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21冷热不均引起大气运动

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  1.本节内容与物理等相关学科有着密切的联系,例如大气的热胀冷缩、大气对太阳辐射的反射和吸收、大气水平运动方向的受力分析等等。因此学习过程中应充分利用新旧知识联系法,利用我们已经掌握的相关学科的知识来帮助理解大气的受热过程和大气运动特征。
  【例1】读大气受热过程示意图,回答下列问题。


大气受热过程示意图

  (1)图中字母代表短波辐射的有__________。
  (2)图中字母C和D都属于大气辐射,它们占大气辐射总量比重较大的是__________。
  思路:物理学告诉我们,任何物体都要向外辐射能量,物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之则相反。由于地面和大气的温度比太阳低得多,所以地面辐射和大气辐射的波长比太阳辐射长得多。相对于太阳短波辐射来说,地面辐射和大气辐射都为长波辐射。字母C和D都属于大气辐射,但由于地球大气层密度近地面高于高空,所以指向地面的大气逆辐射强于指向宇宙空间的大气辐射。从上题的分析过程中可以看出,物理学的相关知识是分析理解大气受热过程的基础。同样的道理,热力环流的成因与大气运动方向的确定,也离不开物理学知识。
  答案:(1)AE(2)C
  【例2】读下面由温度差异引起的等压面分布示意图,回答问题。

  (1)甲、乙、A、B四点气压由高到低的排列顺序是_____________________。
  (2)甲乙两地温度较高的是___________。
  (3)近地面风向为___________。
  思路:一般来讲,气压高低的比较是指同一水平面上的点而言的。就同一地点不同高度的点来说,低处的气压一般要大于高处。以等压面作为参考对象,10km高空A点气压高于等压面,B点气压低于等压面,所以高空同一水平面上气压A大于B。对于热力环流来说,近地面和高空气压正好相反。地面为高压,高空则为低压;反之亦然。因此可以推知近地面甲为低压,乙为高压,甲处温度较高,风向由乙吹向甲。解答本题的关键是图中10km暗指A、B两点位于高空,把握不好这一点就容易出错。
  答案:(1)乙、甲、A、B(2)甲(3)由乙吹向甲
  2.各种地理要素是互相联系、互相影响的,在不同的前提条件下,就会形成不同的地理现象。基于这一认识,在学习过程中可以按知识相互之间的内在联系,把知识点有机地结合起来,编织成网,使之系统化。既有利于记忆,又便于运用联系思维分析问题。例如,大气水平运动的成因及其方向可以总结如下:

  从以上示意图可以看出,大气水平运动的原动力是水平气压梯度力,而近地面大气水平运动的方向则受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同影响。只在水平气压梯度力一种力的作用下,风向垂直于等压线并指向低压,这种风只在空气质点做水平运动的初始状态存在。风一旦运动,马上受到地转偏向力的影响,风向随着偏转,当地转偏向力与水平气压梯度力大小相等、方向相反时,二者合力为零,风向平行于等压线匀速运动。这种风仅在高空摩擦力很小甚至可以忽略不计的状况下存在。在摩擦力的作用下,近地面的风与等压线成一夹角。摩擦力越大,夹角越大。
  3.本节知识是后续内容学习的基础,基础性强,理论性强。一方面,要从太阳辐射、地面辐射、大气辐射和热力环流等基本概念和基本原理人手,夯实基础。另一方面,要结合生活中的地理事物和现象来理解和把握枯燥的理论知识。例如,热力环流是大气运动最简单的形式,也是最基本的形式。除了课本活动内容中列举的海陆风以外,山谷风、城市风等地理现象都是热力环流的具体体现。结合这些生活中的地理现象来理解热力环流,可以使枯燥的理论知识具体化、简单化。
  【例3】由于城市人口集中,工业发达,释放出大量的人为热,导致城市气温高于郊区,从而引起城市和郊区之间的小型的热力环流,称之为城市风。读城市风示意图,回答下面问题。

  (1)市区与郊区相比,近地面(  )
    A.气温高,气压高        B.气温高,气压低
    C.气温低,气压低         D.气温低,气压高
  (2)如果要在图中布局化工厂,为了减少城市风对市区空气的污染,应选择(  )
    A.甲      B.乙      C.丙      D.丁
  (3)根据城市风的原理,今后城市造林的重点应该在(  )
    A.市区     B.郊区     C.远郊     D.农村
  思路:由于城市人口集中,工业发达,释放出大量的人为热,因此市区气温比郊区高,空气受热上升,近地面气压低于郊区。近地面城市风由郊区吹向市区,为了防止城市风把污染物带入市区,在只考虑城市风的前提下,新建化工厂应该布局在城市风环流之外。郊区是城市风吹向市区的必经之路,若在郊区植树造林,对于改善城市大气质量有很大帮助。
  答案:(1)B (2)C (3)B
  4.利用图文结合的方法来理解热力环流的原理。首先是气压的高低。温度高的地方近地面形成低压,高空形成高压;温度低的地方正好相反。如右图所示,A地冷却,空气收缩下沉,形成高压,相对应的高空A/点形成低压。同理,B点受热形成低压,相对应的高空B/点形成高压。但B/点的高压并不是说其气压值比B点要高,而是相对于同一水平面上的A/ 和C/点来说的。其次是大气运动的方向,在垂直方向上,空气总是受热上升,冷却下沉;在水平方向上,空气总是由高压流向低压。再次是等压面的凸向与气压高低的关系。上凸为高压,下凹为低压。如上图B/点等压面上凸,说明B/点在同一水平面上为高压。因为同一地点海拔越高气压越低,高空A/、B/、C/三点相比,B/点气压高于其上空的等压面,而另外两点则低于同一条等压面,所以B/点为高压。


作者:along 来源:本站原创 发布时间:2004年12月18日
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