高空大氣運動問題探析

河北省定州市李親顧中學（073009） 陸建設(shè) 陳平英

地表冷熱不均導致大氣熱力環(huán)流，由于大氣運動狀況不同，把對流層大氣分為近地面大氣運動和高空大氣運動兩種模式。近地面大氣運動師生關(guān)注度高，考試頻率大，學生對常見基本考點爛熟于心，輕車熟路。高空大氣運動隱藏于喧囂之外，關(guān)注度較低，常常成為失分的黑洞。筆者精選習題，細致分析，總結(jié)模式，歸納如下。

一、高空和近地面氣壓中心分布是相反的

若近地面氣溫高，氣流上升，形成低壓，則對應高空形成高壓；若近地面氣溫低，氣流下沉，形成高壓，則對應高空形成低壓。由等值線彎曲判斷大小規(guī)律，高空等壓面和近地面等壓面的凸凹方向是相反的。

要注意的是，比較氣壓高低，是在同一高度面上進行的。在垂直方向上，高空氣壓肯定比低空氣壓低，不必去比較氣壓高低。

圖1陰影部分表示林地、空白部分表示均質(zhì)裸地。若此時反映的是北半球中緯度某地區(qū)的冬季情況，據(jù)此分析回答1～2題。

圖1

1. 圖中甲、丙兩處的風向分別是

A. 西北風和東南風 B. 西風和東風

C. 東南風和西北風 D. 西南風和東北風

2. 下圖中正確表示圖1乙處等壓面圖的是

圖2

答案：1、A 2、C

解析：北半球中緯度自然植被為落葉闊葉林。冬季落葉，對光照影響不大，因而裸地和林地得到熱量相差不大。但冬季風力強勁，對氣溫影響大，林地因背風而氣溫稍高。林地氣溫高氣流上升形成低氣壓，水平氣壓梯度力由裸地指向林地，受地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的共同作用，可推知風向。因而，1題答案為A。

林地近地面形成低氣壓，高空形成高氣壓。等壓面向下凸出為低壓，向上凸出為高壓。因而，2題答案為C。

二、高空風向與等壓線平行

高空大氣運動主要受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的作用，摩擦力較小，可以忽略不計。風向與等壓線平行，北半球風向在水平氣壓梯度力的右側(cè)，南半球在水平氣壓梯度力的左側(cè)。

北半球中緯度高空，一架飛機自東向西飛行，飛機左側(cè)是高壓，右側(cè)是低壓。據(jù)此回答3～4題。

3. 飛機飛行方向與風向的關(guān)系是

A. 順風飛行 B. 逆風飛行

C. 風從南側(cè)吹來 D. 風從北側(cè)吹來

4. 飛行員發(fā)現(xiàn)陽光從右前方射入機艙內(nèi)，則此時可能是

A. 太陽直射點在北半球，黃昏時分

B. 太陽直射點在南半球，黃昏時分

C. 太陽直射點在南半球，清晨時分

D. 太陽直射點在北半球，清晨時分

答案：3、B 4、A

解析：題意可知，飛機左側(cè)為高壓，右側(cè)為低壓，也就是飛機南側(cè)為高壓，北側(cè)為低壓，高空中風向和等壓線平行，該地高空此時風向為正西方。因而，3題答案為B。

陽光從機艙右前方射入，也就是飛機的西北方向，應該為日落方位，黃昏時分。日落方位偏北，因而太陽直射點在北半球。因而，4題答案為A。

圖3是北半球500百帕等壓面天氣圖。讀圖回答5～6題。

圖3

5. 等壓面上A點的風向應是

A. 東北風 B. 東南風 C. 西南風 D. 西北風

6. 這種情況下決定風向的力應是

A. 水平氣壓梯度力和摩擦力的平衡力

B. 水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的平衡力

C. 水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的平衡力

D. 地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的平衡力

答案：5、D 6、C

解析：圖3是北半球500百帕等壓面圖，根據(jù)數(shù)值可知為高空等壓面圖，A點南側(cè)等壓面的海拔高度高于北側(cè)，因而，南側(cè)氣壓值大，水平氣壓梯度力的方向大致為由西南指向東北，北半球地轉(zhuǎn)偏向力向右，風向與等壓面平行，可以確定風向為西北風。因而，5題答案為D。

三、由于高空和近地面高低氣壓中心分布方位相反，因而，高空和近地面風向大致相反

圖4為某地(30°N，20°E)及附近地區(qū)大氣的水平運動俯視示意圖。據(jù)此回答7～8題。

圖4

7. 該地區(qū)大氣運動系統(tǒng)屬于

A. 三圈環(huán)流 B. 季風環(huán)流

C. 熱力環(huán)流 D. 氣旋和反氣旋

8. 影響該環(huán)流強弱變化的主要原因是

A. 氣溫差異 B. 植被狀況

C. 地形地勢 D. 洋流分布

答案：7、C 8、A

解析：由圖例可知陰影部分為城區(qū)，地面的風由郊區(qū)吹向城區(qū)，高空的風由城區(qū)吹向郊區(qū)，可以確定為城市風大氣環(huán)流圖。因而，7題答案為C。

圖5中的箭頭表示北半球某地高空大氣的水平運動方向，讀圖回答9～10題：

圖5

9. 關(guān)于圖中各數(shù)碼說法正確的是

A. ①為高壓中心 B. ②為低壓中心

C. ③吹偏東風 D. ④為槽線

10. 如果只考慮熱力原因，圖中各數(shù)碼的近地面對應點敘述正確的是

A. ①近地面對應點天氣陰雨

B. ②近地面對應點為反氣旋

C. ③近地面對應處出現(xiàn)冷鋒天氣

D. ⑤近地面對應點吹偏南風

答案：9、D 10、C

解析：圖為北半球高空大氣水平運動，①處根據(jù)高空風向和等壓線平行，可以判定該地為低壓中心；同理可知②處為高壓中心；③據(jù)圖可知風向為西北風；④處右側(cè)為高壓，左側(cè)為低壓，④處等壓線向高數(shù)值凸出，可以確定為低壓槽。因而，9題答案為D。

①處高空為低壓中心，近地面則為高壓控制，天氣晴朗；②高空為高壓中心，近地面則為低壓中心（氣旋）；③處上空為偏南風，近地面與高空大氣運動的方向大致相反，因而③處地地面為偏北風，出現(xiàn)冷鋒天氣；⑤處高空為偏南風，近地面應該為偏北風。因而，10題答案為C。

精選習題如下：

圖6分別為“我國某地區(qū)的熱力環(huán)流剖面圖”（上圖）和“該地區(qū)近地面與600米高空垂直氣壓差分布圖”（下圖），讀圖回答1～2題。

圖6

1.下列有關(guān)氣壓分布狀況的敘述，正確的是

A. ②處氣壓低于①處

B. ③處氣壓低于④處

C. 近地面同一等壓面的分布高度①處比②處低

D. 高空同一等壓面的分布高度④處比③處高

2. 下列說法可能的是

A. a地風向為東北風 B. c地風向為西南風

C. b為上升氣流 D. d為陰雨天氣

圖7為“某地區(qū)等壓線分布圖”，讀圖回答3～4題。

圖7

3. 該地可能處于

A. 北半球 B. 南半球

C. 赤道上空 D. 無法判斷

4. 下列說法符合上圖的是

A. 東北氣流為下沉氣流

B. 西北氣流周圍處有上升氣流，為陰雨天氣

C. 高空沒有地轉(zhuǎn)偏向力，風向與等壓線平行

D. 該地此時受低壓控制

圖8為北半球高空等壓線分布示意圖，箭頭為氣流運動方向。讀圖回答下列各題。

圖8

5. 圖中a附近大氣運動，主要受到幾個力的作用

A. 1個 B. 2個 C. 3個 D. 4個

6. a、b對應地面之間的風向為

A. 東南風 B. 東北風 C. 西南風 D. 西北風

7. a、b兩處作比較，正確的是

A. a處氣壓高于b，氣溫a高于b

B. a處氣壓高于b，氣溫a低于b

C. a處氣壓低于b，氣溫a高于b

D. a處氣壓低于b，氣溫a低于b

8. a、b對應地面天氣狀況，敘述正確的是

A. a處近地面為陰雨天氣

B. b處近地面為陰雨天氣

C. a處冷鋒影響明顯

D. a處暖鋒影響明顯

9. 若圖示為南半球白晝、高空氣流運動狀況示意圖，a、b對應地面狀況敘述正確的是

A. a為城市 B. b為城市

C. a為海洋 D. b為陸地

圖9示意某一等高面。M、N為等壓線，其氣壓值分別為PM、PN，M、N之間的氣壓梯度相同。①～⑧是只考慮水平受力，不計空氣垂直運動時，O點空氣運動的可能方向。回答10～12題。

圖9

10. 若此圖表示北半球，PM＞PN，則O點風向為

A.⑥或⑦ B.②或⑥ C.④或⑧ D.③或④

11. 若此圖表示高空等壓面，PM＜PN，則O點風向為

A.③或④ B.②或⑧ C.③或⑦ D.⑥或⑦

12. 近地面，空氣作水平運動時，所受摩擦力與地轉(zhuǎn)偏向力的合力方向

A. 與空氣運動方向成180°角

B. 與空氣運動方向成90°角

C. 與氣壓梯度力方向成90°角

D.與氣壓梯度力方向成180°角

圖10是空間上氣溫為3℃的某等溫面上等高線分布圖（單位m），讀圖回答13～14題。

圖10

13. 根據(jù)熱力環(huán)流原理，圖示近地面

A. ①為海洋，④為陸地

B. ①為谷地，④為山地

C. ①為郊區(qū)，④為城區(qū)

D. ①為陸地，④為海洋

14. 若圖示近地面地勢低平，氣溫為21.5℃，則飛機圖中① ② ③ ④四處飛行時，飛行員感覺最顛簸的是

A. ① B. ② C. ③ D. ④

讀“某地區(qū)1000百帕等壓面上的等高線、等溫線分布圖”（圖11)，此時乙地出現(xiàn)降水天氣。完成15～16題。

圖11

15. 關(guān)于甲地半球位置及近地面氣壓高低的說法，正確的是

A. 北半球、高壓 B.北半球、低壓

C. 南半球、高壓 D.南半球、低壓

16. 造成乙地出現(xiàn)降水天氣的天氣系統(tǒng)是

A. 冷鋒 B. 暖鋒 C. 氣旋 D. 反氣旋

青藏高原夏季為一熱源，相對于四周同一高度的大氣，在高原近地面形成一個熱低壓區(qū)，低壓中心厚度約2.5km。冬季為一冷源，形成一個冷高壓區(qū)，高壓中心厚度約1.0km。與此氣壓場相適應，青藏高原上形成了冬夏盛行風向相反的高原季風現(xiàn)象。圖12陰影部分為沿30°N的部分區(qū)域垂直剖面圖，平行四邊形內(nèi)為與該區(qū)域?qū)?000米高空水平面某時等壓線(單位：hpa)分布狀況，M′、N′是M、N分別對應的地面位置。讀圖 12回答17～18題。

圖12

17. N′與M′相比較，N′處

A. 氣壓較低 B. 氣壓較高

C. 氣溫較低 D. 降水較少

18. 有關(guān)M′、N′兩地的地理現(xiàn)象描述正確的是

A. M′地處在高原夏季風時期

B. M′地處在高原冬季風時期

C. N′地在冬季時氣溫低于同緯度地區(qū)

D. M′地在夏季時氣溫高于同緯度地區(qū)

參考答案：1～5 ACADB 6～10 DDBAA

11～15 CDCAA 16～18 BBA