2024版高考地理一轮总复习第2章地球上的大气第2节大气运动教师用书

第二节　大气运动一、热力环流1．大气运动(1)根本原因：太阳辐射的纬度分布不均→高低纬度间的热量差异。(2)意义：促使大气中热量和水汽的输送，形成各种天气变化。2．热力环流——大气运动的一种最简单的形式(1)形成原因：由于地面冷热不均而形成的空气环流。(2)冷热状况：A气温高，B、C气温低。(3)气流运动。①垂直运动。②水平运动。热力环流形成中的“两运动两差异”(1)垂直运动：热气流上升，冷气流下沉。(2)水平运动：气流由高压流向低压。(3)近地面气压差异：冷高压，热低压。(4)垂直方向气压差异：垂直方向上近地面与高空高低压名称相反，但高空气压低于近地面。二、大气的水平运动——风1．形成的直接原因：水平气压梯度力。2．影响大气水平运动的作用力项目水平气压梯度力地转偏向力摩擦力方向垂直于等压线，由高压指向低压与风向垂直，北半球向右偏，南半球向左偏与风向相反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3．高空风和近地面风(以北半球为例)类型高空风近地面风图示受力受F1(水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响受F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响风向与等压线平行与等压线斜交 考点一　热力环流(2021·全国乙卷)相对湿度是空气中实际水汽压与同温度条件下饱和水汽压的比值，用百分数表示。下图示意我国某大城市1975—2015年城区和郊区各月平均相对湿度。据此完成(1)～(2)题。(1)造成城区与郊区相对湿度差异的主要原因是城区较郊区(　　)A．气温高   B．蒸发(腾)强C．降水量大   D．绿地面积大(2)该城市可能是(　　)A．乌鲁木齐   B．北京C．上海 D．广州【思维培养】关键能力获取和解读信息①相对湿度是空气中实际水汽压与同温度条件下饱和水汽压的比值，用百分数表示；②城区的相对湿度始终低于郊区；③该城市7—8月相对湿度大调动和运用知识①气温越高，空气越不易饱和；②城市热岛效应：城市中心的气温高于郊区学科素养区域认知通过区域空气湿度变化判断气候特点：该城市夏季湿度大，降水多；冬春季湿度小，降水少综合思维相对湿度影响因素分析：空气中水汽越多，相对湿度越大；气温越高，相对湿度越小【我的解答】(1)A　(2)B　热力环流的形成理解热力环流的形成过程，关键要抓住以下两点关系：(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①②处风向所示)。　归纳常见的热力环流形式1．海陆风(1)成因分析——海陆的热力差异是前提和关键。(2)影响与应用。海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。2．山谷风(1)成因分析——山坡的热力变化是关键。(2)影响与应用。山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。所以，山谷地区不宜布局有污染的工业。3．市区与郊区之间的热力环流(1)成因分析——城市热岛的形成。(2)影响与应用。一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置在下沉距离之外。4．生活中利用热力环流的案例(1)空调安装在房间的高处，有利于冷空气的下沉，通过热力环流，使房间气温降低。(2)暖气片安装在房间的低处，或者采用地暖，利用了热力环流原理升高房间温度。(3)孔明灯、热气球利用了热力环流原理加热，垂直上升气流推动孔明灯或热气球升空运动。(4)穿堂风也叫过堂风，是气象学中一种空气流动的现象，是流动于建筑物内部空间的风。我国西南某些山区民居设计时，利用地面设计差异，形成热力环流环境和穿堂风，有利于降低室内温度。考向1　热力环流的常见形式受地形影响，山谷地区热力不均匀，形成局地环流——山谷风。一般日出及日落以后的2～3个小时，分别为山风转谷风和谷风转山风时刻。湟水是黄河上游的一条重要支流。下图为湟水谷地某地段山谷风风向频率及风速日变化。据此完成1～3题。 1．湟水谷地该地段谷风的主导风向是(　　)A．偏东风   B．偏西风C．偏南风   D．偏北风2．湟水谷地该地段山谷风风速变化表现为(　　)A．山风大于谷风   B．谷风大于山风C．正午风速最大   D．傍晚风速最小3．该地是湟水谷地最典型的山谷风地段，主要原因是该地段(　　)A．晴好天气多，昼夜温差较大B．植被覆盖少，摩擦阻力较小C．河道较宽阔，水平气流显著D．地势起伏大，热力差异显著1．A　2．B　3．D　解析：第1题，山谷风一般表现为白天为谷风，夜晚为山风；日出后3小时左右的白天应以谷风为主，图中显示为偏东风。第2题，根据风速日变化曲线分析可知，日出后3小时的白天风速大，则谷风大于山风；图中显示傍晚时风速最大。第3题，题干材料提示“受地形影响，山谷地区热力不均匀”，说明地势起伏大、热力差异显著是主要原因。昼夜温差大只是温度变化的时间差异，不能反映山和谷的热力空间差异；湟水谷地各地段在天气和植被覆盖率上差异较小；河道较宽阔，山谷间的热力差异小，山谷风不典型。考向2　热力环流的影响(2022·广东卷)汞是一种易挥发的重金属元素，大气汞主要以气态形式存在。南岭周边省区是我国重要的有色金属冶炼企业分布区。在南岭国家森林公园某山顶附近监测得知，该地大气汞含量日变化明显，最高值在午后出现；秋冬季比夏春季大气汞含量高且变幅大。据此完成4～5题。4．导致该地大气汞含量在午后出现最高值的原因是午后(　　)①对流雨多发　②谷风环流较强　③植被蒸腾较弱　④地面蒸发旺盛A．①② B．①③C．②④ D．③④5．该地秋冬季比夏春季大气汞含量变幅大，原因可能是秋冬季(　　)A．土壤汞排放量更多    B．南下冷空气更频繁C．准静止锋更加强盛    D．植被的覆盖度更低4．C　5．B　解析：第4题，汞在常温常压下易挥发，正午气温最高，地面蒸发旺盛，汞更易挥发；山顶与山谷温差大，同一水平高度气压差异大，谷风最强，将山谷有色金属冶炼企业含有汞的废气带到山顶，大气汞含量最大；汞不溶于水，与对流雨无关；午后气温最高，植物的蒸腾作用强。第5题，土壤汞排放不会因季节的变化而变化；秋冬季冷空气频繁南下，气温变化幅度增大，导致有色金属冶炼企业加工过程中汞的蒸发变化幅度大；南岭在春季准静止锋更加强盛；植被的覆盖度与汞含量变幅大没有多大关系。考点二　大气的水平运动——风冬半年，美洲中部地区频繁受冷空气影响。下图示意2000年1月一次冷空气南下过程中，美洲中部附近海洋表层风场和海平面气温分布。甲处南北两侧的气压梯度较大。下图示意M点所在水平面上的等压线分布及空气质点的瞬时受力平衡情况。在图中用→画出M点风向。【思维培养】知识储备材料信息M点所在位置为北半球，为近地面风；F1与等压线垂直调运知识北半球，近地面风向是在水平气压梯度力的基础上向右侧偏转，风向应与地转偏向力垂直，与摩擦力方向相反思维路径【我的解答】　等压线图中风向的判断——作图法第一步：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方向，向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°～45°(高空风则偏转90°)，画出实线箭头，即经过该点的风向。如下图所示(北半球)：　风力大小的分析　图1　　　　　　　　图21．等压线图中风力的判定同一等压线图上，等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小。如图1甲处风力大于乙处。2．风向和风力随海拔的变化原理分析随着海拔升高，空气运动所受的摩擦力变小，故风速增大，风向受地转偏向力影响增大，北半球风向逐渐向右偏转(如图2所示)，南半球逐渐向左偏转。考向1　风向的判断(2022·浙江6月卷)下图为北半球某地某季节平均纬向风速随高度分布图，甲、乙、丙为该地三个不同高程面。据此完成1～2题。1．能正确反映上图中平均纬向风速随高度分布的地点位于(　　)A．春季的低纬度   B．夏季的中纬度C．秋季的中纬度   D．冬季的高纬度2．最接近该地甲、乙、丙三个高程面上风向、风速的是(　　)A．①　　　B．②　　　C．③　　　D．④1．B　2．C　解析：第1题，此题可采用特征值法分析，从图中看，该地纬向风速在对流层顶高度处为20～30 m/s，在图示高度最高处，风向相反，风速约为10 m/s，图解如下：仅有夏季的中纬度符合图示风向风速分布情况，B项正确。第2题，根据上题可知，该地是北半球夏季的中纬度地区，根据所学知识，该地近地面不可能是北风，故A项错误；该地近地面多西南风或东北风，不可能是东南风，故BD项错误；③所示为西南风，且随着高度的升高，风受地转偏向力影响逐渐向右偏转，风速增大，最接近该地甲、乙、丙三个高程面上风向、风速所示图，故C项正确。考向2　风力大小的判断气流由陆面经湖面时，速度会持续加快。“大湖效应”指的是冷空气遇到大面积未结冰的水面(通常是湖泊)，从中得到水蒸气和热能，然后在向风的湖岸形成降水的现象，通常是以雪的形式出现。下图示意北半球某锋面系统过境某大湖后的风速等值线分布状况(单位：米/秒)。读图，完成3～4题。3．造成乙、丁两处风速不同的主导因素是(　　)A．水平气压梯度力   B．水汽多少C．纬度   D．下垫面摩擦力4．戊线数值是(　　)A．18　　　B．19　　　C．20　　　D．213．D　4．C　解析：第3题，从材料中可知，气流由陆面经湖面时，速度会持续加快，所以，陆地和湖面的摩擦力大小不同会导致风速的变化，由图中可知，乙处风速最快，乙、丁两处风速不同的主导因素是下垫面摩擦力的大小。从图中看不出水平气压梯度力的差异；风速与水汽含量、纬度无关。第4题，根据等值线的分布规律可知，戊线数值可能是19或20，结合上题分析可知，湖面的风速较快，因此戊线内部是高值中心，故戊线的数值应该是20。八　大气运动(建议用时：40分钟)一、选择题下图示意某时刻近地面的等温线分布状况，该时刻天气相对较稳定，风向主要受热力环流影响。据此完成1～2题。1．此时水库附近等压面与等温线的分布是(　　)A．①③ B．①④C．②④ D．②③2．下列对①②③④四地风向的叙述，正确的是(　　)A．①地为西北风B．②地为东北风C．③地为西南风D．④地为东南风1．B　2．C　解析：第1题，根据图中等温线分布状况可知，水库地区气温低于周边地区，则气压高于周边地区。综合等温线和等压面的弯曲原理可知，水库地区等压面上凸，等温线下凹，符合条件的是图①和图④。故B项正确。第2题，结合材料“该时刻天气相对较稳定，风向主要受热力环流影响”可知，风向与气温有关。湖区气压高，形成湖风，并受到地转偏向力影响向右偏转。①地北部为低温中心，即北部为高压，则①地吹东北风；②地东南部为高压中心，则②地吹偏南风；③地南部为高压中心，则③地吹西南风；④地西南部为高压，则④地吹偏西风。故C项正确。(2022·浙江1月卷)下图为某地近地面等压线图，图中箭头表示甲地风向及受力情况。据此完成3～4题。3．表示摩擦力的箭头是(　　)A．a   B．b  C．c   D．d4．乙天气系统的气流运动方向是(　　)①顺时针　②逆时针　③上升　④下沉A．①③ B．①④C．②③ D．②④3．D　4．A　解析：第3题，根据图示信息可知，a垂直于等压线切线，应为水平气压梯度力；b与水平气压梯度力相差约30°，由高压指向低压，为风向；c垂直于风向，应为地转偏向力；d与风向相反，应为摩擦力。表示摩擦力的箭头是d，D正确，ABC错误。所以选D。第4题，根据上题分析可知，a为水平气压梯度力，乙为低压中心，垂直方向上为上升气流，③正确，④错误；根据上题分析可知，c为地转偏向力，向左偏，则该地位于南半球，乙水平方向气流为顺时针辐合，①正确，②错误。所以选A。(2022·全国乙卷)我国一海滨城市背靠丘陵，某日海陆风明显。下图示意当日该市不同高度的风随时间的变化。据此完成5～7题。5．当日在观测场释放一只氦气球，观测它在1千米高度以下先向北飘，然后逐渐转向西南。释放气球的时间可能为(　　)A．1时   B．7时C．13时   D．19时6．据图推测，陆地大致位于海洋的(　　)A．东北方   B．东南方C．西南方   D．西北方7．当日该市所处的气压场的特点是(　　)A．北高南低，梯度大   B．北高南低，梯度小C．南高北低，梯度大   D．南高北低，梯度小5．C　6．D　7．B　解析：第5题，由题干可知，氦气球先向北飘，然后逐渐转向西南，说明风向先是南风，然后转为东北风。在此过程中，氦气球是从低空逐渐上升的，从图中看，只有13时时随着高度增加风向由南风逐渐转向东北风，C项正确。第6题，结合图中风向分布和上题题干“在1千米高度以下先向北飘，然后逐渐转向西南”，推测该区域白天的海陆风环流是高空处为偏北风，低空为偏南风，这里的偏南风即海风，风由海洋吹向陆地，再加上地转偏向力对风的影响，因此实际上陆地应该位于海洋的北偏西方向，即西北方向，D项正确。第7题，结合图和所学知识可知，近地面气温变化较快，因而低空气压相对于高空大气来说不稳定；而判断气压场需要相对稳定的气压，因此需根据高空的风向判断该地的气压场特点。由图中风向分布可以看出，该地1 000 m高度以偏北风为主，根据风从高压吹向低压的规律可判断，北侧气压高于南侧；另外从图中看，无论是高空还是低空，风力均不大，说明气压梯度较小，B项正确。(2022·临汾三模)焚风是过山气流在背风坡下沉增温形成的一种干热风，往往以阵风形式出现。人们最早发现阿尔卑斯山脉的焚风效应最为显著，同一时间意大利米兰大雨如注，而瑞士卢塞恩却呈现出“山前山后两重天”的景象。下图示意阿尔卑斯山脉位置。据此完成8～10题。8．推测阿尔卑斯山脉山麓焚风效应较强的坡向及影响因素(　　)A．南坡　海陆位置    B．北坡　海陆位置　C．南坡　大气环流    D．北坡　大气环流9．阿尔卑斯山脉山麓焚风效应夜晚强于白天的主要原因是(　　)A．白天，背风坡坡面增温慢，气流沿山坡上升，抑制焚风B．夜间，背风坡坡面降温慢，气流沿山坡上升，加强焚风C．白天，背风坡坡面增温快，气流沿山坡下沉，抑制焚风D．夜间，背风坡坡面降温快，气流沿山坡下沉，加强焚风10．阿尔卑斯山脉春季焚风对当地生态环境的影响可能有(　　)①积雪融化　②减少病虫害　③引发火灾④植被茂盛A．①② B．①③C．②③ D．③④8．D　9．D　10．B　解析：第8题，影响阿尔卑斯山脉的是盛行西风，南坡地处迎风坡，北坡地处背风坡，北坡是大气环流影响下的背风坡，焚风效应显著，D正确，A、B、C错误，故选D。 第9题，夜间，山坡相比山谷，坡面降温速度快，气温低，吹山风，风从山坡吹向山谷，气流沿山坡下沉，加强焚风，D正确，B错误。白天，山地坡地增温快，气流沿山坡上升，与焚风风向相反，有抵消和抑制作用，故焚风强度较弱，A、C错误。D正确，A、B、C错误，故选D。 第10题，阿尔卑斯山脉春季焚风使气温升高，对当地生态环境的影响可能有积雪融化、引发火灾， ①③正确。气温升高，会加剧病虫害；气温升高，水分减少，植被较稀疏，②④错误。B正确，A、C、D错误，故选B。二、非选择题11．阅读图文资料，完成下列要求。海雾是在海洋影响下出现在海上(包括岸滨和岛屿)的雾。海上大气逆温层是海雾形成、维持和发展的重要条件。我国近海地区常出现海雾，其中黄海是海雾发生最为频繁的海区。黄海海雾在每年3月开始逐渐增多，4—7月是频发月份，8月之后海雾明显减少。下图为黄海一次较浓重海雾形成时的天气状况图。此次海雾主要集中在黄海西部，当天该海区大气逆温现象明显。(1)从风向角度说明图中海雾发生时黄海西部海域大气逆温层的形成过程。(2)请分析图中海雾形成时我国黄海西部海域空气中的水汽条件。(3)研究表明，每年8月之后黄海海域海雾日数急剧减少，这种现象与风向、海气温度的明显变化有关。请对此做出合理解释。解析：第(1)题，据图可知，在此次海雾发生时，黄海西部海域正处于高压西侧，黄海西部的风向多为东南—南风，偏南风带来低纬大量的暖湿气流，平流到北部冷海面之上时，底层大气与冷海面进行热量交换，使近海面空气迅速降温，出现下冷上热的逆温层。第(2)题，据图可知，在此次海雾发生时，黄海西部海域处于高压西侧，多为东南—南风，偏南风可以将低纬大量的暖湿气流不断地输送至黄海西部海域。在春夏季节，黄海海面相对是一个冷水区域，在冷海面上暖湿气流不断向海洋放出热量，气温下降，空气中水汽因冷却易凝结形成海雾，同时因海面空气迅速降温，黄海西部海域易出现下冷上热的逆温层，抑制近海面空气对流，水汽不易扩散。第(3)题，每年8月之后黄海海域海雾日数急剧减少，主要是由于8月以后，因西太平洋副热带高压势力减弱并向东南方向回撤，偏南风势力也随之减弱，黄海偏北风势力增强，水汽输送明显减少。8月之后，大气温度下降，但由于海水储热多，降温慢，海水温度高于气温，海气界面不稳定，对流发展强烈，不易形成逆温，因此，8月之后海雾减少，雾季终止。答案：(1)此时黄海西海域处于高压西侧，风向为偏南风，偏南风使南部海域的暖气团平流到北部冷海面之上，近海面空气迅速降温，出现下冷上热的逆温层。(2)黄海西部海域受偏南气流的影响，偏南风从南部海域带来的水汽较多；黄海西部海域水温较低，水汽易凝结，水汽易饱和；黄海西部海域形成逆温，逆温抑制近海面空气对流，水汽不易扩散。(3)8月之后偏南风势力减弱，偏北风势力增强，使得输送到黄海海域的暖湿空气减少；8月之后，大气温度下降，海水温度较高，不易形成逆温，海面大气对流发展强烈。