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.
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