2014-2015学年湘教版高中地理必修一学案：2-3-1(含答案解析).pdf

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1、课堂互动与探究 抓要点 知 识 详 解 知识点一大气垂直分层 地球上的大气，按照温度、密度等物理性质的差异，在垂直方向 上可分为对流层、平流层和高层大气。各层次的基本情况如下表： 大气 分层 高度 气温垂直变化空气运 动 天气现 象 与人类 的关系 规律原因 对流层 低纬 1718 千米，中 纬 1012 千米，高 纬 89 千米 气 温 随 高 度 增 加 而 递 减， 大约 每 升 高 1 000 米， 气温 降低 6 地 面 是 对 流 层 大 气 主 要、 直接 的热源， 离 地 面 越远，气 温越低 对流运 动显著 复杂 多变 人 类 生 活 在 对 流 层 底 部， 该层 与 人

2、类 关 系 最 密切 平流层 自 对 流 层 顶 至 5055 千米 下 层 气 温 随 高 度 变 化 很小，30 千 米 以 上 气 温 随 高 度 该 层 气 温 基 本 上 不 受 地 面 影 响， 而靠 臭 氧 大 量 吸 收 平流运 动为主 天气 晴朗 臭 氧 大 量 吸 收 紫 外 线， 成为 人 类 生 存 环 境 的 天 然 增 加 而 迅 速 上 升 太 阳 紫 外 线 增 温 屏障； 大 气 稳 定， 利于 高 空 飞 行 高层 大气 自 平 流 层 顶 以 上 到 大 气 上 界 2 0003 000千 米 起 初 随 高 度 增 加 而 递 减， 后随 高 度 增 加

3、 而 上 升 高 空 有 氧 原 子 吸 收 太 阳辐射 自 下 而 上 先 对 流 后 平 流 稳定 少变 80500 千 米 高 空 有 若 干 电 离 层， 能反 射 无 线 电波，对 无 线 电 通 信 有 重 要 作 用 提示： 图解大气垂直分层 (如下图 ) 点拨：逆温现象。 在对流层底部有时会出现气温随高度增加而升高的现象，导致空 气“脚重头轻 ”，气象学上称这种现象为“逆温”。我国大部分地区 地处中纬度地带，属东亚季风气候区，逆温现象时常出现。一旦逆温 层出现，将严重阻碍空气垂直运动，妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物 的扩散，有利于雾的形成，使大气污染更为严重。逆温一般有三种类 型

4、，如下表所示： 类型发生的条件出现的地区 辐射 逆温 经常发生在晴朗无云的夜间， 由于地面有效辐射很强， 近地 面大气层气温迅速下降， 而高 空大气层降温较慢 在中高纬度， 这种逆温黎明 前最强 平流 逆温 暖空气水平移动到冷的地面 或大气层上 中纬度沿海地区 续表 类型发生的条件 出 现的地 区 地形 逆温 主要由地形造成，由于山坡散热快，冷的空气 循山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷 空气抬挤上升 盆 地和谷 地 点拨： 利用大气热力作用原理解释自然现象。 现象原因 晴朗天空呈蔚蓝色 波长较短的蓝紫色光易被空气分 子所散射 日出前、日落后天空仍然明亮 空气分子或微小尘埃的散射作用 改变

5、了太阳辐射的方向 交通信号“红灯停”的科学依据 红色光线波长较长， 难被散射，穿 透力强，红灯作为停止的信号更为 醒目 白天多云时气温比晴天低 多云的云层反射作用强， 到达地面 的太阳辐射少 夜晚多云时气温比晴天高 夜晚多云时大气逆辐射强， 地面散 失热量少 人造烟雾的防冻原理可增强大气逆辐射，提高地面温度 晚秋或初冬，霜冻出现在晴朗夜晚 及“十雾九晴” 晴朗夜晚，大气逆辐射弱，气温低， 易出现霜冻及雾等天气现象 【例 1】读大气的垂直分层图，回答下列问题。 (1)大气垂直分层的依据是 _。 (2)A 层是_层，B 层是_层，C 层是_。 (3)A 层气温随高度 _，因为 _；B 层气温随高度

6、 _，原因是 _。 (4)对流运动强烈的是 _层，有利于飞机飞行的是_ 层，对无线电短波通信有影响的是_层，发射的人造卫星一般 在_层中运行。 (5)某波音飞机起飞时，机场风雨交加，飞机起飞后，迅速做爬升 运动，结合所学知识，解释这是为什么。 解析大气温度的垂直变化状况决定了空气的垂直运动情况，随 着高度的升高空气密度变得越来越稀薄，到2 000 千米3 000 千米高 空，大气的密度已与星际空间的密度非常接近。根据温度、密度和大 气运动状况，将大气划分为三层，即对流层、平流层和高层大气。其 中对流层气温随海拔升高而降低，有利于空气对流运动，由于大气质 量的 3/4 和几乎全部的水汽、固体杂质

7、都集中在该层，所以天气复杂 多变，雨、雪、雾等天气现象几乎全部集中在该层。平流层气温特点 是上部高，下部低，不利于空气对流运动，以平流运动为主，有利于 高空飞行。高层大气中空气稀薄，与之摩擦产生的热量很有限，并且 有极光现象。 答案(1)温度、密度和大气运动状况 (2)对流平流高层大气 (3)升高而递减地面是对流层大气的主要的直接热源，离地面越 高，气温越低升高而增高该层的气温基本上不受地面影响，而是 靠臭氧吸收大量太阳紫外线而增温的 (4)ABCC (5)平流层水汽和固体杂质少，天气晴朗，大气平稳，有利于高空 飞行，飞机升至平流层比较安全。 知识点二大气受热过程 1大气对太阳辐射的削弱作用

8、大气对太阳辐射的削弱作用，主要表现为选择性吸收、散射和反 射。其特点如下表： 拓展：物体的温度与辐射波长的关系 科学家通过实验得知，物体的温度越高，辐射中最强部分的波长 越短，反之越长。由于太阳表面温度极高，太阳辐射以短波为主；而 地球、大气相对于太阳来说温度低得多，地面辐射和大气辐射为长波 辐射。 2大气对地面的保温作用 大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续，大气通过对太阳 短波辐射和地面长波辐射的吸收，实现了大气的受热过程。大气受热 之后，又通过大气逆辐射的形式弥补了地面辐射的损失，实现对地面 的保温作用。具体图示分析如下： 提示：太阳辐射、地面辐射和大气逆辐射的关系 三种辐射的关系应

9、从两个角度来认识，一是它们在大气中传递和 转换的关系，如下图所示。二是它们之间在数量上的关系，以大气上 界、大气和地面分别为研究对象，它们在热量的收支上是平衡的，例 如地面：热量收入地面吸收太阳辐射地面吸收大气逆辐射，热量 支出地面辐射湍流输送潜热输送，热量收入热量支出。 3影响地面辐射的主要因素 方法与技巧：图解影响地面辐射的主要因素 【例 2】下图为地球大气受热过程示意图，读图回答下题。 大气中 () A臭氧层遭到破坏，会导致增加 B二氧化碳浓度降低，会使减少 C可吸入颗粒物增加，会使增加 D出现雾霾，会导致在夜间减少 解析本题主要考查了大气受热过程的原理。图中表示大气对 太阳辐射的吸收，

10、臭氧层破坏，大气中臭氧对太阳辐射中的紫外线吸 收减弱，故 A 项错误；图中 表示大气对地面辐射的吸收，二氧化碳 可以强烈吸收地面长波辐射，二氧化碳浓度降低，会使大气对地面辐 射的吸收减少，故B 项正确；图中 为地面对太阳辐射的吸收，可吸 入颗粒物增加，会增加大气对太阳辐射的削弱作用，使到达地面的太 阳辐射减少，故C 项错误；图中 表示大气逆辐射，出现雾霾，大气 中颗粒物增加，大气逆辐射增强，故D 项错误。 答案B 知识点三热力环流形成的原理 1热力环流的形成过程 冷热不均引起热力环流 A 地B、C 两地 等压面下凹凸出 气压A 地低于 B、C 两地 气温A 地高于 B、C 两地 近地面大气水平

11、运动B、C 两地流向 A 地 大气垂直运动空气上升空气下沉 高空大气水平运动A 地流向 B、C 两地 2.等压面图的判读 (1)概念：等压面是空间垂直方向上气压值相同的点组成的面，表 示气压的垂直分布状况。 (2)等压面图的判读 在垂直方向上，高度越高，气压越低。(如图 A) 若地面海拔相同、冷热均匀，等压面与等高线重合且与地面平 行。(如图 A) 若地面冷热不均，等压面发生弯曲，同一水平面上，等压面向 上凸起的地方为高压区，等压面下凹的地方为低压区。(如图 B) 近地面的气压与高空气压高低相反。(如图 B) 3常见的三种热力环流形式 (1)海陆风 (2)山谷风 (3)城市风 【例 3】下图是

12、某地高空等高面与等压面关系示意图，读后完成 下列问题。 (1)图中点至点，气压最高的是_，气压最低的是 _。 (2)A、B 两地受热的是_，该地空气垂直运动的原因是 _；冷却的是 _，该地空气垂直运动的方向是_。 (3)用带有方向的箭头画出热力环流。 解析本题主要考查有关热力环流形成的知识。解答本题的关键 是从高空等压面的凸凹入手， 逐步推理。从图中可以看出在A 地 3 000 米高空附近等压面下凹，B 地等压面上凸， B 地高空的气压高于A 地 高空的气压 (或点气压大于 点气压， 、三点气压相等， 点气压又大于 点气压，故点气压大于 点气压)，这说明 A 地空气 下沉， B 地空气上升，从

13、而可以判断A 地冷却， B 地受热，高空气流 从 B 地高空流向 A 地高空，近地面气流从A 地流向 B 地。 答案(1) (2)B受热膨胀A下沉 (3)近地面由 A 流向 B，高空由 B 地的高空流向 A 地的高空；垂直 方向是 A 地下沉， B 地上升。图示如下： 知识点四大气的水平运动 1三种作用力及其影响 2.各种风的受力和风向 风的类 型 作用力受力及风向 名称方向 受力作用分析 (单位：百帕 ) 风向 理想 状态 的风 水平气压 梯度力 垂直于 等 压线， 由 高压指 向 低压 受一种力作用 (水平 气压梯度力 ) 垂直 于 等 压线 ， 由 高压 指 向 低压 高空 的风 水平气

14、压 梯度力 垂直于等 压线，由 高压指向 受两种力作用 (水平 气压梯度力地转 偏向力 ) 当水 平 气 压梯 度 力 与地 转 偏 低压向力 平 衡 (即大小相 等， 方 向 相反 ， 合 力 为 零 ) 时， 风 向 平行 于 等 压线 地转偏向 力 垂直于风 向，北半 球向右 偏，南半 球向左偏 近地面 的风 水平气 压梯 度力 水平气 压 梯度力 ： 垂直于 等 压线， 由 高压指 向 低压 受三种力作用 (水平 气压梯度力地转 偏向力摩擦力 ) 地转 偏 向 力与 地 面 摩擦 力 的 合力 同 水 平气 压 梯 度力 平 衡 (即大小相 等， 方 向 相反 ， 合 力 为 零 )

15、时， 风 向 斜穿 等 压 线 地转 偏向力 地转偏 向 力：垂 直 于风向 ， 北半球 向 右偏， 南 半球向 左 偏 摩擦力 与风向 相 反 【例 4】如图示意某一等高面， M 、N 为等压线，其气压值分别 为 PM、PN，M 、N 之间的气压梯度相同。 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。完成下列问题。 (1)若此图表示北半球， PMPN，则 O 点风向为 () A或B或 C或D或 (2)若此图表示高空等高面，PMPN，水平气压梯度力应垂直等压线，由高压 指向低压，因此 为气压梯度力。北半球受地转偏向力影响，风向偏 右，如果是高空，风向与等压线平行，为。近

16、地面又受摩擦力影响， 风向与等压线斜交，为。第(2)题，高空等高面， PMPN，气压梯度 力为，高空风向与等压线平行，南北半球不同，受地转偏向力不同， 因此答案为 或。第(3)题，近地面空气受水平气压梯度力、地转偏 向力、摩擦力三力作用，地转偏向力、摩擦力的合力应与水平气压梯 度力相反，成 180 角。 答案(1)A (2)C (3)D 活 动 参 与 一、课本第 43 页活动 1对流层大气温度随高度增加而递减；平流层大气温度随高度增 加而升高。 2因为人类就生活在对流层的底部，可以说是“人类之家”。天 气现象复杂多变。 近地面的水汽和固体杂质通过对流运动向上空输送， 在上升过程中随着气温的降

17、低，容易成云致雨。与人们生活和生产活 动紧密相关的各种天气现象(云、雨、雾、雪等 )都发生在对流层。因此 对流层与人类的关系最为密切。 3平流层大气以平流运动为主，大气平稳；该层大气中水汽、固 体杂质极少，天气晴朗，能见度很好。所以平流层有利于高空飞行。 二、课本第 44 页活动 1. 2.晴朗的天空呈现蔚蓝色是因为波长较短的蓝紫光被大气分子散 射形成的。 三、课本第 45 页活动 1地球表面被厚厚的大气层所包围，而月球上没有大气层。与月 球相比，地球上白天有大气对太阳辐射的削弱作用，使地球表面增温 不致太剧烈；夜晚，大气的保温作用使地表降温不致太快，从而使地 球表面的昼夜温差不如月球表面大。

18、 2晴朗的夜晚， 大气逆辐射减弱， 地面温度低， 所以易发生霜冻。 3人造烟幕增强大气的逆辐射作用，提高地表温度。 四、课本第 47 页活动 1 温室的玻璃对地面红外线辐射是隔热层，把热量阻隔在温室内， 不易散失，所以温室内气温高于温室外。 2利用温室效应原理，采取温室育秧。在地热较丰富的地区，也 可利用地下热水育秧。 3农民在冬季采用塑料大棚发展农业，是对气候条件的改造。在 大棚内可提高温度和湿度，并进行人工通风等。 五、课本第 48 页活动 1上海地区某日 14 时气温分布如下图： 2上海地区此时气温的分布规律是：城区高、四周低(或由市区 向郊区递减 )。造成的原因是城市“热岛效应”。具体说是由于城市人 口集中并不断增多，工业发达，居民生活、工业生产和汽车等交通工 具每天要消耗大量的煤、石油、天然气等燃料，释放出大量的人为热， 因而导致城市的气温高于郊区。 3上海属亚热带季风气候，P点夏季的盛行风向为东南风。若仅 考虑本地区的气温分布和气压的关系，P 点此时近地面的风向为偏北 风。