2019版高中地理第二章第一节大气的热状况与大气运动第2课时学案中图版必修1

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1 第2课时 热力环流和大气的水平运动——风

[学习目标] 1.理解热力环流的形成原理，并能利用所学知识解释有关的自然现象，如城市风。2.理解大气水平运动的成因，掌握高空风和近地面风的形成及特点。3.掌握等压线图和等压面图的判读方法及应用。

一、热力环流

1.概念

由地面冷热不均而形成的空气环流，它是大气运动的最简单的形式。

2.形成过程

(1)垂直运动

(2)水平运动

3.常见形式：海陆风、山谷风、城市风。

判断

1.上图中A′的气压高于A。( × )

2.同一水平面上，气温高的地方，气压低。( √ )

3.在垂直方向上，海拔越高气温越低，气压也越低。( √ )

二、大气的水平运动——风(北半球)

1.风形成的过程

气压梯度⇒水平气压梯度力⇒大气由高气压区向低气压区作水平运动⇒风

2.风形成的原因

(1)直接原因：水平气压梯度力。 精品

2 (2)根本原因：地表受热不均。

3.低空风和高空风的成因(以北半球为例)：

类型

受力示意图

风向

高空风

F为水平气压梯度力；P为地转偏向力；v为风向，平行于等压线

低空风

F为水平气压梯度力，P为地转偏向力，f为摩擦力，风向与等压线斜交

判断

1.水平气压梯度力垂直于等压线，并由高压指向低压。( √ )

2.摩擦力与风向相反，使风速减小。( √ )

3.摩擦力只影响风速，不影响风向。( × )

4.地转偏向力始终与风向垂直，只改变风向，不影响风速。( √ )

探究点一 热力环流

孔明灯又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛亮发明的。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，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。

(1)诸葛孔明发明的如此简陋的天灯是怎么升空的？

(2)孔明灯里面蕴涵着什么样的大气原理？

(3)在下图中绘制热力环流，将A、B、C、D四点按气压和气温由大到小的顺序分别排序，并说明判断过程。

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3 答案 (1)孔明灯里的空气受热后膨胀上升。

(2)热力环流。

(3)

气压：PA>PD>PC>PB。在高空和近地面各画一条水平线作参照，近地面气压高于高空，PA、PD>PB、PC；等压面下面点的气压高于等压面上面的点，PA>PD，PC>PB。

气温：TD>TA>TC>TB。在高空和近地面各画一条水平线作参照，近地面气温高于高空TA、TD>TB、TC；盛行上升气流处近地面空气温度高于同高度地点，TD>TA；上升气流使C处温度升高，TC>TB。

1.热力环流的形成

热力环流的形成过程：近地面冷热不均→气流的垂直运动(上升或下沉)→近地面和高空在水平面上的气压差异→大气的水平运动→形成高低空热力环流。如下图所示：

2.几种常见的热力环流形式

热力环流是一种最简单的大气运动形式。海陆热力性质不同、山谷和山坡受热不均、人类活动等都可能导致热力环流的形成。具体分析如下： 精品

4 (1)海陆风

(2)山谷风

(3)市区与郊区之间的热力环流

热力环流中“三个关系”的判读方法

(1)气温与气压的关系：近地面气温高，空气膨胀上升，形成低压，高空形成高压；近地面气温低，空气冷却下沉，形成高压，高空形成低压(如上图中甲、乙、丙三地所示)。

(2)风与气压的关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压(如上图中①②③④所示)。

(3)等压面的凸凹与气压高低的关系：等压面凸向高处的为高压，凹向低处的为低压，可形象记忆为“高凸低精品

5 凹”(如下图所示)。

(2018·宁夏期中)读图，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.热力环流是大气运动最复杂的形式

D.气压：D>A>B>C

2.如果此图是城市热岛环流侧视图，在②处进行植树造林，对城市空气起到的作用是( )

A.增温和增湿 B.净化和增温

C.净化和增湿 D.减湿和降温

答案 1.A 2.C

解析 第1题，热力环流是地面冷热不均引起的，它是大气运动最简单的形式，从图中可知A处气流下沉，B处气流上升，故温度B>A。根据海拔越高气压越低，可知A、B两地气压高于C、D两地；根据水平气流由高压流向低压可知A>B、C>D，故四地气压为A>B>C>D。第2题，若图示为城市热岛环流侧视图，在②处植树造林，可以对城市空气起到净化和增湿作用。

探究点二 大气的水平运动

1.根据以下材料，回答问题。

风力发电是把风的动能转化为电能，风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。理论上讲，高空风能项目效益要显著高于低空风电项目。美国环境和气候科学家在报告中指出：来自高空急流的风所生成的能量是全球所需能量的100多倍。

请按以下三种情况，描述风向的特点并以北半球为例画出示意图。

(1)受单一水平气压梯度力的作用：_________________________________。

(2)高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用：___________________。 精品

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(3)近地面大气受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用：_______________。

答案 (1)受单一的水平气压梯度力的作用：风向垂直于等压线。

(2)高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用：风向平行于等压线。

(3)近地面大气受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用：风向与等压线斜交。

2.读“北半球某海平面等压线图”，回答下列问题。

(1)在图中用文字标出高压中心和低压中心。

(2)比较A、B两地的风力大小，并说明原因。

(3)在图中分别画出A、B两地的风向。(用虚线画出水平气压梯度力，用实线画出风向) 精品

7 答案

(1)

(2)A处的风力较大，原因是该处的等压线密集，水平气压梯度力大。

(3)见上图。

1.影响风的三种力

作用力 方向 大小 对风的影响

风速 风向

水平气压梯度力 始终与等压线垂直，由高压指向低压 等压线越密集，水平气压梯度力越大 水平气压梯度力越大，风速越大 垂直于等压线，由高压指向低压

地转偏

向力 始终与风向垂直 大小随纬度增大而增加，赤道为零 不影响风速大小 北半球使风右偏，南半球使风左偏

摩擦力 始终与风向相反 大小与下垫面性质有关，下垫面越粗糙，摩擦力越大，反之越小 使风速减小 与其他两力共同作用，使风向斜穿等压线

2.风力的判读

(1)同一幅图，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大；等压线越稀疏，风力越小。

(2)不同图幅，两条相邻等压线差值越大，水平气压梯度力越大，风力越大；差值越小，风力越小。

3.风向的确定

第一步：画出与等压线垂直的水平气压梯度力。

第二步：确定南北半球。

第三步：按照地转偏向力“南左北右”的偏转规律画出与水平气压梯度力成30°～45°偏角的风向。(如下图) 精品

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下图示意一等高面。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3～5题。

3.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⑧ D.③或④

4.若此图表示高空等高面，PM

A.③或④ B.②或⑧ C.③或⑦ D.⑥或⑦

5.近地面，空气作水平运动时，所受摩擦力与地转偏向力的合力方向( )

A.与空气运动方向成180°角

B.与空气运动方向成90°角

C.与气压梯度力方向成90°角

D.与气压梯度力方向成180°角

答案 3.A 4.C 5.D

解析 第3题，PM>PN时，⑤为水平气压梯度力，⑦为北半球高空风向，⑥为近地面风向。第4题，高空风向与等压线平行，PM

图表特征：等压面是空间气压相等的各点所组成的面。由于同一高度，各地气压不相同，所以等压面在空间上不是平面，而是像地形一样起伏不平。

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下图为近地面(A、B)及对应的高空(C、D)等压面分布图。据此回答(1)～(3)题。

(1)判断A、B、C、D四地的气压高低。

(2)判断A、B两处下垫面的性质。

(3)判断A、B两处的天气状况和气温日较差的大小。

下图为近地面(A、B)及对应的高空(C、D)等压面分布图。据此回答(1)～(3)题。

从图文材料可知，该图为等压面分布图，A、B附近为近地面等压面，C、D附近为高空等压面。

(1)判读气压高低

①由于大气密度随高度增加而降低，不同高度的大气所承担的空气柱高度不同，导致在垂直方向上随着高度增加气压降低。即PA>PC，PB>PD。

②因地面冷热不均，导致同一水平面上出现气压差异，进而造成等压面发生弯曲，同一水平面上，等压面上凸处气压高，下凹处气压低，即PC>PD，PB>PA。

③同一垂直方向上，近地面和高空的气压状况相反，若近地面为高压，则高空为低压。

(2)判断下垫面的性质

①判断陆地与海洋(湖泊)：夏季，等压面下凹者为陆地、上凸者为海洋(湖泊)。冬季，等压面下凹者为海洋(湖泊)、上凸者为陆地。

②判断裸地与绿地：裸地同陆地，绿地同海洋。

③判断城区与郊区：等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。

(3)判断近地面天气状况和气温日较差

等压面下凹处，多阴雨天气，日较差较小，如上图中A地；等压面上凸处，多晴朗天气，日较差较大，如上图中B地。

(1)判断A、B、C、D四地的气压高低。

(2)判断A、B两处下垫面的性质。 (1)PB>PA>PC>PD。

(2)①若A、B为陆地或海洋