浙江精品推荐版高中地理 第二章 自然环境中的物质运动和能量交换 232 热力环流与大气的水平.docx
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浙江精品推荐版高中地理第二章自然环境中的物质运动和能量交换232热力环流与大气的水平
第2课时 热力环流与大气的水平运动
【考试标准】
学考要求
考纲细解
学考要求
c
热力环流原理及图示
理解大气热力环流的形成原因及相关应用
a
水平气压梯度力
了解水平气压梯度力的特点
b
风的形成过程
理解风的形成过程
一、热力环流形成的原理
1.大气运动的根本原因:
①太阳辐射在地表的差异分布,造成不同地区气温不同,导致水平方向上的②气压差异,从而引起大气运动。
2.热力环流的形成原理:
地区间③冷热不均→空气垂直运动→同一水平面④气压差异→大气的水平运动。
3.近地面温压关系:
近地面,气温高——气压⑤低;气温低——气压⑥高。
4.气流与气压的关系:
垂直方向上上升气流对应的地面为低压,高空为高压,下沉气流对应的地面为高压,高空为低压。
水平方向上气流总是由高压流向低压。
二、大气的水平运动
1.水平气压梯度力:
是使大气产生水平运动的⑦原动力,是形成风的直接原因,大小与气压梯度成正比,方向⑧垂直于等压线,由⑨高压区指向⑩低压区。
2.地转偏向力:
地转偏向力的方向与物体的运动方向⑪垂直,背风而立北半球向右偏,南半球向左偏,赤道上不偏转。
3.摩擦力:
地面摩擦力的方向与风向⑫相反,大小与距离地面高度成⑬反比,高空可忽略不计。
4.风向:
高空风在⑭水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下,风向与等压线⑮平行。
近地面风的风向与等压线⑯斜交,摩擦力越大,夹角越大。
一、热力环流形成的原理(必考c)
歌曲《军港之夜》的歌词“军港的夜啊,静悄悄……海风你轻轻地吹……”从热力环流的角度分析上面的歌词是否妥当?
提示:
不妥当。
在滨海的海港地区,夜晚时陆地降温快,温度较低,形成高压,而海洋相反,形成低压,空气在水平方向上从高压流向低压,形成陆风,所以歌词中的“海风你轻轻地吹”不妥,应为“陆风你轻轻地吹”。
[探究归纳]
热力环流的形成原理及常见形式
1.热力环流的形成原理
2.热力环流的几种常见形式
热力环流是一种简单的大气运动形式。
海陆热力性质的差异,山谷、山坡的受热不均,人类活动等都可能导致热力环流的形成。
具体分析如下:
(1)海陆风
海风
白天陆地升温快、气温高,形成低压;海洋升温慢、气温低,形成高压,故风从海洋吹向陆地,形成海风
陆风
夜晚陆地降温快、气温低,形成高压;海洋降温慢、气温高,形成低压,故风从陆地吹向海洋,形成陆风
(2)山谷风
谷风
白天山坡升温快、空气膨胀上升、山谷补充形成谷风
山风
夜晚山坡降温快、空气冷却下沉形成山风
(3)城市风
市区与郊区之间的热力环流
城市风环流则是由于城市“热岛效应”(城市工业、居民、交通等释放大量的人为热),使得城市温度比郊区温度高,从而形成的高空大气由城市吹向郊区,近地面大气由郊区吹向城市的环流。
城市规划时,为减轻城市大气污染,将污染严重的工业企业布置在城市风的下沉距离之外,避免大气污染物从近地面流向城市;将卫星城建在城市风环流之外,避免相互污染。
[学以致用]
读下图,回答
(1)~
(2)题。
(1)如果此图为“热力环流侧视图”,则以下说法正确的是( )
A.引起热力环流的原因是地面冷热不均
B.温度:
A>B>C>D
C.热力环流是大气运动最复杂的形式
D.气压:
D>A>B>C
(2)如果此图表示的是“山谷风示意图”,那么上升气流③表示的可能是( )
①白天的谷地 ②白天的山坡 ③夜晚的谷地 ④夜晚的山坡
A.①②B.②③C.③④D.①④
解析 第
(1)题,A处空气冷却收缩下沉,近地面形成高压;B处空气受热上升形成低压。
因此,就气压而言,应是A>B>C>D;就温度而言,应为B>A>C>D。
第
(2)题,在山区,白天山坡上的空气增温强烈,暖空气沿山坡上升,形成谷风;夜晚山坡上的空气因为热量散失快,温度降低幅度大,密度大而沿山坡下沉。
答案
(1)A
(2)B
二、大气的水平运动(必考a、b)
在高层大气中,当风向稳定时,水平气压梯度力与地转偏向力大小、方向的关系如何?
提示:
大小相等,方向相反。
[探究归纳]
风的受力状况和风向
受力状况
风向
图示
只受水平气压梯度力影响
由高压指向低压,与等压线垂直
受水平气压梯度力和地转偏向力影响
风向最终与等压线平行
水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响
风向与等压线斜交
[学以致用]
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。
据此完成
(1)~
(2)题。
(1)若此图表示北半球,PM>PN,则O点风向为( )
A.⑥或⑦B.②或⑥C.④或⑧D.③或④
(2)若此图表示高空等压面,PM A.③或④B.②或⑧ C.③或⑦D.⑥或⑦ 解析 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。 答案 (1)A (2)C 1.关于热力环流的叙述,错误的是( ) A.热的地方近地面形成低压,高空形成高压 B.热力环流是由冷热不均引起的 C.同一水平面上的气压差异是形成大气水平运动的直接原因 D.无论水平方向,还是垂直方向,空气总是从高压流向低压 解析 水平方向空气总是从高压流向低压,垂直方向上的运动是由地面受热不均引起的。 答案 D 2.下图中,不能正确表示热力环流的是( ) 解析 白天陆地增温快形成低压,海洋增温慢形成高压,风从海洋吹向陆地。 答案 C 3.能用热力环流原理解释的现象是( ) A.晴朗天空呈蔚蓝色 B.山地迎风坡降水多 C.阴天时昼夜温差小 D.滨海地区的海陆风 解析 考查了热力环流的形成原理。 热力环流的形成,是由于下垫面性质不均(热力性质差异)导致近地面冷热不均,进而形成热力环流。 滨海地区的海陆风是由于海陆热力性质的差异,导致白天陆地气温较高,气压较低,海洋气温较低,气压较高,风从海洋吹向陆地;夜晚陆地气温较低,气压较高,海洋气温较高,气压较低,风从陆地吹向海洋。 答案 D 下图为北半球等压线图(单位: hPa)。 读图并结合所学知识回答4~5题。 4.如果所示等压线位于近地面,F1、F2、F3为A处空气所受的外力的方向,则F1、F2、F3依次为( ) A.摩擦力、水平气压梯度力、地转偏向力 B.水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力 C.地转偏向力、摩擦力、水平气压梯度力 D.摩擦力、地转偏向力、水平气压梯度力 5.如果所示等压线位于高空,F1为气压梯度力方向,则风向是( ) A.①B.②C.③D.④ 解析 第4题,水平气压梯度力的方向应与等压线垂直,且由高压指向低压,故F1为水平气压梯度力,只有B项符合该要求,所以可以判断B项正确。 第5题,高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用,风向与等压线平行,又因位于北半球,故可以判断④表示的方向正确。 答案 4.B 5.D 6.读“北半球热力环流示意图”,完成下列要求。 (1)A地气温比B、C两地________,气压比B、C两地____________。 D、E、F中,属高压区的是________。 (2)用“→”画出高、低空大气水平运动方向,以正确表示热力环流。 (3)图中M、N两地实际风向分别为________和________。 (4)热力环流是指由于________________而形成的空气环流,它是大气运动的一种________的形式。 (5)从以上可看出,大气水平运动产生的根本原因是______________,直接原因是______________。 答案 (1)高 低 E (2)略 (3)西南风 东北风 (4)地面冷热不均 最简单 (5)太阳辐射能的纬度分布不均 水平气压梯度力 教材P48活动 提示 1.补绘图略。 2.上海地区此时气温的分布规律是: 从市区向郊区气温渐低。 3.如果P地位于上海,则P点的夏季盛行风向为东南风,若仅考虑本地区的气温分布和气压的关系,P点此时近地面风向应从郊区吹向城市。 一、选择题 读某地近地面和高空四点气压图(单位: hPa),回答1~2题。 1.若近地面和高空四点构成热力环流,则流动方向为( ) A.P→O→M→N→PB.O→P→M→N→O C.M→N→P→O→MD.N→M→O→P→N 2.在城市与郊区的热力环流中,能表示城市近地面的点是( ) A.MB.NC.OD.P 解析 第1题,根据图中的海拔可以判断出O、P两点位于近地面;M、N两点位于高空;结合图中的气压高低可以判断出在近地面O为高压,P为低压,风由O吹向P;在高空M为高压,N为低压,风由M吹向N。 第2题,在城市与郊区的热力环流中,城市近地面气温高、气压低,应为图中的P点。 答案 1.B 2.D 3.下列最符合大城市中心与郊区高空等压面示意图的是( ) A.①B.②C.③D.④ 解析 本题主要考查热力环流的有关知识。 城市人口密集、工厂及车辆排热、居民生活用能的释放、城市建筑结构及下垫面特性的综合影响等,使得城区温度远高于郊区,形成热岛效应。 热力环流形势图,如下图所示: 等压线分布状况,如下图所示: 答案 C 4.读某海防战士放哨图,指出其中画得正确的一幅( ) 解析 海陆之间由于热力性质的差异形成海陆风。 白天,地表受太阳辐射而增温,由于陆地土壤热容量比海水热容量小得多,陆地升温比海洋快得多,因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高。 陆地上空气因受热膨胀上升,近地面形成低压中心,风从海洋流向陆地;晚上情况相反。 答案 A (2016·浙江杭州高级中学高二期末)某校地理兴趣小组于夏季的一天对当地一个山谷进行野外考察。 他们根据考察资料绘制了等压面和等温面示意图,箭头表示空气流动方向,教师发现他们已绘制的①②③④信息中,只有一项是正确的。 读图完成5~6题。 5.若图中③信息是正确的,则他们进行测量的时间最可能是( ) A.8: 30~9: 30B.11: 00~12: 00 C.14: 00~15: 00D.22: 00~23: 00 6.甲、乙、丙、丁四点中,夜雨最多的是( ) A.甲B.乙C.丙D.丁 解析 第5题,考查热力环流相关知识。 依据图示信息,若图中③信息是正确的,则谷地气温高,只有出现在夜晚时段,所以D选项正确。 第6题,考查热力环流相关知识。 依据图示信息可知,夜雨一般出现在谷地,气流上升处会形成降水,所以A选项正确。 答案 5.D 6.A 下图为太阳墙工作原理示意图,读图完成7~8题。 7.太阳墙全新空调系统核心组件是太阳墙板,图示太阳墙涉及的地理原理是( ) A.风从高气压吹向低气压B.气流辐合上升 C.热力环流D.大气环流 8.图示气流的动力主要来自于( ) A.气压梯度力B.太阳辐射 C.风能D.地转偏向力 解析 第7题,室内、室外存在气温差异,这样会导致空气的垂直运动,进而导致空气的水平运动,即形成热力环流。 第8题,热力环流形成的根本原因是太阳辐射量存在空间差异。 答案 7.C 8.B 读图,完成下题。 9.图中A、B两点的风向分别是( ) A.西南风 西北风B.东南风 西南风 C.东北风 东南风D.西北风 西南风 解析 因图示区域为北半球,依据气压分布状况,画出A、B两点的水平气压梯度力,让风向向右偏转30°~45°即可得到A、B两点的风向。 答案 A 大气是人类生存的必要条件,大气每时每刻都处在不停的运动和变化之中。 根据所学知识回答10~11题。 10.关于热力环流的叙述,正确的是( ) A.热力环流中气温越低的地方,气压一定越高 B.近地面气温高,空气作上升运动,气压较低 C.近地面大气气温低的地方,高空的等压面向上拱起 D.热力环流是大气运动最复杂的形式 11.下图能正确反映北半球近地面和高空等压线与风向关系的是( ) 解析 第10题,在热力环流中,近地面气温高的地方,空气受热较多,因此会膨胀上升,导致近地面气压较低,该处的近地面等压面向下弯曲,高空则向上拱起;热力环流是大气运动最简单的形式。 第11题,在同一平面上,水平气压梯度力总是由高压指向低压;在北半球,地转偏向力垂直于物体的运动方向向右偏;高空的大气稀薄,摩擦力可以忽略不计近地面风向与等压线成一夹角,且右偏;高空的风向与等压线平行。 答案 10.B 11.A 读“北半球某区域等压线分布图”,回答12~13题。 12.图中①、②、③、④四个箭头中正确表示风向的是( ) A.①B.②C.③D.④ 13.图中①、②、③、④四处风力最大的是( ) A.①B.②C.③D.④ 解析 第12题,图示区域位于北半球,风向应右偏,水平气压梯度力由高压指向低压,故③正确。 第13题,同一幅等压线图上,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大。 答案 12.C 13.C 等压线是某一水平面上气压相同各点的连线。 根据下图回答14~15题。 14.下列四幅等压线图中,P点所在位置风力最大的是( ) 15.B图(北半球)中P地的风向为( ) A.东北风B.东南风C.西南风D.西北风 解析 第14题,由图可知,四幅图的比例尺大小相等。 而两点间水平气压梯度越大则风力越大,在比例尺及气压差相同的情况下,等压线越密则风力越大,结合四幅图中P点所在气压差及等压线的疏密即可判断。 第15题,根据气压值,可判断P地水平气压梯度力的指向,再根据北半球地转偏向力向右偏,可判断风向。 答案 14.C 15.A 二、非选择题 16.下图是某地高空等高面与等压面关系示意图。 读图,完成下列问题。 (1)A、B两地受热的是________,该地空气________;冷却的是________,该地空气________。 (2)图中①~⑤点,气压最高的是________,气压最低的是________。 (3)用“→”完成图中热力环流。 (4)若该热力环流发生于城区与郊区之间,则A、B中代表城区的是________,说明判断的依据。 答案 (1)B 上升 A 下沉 (2)④ ⑤ (3)画图略。 (近地面由A流向B,高空由B地的高空流向A地的高空;垂直方向是A地下沉,B地上升) (4)B B处空气上升,气温高,为城区。 17.读图,完成下列问题。 。 (1)图中箭头V表示A点空气匀速运动方向,此图是________(南、北)半球气压分布图。 (2)F1是________力,与等压线________,且由________气压区指向________气压区。 (3)F2是________力,与风向V________。 (4)F3是________力,与风向V________。 (5)A处与C处相比,风力较大的是________。 (6)画出B、C两点风向。 解析 本题主要考查了近地面风的三个作用力。 水平气压梯度力始终垂直于等压线,并由高压区指向低压区。 地转偏向力始终垂直于风向,北半球向右偏,南半球向左偏。 摩擦力始终与风向方向相反。 风力大小与等压距和等压线的疏密有关。 等压距越大,等压线越密,风力越大。 解答本题的关键是对形成风的三个力的大小、方向及作用的理解。 答案 (1)南 (2)水平气压梯度 垂直 高 低 (3)地转偏向 垂直 (4)摩擦 方向相反 (5)C (6)略
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