热力环流 专题学习

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二. 重点、难点

1. 大气的热力过程，即大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用。

2. 太阳辐射、地面辐射和大气辐射等基本概念的含义、联系和区别。

3. 冷热不均引起的大气运动是重点，大气的水平运动是难点。

三. 具体内容

1. 太阳辐射的波长范围是0.15～4微米，划分为三部分：

太阳辐射能主要集中在波长较短的可见光部分，可见光区差不多占太阳辐射总能量的一半。因此，人们把太阳辐射称为短波辐射。

（2）波长范围：0.15～4.0微米

（3）太阳辐射的能量集中在波长较短的可见光部分——这与太阳本身的温度有关。由实验得知，物体温度愈高，它的辐射中最强部分的波长愈短；物体的温度愈低，辐射中最强的部分波长愈长。太阳表面温度高达6000K，因此它的辐射能主要集中在波长较短的可见光部分。

同理，由于地球表面平均温度约300K，对流层大气平均温度约250K，所以地面和大气的辐射波长主要集中在3～120微米的波长范围，都是人眼不能直接看到的红外辐射。习惯上把它们称为长波辐射。

2. 大气受热过程：太阳辐射到达地球大气上界→太阳辐射穿过大气层→太阳辐射到达地表。

大气的受热过程主要表现为大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用。

3. 大气对太阳辐射的削弱作用：

（1）吸收作用

但是，对于太阳辐射中能量最强的可见光部分却吸收的很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来。

（2）反射作用——无选择性

反射主体：云和较大的颗粒尘埃。其中云的反射作用最为明显。

规律：云层越厚，云量越多，反射作用越明显。

所以，在夏季，多云的白天，气温不会太高，就是因为云的反射作用减少了到达地面的太阳辐射。

（3）散射作用——有选择性

当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射中的一部分会以这些质点为中心向四面八方散射开来，从而使一部分太阳辐射不能到达地面。

散射作用有一定的选择性，空气质点有能力散射波长小于自身直径的光。可见波长越短的光，越易被散射。所以，可见光中波长最短的紫色和蓝色光最容易被散射，因此晴朗的天空呈现蔚蓝色。

黎明和黄昏，虽然太阳在地平线以下，但它的光芒已被空气中的微粒散射到天空，因此，天空是明亮的。

思考：太阳高度与大气削弱作用的关系：

4. 大气对地面的保温作用：

地面吸收太阳辐射而增温，向外释放能量，所以，太阳是地面的直接热源，并且地面温度远远低于太阳表面温度，因此地面辐射是长波辐射。

大气中的CO2和H2O，强烈吸收地面长波辐射而增温，贮存能量，吸收率：75％～95％。

所以，地面是对流层大气主要的直接热源。

大气在增温的同时，也向外释放红外线长波辐射。大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射正好相反，故称为大气逆辐射。

所以，大气以大气逆辐射的形式将热量还给了地面，从而完成了大气的保温作用。

思考：为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚温暖？

多云的夜晚与晴朗的夜晚相比，大气的逆辐射作用较强，保温作用较明显，气温较高，所以，天气较温暖。

5. 大气运动：

（1）冷热不均引起的大气运动

① 大气运动的状况：大气运动包括垂直运动和水平运动，前者叫对流，后者叫风。

② 大气运动的能量：来源于太阳辐射能。

③ 大气运动的根本原因：由于太阳辐射对各纬度加热的不均匀，造成高低纬间的冷热差异，这是引起大气运动的根本原因。

④ 大气运动的直接原因：冷热不均引起空气上升和下沉的垂直运动，空气的上升或下沉导致了同一水平面上气压的差异，气压差异又是形成空气水平运动的直接原因。

（2）大气的水平运动的三种力

① 水平气压梯度力：同一水平面上气压差而产生的一种力，如果没有其他外力的影响，风向应垂直于等压线，从高压指向低压。

② 地转偏向力：由地球自转而产生的一种力，北半球向右偏，南半球向左偏。受其影响使风逐渐偏离了气压梯度力的方向，在没有摩擦力的情况下，风可以一直偏转到风向平行于等压线为止。

③ 摩擦力：实际大气中，特别是近地面的风，由于受摩擦力的影响，风向与等压线并不完全平行，而是有个角度。

【典型例题】

[例1] 下列四幅图中的地点均为北半球同一纬度、同一季节，其中气温最低的是（    ）

A                       B                    C                       D

解析：本题重在考察学生对大气的热力作用中云层所起的作用是否理解和掌握。四副反映了四种状况，无云的白天和夜晚，有云的白天和夜晚，白天云层可以起到削弱太阳辐射的作用，云层越厚，削弱越强，到达地面的太阳辐射量越少，夜晚大气对地面辐射起到保温作用，云层可以加强这种保温作用，使能量损失的减少，本题通过图像的形式考察学生对这一知识点的理解。

白天与夜晚相比，白天由于太阳辐射的因素，因此比夜晚的气温高，因此四幅图中，A、C的气温比B、D高，A、C相比，C点有云层遮挡，白天云层对太阳辐射具有削弱作用，因此有云的白天气温不会太高，所以C点气温低于A点；B、D相比，D点有云层遮挡，夜晚太阳已经落山，因此大气热量主要依靠地面辐射而来，大气对地面辐射起保温作用，而云层的存在使保温作用加强，因此有云的夜晚气温高于晴朗的夜晚，因此B点气温最低。

答案：B。

[例2] 读下图太阳辐射随波长的分布图，回答：

（1）太阳辐射能量主要集中在_____区，其波长范围在______微米至_____微米之间，人们称太阳辐射为_____辐射。

（2）从窗口射入室内的太阳光属图中A、B、C中的_______部分太阳辐射；晴空呈蔚蓝色是_____部分太阳辐射经大气作用所致；平流层中的臭氧吸收太阳辐射中的______部分；对流层中的水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中的_______部分。

（3）由上图所示，请说出物体的温度与辐射波长特点的关系：__________。

解析：使学生掌握太阳辐射在不同波段的辐射能力是有差别的。

答案：（1）可见光（或B）；0.4；0.76；短波

（2）B（可见光）；B；A（紫外区）；C（红外区）

（3）物体的温度愈高，辐射中最强部分的波长愈短，反之则愈长。

[例3] 大气对地面的保温作用主要是因为（    ）

A. 大气能大量吸收太阳辐射                 B. 近地面的大气大量吸收地面辐射

C. 大气逆辐射把热量还给地面               D. 大气散射把热量还给地面

解析：对流层大气中的水汽和二氧化碳，对太阳短波辐射的吸收能力很差，但对地面长波辐射的吸收能力很强。据观测，地面辐射的75—95%都被贴近地面的大气所吸收，使近地面大气增温，近地面大气又以辐射、对流等方式，把热量传给高一层大气，从而使地面放出的热量绝大部分保存在大气中。大气在增温的同时，也向外辐射热量，大部分向下射到地面，称为大气逆辐射，大气逆辐射起到了保温作用。所以大气对地面的保温作用主要是：近地面的大气大量吸收地面辐射，大气逆辐射把热量还给地面。从上述分析可知，弄清几种辐射间的关系，是揭示大气热状况的关键。

答案：BC

【模拟试题】

一. 填空题：（其中19、20两题为双选）

1. 对流层大气的直接热源是（    ）

A. 太阳辐射   B. 地面辐射   C. 大气辐射   D. 大气逆辐射

2. 对流层大气中对太阳辐射起散射作用的主要是（    ）

A. 二氧化碳和水汽　　     B. 云层和较大颗粒的尘埃

C. 臭氧和氧原子 　　　    D. 空气分子和微小尘埃

3. 晴朗的天空所以呈蓝色是由于太阳光穿过大气层时（    ）

A. 直接到达地面的蓝色光比重大

B. 空气分子使蓝色光发生散射作用

C. 高层大气分子大量吸收蓝光

D. 到达地面的蓝紫光又完全被反射到高空

4. 大气的保温作用体现在（    ）

A. 温室效应　　       B. 反射作用

C. 散射作用 　　　 　      D. 大气逆辐射作用

5. 霜冻多出现在晴朗的夜里是因为（    ）

A. 空气中的水汽多 　                     B. 太阳辐射弱

C. 地面辐射弱 　　　                     D. 大气逆辐射弱

6. 大气运动的根本原因是（　　）

A. 不同纬度间的温度差异　　B. 海陆之间的热力差异

C. 同一水平面上气压差异　　D. 地球自转引起的偏向力
7. 有关风的叙述正确的是（　　）

A. 大气的运动即是风　　　　 

B. 地面的冷热不均是形成风的直接原因

C. 风是大气运动的一种最简单的形式　　

D. 风向就是风的来向　　

8. 近地面风向是（　　）

A. 垂直于等压线并指向高压　　

B. 垂直于等压线并指向低压

C. 与等压线平行           　　

D. 指向低压并与等压线斜交

9. 太阳辐射能主要集中于（　　）

A. 红外线区　　B. 紫外线区　　C. 可见光区　　D. ｘ、γ射线区

10. 大气对太阳辐射的吸收具有选择性，下列叙述错误的是（　　）

A. 臭氧强烈吸收太阳辐射中的紫外线　

B. 水汽和二氧化碳吸收太阳辐射中的红外线

C. 大气对可见光吸收较少　　

D. 大气强烈吸收太阳辐射中能量最强的可见光部分

11. 在夏季，多云的白天气温不会太高的主要原因是（　　）

A. 云层的反射强烈　　      B. 大气的吸收强烈

C. 大气的散射强烈　　      D. 地面反射强烈

12. 与大气对太阳辐射的削弱作用无关的现象是（　　）

A. 多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些　　         B. 晴朗的天空呈蔚蓝色

C. 夏季天空多云时，白天的气温不会太高　　      D. 日出前的黎明天空明亮

13. “晴空蔚蓝”的主要原因是（　　）

A. 蓝色光被空气分子散射　　

B. 云层对蓝色光的反射作用

C. 大气吸收了除蓝色光以外的其它光线　　

D. 大气对蓝色光的折射作用

14. 大气对地面的保温作用主要是由于（　　）

A. 大气吸收太阳辐射而增温　　      B. 大气逆辐射补偿地面辐射损失的热量

C. 大气对地面辐射的反射作用　　  D. 大气热容量大，不易降温

15. 大气的热力作用使（　　）

A. 地球表面平均气温降低　　  B. 夜晚的最低温度降低

C. 夜晚的最高气温降低　　      D. 气温日较差较小

16. 霜冻常出现于深秋至第二年早春晴朗的夜晚，原因是（　　）

A. 大气的逆辐射作用弱　　                    B. 大气对地面辐射吸收作用强

C. 大气对地面辐射的反射作用强　　      D. 大气的保温作用强

17. 在晴朗的冬夜，农民常用熏烟的方法防止霜冻，是因为（　　）

A. 烟雾能将地面辐射反射回地面　　

B. 烟雾能将地面辐射散射回地面

C. 烟雾能吸收地面辐射，增加大气逆辐射　

D. 烟雾能使地面和近地面大气加热增温

18. 下列几种情况中，昼夜温差最大的是（　　）

19. 大气圈中，自地面垂直向上（    ）

A. 温度逐渐降低　    B. 吸收的太阳辐射逐渐增多

C. 气压逐渐降低　    D. 受地面辐射逐渐影响逐渐减弱

20. 下面四幅图分别表示四种大气环流形式，其中错误的是（    ）

二. 综合题：

21. 读下面“全球热量平衡示意图”，回答问题：

（1）图中①为_______辐射，就波长而言，称其为_______辐射。它透过大气层到达地面的原因是________________________，到达地面后其能量的主要去向是__________。

（2）图中为_______辐射，就波长而言，称其为_______辐射，其能量来源是____________，其能量去向主要是_____________。

（3）图中为_______辐射，就波长而言，称其为_______辐射，其能量来源主要是____________，其能量主要去向是__________，这就使地面的温度变化比较_______。

（4）大气热量的收入项有__________（填数码），支出项有_______。两者数量_______，故大气温度比较_______。

（5）图中数码比①少的原因是____________；②比①少的原因是__________，②大约是①的_______%。

（6）图中数码③表示_______作用，其强弱与__________________有关。受其影响，白天时气温略偏______一些。

（7）综合全图可知，对流层大气热量的根本来源是________，直接来源是_______，因此近地面气温的高低与__________和__________两方面因素密切相关。

22. 读“北半球热力环流示意图”，完成下列要求：

（1）A地气温比Ｂ、Ｃ两地_________，气压比Ｂ、Ｃ两地_________。D、E、F中，属高压区的是_________。

（2）用“→”画出高、低空大气水平运动方向，以正确表示热力环流。

（3）图中Ｍ、Ｎ两地实际风向分别为_________和_________。

（4）热力环流是指由于__________而形成的空气环流，它是大气运动的一种_________形式。

（5）从以上可看出，空气水平运动产生的根本原因是__________________，直接原因是__________________。

23. 读“某地实际大气中的风向图”，分析回答：

（1）图中箭头表示的含义是：①_____________；②_______；③_____________；④_________。

（2）①与等压线的关系是_______，其方向是__________。

（3）若无④，只受①、③影响，则②与等压线的关系是_______。此时，①与③的关系是__________________。

（4）实际大气中，②与等压线的关系是_______。此图表示的地区在_________（南或北）半球，理由是__________________。

（5）图中Ｍ、Ｎ两地相比，风力较大的是_________地，原因是__________________。

【试题答案】

1. B   2. D   3. B   4. D   5. D    6. A  7. D  8. Ｄ

9. C 10. D11. A12. A13. A  14. B 15. D  16. A

17. C18. C  19. CD   20. BD

21.（1）太阳；短波；大气对太阳辐射能量最集中的可见光吸收很少；地面吸收

（2）地面；长波；吸收太阳辐射；近地面大气吸收

（3）大气；长波；吸收地面辐射；射向地面；和缓

（4）⑤⑨⑩；或⑥⑦；相等；稳定

（5）大气对太阳辐射吸收具有选择性，直接吸收很少；大气通过吸收、反射、散射等形式削弱了太阳辐射；47

（6）反射；云量多少和云层厚度；低

（7）太阳辐射；地面辐射；太阳辐射；地面状况

22.

（1）高；低；E

（2）（略）

（3）西南风；东北风

（4）冷热不均；最简单

（5）地区间的受热不均；水平气压梯度力

23.

（1）水平气压梯度力；风向；地转偏向力；摩擦力

（2）垂直；指向低压

（3）平行；大小相等，方向相反

（4）斜交；北；风向向右偏转

（5）N；等压线较密集，水平气压梯度力大

一、选择题（每小题只有一个正确答案，共44分）

图1是某区域等压线形势图，读图完成1～2题。

1．有关图中四地天气与气候特征叙述正确的 （   ）

A．②地风力大于①地

B．①地天气以阴雨为主

C．③地冬冷夏热，全年少雨

D．④地吹西北风

2．该天气系统在甲地消失时（   ）                                           

A．地中海受西风带控制       

B．非洲南端受副热带高压带控制

C． 南亚盛行西南风        

D． 南美洲热带草原受赤道低压带控制。

图2为某城市的风向玫瑰图和降水量与风向有关系图（某风向期间的降水量），完成3～4题：

3．该城市建火电厂，最佳区位在城市（    ）

A．西北地区        B．东南地区

C．东北地区        D．西南地区

4．下列有关该城市风向与降水量相关情况的叙述，正确的是（    ）

A．吹北风和南风时，降水量最少

B．吹东南风和西南风时，降水量最少

C．吹西风和东风时，降水量最多

D．吹南风和东南风时，降水量最多

图3中的箭头表示空气运动方向。读图，回答5～6题。

5．若该图为南半球三圈环流的一部分，甲地在北且纬度较乙地低，则（   ）

A．该环流圈为高纬环流

B．该环流圈为低纬环流

C．近地面，甲、乙之间盛行风向为西北风

D．近地面，甲、乙之间盛行风向为西南风

6．若该图表示全球三圈环流的一部分且处于大陆西岸，则甲地的气候类型可能是（   ）

A．热带草原气候     B．热带季风气候

C．温带海洋性气候    D．地中海气候

读图4，回答7～9题。

7．若图示为热力环流形势，则a地与b地的气压（P）和气温（T）

A．Pa＞Pb；Ta＞Tb    B．Pa＜Pb；Ta＜Tb

C．Pa＜Pb；Ta＞Tb    D．Pa＞Pb；Ta＜Tb

8．若图示为北半球的热力环流形势，不考虑摩擦力，c、d之间的风向为

A．东风        B．东北风

C．南风        D．西南风

9．若图示为中纬度环流，Q地位于大陆西部沿海。则Q地最有利发展

A．热带种植园农业    B．乳畜业         C．商品谷物农业      D．水稻种植业

在水库及其周围，由于热容量的差异，导致了局部小气候的产生。回答10～11题。

10．若该水库旁建有一度假村，下列四幅图中，能正确反映该水库与度假村之间风向的是（   ）

A．①②      B．③④

C．①④      D．②③

11．关于水库对库区周边地区的影响，正确的是（   ）

A．风力减弱

B．雷电、阵雨等天气现象减少

C．气温年较差增大，日较差减小

D．增加周边地区空气湿度

二、综合题

12．读北半球某地面水平气压分布图，回答问题。(24分)

(1)就气压状况而言，图中A与B中低压中心是________，B与C中高压中心是________。

(2)若该地气压只受温度影响，则A、B、C中地面温度最高的是________。

(3)上图为沿AB作的剖面图，完成AB间的热力环流示意图。气压值PA、PB、PA′、PB′的大小顺序是________，气温值TA、TB、TA′、TB′的大小顺序是________。

(4)下列图中能正确表示AB高空等压面状况的示意图是（   ）

(5)在图中甲处画出风向及其所受的力。

17．读图5、图6和表1，回答下列问题。（共32分）

（1）描述非洲年降水量分布的总体特点，并分析其形成的主要原因。（8分）

（2）说明甲国a河上游水量季节变化的特点及形成原因。(6分)

（3）根据表2资料，说明甲国人口增长模式的主要特点，并简述其所面临的主要人口问题。（6分）

（4）可可和油棕是甲国家主要出口农产品，简述其发展可可和油棕产业的优势条件。（4分）

（5）指出甲国北部地区农业生产面临的最主要的气象灾害和最突出的生态环境问题，任选其中一项说明其成因。（8分）

参考答案

一、选择题（每小题4分）

1．C ②处等压线比①处稀疏，风力较小。①地位于高压脊部，应以晴朗天气为主。④地吹偏南风。③地位于内陆地区，属大陆性气候，冬冷夏热，全年少雨，故C正确。

2． C 当高压在甲地消失时，北半球属于夏季，南亚盛行西南风。

3． C 读“风向玫瑰图”，东北方向位于盛行风向的下风向。

4． D 读“某风向期间的降水量图”不难判断，吹南风和东南风时，降水量最多。

5． C 根据气流运动状况，甲处为高气压带，乙处为低气压带，并且处于南半球，甲地比乙地纬度低，则甲处为副热带高气压带，乙为副极地低气压带，此环流为中纬环流，甲、乙之间盛行西北风。

6． D 甲位于南纬30°～40°之间大陆西岸，受副热带高压和西风带交替控制形成地中海气候。

7． D a地以下沉气流为主，近地面气温低，气压高；b地以上升气流为主，近地面气温高，气压低。

8． A 不考虑摩擦力，高空风最终与等压线平行，北半球受地转偏向力向右成东风（解此题注意指北针）。

9． B 若图示为中纬度环流，且Q地位于大陆西部，则Q地常年盛行西风，气候温和多雨，适合多汁牧草生长，有利于乳畜业的发展。

10． B 根据温压定律来判断，近地面温度高，气压低；温度低，气压高；大气由气压高的地区流向气压低的地区。白天水库温度低，夜间水库温度高，由此判断③④正确。

11． D 水库改变局部地区的地面状况，使气温变化减小，日、年变化减小，湿度增大，降水量增多，水面摩擦力小，风力增大。

二、综合题

12．（共24分）

(1) B   C （4分）

(2) B       (2分)

(3)逆时针方向画箭头（2分） 

PA＞PB＞PB′＞PA′(或PA′＜PB′＜PB＜PA) （4分）

TB＞TA＞TB′＞TA′(或TA′＜TB′＜TA＜TB)（4分）

(4) B （4分）

(5)（4分）

13．（共32分）

（1）特点：赤道降水量最多，（1分）由赤道向南北回归线（副热带）递减，（1分）在北纬30以北和南纬30°以南降水又增多，（1分）马达加斯加岛降水多。（1分）

原因：赤道地区常年受赤道低气压带控制，盛行上升气流降水丰沛；（1分）回归线附近常年受副高下沉气流或干燥信风控制降水稀少；（1分）南北纬30°以南和以北，受盛行西风影响降水增多。（1分）马达加斯加岛因受暖流和位于东南信风的迎风坡而降水多。（1分）

（2）a河上游水量季节变化大，且集中于夏季；（2分）北半球夏半年（5-10月或雨季）赤道低气压带北移，降水丰沛河流水量丰富；（2分）北半球冬半年（11-次年4月或旱季）受来自大陆内部干燥信风影响，降水少河流水量少。（2分）

（3）特点：高出生率、死亡率降低、较高的人口自然增长率 （3分）

问题：人口增长过快；加大对经济、就业等方面的压力（或影响生活水平的迅速提高）；加重资源消耗和环境问题。（每点1分，共3分）

（4）热带雨林气候，水热条件充足；海洋运输便捷，便于出口海外市场；劳动力成本低廉；种植历史悠久；政府支持等。（每点1分，答对4点可得满分4分）

（5）旱灾；（2分）土地荒漠化（2分）

旱灾：属热带草原气候区，降水变化大（降水不稳定），气温高、蒸发量大。(4分)

土地荒漠化：气候变化、过度放牧、过度樵采、过度农垦等。（4分）

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