地球上的大气单元同步学习指导 2011年高考复习专题
单元概述
大气是地球自然环境最活跃的部分,它对地理环境产生着深刻的影响。同时大气环境还与人类的生活、生产息息相关,一方面不同的天气和气候条件对人类产生了不同的影响,另一方面人类的生产生活也在影响着大气环境,大气环境保护已经成为全球普遍关注的的焦点问题。
本单元主要分为三个大部分。一是大气的物理状况,包括大气的热状况等,这部分知识是学习其他章节的基础。二是大气的运动,包括大气运动产生的原因,以及在小尺度上形成的天气系统和在大尺度上形成的各种气候类型,这是本单元的重点内容。三是全球气候变化,在这一单元中重点学习的是全球变暖的危害和治理,应该说这是学习本单元的落脚点。
这一章的知识在学习过程中同学们应把握住以下两点,一是这一章中有众多的地理原理,对于这些原理首先要理解其含义,不能死记硬背,重点是原理的应用,题目大多是设立一个新的地理情景,要求你来灵活运用地理原理。二是关注社会的“热点”和地理学的一些前沿知识,象“厄尔尼诺”、温室效应、低碳生活等,都是这一章知识在生活中的体现。
知识结构
重难点解析
大气热力作用的过程
首先应该理解大气的热力作用是由一系列的热传递和热交换过程组成的。这其中最重要的是三种辐射(太阳辐射、地面辐射、大气辐射)和两种作用(大气对太阳辐射的削弱作用、大气对地面的保温作用)。它们之间的关系如下图所示:
大气热力作用原理的应用
运用大气热力作用原理包括大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用,运用这些原理可以分析、解决很多实际问题。
白天阴天的时候为什么比较冷?这是大气的反射作用所造成的,厚厚的云层反射了大量的太阳辐射,所以气温较低。
天空为什么是蓝色的?这是由于大气的散射作用造成的,由于蓝色光的波长最接近空气分子的直径,所以最容易被散射。
日出前的黎明和日落后的黄昏天空为什么仍然是明亮的?这也是由于散射作用造成的,散射作用将太阳辐射的一部分能量,射向四面八方,所以在黎明和黄昏虽然看不见太阳但天空仍很明亮。
霜冻为什么出现在晴朗的早晨?这是由于晴朗的夜晚大气的保温作用弱,地面热量迅速散失,气温随之降低。
夜晚阴天为什么不太冷?这是由于阴天时大气的保温作用强,减少了热量的散失,从而形成的。
月球表面的昼夜温差为什么比地球表面大得多?由于月球的体积和质量都比地球小得多所以月球表面没有大气层。白天大气对太阳辐射的削弱作用,使地球表面的温度低于月球表面;夜晚大气对地面的保温作用又使地面的温度高于月球表面。这就减小了地球表面的昼夜温差,使其更有利于生物的生存。
二氧化碳增多为什么会引起地面的温室效应增强?二氧化碳的作用是大量吸收红外线。二氧化碳浓度的增高,使大气吸收地面辐射的能力增强,从而增加了大气的逆辐射,导致全球气温的升高。
利用地膜覆盖技术为什么能使种子提前发芽?所谓地膜覆盖,就是在播种之后的耕地上覆盖上一层塑料薄膜,太阳的短波辐射(可见光)可以透过塑料薄膜照射到地上,地面的长波辐射(红外线)被塑料薄膜挡住,从而提高了地表的温度和湿度,促进了种子的发芽。农业上所使用的温室大棚基本原理也是如此的。
青藏高原为什么是我国太阳辐射最强地区?青藏高原的海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,所以太阳辐射强。
热力环流的基本原理及应用
冷热不均是引起大气运动的根本原因。
太阳辐射在地球表面分布不均,造成高低纬度之间冷热不均,引起空气的垂直运动,导致同一水平面上的气压差异,是产生大气运动的根本原因。
地面受热增温,空气膨胀上升,质量上移,密度减小,近地面形成低压区,而上空因空气密度增大,形成高气压(注意:气压的高低都是指在同一高度上相比较而言;在同一气柱内永远是随高度增加气压降低)。地面冷却降温,空气收缩下沉,质量下移,近地面形成高气压,上空则形成低气压。同一水平面上的气压差异,又引起了大气从高压向低压方向的水平运动。这种由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流。它是大气运动的最简单形式。
热力环流在自然界存在的非常普遍,运用这一原理可以解释很多的地理现象:
A B C
山谷风:白天山顶的气温高于谷地,在山顶和谷地间形成热力环流,近地面的风向是由山谷刮向山顶的;到了夜晚山顶的热量散失的快,山顶气温低于山谷,热力环流的方向改变,近地面由山顶刮向山谷。(图A所示为白天的山谷风)
海陆风:由于海陆热力差异的原因,白天陆地的气温较高,海洋的气温低,形成热力环流,近地面风向由海洋刮向陆地;而夜晚海洋的气温较高,陆地的气温较低,近地面风向由陆地刮向海洋。(图B所示为夜晚的海陆风)