第2章 第3节 第2课时 热力环流与大气的水平运动.docx

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第2章第3节第2课时热力环流与大气的水平运动

第2课时　热力环流与大气的水平运动

1．了解大气运动的根本原因和直接原因。

2．理解热力环流的形成过程及具体应用。

（重难点）

3．理解水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力对风的影响。

（重难点）

[自主预习·探新知]

教材整理1　热力环流形成的原理

阅读教材P47～P48内容，完成下列问题：

1．大气运动的原因：

太阳辐射在地表的差异分布，造成不同地区气温不同，并导致水平方向上各地间的气压差异，引起大气运动。

2．热力环流的形成（如图）

（2）水平运动：

空气由高气压区流向低气压区，如上图

正误判断：

（1）气温越高，气压越低。

（　　）

（2）空气运动总是从高压区流向低压区。

（　　）

（3）大气运动最简单的形式是大气环流。

（　　）

【提示】　

（1）×　比较气压值的高低要在同一水平面上，气温越高，气压越低；同一地点，海拔越高，气温越低，气压也越低。

（2）×　空气运动包括垂直运动和水平运动。

水平运动即风，总是从高压区流向低压区，垂直运动包括上升和下沉运动，空气运动不一定是从高压区流向低压区。

（3）×　大气运动最简单形式是热力环流。

空气遇冷下沉，近地面形成高压；空气受热上升，近地面形成低压。

在水平方向上，空气由高压区吹向低压区。

教材整理2　大气的水平运动

阅读教材P49上部分，完成下列问题：

1．作用力

（1）水平气压梯度力：

方向垂直于等压线，由高压指向低压，此力是大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接原因。

（2）地转偏向力：

方向与风向垂直，北半球向右偏，南半球向左偏。

（3）摩擦力：

方向与风向相反，大小与距离地面高度成反比，高空可忽略不计。

2．高空风向：

高空大气在水平气压梯度力和地转偏向力的共同影响下，风向与等压线平行。

3．近地面风向：

除了受水平气压梯度力和地转偏向力的影响外，还要受摩擦力的影响，在三个力的共同作用下，风向与等压线之间成一夹角。

正误判断：

（1）等压线密集，水平气压梯度力大，风力大。

（　　）

（2）摩擦力只影响风力大小，不影响风向。

（　　）

（3）海洋上的风往往比陆地上的风大。

（　　）

【提示】　

（1）×　同一比例尺的地图上，等压线密集处，单位距离间的气压差大，水平气压梯度力大，风力大。

不同比例尺的地图上，等压线密集，水平气压梯度力不一定大，风力也不一定大。

（2）×　摩擦力减小风速，也改变风向。

自地面到高空，摩擦力逐渐减小，风向和等压线的夹角也逐渐减小，高空摩擦力为零，风向和等压线平行。

（3）√　风在海洋上运动所受的摩擦力比陆地上小，因此海洋上的风往往比陆地上的风大。

[合作探究·攻重难]

热力环流

和谐社会深入人心，“创造和谐城市”是每个城市追求的目标。

某地理研究性学习小组就“城市热岛”现象展开了研究。

探讨

：

近地面市区和郊区间的气流是如何运动的？

【提示】　市区由于气温高，气流上升，近地面形成低压，郊区由于气温低，气流下沉，近地面形成高压，因此近地面气流（即风）由郊区流向市区。

探讨

：

某学校以“营造绿色城市，呵护地球家园”为主题举行辩论会。

高一某学生提出要在郊区封山育林，来改善市区因地价高，绿化面积少，大气质量差的问题。

这种做法可行吗？

应着重考虑什么条件？

【提示】　可行。

应着重研究城市风的下沉距离，造林应在城市风的下沉距离之内。

1．热力环流的形成——“一个关键，四个步骤”

（1）“一个关键”是确定近地面两点气温的高低。

（2）“四个步骤”

①热上升、冷下沉——近地面气温高的地点，空气受热上升，近地面气温低的地点，空气受冷下沉。

②热低压、冷高压——近地面气温低的地方形成高压，近地面气温高的地方形成低压。

③近地面和高空的气压性质相反——近地面为高压，其高空为低压；近地面为低压，其高空为高压。

④水平气流从高压流向低压。

2．热力环流的常见形式

（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

山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。

所以，山谷地区不宜布局有污染的工业。

（3）城市热岛环流

①成因分析

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在下沉距离之外。

【方法技巧】　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）无论是低空还是高空，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”。

1．读某时我国东部沿海高空等压面示意图，回答

（1）～（4）题。

【导学号：

00040069】

（1）四地气压大小的排序正确的是（　　）

A．D>C>A>B　　　　　B．A>B>D>C

C．C>D>A>BD．C>D>B>A

（2）画出近地面陆地和海平面上的等压面，并用“→”画出图中的热力环流。

（3）该热力环流出现在________（白天或晚上）。

（4）C地附近为居民区，若要在该地建设一化工厂，应布局在E地还是F地？

为什么？

【解析】　第

（1）题，同上地点，越向高处气压越小，故气压值C>A,D>B,同一等压面上气压相同，结合图可知气压值近地面气压与高空气压相反，可知C处为低压，D处为高压，进而得出四地气压的大小顺序为D>C>A>B。

第

（2）题，同一水平面上大气由高压流向低压。

第（3）题，由海陆间热力性质差异和D处气压高于C处气压可知为白天。

第（4）题，化工厂有大气污染，应布局在城市热力环流之外。

【答案】　

（1）A　

（2）画图略（等压面与高空相反，大气的运动方向为C→A→B→D→C）

（3）白天

（4）E　化工厂有大气污染，为避免污染C地居民区，应布局在热力环流之外的E地。

大气的水平运动

材料　北半球海平面等压线的分布状况图（单位：

百帕）。

探讨

：

图中C、D两地的风向如何？

两地中何地风速较大？

判断依据是什么？

【提示】　C地吹东北（偏北）风，D地吹西南（偏南）风。

C地风速较大，理由是C地等压线密集，水平气压梯度力大。

探讨

：

图中虚线E两侧的风向有何不同？

【提示】　西侧（左侧）吹西北（偏北）风，东侧（右侧）吹西南（偏南）风。

风的受力状况与风向

风是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用的结果，其中水平气压梯度力是形成风的直接原因。

受力不同，风的表现也不同，具体如下表所示：

类型

受力状况

风向

风压规律

图示

理想状态的风

只受水平气压梯度力影响

风向由高压指向低压且与等压线垂直

高空的风

水平气压梯度力与地转偏向力共同影响

风向最终与等压线平行

在北半球背风而立，右边为高压，左边为低压；南半球反之

近地面的风

水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响

风向最终与等压线有一个夹角

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．读风的形成示意图，回答下列问题。

（1）该图表示________（近地面或高空）风向图，判断的依据是____________。

（2）此风是在________半球，判断理由是____________________________

_______________________________________________________________。

（3）图中的a表示________，b表示________，c表示________，d表示________。

（4）图中a与等压线关系：

________，并且由________压指向________压；c与风向关系：

________，并且北半球向________偏，南半球向________偏。

（5）图中A、B两地中，风速较大的是________地，原因是_____________

_______________________________________________________________。

【解析】　由图可知，a垂直于等压线，并由高气压指向低气压，应为水平气压梯度力，进而推断b为风向；c与风向垂直，应为地转偏向力；d与b风向相反，应为摩擦力。

由于B处等压线较密集，故风力较大。

【答案】　

（1）近地面　风向与等压线斜交

（2）北　地转偏向力向右偏

（3）水平气压梯度力　风向　地转偏向力　摩擦力

（4）垂直　高　低　垂直　右　左

（5）B　等压线较A处密集，水平气压梯度力较A处大

　冷热不均引起的热力环流

探讨

：

空气做垂直运动的原因是什么？

【提示】　地面冷热不均，引起气流的上升和下沉。

探讨

：

空气做水平运动的原因是什么？

【提示】　同一水平面上的气压差，产生水平气压梯度力，并造成空气的水平运动。

探讨

：

同一水平面上气压高低与等压面凸凹有何对应关系？

【提示】　同一水平面上高压区的等压面上凸，低压区的等压面下凹。

1．明确气流垂直运动与近地面气温高低的关系：

气温高，气流受热上升；气温低，气流冷却下沉。

2．明确气流垂直运动与气压高低的关系：

气流上升，近地面为低压，高空为高压；气流下沉，近地面为高压，高空为低压。

3．明确空气水平运动的方向与气压高低的关系：

空气水平运动总是由高压区流向低压区。

4．明确近地面和高空的气压状况：

近地面的气压状况和高空气压状况相反。

5．明确同一水平面上气压高低与等压面的凸凹关系：

高压区等压面上凸，低压区等压面下凹。

3．读北半球某地近地面与高空气压状况（热力原因形成）示意图，回答

（1）～

（2）题。

（1）关于图示甲、乙、丙、丁四地的说法，正确的是（　　）

【导学号：

00040070】

A．气温：

甲>乙>丁>丙

B．海拔：

丙>丁>甲>乙

C．密度：

乙>甲>丁>丙

D．气压：

甲>乙>丙>丁

（2）此时，图中M地吹（　　）

A．东北风B．东南风

C．西北风D．西南风

【解析】　第

（1）题，在近地面附近乙地的等压面向下凸，说明其为低压，气温较高，空气的密度较小；甲地的等压面向上凸，说明是高压，气温较低，空气密度较大。

同理可判断出在高空的同一高度丙地的气压较高，丁地的气压较低。

第

（2）题，在近地面M地的水平气压梯度力由甲指向乙，在地转偏向力的作用下形成东北风（要注意图中的指向标）。

【答案】　

（1）D　

（2）A

[课堂·小结]

[当堂达标·固双基]

对点训练1　热力环流

图中abcd四点间存在环流，根据下表提供的四点气压数值，完成1～3题。

1．若abcd四点间形成热力环流，下列说法正确的有（　　）

A．c处气压高于a处，所以c处气流流向a处

B．a处气压低于b处，所以b处气流流向a处

C．b处气压低于d处，所以b处气温高于d处

D．c处气压高于d处，所以c处气温高于d处

2．关于abcd四点间存在的环流，判断正确的有（　　）

A．若该环流发生在夜晚沿海地区，则c为海洋

B．若该环流发生在城市及其附近地区，则d为郊区

C．若该环流发生在白天沿海地区，则c为海洋

D．若该环流发生在夜晚山谷地区，则d为山坡

3．abcd四点间环流形成的主要原因有（　　）

A．垂直方向气压差异

B．高空温度差异

C．近地面温度差异

D．近地面风向差异

【解析】　第1题，根据四点的气压值，可以判断环流的流向为由c→d→b→a→c。

第2题，沿海地区白天陆地气压低，海洋气压高，夜晚陆地气压高，海洋气压低；城市及其附近地区，城市气压低，郊区气压高；山谷地区白天山谷底部气压高，山坡气压低，夜晚山谷底部气压低，山坡气压高。

第3题，近地面温度的差异，导致水平方向上气压差异，从而引起大气运动。

【答案】　1.B　2.C　3.C

对点训练2　大气的水平运动

4．引起大气水平运动的直接原因是（　　）

A．高空和地面之间气温的差异

B．高低空之间气压差的存在

C．同一水平面上存在的气压差异

D．高低纬度之间的热量差异

【解析】　引起大气水平运动的直接原因是同一水平面上存在的气压差异。

【答案】　C

5．影响近地面风速的力是下列中的（　　）

A．地球自转产生的地转偏向力和摩擦力

B．地转偏向力

C．水平气压梯度力和地转偏向力

D．水平气压梯度力和摩擦力

【解析】　地转偏向力只影响风向，不影响风速；而水平气压梯度力和摩擦力既影响风向又影响风速。

【答案】　D

6．下列四幅图能正确反映北半球近地面风向的是（　　）

【导学号：

00040071】

【解析】　水平气压梯度力垂直于等压线由高压指向低压，它是形成风的直接原动力，而北半球近地面风向应是在其基础上右偏形成的。

【答案】　D