一、 核心考點(diǎn)(表1)
二、知能構(gòu)建(圖1)
三、圖表剖析
1.大氣的受熱過程(圖2)
(1)兩個(gè)來源。①大氣增溫最根本的能量來源:太陽輻射。②近地面大氣熱量的主要、直接來源:地面輻射。
(2)兩大過程。①地面的增溫:大部分太陽輻射透過大氣射到地面,使地面增溫。②大氣的增溫:地面以長波輻射的形式向大氣傳遞熱量。
(3)兩大作用。①大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用。表現(xiàn)形式:選擇性吸收、散射和反射。削弱強(qiáng)度:太陽輻射中能量較弱的紫外線被臭氧吸收;紅外線被水汽和二氧化碳吸收。能量最強(qiáng)的可見光透過大氣照在地面,被地面吸收。波長較短的藍(lán)紫光易被散射。云層的反射削弱作用較強(qiáng)。②大氣對(duì)地面的保溫作用。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)。保溫作用主要在于大氣逆輻射將熱量還給地面。
2. 熱力環(huán)流
(1)形成原因。太陽輻射能緯度分布不均,造成高低緯度間溫度差異。
(2)常見的熱力環(huán)流。
①海陸風(fēng)(圖3)。白天在太陽照射下,陸地增溫快,氣溫比海上高,空氣膨脹上升,高空氣壓升高,空氣由陸地上空流向海洋上空;近地面陸地形成低氣壓,海洋上空因有空氣下沉,形成高氣壓,使近地面空氣由海洋流向陸地,形成海風(fēng)(圖a)。夜間,陸地降溫快,氣溫比海上低,空氣冷卻收縮,地面氣壓比海面高,使近地面空氣由陸地吹向海洋,形成陸風(fēng)(圖b)。
②山谷風(fēng)(圖4)。白天,山坡接受太陽輻射強(qiáng),空氣增溫強(qiáng)烈,暖空氣沿坡爬升,形成谷風(fēng)(圖c);夜間因山坡空氣迅速冷卻,密度增大,因而沿坡下滑,流入谷底,形成山風(fēng)(圖d)。
③城市風(fēng)(圖5)。城市人口集中,工業(yè)發(fā)達(dá),居民生活、工業(yè)生產(chǎn)和交通工具消耗大量的煤、石油、天然氣等燃料,釋放出大量的人為熱,因而導(dǎo)致城市氣溫高于郊區(qū),使城市猶如一個(gè)溫暖的島嶼,人們稱之為“城市熱島”。由于城市熱島的存在,引起空氣在市區(qū)上升,在郊區(qū)下沉,下沉氣流又從近地面流向城市中心,在市區(qū)和郊區(qū)之間形成了小型的熱力環(huán)流,稱為城市風(fēng)。
3.大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng)
大氣的水平運(yùn)動(dòng)稱之為風(fēng),形成風(fēng)的直接原因是水平氣壓梯度力,水平氣壓梯度力垂直于等壓線,并指向低壓。高空風(fēng)向只受到水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的影響,近地面風(fēng)向還要受到摩擦力的影響,最終風(fēng)向斜穿等壓線指向低壓。水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力對(duì)風(fēng)向的影響如表2所示。
四、技巧點(diǎn)撥
1.等壓線彎曲狀況判斷熱力環(huán)流過程
在熱力環(huán)流形成的等壓面上,向上凸的地方為高壓,下凹的地方為低壓,氣壓高低是指同一水平面(海拔高度)上的比較,而在垂直方向上,海拔越高,氣壓越低,因?yàn)樵较蚋呖?,空氣密度越小?/p>
根據(jù)等壓面的分布,如圖6所示,同一高度面上a處等壓線向上凸出,說明該處氣壓較高,而處于同一高度的b處氣壓較低,因?yàn)閍>c,c=d,而d>b,所以a>b。A處氣壓較低,B處氣壓較高,A、B兩處的氣壓差異是地面熱力性質(zhì)差異引起空氣的上升、下沉運(yùn)動(dòng)所致。
2.風(fēng)向的確定
風(fēng)向指風(fēng)的來向,即風(fēng)從哪個(gè)方向來,就用它的來向命名風(fēng)向。例如,我國東部地區(qū)夏季風(fēng)從東南方向吹來,因此說夏季吹東南風(fēng);冬季風(fēng)從西北方向吹來,所以說冬季吹西北風(fēng)。
第一步,在等壓線圖(圖7)中,畫出過該點(diǎn)并垂直于等壓線的虛線箭頭(由高壓指向低壓,但并非一定指向低壓中心)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(zhuǎn)30°~45°角,畫出實(shí)線箭頭,即為經(jīng)過該點(diǎn)的風(fēng)向。
五、 典題精練
(2015年浙江卷)逆溫是在一定條件下出現(xiàn)的氣溫隨高度上升而升高的現(xiàn)象。某校氣象興趣小組在十月下旬晴朗的夜晚對(duì)我國南方山區(qū)谷地進(jìn)行逆溫測定。圖8為該小組多次觀測所得的逆溫時(shí)空變化平均結(jié)果。完成1~2題。
1.下列關(guān)于該地逆溫特征的描述,正確的是:
A.逆溫強(qiáng)度接近地面較大,向上減小
B.逆溫強(qiáng)度午夜達(dá)到最大,后減弱
C.逆溫現(xiàn)象日落前出現(xiàn),日出前消失
D.強(qiáng)逆溫前半夜增速慢,后半夜降速快
2.造成逆溫層上界峰值在時(shí)間上滯后于強(qiáng)逆溫層上界峰值的主要原因是:
A.大氣吸收地面輻射存在晝夜差異
B.大氣散射反射在高度上存在差異
C.空氣上下熱量傳遞存在時(shí)間差異
D.下墊面反射率在時(shí)間上存在差異
【解析】第1題,根據(jù)圖中曲線逆溫上界、強(qiáng)逆溫上界判斷,逆溫強(qiáng)度接近地面較大,向上減小,A對(duì)。一天中氣溫最低時(shí)在日出前,所以逆溫強(qiáng)度日出前達(dá)到最大,后減弱,B錯(cuò)。逆溫現(xiàn)象日落后出現(xiàn),日出后一般逐漸消失,C錯(cuò)。讀圖可知強(qiáng)逆溫前半夜增速快,后半夜降速慢,D錯(cuò)。第2題,造成逆溫層上界峰值在時(shí)間上滯后于強(qiáng)逆溫層上界峰值的主要原因是地面輻射是大氣的主要直接熱源,空氣上下熱量傳遞存在時(shí)間差異,C對(duì)。與大氣吸收地面輻射存在晝夜差異,大氣散射反射在高度上存在差異,下墊面反射率在時(shí)間上存在差異無關(guān),A、B、D錯(cuò)。
【點(diǎn)撥】逆溫是在一定條件下出現(xiàn)的氣溫隨高度上升而升高的現(xiàn)象,通過讀圖,要注意到圖中實(shí)線表示強(qiáng)逆溫,相對(duì)來說虛線逆溫較弱。對(duì)流層氣溫隨海拔升高而降低,出現(xiàn)逆溫主要是近地面降溫太快,出現(xiàn)下冷上暖的穩(wěn)定的大氣結(jié)構(gòu)。白天有太陽輻射時(shí),地面增溫,逆溫逐漸消失。所以逆溫最強(qiáng)時(shí)在日出前后。地面輻射是大氣的主要直接熱源,熱量的傳遞有時(shí)間差異,所以距離地面近的強(qiáng)逆溫層先到達(dá)峰值。