所以大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用減弱,因此地面輻射增強(qiáng);由于大氣云層較薄,所以大氣逆輻射減弱。第2題,“克萊因藍(lán)”天氣出現(xiàn)時(shí)說明天空呈藍(lán)色,大氣污染較少,由于“克萊因藍(lán)”出現(xiàn)在近地面的對(duì)流層,而臭氧層在平流層,所以保護(hù)臭氧層對(duì)“克萊因藍(lán)”天氣的影響較小;調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)有利于更好地使用清潔能源,能減少對(duì)大氣的污染,有利于增加“克萊因藍(lán)”的天氣次數(shù);熱島效應(yīng)與地面硬化面積對(duì)“克萊因藍(lán)”天氣形成的影響較小。
　　下圖為地球大氣受熱過程示意圖,圖中字母代表某種輻射或作用。讀圖,回答3~4題。
3.下列關(guān)于圖中字母表達(dá)的含義,正確的是(　　)。
A.b——大氣輻射
B.c——大氣反射
C.g——地面輻射
D.f——大氣吸收
4.霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚是因?yàn)?　　)。
A.a較強(qiáng) B.b較弱
C.e較強(qiáng) D.d較弱
【答案】　3.D　4.D
【解析】　第3題,讀圖可知,b代表被大氣反射的太陽輻射;c代表被大氣吸收的太陽輻射;g代表被地面反射的太陽輻射;f代表大氣吸收地面輻射。第4題,晴朗的夜晚,云層較少,大氣吸收的地面輻射較少,大氣逆輻射較弱,大氣保溫作用弱,即圖中的d較弱。
2第三節(jié)　大氣熱力環(huán)流
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.通過學(xué)習(xí)和觀測(cè),認(rèn)識(shí)不同區(qū)域之間熱量的差異原因和不同區(qū)域之間風(fēng)的形成及風(fēng)力大小的變化原因,從而更好地對(duì)區(qū)域進(jìn)行認(rèn)知。(區(qū)域認(rèn)知)
2.了解各種大氣相關(guān)現(xiàn)象的原理及其與人類的關(guān)系,如:如何利用海陸風(fēng)進(jìn)行發(fā)電;如何利用山谷風(fēng)原理解釋盆地山谷多夜雨;等等。通過學(xué)習(xí),更加了解生活中的地理知識(shí),從而加深對(duì)人與自然之間的思考。(人地協(xié)調(diào)觀)
3.運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、觀察等方法,學(xué)習(xí)大氣熱力環(huán)流的相關(guān)知識(shí)。(地理實(shí)踐力)
【自主預(yù)習(xí)】
一、大氣熱力環(huán)流的形成
1.大氣運(yùn)動(dòng)的原因:太陽輻射在地球表面的①　　　　,造成不同地區(qū)氣溫不同,并導(dǎo)致水平方向上各地間的②　　　　　　　　,引起大氣運(yùn)動(dòng)。
2.熱力環(huán)流的形成(如圖)
(1)垂直運(yùn)動(dòng)
(2)⑦　　　　運(yùn)動(dòng)
二、自然界的大氣熱力環(huán)流
1.山谷風(fēng)
(1)定義:山谷風(fēng)是在天氣晴朗的山地區(qū)域,風(fēng)向晝夜間發(fā)生反向轉(zhuǎn)變的風(fēng)。
(2)形成過程
a.谷風(fēng):日出后山坡受熱,空氣增溫快,空氣密度變小,但山谷上方同高度的空氣增溫較慢,密度仍較大。因而空氣自山谷沿山坡⑧　　　　,形成谷風(fēng)。
b.山風(fēng):夜間山坡輻射冷卻比山谷上方同高度的空氣要快,因而氣溫下降、空氣密度⑨　　　　均較山谷上方同高度空氣更快,使空氣沿山坡流向山谷,形成山風(fēng)。
(3)由于白天山坡受熱所造成的溫差,比夜間輻射冷卻所造成的溫差要大,因此谷風(fēng)的風(fēng)速⑩　　　　山風(fēng)。
(4)意義:谷風(fēng)沿山坡　　　　時(shí),常可形成山頂積云,有時(shí)甚至出現(xiàn)陣雨。
2.海陸風(fēng)
(1)定義:海陸風(fēng)是近海地區(qū)風(fēng)向晝夜間發(fā)生反向轉(zhuǎn)變的風(fēng)。
(2)形成過程
a.海風(fēng):白天,陸地氣溫　　　　海洋,風(fēng)由海洋吹向陸地,即海風(fēng)。
b.陸風(fēng):晚上,陸地降溫　　　　,風(fēng)由陸地吹向海洋,即陸風(fēng)。
3.城市熱島環(huán)流:市區(qū)氣溫　　　　郊區(qū),市區(qū)盛行上升氣流,近地面空氣由郊區(qū)流向市區(qū)。
【答案】　①差異分布　②氣壓差異　③冷卻　④受熱　⑤膨脹上升　⑥冷卻下沉　⑦水平　⑧上升　⑨增大　⑩大于　上行　高于　快　高于
【合作探究】
情境導(dǎo)入　
《三國演義》中有一則故事:諸葛亮精心設(shè)計(jì),把司馬懿誘入上方谷內(nèi),以干柴、火把截?cái)喙瓤凇Ｋ抉R懿進(jìn)退無路,面臨火焚滅頂之災(zāi)。正在此時(shí),天地間突然狂風(fēng)大作、驟雨傾盆,司馬懿趁機(jī)殺出重圍。事后諸葛亮仰天長嘆,謀事在人,成事在天,不可強(qiáng)也。諸葛亮不知道這火是他放的,同時(shí)這雨也是他自己造成的。為什么這樣說呢
主題1：熱力環(huán)流
主題探究
情境　實(shí)驗(yàn)用材:環(huán)流探測(cè)裝置、測(cè)溫探頭、食用色素(紅、藍(lán))、燒杯。
實(shí)驗(yàn)步驟:①分別向環(huán)流探測(cè)裝置的1、2號(hào)柱內(nèi)加入適量紅色、藍(lán)色色素;
②再分別向1、2號(hào)柱內(nèi)加入等量溫水,直至水位接近柱口;
③將環(huán)流探測(cè)裝置分別放入兩個(gè)裝有不同溫度的水的燒杯中;
④用測(cè)溫探頭測(cè)水溫,測(cè)得甲號(hào)杯10 ℃、乙號(hào)杯30 ℃。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:甲、乙號(hào)杯內(nèi)水的顏色都呈混合色。
　　任務(wù)1　實(shí)驗(yàn)后,紅、藍(lán)水開始流動(dòng),請(qǐng)?jiān)谙聢D中(A、B、C、D間)用實(shí)線箭頭畫出該實(shí)驗(yàn)?zāi)７碌拇髿膺\(yùn)動(dòng)狀況。
【答案】　
任務(wù)2　將圖中A、B、C、D四地氣壓由高到低排列。
【答案】　B>D>A>C。
任務(wù)3　請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴驁D說明其過程。
【答案】　①冷熱不均　②垂直運(yùn)動(dòng)　③水平運(yùn)動(dòng)
知識(shí)小結(jié)
1.大氣熱力環(huán)流的形成原理
理解大氣熱力環(huán)流的形成,關(guān)鍵抓住以下三點(diǎn)關(guān)系:
(1)溫壓關(guān)系:
(2)風(fēng)壓關(guān)系:水平方向上,風(fēng)從高壓的地方吹向低壓的地方。
(3)等壓面凹凸關(guān)系:高壓處等壓面上凸,低壓處等壓面下凹。近地面與高空等壓面彎曲方向相反。
2.等壓面的判讀方法
(1)根據(jù)等壓面的彎曲狀況判斷氣壓的高低
①同一等壓面:氣壓值相等。如圖中Pa=Pb=1 000 hPa,Pc=Pd=500 hPa。
②垂直方向:氣壓隨高度的升高而降低。如圖中Pd③水平方向:高壓處的等壓面向上凸起,低壓處的等壓面向下凹陷(即“高凸低凹”規(guī)律)。如圖中PA綜合以上分析可知,A、B、C、D四點(diǎn)氣壓值的排序應(yīng)為PB>PA>PD>PC,進(jìn)而可知圖示地區(qū)的大氣環(huán)流流向?yàn)锽→A→D→C→B。
(2)根據(jù)近地面等壓面的彎曲狀況判斷下墊面的性質(zhì)
①判斷陸地與海洋(湖泊)
夏季:等壓面下凹者為陸地,上凸者為海洋(湖泊)。
冬季:等壓面下凹者為海洋(湖泊),上凸者為陸地。
②判斷裸地與綠地
裸地同陸地,綠地同海洋。
③判斷城區(qū)與郊區(qū)
等壓面下凹者為城區(qū),上凸者為郊區(qū)。
(3)根據(jù)近地面等壓面的彎曲狀況判斷天氣狀況和氣溫日較差
等壓面下凹者,多陰雨天氣,氣溫日較差較小;等壓面上凸者,多晴朗天氣,氣溫日較差較大。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
　　某中學(xué)生在我國西北某地野外考察時(shí),感受到林地和沙地間存在熱力環(huán)流。讀圖,回答1~2題。
1.該同學(xué)由沙地走向林地的過程中感受到風(fēng)(　　)。
A.從東北吹來 B.從東南吹來
C.從西南吹來 D.從西北吹來
2.該同學(xué)依據(jù)觀察結(jié)論繪制熱力環(huán)流示意圖,下列正確的是(　　)。
A　　　　　　 　　B
C　　　　　　 　　D
【答案】　1.B　2.C
【解析】　第1題,白天沙地升溫快,氣溫高,盛行上升氣流,近地面氣壓低;林地白天升溫慢,氣溫低,盛行下沉氣流,近地面氣壓相對(duì)較高,因此水平氣壓梯度力由林地指向沙地。根據(jù)圖中方向標(biāo)及材料“我國西北某地”可知,該地位于北半球,水平氣流相對(duì)于水平氣壓梯度力向右偏,形成東南風(fēng),因此該同學(xué)由沙地走向林地的過程中感覺到風(fēng)從東南吹來。第2題,沙地的比熱容小于林地,因此白天沙地溫度高于林地,氣流上升,在近地面形成低壓,林地氣流下沉,近地面形成高壓,在近地面風(fēng)應(yīng)從林地吹向沙地;同理,夜晚林地氣溫相對(duì)較高,氣壓低,沙地氣溫低,氣壓高,近地面風(fēng)從沙地吹向林地;市區(qū)主要因廢熱排放較多而氣溫高于周圍郊區(qū),市區(qū)氣流上升,在近地面形成低壓,郊區(qū)近地面為高壓,近地面風(fēng)從郊區(qū)吹向市區(qū)。
主題2：熱力環(huán)流的應(yīng)用
主題探究
情境　圖甲為北京近地面多年平均氣溫(單位:℃)分布圖,圖乙為北京城市熱島環(huán)流模式示意圖。
任務(wù)1　讀圖,說出北京市近地面多年平均氣溫的分布特點(diǎn)及形成原因。
【答案】　分布特點(diǎn):氣溫從市區(qū)向四周的郊區(qū)降低。
原因:市區(qū)與鄉(xiāng)村相比,人口、工業(yè)集中,生產(chǎn)、生活釋放的廢熱較多;城市下墊面性質(zhì)改變(由林地、草地、濕地改造成建設(shè)用地);城市規(guī)劃不合理,影響熱量擴(kuò)散。
任務(wù)2　根據(jù)城市熱島環(huán)流的大氣運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),你認(rèn)為北京市規(guī)劃的以凈化空氣為主要目的的造林重點(diǎn)應(yīng)選在圖乙中①②③三地中的　　　　(填序號(hào))地,理由是　。
【答案】　①　凈化空氣
任務(wù)3　北京市要把大氣污染嚴(yán)重的某大型企業(yè)從圖中的①地遷到③地。根據(jù)圖乙城市熱島環(huán)流的特點(diǎn),分析這對(duì)北京的城鄉(xiāng)環(huán)境帶來的影響。
【答案】　避免工廠排放的大氣污染物從近地面流向北京市區(qū),減輕了市區(qū)的大氣污染;對(duì)鄉(xiāng)村的大氣環(huán)境產(chǎn)生了污染。
任務(wù)4　在圖乙中補(bǔ)充熱島環(huán)流模型的氣流運(yùn)動(dòng)方向。
【答案】　略。(左部逆時(shí)針,右部順時(shí)針)
任務(wù)5　城市為什么還能形成“雨島效應(yīng)”
【答案】　城市多上升氣流,且塵埃等凝結(jié)核多,易成云致雨。
素養(yǎng)培育
穿堂風(fēng)的形成——培育地理實(shí)踐力
情境　“穿堂風(fēng)”也叫“過堂風(fēng)”,是氣象學(xué)中一種空氣流動(dòng)的現(xiàn)象,是流動(dòng)于建筑物內(nèi)部空間的風(fēng)。我國許多地區(qū)民居設(shè)計(jì)都充分考慮了“穿堂風(fēng)”。下圖為我國西南山區(qū)傳統(tǒng)民居“穿堂風(fēng)”示意圖。
任務(wù)1　與“穿堂風(fēng)”的形成有關(guān)的地理原理是什么
【答案】　熱力環(huán)流。
任務(wù)2　比較“穿堂風(fēng)”形成過程中流入?yún)^(qū)和流出區(qū)的氣溫、氣壓差異。
【答案】　流入?yún)^(qū):氣溫低、氣壓高。流出區(qū):氣溫高、氣壓低。
任務(wù)3　民居房前鋪設(shè)石子地面,房后種植林木,可以明顯增強(qiáng)夏季“穿堂風(fēng)”。請(qǐng)加以解釋。
【答案】　石子地面增溫較快,林木增溫較慢,增強(qiáng)了房前房后的溫差,增強(qiáng)了熱力環(huán)流。
知識(shí)小結(jié)
常見的熱力環(huán)流形式及其影響
熱力環(huán)流是一種最簡單的大氣運(yùn)動(dòng)形式。海陸熱力性質(zhì)不同,山谷、山坡冷熱不均,人類活動(dòng)都有可能導(dǎo)致熱力環(huán)流的形成。具體分析如圖表所示。
形式 形成過程 圖示 影響
海陸風(fēng) 濱海地區(qū)白天陸地升溫快,空氣膨脹上升,近地面形成低壓;海洋上氣溫低,產(chǎn)生下沉氣流,形成高壓,風(fēng)由海洋吹向陸地,形成海風(fēng)(圖a);晚上與白天熱力作用相反,風(fēng)由陸地吹向海洋,形成陸風(fēng)(圖b) 海陸風(fēng)使得濱海地區(qū)氣溫日較差減小,降水增多
山谷風(fēng) 山谷地區(qū)白天山坡比同高度的大氣溫度高,暖空氣沿山坡上升,形成谷風(fēng)(圖c);夜間山坡比同高度的大氣溫度低,冷空氣沿山坡下滑,形成山風(fēng)(圖d) 在山谷和盆地,常因夜間冷的山風(fēng)吹向谷底,使谷底和盆地內(nèi)形成逆溫層,阻礙空氣的垂直運(yùn)動(dòng),因此易造成大氣污染
城市風(fēng) 城市居民生活、工業(yè)生產(chǎn)和交通工具釋放出大量的人為熱量,導(dǎo)致城市氣溫高于郊區(qū),形成“城市熱島”,引起空氣在城區(qū)上升,在郊區(qū)下沉,在城區(qū)和郊區(qū)之間形成了小型的熱力環(huán)流。近地面風(fēng)由郊區(qū)吹向城區(qū),叫城市風(fēng) 一般將綠化帶布置于氣流下沉處或下沉距離以內(nèi),而將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布置于下沉距離之外
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
　　圖Ⅰ和圖Ⅱ分別是北半球某海濱地區(qū)熱力環(huán)流示意圖和該地某日氣溫變化曲線示意圖。讀圖,回答1~2題。
1.圖Ⅰ中氣溫最低和氣壓最高的分別是(　　)。
A.①、② B.③、②
C.③、④ D.②、④
2.圖Ⅱ會(huì)發(fā)生如圖Ⅰ的海風(fēng)的時(shí)間段是(　　)。
A.8~16時(shí)
B.6~18時(shí)
C.18時(shí)~次日6時(shí)
D.17時(shí)~次日8時(shí)
【答案】　1.B　2.A
【解析】　第1題,讀圖Ⅰ可知,①②位于近地面,③④位于高空。同一垂直面上,海拔越高,氣壓越低,所以①②兩地氣壓高于③④兩地氣壓。陸地垂直方向上的氣流為上升氣流,近地面空氣流失,密度減小,①地為低壓,海洋垂直方向?yàn)橄鲁翚饬?近地面空氣堆積,密度增大,②地形成高壓,所以氣壓①地<②地。陸地氣流上升,故近地面陸地溫度高于海洋,高空溫度低于近地面,故③處氣溫最低。第2題,讀圖Ⅱ可知,8時(shí)至16時(shí),海洋氣溫低于陸地,海洋氣壓高于陸地,此時(shí)吹海風(fēng),符合圖Ⅰ的風(fēng)向。
【隨堂檢測(cè)】
思維構(gòu)建
即時(shí)訓(xùn)練
　　讀某中學(xué)生繪制的不同地區(qū)熱力環(huán)流示意圖,回答1~2題。
1.圖中所示熱力環(huán)流正確的是(　　)。
A.① B.②
C.③ D.④
【答案】　B
【解析】　結(jié)合熱力環(huán)流的形成原理可知,地面受熱氣流膨脹上升,受冷氣流收縮下沉,圖①錯(cuò)誤;白天裸地升溫快,氣溫高,氣流上升,草地升溫慢,氣溫低,氣流下沉,圖②正確;夜晚沿海地區(qū)應(yīng)該吹陸風(fēng),圖③錯(cuò)誤;城市氣溫高,氣流上升,郊區(qū)氣溫低,氣流下沉,圖④錯(cuò)誤。
2.形成熱力環(huán)流的根本原因是(　　)。
A.不同地區(qū)間的熱量差異
B.不同地區(qū)間的氣壓差異
C.不同地區(qū)間的海陸差異
D.水平氣壓梯度力的存在
【答案】　A
【解析】　熱力環(huán)流形成的根本原因就是地表冷熱不均。
　　山谷風(fēng)是局部性的大氣運(yùn)動(dòng),對(duì)小尺度區(qū)域的氣候、農(nóng)業(yè)影響較大。某中學(xué)地理學(xué)習(xí)小組對(duì)附近山區(qū)進(jìn)行山風(fēng)與谷風(fēng)的觀測(cè),從而得出一些結(jié)論。據(jù)此回答3~4題。
3.下列示意圖中,能夠正確表示夜晚熱力環(huán)流的是(　　)。
A　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　D
4.該中學(xué)附近山區(qū)某時(shí)刻旗子的飄向如下圖所示,說明此時(shí)該地區(qū)(　　)。
A.山風(fēng)勢(shì)力較強(qiáng) B.谷風(fēng)勢(shì)力較強(qiáng)
C.大氣對(duì)流顯著 D.受山谷風(fēng)影響小
【答案】　3.B　4.D
【解析】　第3題,因?yàn)橐雇砩狡陆禍乜?山上的冷空氣沿山坡形成山風(fēng),氣流下沉到谷底,使谷底的暖空氣抬升,圖B符合。第4題,圖中不同山坡、山頂旗子的飄向均一致,說明此時(shí)該地區(qū)受同一來向較大規(guī)模的風(fēng)控制,受山谷風(fēng)影響小;山風(fēng)是從山上吹向山谷的,谷風(fēng)是從谷底吹向山坡的,A、B選項(xiàng)與圖示不符;對(duì)流旺盛時(shí)多降水,與圖示內(nèi)容不符。
2第一節(jié)　大氣的組成與垂直分層
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.運(yùn)用圖表掌握大氣圈層的空間結(jié)構(gòu)。(區(qū)域認(rèn)知)
2.運(yùn)用大氣垂直分層示意圖,分析大氣垂直分層中各層的氣溫特征,理解各層氣溫變化的原因,并能聯(lián)系實(shí)際了解全球氣溫上升與人類活動(dòng)的關(guān)系。(地理實(shí)踐力、人地協(xié)調(diào)觀)
【自主預(yù)習(xí)】
一、大氣的組成
1.干潔空氣
(1)氮:大氣中氮?dú)夂孔疃?氮是地球上生物體的①　　　　。
(2)氧:是②　　　　和其他好氧生物維持生命活動(dòng)必需的物質(zhì)。
(3)二氧化碳
(4)臭氧:能強(qiáng)烈吸收太陽⑤　　　　,被譽(yù)為“地球生命的保護(hù)傘”。
2.水汽
(1)分布
(2)作用:產(chǎn)生云、霧、雨、雪等一系列天氣現(xiàn)象。
3.雜質(zhì)
(1)分布:陸上⑨　　　海上,城市⑩　　　　鄉(xiāng)村,冬季　　　夏季。
(2)作用
二、大氣的垂直分層
1.依據(jù):大氣的溫度、密度和　　　　的差異。
2.對(duì)流層(A)
(1)范圍:貼近地面的大氣最低層。
(2)特點(diǎn)
a.物質(zhì)組成復(fù)雜,空氣密度大
集中了大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部的　　　　　　　,大氣中的污染物也多集中在這一層。
b.對(duì)流層的高度
c.空氣　　　運(yùn)動(dòng)顯著。
d.天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變,云、霧、雨、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層。
e.人類生活在對(duì)流層的底部,對(duì)流層與人類的關(guān)系最為密切。
3.平流層(B)
(1)范圍:自對(duì)流層頂向上至50~55千米高度。
(2)特點(diǎn)
a.氣溫隨高度的增加而　　　。
原因:平流層中的臭氧吸收大量太陽　　　　,使大氣增溫。
b.大氣以　　　運(yùn)動(dòng)為主。
c.水汽、雜質(zhì)含量稀少,天氣晴朗,　　　　高,適合航空飛行。
　　4.高層大氣(C)
(1)范圍:平流層頂以上的大氣。
(2)特點(diǎn)
a.氣溫隨高度升高　　　　　　　　　。
b.電離層大氣處于高度　　　狀態(tài),能反射無線電波,對(duì)遠(yuǎn)距離無線電通信有重要作用。
　　c.高層大氣氣壓　　　,密度　　　。
【答案】　①基本成分　②人類　③綠色植物　④保溫作用
⑤紫外線　⑥高于　⑦高于　⑧減少　⑨多于　⑩多于
多于　凝結(jié)核　運(yùn)動(dòng)狀況　水汽、雜質(zhì)　10~12　大　對(duì)流　上升　紫外線　平流　能見度 先下降后持續(xù)上升　電離　很低　很小
【合作探究】
情境導(dǎo)入　乞力馬扎羅山是非洲最高的山,可以分成四層,最下面一層是熱帶雨林,中間的“腰部”有一條沼澤地帶,再上面是高原沙漠,而頂部則是高山雪峰。遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看,乞力馬扎羅山就像一位拖著長長的灑地的綠裙,系了一條細(xì)細(xì)的腰帶,身著緊身淡黃襯衫,頭上俏皮地戴了頂白色小帽的青春少女。
為什么乞力馬扎羅山會(huì)出現(xiàn)“綠裙、黃衫、白帽”
提示:對(duì)流層氣溫隨海拔的升高而遞減,熱量變化導(dǎo)致植被發(fā)生變化。
主題1：大氣的成分及其作用
主題探究
情境1　材料一　蛋白質(zhì)是生物體的主要組成物質(zhì)之一,所有蛋白質(zhì)分子都含有C、H、O、N元素,其中N元素的含量比較穩(wěn)定,平均含量為16%。
材料二　下圖為CO2和O2作用示意圖。
材料三　臭氧在常溫下是一種有特殊臭味的淡藍(lán)色氣體。近地面高濃度的臭氧會(huì)刺激和損害眼睛、呼吸系統(tǒng)等黏膜組織。圖Ⅰ為臭氧濃度隨高度變化圖,圖Ⅱ?yàn)槌粞鯇訉?duì)紫外線的阻擋示意圖。
注:臭氧層能過濾大部分對(duì)人體和生物有害的紫外線。
任務(wù)1　結(jié)合材料一,概括N元素的主要作用。
【答案】　N元素是組成生物體的基本元素。
任務(wù)2　結(jié)合材料二,說明O2和CO2的主要作用。
【答案】　O2是眾多生物生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)。CO2是植物進(jìn)行光合作用的重要原料;另外,它能吸收地面輻射,對(duì)地面具有保溫作用。
任務(wù)3　結(jié)合材料三,總結(jié)大氣中臭氧濃度垂直分布的特點(diǎn),并說明臭氧對(duì)人類、生命有機(jī)體的影響。
【答案】　特點(diǎn):臭氧濃度隨高度增加先增后減,最大值出現(xiàn)在20~25 km高度。
影響:臭氧能吸收太陽輻射中的紫外線,使生物免受紫外線的傷害;在低層大氣中,臭氧濃度增加會(huì)對(duì)人體健康造成不利影響。
情境2　北京時(shí)間2022年1月15日,位于南太平洋的島國湯加王國境內(nèi)洪阿哈阿帕伊島海底火山(20.57° S,175.38° W)發(fā)生猛烈噴發(fā)。2022年1月17日斐濟(jì)環(huán)境部門警告,衛(wèi)星數(shù)據(jù)顯示,湯加及周邊國家大氣中的二氧化硫濃度增高。
任務(wù)1　湯加火山噴發(fā)對(duì)區(qū)域大氣成分有何影響
【答案】　火山噴發(fā)會(huì)產(chǎn)生大量火山灰(固體顆粒物),水汽及二氧化硫等其他化合氣體。
任務(wù)2　湯加火山噴發(fā)是否可能對(duì)區(qū)域降水產(chǎn)生影響 為什么
【答案】　可能。火山噴發(fā)會(huì)產(chǎn)生大量火山灰、水汽,水汽上升過程可能形成降水。
素養(yǎng)培育
競(jìng)技體育與地理——培育地理實(shí)踐力、人地協(xié)調(diào)觀、區(qū)域認(rèn)知
情境　在奧運(yùn)會(huì)等世界重大體育賽事中,來自非洲埃塞俄比亞、肯尼亞的中長跑運(yùn)動(dòng)員往往成績優(yōu)異。下圖為埃塞俄比亞和肯尼亞的位置和地形圖及我國國家級(jí)高原體育訓(xùn)練基地分布圖。
任務(wù)1　簡述埃塞俄比亞和肯尼亞兩國地形的共同點(diǎn)。
【答案】　海拔高,地形以高原(山地)為主。
任務(wù)2　為什么埃塞俄比亞與肯尼亞長跑運(yùn)動(dòng)員成績好
【答案】　大氣密度隨海拔增加而減小,所以高原地區(qū)的大氣密度相對(duì)較小,每立方米空氣中的氧氣分子數(shù)較少,人體吸入的氧氣量也相對(duì)較少,而適當(dāng)?shù)娜毖醐h(huán)境有利于激發(fā)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)潛力。
任務(wù)3　根據(jù)表中數(shù)據(jù)總結(jié)我國國家級(jí)高原體育訓(xùn)練基地海拔的分布范圍。為什么我國國家級(jí)高原體育訓(xùn)練基地沒有選在更高海拔的地區(qū)
【答案】　海拔的分布范圍為1 900(1 800)~2 400 m。在更高海拔處訓(xùn)練,空氣越來越稀薄,含氧量急劇下降,超過了人體的耐受力,反而使運(yùn)動(dòng)員的整體表現(xiàn)下降。
知識(shí)小結(jié)
1.大氣的組成
大氣組成 主要作用
干潔 空氣 氧 人類和其他好氧生物維持生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)
氮 地球上生物體的基本成分
二氧化碳 綠色植物光合作用的基本原料;吸收地面輻射,使大氣增溫
臭氧 吸收紫外線,使地球上的生物免遭過量紫外線的傷害,被譽(yù)為“地球生命的保護(hù)傘”
水汽 水汽的相變(氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)三者的互相轉(zhuǎn)變),產(chǎn)生了云、霧、雨、雪等一系列天氣現(xiàn)象,并伴隨著熱量的吸收和釋放,直接影響地面和大氣的溫度
固體雜質(zhì) 作為凝結(jié)核,是成云致雨的必要條件
2.人類活動(dòng)對(duì)大氣成分的影響
人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入大氣,會(huì)影響大氣的成分和含量,造成大氣污染,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
　　大氣中水汽和固體雜質(zhì)很少,但卻在天氣變化中扮演重要的角色。據(jù)此回答1~2題。
1.下列關(guān)于大氣中水汽和固體雜質(zhì)的敘述,正確的有(　　)。
①水汽主要集中在平流層　②水汽的相變直接影響地面和大氣溫度　③固體雜質(zhì)作為凝結(jié)核,是成云致雨的必要條件 ④在同一季節(jié),各地大氣中的水汽含量是一樣的
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【答案】　B
【解析】　大氣中的水汽集中在對(duì)流層,影響對(duì)流層的天氣變化,①錯(cuò)誤;水汽的相變過程中伴隨著熱量的吸收和釋放,直接影響地面和大氣溫度,②正確;大氣中的固體雜質(zhì)是成云致雨必需的凝結(jié)核,③正確;大氣中水汽含量因時(shí)因地而異,④錯(cuò)誤。
2.大氣中固體雜質(zhì)含量最多的地區(qū)是(　　)。
A.海洋上空 B.公園綠地
C.水田耕地 D.建筑工地
【答案】　D
【解析】　建筑工地灰塵多,大氣中固體雜質(zhì)最多;海洋、公園綠地和水田耕地對(duì)大氣具有凈化作用,固體雜質(zhì)少。
主題2：大氣垂直分層
主題探究
情境1　2022年9月3日,由航空工業(yè)一飛院研制的“啟明星50”大型太陽能無人機(jī)(圖Ⅰ)在陜西榆林順利完成首飛任務(wù),該無人機(jī)巡航高度可達(dá)2萬米。圖Ⅱ?yàn)榇髿獯怪狈謱邮疽鈭D。
任務(wù)1　指出甲、乙、丙分別代表的大氣分層。
【答案】　甲代表對(duì)流層,乙代表平流層,丙代表高層大氣。
任務(wù)2　說出“啟明星50”無人機(jī)最大巡航高度所在大氣層,并說明在該層巡航的優(yōu)點(diǎn)。
【答案】　平流層。優(yōu)點(diǎn):大氣平流運(yùn)動(dòng),天氣晴朗,能見度高,有利于飛行;太陽輻射強(qiáng),能提供豐富太陽能,有利于提供充足能源。
任務(wù)3　簡述甲層大氣溫度的變化規(guī)律及其產(chǎn)生的影響。
【答案】　規(guī)律:氣溫隨海拔升高而降低。影響:空氣對(duì)流顯著,容易產(chǎn)生復(fù)雜多變的天氣,影響人類的生產(chǎn)、生活。
情境2　對(duì)流層厚度隨緯度變化示意圖。
任務(wù)1　簡述對(duì)流層厚度的分布規(guī)律。
【答案】　對(duì)流層厚度由低緯度向高緯度遞減。
任務(wù)2　簡述影響對(duì)流層厚度的因素。
【答案】　溫度或緯度。緯度低,地面溫度高,空氣受熱強(qiáng)烈,對(duì)流強(qiáng)烈,對(duì)流層厚;反之對(duì)流層薄。
任務(wù)3　一架飛機(jī)從北極出發(fā)到南極,飛行高度保持在10 km,該飛機(jī)依次經(jīng)過哪些大氣垂直分層
【答案】　平流層(高緯地區(qū))到對(duì)流層(中低緯地區(qū))再到平流層(高緯地區(qū))。
素養(yǎng)培育
珠峰登頂——培育地理實(shí)踐力、區(qū)域認(rèn)知
情境　8 848.86 m——珠穆朗瑪峰最新測(cè)定的高程。2020年12月8日,習(xí)近平主席同時(shí)任尼泊爾總統(tǒng)班達(dá)里互致信函,共同宣布了這一數(shù)字。這個(gè)數(shù)據(jù)是基于全球高程基準(zhǔn)的珠穆朗瑪峰雪面高程,也是中尼兩國團(tuán)隊(duì)通過扎實(shí)工作并克服重重困難最終確定的。
任務(wù)1　世界最高峰的頂部位于大氣垂直分層的哪一層
【答案】　珠穆朗瑪峰位于中低緯度地區(qū),對(duì)流層高度在12 km左右,雖然珠穆朗瑪峰高度達(dá)到8 848.86 m,但仍然處于對(duì)流層的范圍。
任務(wù)2　如果同一緯度海平面氣溫為26 ℃,在理想情況下,試推測(cè)珠穆朗瑪峰頂部氣溫。
【答案】　在理想情況下,海拔每上升100 m,氣溫下降約 0.6 ℃。如果海拔0 m的溫度是26 ℃,則珠穆朗瑪峰頂部的溫度約為-27 ℃。
知識(shí)小結(jié)
1.大氣的垂直分層
分層 高度范圍 主要特點(diǎn) 特點(diǎn)成因 與人類的 關(guān)系
對(duì)流層 低緯:17~18km 中緯:10~12km 高緯:8~9 km 氣溫隨高度增加而降低(高度每升高100 m,氣溫約降低 0.6 ℃) 地面輻射是對(duì)流層大氣的直接熱源 人類生活在對(duì)流層底部,與人類關(guān)系最為密切
空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著 該層上部冷下部熱
天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變 幾乎全部的水汽、雜質(zhì)、大氣中的污染物都集中在該層,對(duì)流運(yùn)動(dòng)易成云致雨
平流層 從對(duì)流層頂至50~55 km 氣溫隨高度升高而升高 該層中的臭氧強(qiáng)烈吸收太陽紫外線 人類生存環(huán)境的天然屏障,適合航空飛行
以水平運(yùn)動(dòng)為主 該層大氣上部熱下部冷,大氣穩(wěn)定
天氣晴朗 水汽、雜質(zhì)含量稀少,無云雨現(xiàn)象
高層大氣 從平流層頂?shù)酱髿馍辖绲母呖?大氣密度極小 距地面遠(yuǎn),受到的引力小 電離層能反射無線電短波,對(duì)無線電通信有重要作用
2.逆溫及危害
(1)逆溫現(xiàn)象
正常情況下,對(duì)流層的氣溫隨高度增加而遞減,且海拔每升高100 m,氣溫下降約0.6 ℃。但在一定條件下,對(duì)流層的某一高度有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高或者氣溫隨高度增加而降低的幅度小于垂直遞減率的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象被稱為“逆溫”。如下圖所示(輻射逆溫生消過程)。
(2)逆溫的類型
輻射逆溫 在晴朗無風(fēng)的夜晚,地面輻射減弱,地面大氣迅速冷卻,上層大氣降溫較慢,形成逆溫。一天中逆溫層在黎明時(shí)最厚。逆溫層冬厚夏薄。易出現(xiàn)于中高緯地區(qū),是最常見的逆溫類型
平流逆溫 當(dāng)暖空氣水平移動(dòng)到冷卻的地面、水面或氣層之上時(shí),底層空氣因受下墊面的影響迅速降溫,上層空氣因距離較遠(yuǎn),降溫幅度較小,于是產(chǎn)生逆溫。逆溫的強(qiáng)弱主要由暖空氣和冷地面的溫差決定
鋒面逆溫 暖空氣運(yùn)移到冷空氣之上,形成冷暖相交的鋒面,如果鋒面上下暖冷空氣的溫度差較大,則會(huì)形成逆溫
地形逆溫 局部地形條件引起。在山谷和盆地中,由于山坡散熱快,晚上較重的冷空氣沿山坡流動(dòng),聚集在山谷底部,由此形成下部是冷氣層、上部是暖氣層
下沉逆溫 在高壓控制區(qū),高空存在著大規(guī)模的下沉氣流,氣流下沉的絕熱增溫作用,致使在下沉運(yùn)動(dòng)的終止高度出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象
　　(3)危害
①出現(xiàn)多霧天氣。早晨多霧的天氣大多與逆溫有著密切的關(guān)系,它使能見度降低,給人們的出行帶來不便,甚至導(dǎo)致交通事故。
②加劇大氣污染。逆溫現(xiàn)象的存在使空氣垂直對(duì)流受阻,造成近地面污染物不能及時(shí)擴(kuò)散,從而危害人體健康。
③對(duì)航空造成影響。“逆溫”多出現(xiàn)在低空,多霧天氣給飛機(jī)起降帶來不便。如果出現(xiàn)在高空,則對(duì)飛機(jī)飛行極為有利,因?yàn)榇髿庖云搅鬟\(yùn)動(dòng)為主,飛行中不會(huì)有較大的顛簸。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
　　神舟十四號(hào)載人飛船返回艙于北京時(shí)間2022年12月4日20時(shí)09分在東風(fēng)著陸場(chǎng)(內(nèi)蒙古阿拉善盟額濟(jì)納旗境內(nèi))成功著陸。據(jù)此回答1~2題。
1.返回艙返回過程中,穿越地球高層大氣的氣溫變化是(　　)。
A.不斷上升
B.不斷下降
C.先升后降
D.先降后升
2.平流層氣溫隨高度增加而上升,主要是因?yàn)槠搅鲗哟嬖?　　)。
A.二氧化碳 B.水汽
C.臭氧 D.氧氣
【答案】　1.D　2.C
【解析】　第1題,高層大氣底部到頂部溫度變化為先降低、再升高,故神舟飛船返回過程中,穿越地球高層大氣的氣溫變化是先降后升。第2題,平流層氣溫隨高度增加而上升,主要是因?yàn)樵搶哟嬖诔粞?可以吸收波長較短的太陽輻射,特別是紫外線,從而受熱升溫。
【隨堂檢測(cè)】
思維構(gòu)建
即時(shí)訓(xùn)練
　　低層大氣的組成成分除干潔空氣外,還有少量的水汽和固體雜質(zhì)。據(jù)此回答1~2題。
1.低層大氣的成分中(　　)。
A.氮?dú)馐堑厍蛏仙矬w內(nèi)蛋白質(zhì)的重要組成部分
B.氧氣占大氣質(zhì)量的21%,是生命活動(dòng)的必需物質(zhì)
C.二氧化碳吸收太陽輻射中的可見光,削弱太陽輻射
D.水汽可以成云致雨,還可以提高人類生活舒適度
2.在成云致雨過程中,可以作為凝結(jié)核的是(　　)。
A.二氧化碳 B.氧氣 C.塵埃 D.水汽
【答案】　1.D　2.C
【解析】　第1題,氮元素是地球上生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的重要組成部分,而不是氮?dú)?氧氣占干潔空氣的體積分?jǐn)?shù)為21%,氧是人類和其他好氧生物維持生命的必需物質(zhì),并不是所有生物維持生命的必需物質(zhì);二氧化碳吸收太陽輻射中的紅外線;水汽是成云致雨的必要條件,而且還可以提高人類生活舒適度。第2題,塵埃是成云致雨過程中的凝結(jié)核。
　　在對(duì)流層中,氣溫垂直分布一般為“上冷下熱”,但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“上熱下冷”的現(xiàn)象,我們將其稱為逆溫現(xiàn)象。讀某地某時(shí)刻對(duì)流層氣溫垂直分布狀況示意圖,回答3~4題。
3.下列關(guān)于圖示①②③層的敘述,正確的是(　　)。
A.①層海拔越高,受地面影響越小,氣溫越低
B.②層因臭氧吸收紫外線,出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象
C.③層中有電離層可反射無線電波
D.③層空氣稀薄,無云雨現(xiàn)象
4.對(duì)流層出現(xiàn)逆溫時(shí),空氣中污染物不易擴(kuò)散的主要原因是(　　)。
A.人類排放污染物增多
B.抑制了①層空氣的對(duì)流上升
C.增強(qiáng)了③層空氣對(duì)流上升
D.阻擋了①層空氣的水平運(yùn)動(dòng)
【答案】　3.A　4.B
【解析】　第3題,由圖可知,①層隨著海拔升高受地面影響越小,氣溫越低;圖示①②③層都屬于對(duì)流層,云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層;臭氧位于平流層,電離層位于高層大氣。第4題,空氣中污染物不易擴(kuò)散與逆溫有關(guān),不是因?yàn)槿祟惻欧盼廴疚镌龆?讀圖可知,當(dāng)逆溫現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí),②層空氣溫度“上熱下冷”,大氣層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,抑制了①層空氣對(duì)流上升,①層空氣中的污染物得不到及時(shí)擴(kuò)散;近地面污染物主要在①層,②層出現(xiàn)逆溫對(duì)污染物擴(kuò)散影響大,③層空氣運(yùn)動(dòng)對(duì)污染物擴(kuò)散的影響不大;逆溫主要是阻擋了空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng),不會(huì)阻擋空氣水平運(yùn)動(dòng)。
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