新教材中图版版地理新导学必修一讲义第2章+第3节 第2课时 热力环流和大气运动及答.docx

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新教材中图版版地理新导学必修一讲义第2章+第3节第2课时热力环流和大气运动及答

第2课时　热力环流与大气运动

学习目标：

1.知道常见热力环流的形式和近地面风向。

2.理解热力环流形成的原理和大气运动的根本原因。

（重点）　3.运用等压线分布图判断近地面或高空的风向和风力大小。

（难点）

1．热力环流

（1）概念：

热力环流是由地面冷热不均引起的大气运动，它是大气运动的最简单的形式。

（2）形成过程

①A地受热，空气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成低气压；D处空气聚集，密度增大，形成高气压。

②B、C地冷却，空气收缩下沉，近地面空气密度增大，形成高气压；E、F处空气密度减小，形成低气压。

③水平运动：

在同一水平面上，空气由高气压区流向低气压区。

[特别提醒]　

（1）垂直方向上的气压值总是近地面大于高空，同一水平面上的气压值是高压大于低压。

（2）气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的，而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。

2．大气的水平运动——风

（1）风的形成过程

⇒

⇒

⇒

（2）风形成的原因

①直接原因：

水平气压梯度力。

②根本原因：

地面受热不均。

（3）高空中的风和近地面的风比较

类型

受力

风向

图示（北半球）

高空中的风

水平气压梯度力和地转偏向力

与等压线平行

近地面的风

水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力

与等压线之间成一夹角

[特别提醒]　

（1）影响风力大小的最直接因素是水平气压梯度力，水平气压梯度力越大，风力越大。

（2）风力大小还要考虑摩擦力的大小，地面障碍越多，阻挡作用越强，摩擦力越大，风力越小。

（3）地转偏向力不影响风力大小，只影响风向，北半球右偏，南半球左偏。

3．大气运动的意义

（1）气温高，气压高；反之，气温低，气压低。

（　　）

（2）热力环流是大气运动的最简单的形式。

（　　）

（3）水平气压梯度力是形成风的根本原因。

（　　）

（4）在同一幅等压线分布图上，等压线密集处风速大。

（　　）

（5）关于近地面风及其力的叙述正确的是（　　）

A．风向与等压线平行

B．水平气压梯度力始终垂直于风向

C．地转偏向力始终垂直于等压线

D．摩擦力方向始终与风向相反

[提示]

（1）×　近地面在水平方向上，气温高、气压低，气温低、气压高。

（2）√

（3）×　水平气压梯度力是形成风的直接原因。

（4）√

（5）D

　热力环流

孔明灯又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛孔明发明的。

当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。

孔明制成会漂浮的纸灯笼，系上求救的信息，其后脱险。

于是后世就称这种灯笼为孔明灯。

问题1　（地理实践力）观察孔明灯，当我们将其点燃后，灯罩内的空气会如何运动？

[提示]　会受热膨胀上升。

问题2　（综合思维）孔明灯里面蕴含着什么样的大气原理呢？

[提示]　热力环流原理。

[归纳总结]

1．理解热力环流的形成，关键抓住以下三点关系

（1）温压关系（如上图中甲、乙、丙三地所示）：

（2）风压关系：

水平方向上，风总从高压吹向低压（如上图中①②③④处风向所示）。

（3）等压面凸凹关系：

近地面与高空的等压面凸起方向相反。

2．常见热力环流形式的图示分析及应用

（1）海陆风

①成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键

②影响与应用

海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。

（2）山谷风

①成因分析——山坡的热力变化是关键

②影响与应用

山谷（小盆地）常因夜间冷的山风吹向谷底（盆地），使谷底（小盆地）内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。

所以，山谷（小盆地）地区不宜布局污染工业。

（3）城市热岛效应

①成因分析——“城市热岛”的形成是突破口

②影响与应用

一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于气流下沉距离之外。

等压面图的判读方法

等压面是空间气压值相等的点组成的面，等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的线。

等压面图表示气压的垂直分布状况，等压线图表示气压的水平分布状况。

（1）在同一地点不同海拔上，海拔越高，气压越低。

如图PA>PE。

（2）在近地面，气温越高，气压越低；气温越低，气压越高。

如图PA

（3）同一水平面上，高压区等压面都向高空凸起，低压区等压面都向低空凹陷，即“凸高凹低”。

（4）同一垂直方向上，近地面和高空的气压区类型相反，即近地面为高压，其高空则为低压。

1．读下图，回答

（1）～

（2）题。

（1）四点中气压最高的是（　　）

A．A点　　　　　　B．B点

C．C点D．D点

（2）有关图中各点大气运动和天气的叙述正确的是（　　）

A．A点为下沉气流

B．高空大气由D点流向B点

C．近地面大气由A点流向C点

D．C点在高压控制下，是晴朗天气

（1）C　

（2）D　[第

（1）题，根据高空等压面的弯曲情况可判断出近地面A和C两地的气压和气温状况。

A处高空等压面向高处凸出，说明A处的气流为上升运动，气温较C处高，气压则较C处低。

第

（2）题，从上题解析可知，A处气温高于C处，气流上升，气压较低；C处气温低，气流下沉，气压较高；水平方向气流从高压流向低压，即近地面气流由C处流向A处，高空气流由B处流向D处。

气流上升的地区往往形成阴雨天气，气流下沉的地区，天气是晴朗的，C处气流下沉形成高压，为晴朗的天气。

]

　大气的水平运动

比较不同力作用下的风向示意图，共同探讨问题。

问题1　（地理实践力）析图总结高空的风和近地面的风在受力上有什么不同？

最终风向有何差异？

[提示]　高空的风受水平气压梯度力和地转偏向力两个力作用，最终风向与等压线平行。

近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力共同作用，最终风向与等压线斜交。

问题2　（综合思维）水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力各有什么特征？

[提示]

（1）水平气压梯度力始终垂直于等压线，由高压指向低压，当单位距离上水平气压差相等时，水平气压梯度力大小不变。

（2）地转偏向力始终与风向垂直。

（3）摩擦力方向始终与风向相反。

[归纳总结]

1．三种不同受力情况对风向的影响比较

受力状况

风向

风压规律

图示

只受水平气压梯度力影响时

风向由高压指向低压且与等压线垂直

风的来向为高压

受水平气压梯度力与地转偏向力共同影响时

风向与等压线平行

在北半球背风而立，右边为高压，左边为低压；南半球反之

受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影

响时

风向与等压线成一个夹角

在北半球背风而立，左前方为低压，右后方为高压；南半球反之

2.风向的应用

（1）判断气压的大小。

顺着风向，气压值越来越小。

（2）判断南、北半球。

向右偏→北半球，向左偏→南半球。

（3）判断近地面和高空（高空忽略摩擦力）。

风向与等压线的关系：

成一夹角（或斜交）→近地面；平行→高空。

（4）判断高压和低压。

观测者背风而立，北半球高压中心位于其右后方，南半球高压中心位于其左后方。

在等压线图上确定某一地点风向的方法

第一步，在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头（由高压指向低压，但并不一定指向低压中心），表示水平气压梯度力的方向。

第二步，确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右（北半球）或向左（南半球）偏转30°～45°角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。

如下图（以北半球为例，单位：

hPa）所示。

在等压线图上判断风向时，可用“左右手法则”，北半球用右手，南半球用左手。

具体方法：

“伸出右（左）手，手心向上，让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是气流偏转方向。

”高空的风向与水平气压梯度力方向垂直；近地面的风向与水平气压梯度力方向成一锐角。

如下图：

2．右图示意某一等高面。

M、N为等压线，其气压值分别为PM、PN，M、N之间的气压梯度相同。

①～⑧是只考虑水平受力，不计空气垂直运动时，O点空气运动的可能方向。

读图，回答

（1）～

（2）题。

（1）若此图表示北半球，PM>PN，则O点风向为（　　）

A．⑥或⑦　　　　　　B．②或⑥

C．④或⑧D．③或④

（2）若此图表示高空等高面，PM

A．③或④B．②或③

C．③或⑦D．⑥或⑦

（1）A　

（2）C　[第

（1）题，若此图表示北半球，PM>PN，则O点风向应考虑两种情况，近地面为⑥，高空由于忽略摩擦力的作用，向右偏转至与等压线平行，即⑦。

第

（2）题，高空空气不考虑摩擦力，所以风向应与等压线平行。

由于不确定此图所在半球，所以在北半球高空应为③，在南半球高空应为⑦。

]

地理实践力——模拟热力环流

请用以下材料模拟大气热力环流，长方形废弃纸盒（长100cm，宽30cm，高40cm）、蚊香、冰块、火柴等。

实验步骤：

1．将长方形废弃纸盒（长100cm，宽30cm，高40cm），正面去掉，留下其他5个面，横放在桌上，让盒子开口的那面，正对观察者；

2．关上门和窗，在纸盒内一端放入点燃的蚊香，另一端放上冰块。

3．观察蚊香烟雾的上升、沿纸盒内顶面的运动。

观察烟雾在玻璃缸内如何飘动，请画出烟雾飘动的简图。

由此试验可以得出什么结论？

[提示]　

结论：

冷热不均是引起大气运动根本原因。

题组1　热力环流

下图为城市热岛环流示意图。

读图回答1～2题。

1．关于城市热岛环流的叙述，正确的是（　　）

A．市区近地面气温高，气压高

B．不利于城市大气污染物的扩散

C．市区降水少于郊区

D．绿化带可以改善市区的大气环境

2．下列减轻城市热岛效应的措施，正确的是（　　）

A．增加城市硬化路面的面积

B．减少城市绿化面积

C．提高空调使用率

D．提高能源利用效率

1.D　2.D　[第1题，城市热岛环流中，市区近地面气温高，气压低，A错。

有利于城市大气污染物的扩散，B错。

市区气流上升，郊区气流下沉，市区降水多于郊区，C错。

绿化带能够吸烟滞尘，可以改善市区的大气环境，D对。

第2题，减轻城市热岛效应，应减少城市硬化路面的面积，A错。

增加城市绿化面积，B错。

应降低空调使用率，C错。

应提高能源利用效率，减少污染气体排放，D对。

]

下图为对流层大气某要素等值面垂直分布图。

据此回答3～4题。

3．若a、b、c、d、e为不同温度值，则气压值的大小比较正确的是（　　）

A．甲>乙>丙>丁

B．乙>甲>丁>丙

C．甲>乙>丁>丙

D．乙>甲>丙>丁

4．若a、b、c、d、e为不同气压值，则甲、乙、丙、丁四地的气流运动方向是（　　）

A．甲→乙→丁→丙→甲

B．丁→丙→甲→乙→丁

C．乙→甲→丙→丁

D．乙→甲→丙→丁→乙

3.C　4.D　[第3题，若a、b、c、d、e为不同温度值，根据气温垂直分布规律可知气温是a>b>c>d>e，由此可知乙地气温高、气压低，甲地气温低、气压高，结合热力环流原理可知四地气压值大小为甲>乙>丁>丙。

第4题，若a、b、c、d、e为不同气压值，则乙地为高压，甲地为低压，根据热力环流原理可知四地气流运动方向为乙→甲→丙→丁→乙。

]

题组2　大气的水平运动——风

下图为某气象科学家绘制的局部地区某时气压分布图（单位：

hPa）。

读图，回答5～6题。

5．图中风速最大的点为（　　）

A．甲　　　B．乙　　　　

C．丙　　　　D．丁

6．甲、乙、丙、丁四点的风向依次是（　　）

A．西北、东北、东南、西北

B．东南、西南、东南、西南

C．西北、东北、西北、东南

D．东南、西南、东南、西北

5.A　6.A　[第5题，从图中可以看出，甲处附近的等压线最密集，水平气压梯度力最大，因而风速最大。

第6题，分别过甲、乙、丙、丁四点作垂直于四点切线的垂线，以垂线为基准北半球向右偏、南半球向左偏30°～45°角，即为风向。

]

教材P49读图

气温低，空气冷却，收缩下沉，近地面形成高压区；气温高，空气膨胀上升，近地面形成低压区。

教材P51思考

1.

2．一般将绿化带布局在气流下沉处以及下沉距离之内，将卫星城或污染较重的工厂布局于下沉气流之外。

教材P52作业题

1．略

2．

（1）白天陆地气温高于海洋，晚上相反。

（2）

（3）白天吹海风，晚上吹陆风。

3.