【三轮突破】大气环流、大气受热过程、气象中的效应

1.气压带和风带及其位置偏移带来的影响

(1)对气候的影响(以北半球为例)

(2)对水文的影响：影响河流的汛期，如热带草原气候区夏季多雨，易形成夏汛；地中海气候区冬季多雨，易形成冬汛。

(3)对生物的影响：影响植物的枯荣，如东非高原草类湿季丰茂、干季枯黄；影响动物的迁徙。

(4)对海洋航行的影响：气压带、风带的分布会影响洋流的流向，进而对海洋航行产生巨大的影响。在海洋航行中尽可能做到顺风顺水。

2.季风环流对气候的影响

【真题链接】

[2023·全国乙卷，37(2)]阅读图文材料，完成问题。

夏威夷岛海拔2 400米以上区域常年受副热带高压控制，1 800米以下区域受信风控制。下图示意夏威夷岛位置与地形。

从大气环流角度，分析该岛人为排放的二氧化碳对观测数据未构成明显干扰的原因。(8分)

答案　人为排放的二氧化碳主要源自较低海拔(1 800米以下)区域，受信风控制易扩散。观测站海拔高于3 000米，受副热带高压的下沉气流控制，较低海拔区域人为排放的二氧化碳难以向观测站扩散。

解析　由图可知，村镇大部分位于海拔600米以下的沿海地区，人为排放的二氧化碳又以村镇为中心，而图中显示观测站处于3 000米以上的高海拔地区，根据材料所给出的“该岛海拔2 400米以上区域常年受副热带高压控制，1 800米以下区域受信风控制”信息可知，人为排放二氧化碳的集中区和观测站分别受到信风和副热带高压控制。稳定的信风有利于人为排放的二氧化碳在水平方向上的输送与扩散，使排放出的二氧化碳难以在岛上长时间停留而造成聚集；副高大范围下沉气流则为人为排放的二氧化碳在垂直方向上的运动设定了上边界，使排放出的二氧化碳难以向上扩散到2 400米以上的高海拔地区，从而不对观测造成明显干扰。

1.大气受热过程

(1)大气对太阳辐射的削弱

削弱方式

特点

吸收

具有选择性：紫外线被臭氧吸收；红外线被CO2、水汽等吸收；可见光很少被吸收

散射

光线在遇到空气分子等粒子时，会产生改变方向的散射现象。粒径小的物质散射能力更强，粒径大的物质散射不具有选择性

反射

云层越厚，反射越强

(2)大气对地面的保温作用

①大气中的CO2、水汽等吸收地面辐射(长波的红外线)，避免了地面辐射大量散失到宇宙空间；②以大气逆辐射的形式把部分热量返还给地面，弥补了地面辐射的散失。

2.解释自然现象

(1)气温的高低

角度

因素

具体表现

到达地面

的太阳辐

射的多少

纬度

纬度低，太阳高度大，气温高

地势

海拔高，大气稀薄，光照强，白天气温高

天气状况

晴天白天光照强，气温高

日照时间

夏季白昼长，气温高

大气对地

面辐射的

吸收能力

大气密度

海拔高，空气稀薄，保温效果差，气温低

大气成分

大气中水汽、二氧化碳含量多，吸收的地面辐射多，气温高

(2)地面温度的高低，白天主要分析地面吸收太阳辐射的多少，夜晚主要分析大气逆辐射强弱，主要考虑因素如下：

因素

具体表现

太阳高度

太阳高度大，太阳辐射集中，地温高

反射率

反射率大(冰雪＞裸地＞草地＞林地＞湿地、水域)，吸热少

比热容

比热容大，升温慢，白天气温低(水域＞砂石)

大气逆辐射

夜晚大气逆辐射强(弱)，地面损失热量少(多)，地温偏高(低)

(3)大气的保温作用由大气逆辐射来实现，常用其强弱解释夜晚的自然现象

3.原理的应用

(1)夏季园林绿化中对新栽花木上覆黑色遮阳网，目的是削弱太阳辐射。

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(2)采用塑料大棚发展反季节农业，利用玻璃温室育苗等。太阳短波辐射可以透过玻璃或塑料薄膜进入棚内或室内，被地面吸收，而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃把热量传递出去，塑料薄膜或玻璃还阻止了空气对流、热传导，从而使热量保留在塑料大棚或玻璃温室内。

(3)人造烟雾、浇水防冻。秋冬季节，我国北方地区常用人造烟雾来增强大气逆辐射，减轻农作物的冻害程度；浇水可加大土壤的比热容，减小降温幅度，减轻冻害；通过释放水的潜热提高气温；可以增加空气湿度，增强大气逆辐射；水汽凝结释放热量。

(4)果园中铺沙或鹅卵石不但能减轻土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。

【真题链接】

(2022·1月浙江卷，24～25)大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。下图为我国某城市大气散射辐射日变化图。完成1～2题。

1.有关该城市大气散射辐射强弱的叙述，正确的是(　　)

①夏季大于冬季　②郊区大于城区

③冬季大于夏季　④城区大于郊区

A.①② B.①④ C.②③ D.③④

答案　B

解析　据图可知，北京时间9～15时，太阳高度角大，大气散射辐射强，说明大气散射辐射与太阳高度呈正相关，故大气散射辐射夏季大于冬季，①正确，③错误；又据图可知，阴天云层厚，大气透明度低，大气散射辐射强，说明大气散射辐射与大气透明度呈负相关，城区比郊区污染较严重，大气透明度低，大气散射辐射城区大于郊区，故②错误，④正确。

2.下列现象与大气散射作用密切相关的是(　　)

①晴天天空多呈蔚蓝色　②朝霞和晚霞往往呈红色　③深秋晴天夜里多霜冻

④雪后天晴阳光特别耀眼

A.①② B.①④ C.②③ D.③④

答案　A

解析　在太阳辐射的可见光中，波长较短的蓝色光最容易被散射，所以晴朗的天空呈现蔚蓝色，①正确；日出和日落的时候，太阳光要穿过较厚的大气层才能到达地面，波长较短的蓝光、青光、紫光大部分已被上层大气散射掉了，到达近地面大气时只有波长较长的红光、橙光、黄光，故朝霞和晚霞往往呈红色，②正确；秋冬季节出现霜冻，与晴朗的夜晚云量少、大气逆辐射弱有关，与大气散射无关，③错误；雪后天晴阳光特别耀眼是因为云层少，大气透明度高，大气对太阳辐射的反射、散射、吸收作用少，不只是散射作用，④错误。

1.城市效应

(1)热岛效应：城市中机动车辆、工业生产及居民生活等向外排放大量的热量；城市地面硬化、绿地和水域减少，使城区气温高于郊区。

(2)混浊岛效应：城区大气中的污染物比郊区多，造成城区接收到的太阳辐射少于郊区，城区日照时数减少，能见度小于郊区。

(3)雨岛效应：受热岛效应和混浊岛效应的影响，城区降水多于郊区。

(4)干岛效应：城区地面硬化，蓄水能力下降。

(5)雾岛效应：城区颗粒污染物增加，凝结核过多，引起雾日增加。

2.其他效应

(1)狭管效应：气流由开阔处流入峡谷时，风速增大；空气流出峡谷后，风速会减缓。

(2)岬角效应：因陆地向海中突出造成气流辐合，风力明显增强，波浪增强。

(3)温室效应：大气中的温室气体对地球的保温作用。

(4)阳伞效应：大气污染物(颗粒物、灰尘)对太阳辐射的削弱作用而引起的地面冷却效应。

(5)施肥效应：大气中的二氧化碳浓度升高，植物的光合作用会增强，使植物的生产效率提高。

(6)盆地效应：炎热的夏季，盆地或谷地内部，常因地势低，空气密度大，减少了地面热量散失，加之周围高、中间低的地势不易散热，使气温升高。在寒冷的冬季，常因冷空气密度大，在重力作用下顺山坡下滑至洼地底部汇集，使底部气温低于周围坡地。

(7)焚风效应：带有水汽的暖湿气流在迎风坡形成地形雨；在背风坡下沉，由于海拔变低导致气温升高，空气变得干燥。

(8)屏障效应：高大的山系或面积较大的高原，往往对冷空气或暖空气移动起到阻碍作用，从而影响不同坡向的温度高低。

(9)高原效应：高原空气密度小、尘埃和水汽少，白天到达地面的太阳辐射强，气温上升快；夜间大气的保温作用弱，导致昼夜温差大。

(10)大湖效应：冷空气遇到大面积未结冰的水面(通常是湖泊)，从而得到水汽和热能，在向风的湖岸形成降水的现象，通常是以雪的形式出现。

(11)冷岛效应：夏季绿洲的最高气温比其毗邻的沙漠、戈壁低很多，水分蒸发量少。绿洲昼夜均比附近的沙漠、戈壁气温低，相对于周围环境(戈壁或沙漠)，绿洲是冷源和湿源。谭老师地理工作室综合整理

【高考曾这样考过】

[2023·山东卷，17(1)(2)]阅读图文资料，完成下列要求。(8分)

为研究某地焚风的发展变化，研究人员在该地设A、B两处气象观测点进行观测(图1)。图2为某年1月28日在A观测点获取的气象数据。另据B观测点数据显示，当日地方时14：00左右该处出现一个锋面，停留了一段时间后，15：30左右开始移动。

(1)指出A观测点焚风出现的时间(地方时)。(2分)

(2)分析AB段地形对焚风发展变化的影响。(6分)

答案　(1)7～8点之间（要求写到具体时间）。

(2)偏北方向的气流翻越北部山地后，在下沉过程中形成干热的焚风；经过AB河谷，狭管效应使风速增大；到达下游地区，地形开阔，风速减小。

解析　第(1)题，读图1并结合所学焚风相关知识可以推知，若A处出现焚风，则风向应为北风。故结合图2中风向变化可得，A观测点出现焚风的时间为地方时7～8点之间。第(2)题，读图1可知，AB段地形为由狭长到开阔的河谷。对焚风发展变化的影响包括风向和风速两方面。焚风风向受AB段南北向河谷的影响，进入河谷后转为偏北风；在通过AB段狭长河谷时，受狭管效应和下坡加速的影响，风速增大；在到达B附近开阔河谷时，空气辐散，风速减小。

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注：本文由谭老师地理工作室综合自我们都爱地理、中学地理研究、中学地理课、匠心地理、轻轻松松学地理、高考地理、讲地又讲理、老丁侃地理、星球地理、如此这般学地理等各地理公众号或文中水印等，在此一并致谢！若引用不当可以随时文末留言联系注明来源或删除，点击阅读原文，获取更多内容。

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