3年高考2年模拟2021版新教材高考地理第二章地球上的大气第二节大气受热过程和大气运动第2课时大气热力环流和大气的水平运动讲义新人教版必修第一册

1、第2课时大气热力环流和大气的水平运动课标解读课程标准学习目标运用示意图等,说明大气热力环流原理,并解释相关现象。1.绘制并运用热力环流示意图,说明热力环流原理,并解释相关现象。2.能在实际的海平面气压分布图上判断各地大气受力特点,判断各地风向和风力,并说明一般规律。学习任务一热力环流1.大气运动类型表现影响垂直运动气流上升气流下沉大气中热量和水汽的输送,以及各种天气变化,都是通过大气运动实现的水平运动风2.热力环流及其特征由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动最简单的形式。3.形成过程(1)a地受热较多,空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成低气压;d处空气聚积,密度增大,形成高气压。(

2、2)b、f地受热较少,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成高气压;c、e处空气密度减小,形成低气压。(3)水平运动:在同一水平面上,空气由高气压处流向低气压处,大气的水平运动即是风。判断下列说法的正误。1.在同一地点,随着海拔升高,密度、气温都降低,气压升高。()2.在同一水平面上的不同两地,气温越高,大气密度越低,气压越高。()3.热力环流是由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动最简单的形式。()4.在热力环流形成过程中,大气总是由高气压流向低气压。()探究活动热力环流的形成与应用在一个长、宽、高分别是2米、1米和1米,且六面都封闭的透明玻璃箱内,底面两侧分别放置一个电炉(有导线连到

3、箱外)和一大盆冰块。在玻璃箱顶面中部的内壁贴一张下垂的纸片a,在玻璃箱底面中部的内壁贴一张竖立的纸片b(如下图所示)。在电炉通电一段时间之后,根据纸片a、b的偏动情况,可以模拟验证某一地理原理。(1)在电炉通电一段时间之后,纸片a、b是如何偏动的?试解释纸片a、b偏动的原因。(2)该实验验证的原理是什么?简述其形成过程。答案(1)偏动方向:a向右偏,b向左偏。原因:玻璃箱顶部水平气流由左向右运动,玻璃箱底部水平气流由右向左运动。(2)热力环流。电炉通电后,玻璃箱左侧底部空气受热膨胀上升,底部气压变低,上升气流在玻璃箱左侧顶部聚集,形成高气压;玻璃箱右侧底部空气因冰块冷却而收缩下沉,底部气压变高

4、,顶部空气密度减小,形成低气压;这样底部水平气流就由气压较高的右侧流向左侧,顶部水平气流就由气压较高的左侧流向右侧。一、热力环流的形成过程:地面冷热不均大气垂直运动水平气压差大气水平运动。二、热力环流中的三大关系1.温压关系注:气压高低指的是同一水平高度的气压作比较。2.风压关系:水平方向上,大气从高压区向低压区作水平运动。(如上图中a、b处风向所示)3.等压面的凹凸关系(1)受热地(甲地):近地面下凹、高空上凸。(2)冷却地(乙地):近地面上凸、高空下凹。三、常见热力环流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

5、:1.海陆风形成滨海地区白天陆地升温快,空气膨胀上升,陆地上近地面形成低压,风由海洋吹向陆地,形成海风晚上陆地降温快,空气收缩下沉,陆地上近地面形成高压,风由陆地吹向海洋,形成陆风影响海陆风使滨海地区气温日较差减小,降水增多2.山谷风形成白天山坡比山谷升温快,空气沿山坡上升,形成谷风夜晚山坡比山谷降温快,空气沿山坡下沉,形成山风影响在山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底和盆底,使谷底热空气抬升,在山谷和盆地内形成逆温层,阻碍空气的垂直运动,易造成大气污染3.城市热岛环流形成由于市区居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热量,导致市区气温高于郊区,形成“城市热岛”,引起空气在市区上升,在郊区下沉,

6、近地面风由郊区吹向市区,在市区与郊区之间形成城市热岛环流影响一般将绿化带布局在气流下沉处及城市热力环流内,而将卫星城或污染较重的工厂布局在城市热力环流之外综合思维读下图,回答下面三题。1.(2020山东师大附中高一上学期月考)如果此图为热力环流示意图,则下列说法正确的是()a.温度:abcdb.引起热力环流的原因是地面冷热不均c.热力环流是大气运动最复杂的形式d.气压:dabc答案b热力环流的形成原因是地面冷热不均,是大气运动最简单的形式;结合所学知识,气温由高到低的排列顺序为bacd,气压则是abcd。2.(2020山东师大附中高一上学期月考)如果此图是城市热岛环流示意图,在处进行植树造林,

7、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.减湿和减温答案c结合材料信息,处位于城市热岛环流以内,根据森林在调节环境中的作用可以判断,它主要起到净化和增湿的作用。3.(2020山东师大附中高一上学期月考)如果此图是山谷风示意图,那么b表示的可能是()白天的山谷白天的山坡夜晚的山谷夜晚的山坡a.b.c.d.答案b结合山谷风形成机制,白天山坡温度高,为上升气流;夜间山谷温度高,为上升气流。据此可判断正确结论。学习任务二大气的水平运动1.风形成的过程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。3.三种作用力作用力特点a水平气压梯度力垂直于

8、等压线,并由高压指向低压,是形成风的直接原因b地转偏向力始终与风向垂直,使风向在北半球右偏,在南半球左偏c摩擦力与风向相反,可降低风速将对应的内容用线连起来。探究活动风向与风力2013年浙江省余姚经历“水火两重天”的气象灾害。8月持续高温,10月严重水灾。下图表示10月7日台风“菲特”在山海之城福鼎登陆时,浙闽两省部分地区海平面等压线图。(1)判断台风“菲特”在山海之城福鼎登陆时,福鼎的风向,比较此时它与余姚的风力并说明原因。(2)判断台风“菲特”在山海之城福鼎登陆时,余姚的风向,并画出该地风向。答案(1)风向:西北风风力大小与比较:福鼎风力比余姚大。福鼎所在区域等压线密集,水平气压梯度力大,

9、风力大。(2)风向:偏南风。绘图(略)一、风的运动过程主要受三个力的共同影响,其分别对风速、风向的影响可总结如下表作用力水平气压梯度力地转偏向力摩擦力图示方向始终与等压线垂直,由高压指向低压始终与风向垂直始终与风向相反大小单位距离气压差越大,水平气压梯度力越大其大小随纬度增加而增加,赤道上为零其大小与下垫面性质有关。下垫面越粗糙,起伏越大,摩擦力越大;反之越小对风速的影响水平气压梯度力越大,风速越大不影响风速的大小使风速减小对风向的影响使风向由高压指向低压北半球使风向右偏,南半球使风向左偏,赤道上无偏转在近地面与其他两力共同作用下,风向与等压线斜交备注形成风的直接原因无风无此力无风无此力二、高

10、空风与近地面风高空风:受水平气压梯度力和地转偏向力影响,风向平行于等压线。近地面风:受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力影响,风向与等压线斜交。三、风向表示方法综合思维 下图示意某一等高面。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。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。读下图,回答下面两题。1.若此图表示北半球,pmpn,则o点风向为()a.或b.或c.或d.或答案a由于pmpn,可推知为水平气压梯度力,因是北半球,所以风向相对于水平气压梯度力向右偏,若是近地面,则偏转为风向,若为高空,则偏转为与等压线平行的风向。2.若此图表示高空等高面,pm

11、。(2)地面冷热均匀时,等压面与地面平行,即与等高面一致,如图甲。(3)地面冷热不均时,等压面发生弯曲,如图乙和图丙。(4)高压处的等压面向高空凸,如图丙中b、c处;低压处的等压面向近地面凹,如图丙中a、d处。即“凸高凹低”。(5)近地面和高空等压面的凸向相反,如图乙中a与c、b与d。(6)图乙中a、b、c、d四地气压高低为bacd,四地气温高低为abcd。2.等压面图的判读以等压面为背景,结合气压的分布规律,等压面图有以下三个重要用途:(1)判断气压高低.比较同一地点在不同高度上的气压值判断依据:由近地面向高空,气压值递减,如图中papapc,pbpdpb。.比较同一水平面上不同点的气压值判

12、断依据:等压面高凸低凹,如papb。近地面与高空气压相反,如:pa高pa低pb低pb高pbpa。(2)判断近地面的气温高低判断依据:近地面温压相反,如pa低ta高,pb高tb低(a地热,b地冷)。(3)判断下垫面性质.判断陆地与海洋、季节或月份判断依据:夏季,陆地比海洋更热,形成低压;冬季,陆地比海洋更冷,形成高压。例如,若上图为北半球7月份图北半球为夏季近地面气压低的为陆地,则pa高pa低a为陆地,b为海洋;若图中b为陆地,则pb低pb高tb低陆地冷,为冬季为南半球7月份或北半球1月份。.判断城区与郊区判断依据:城区是热岛,气温高。例如,上图中pa高pa低ta高(a地热)a为城区。.判断绿地

13、与裸地判断依据:绿地同海洋,裸地同陆地。 下图表示某地近地面与高空气压状况(热力原因形成),读图回答下面两题。3.(2020天津静海高一上学期期末)与m地相比,n地()a.气温高、气压低b.气温低、气压高c.气温高、气压高d.气温低、气压低答案b结合图示信息,n地等压面向高空弯曲,说明其比同一水平面上的m地气压高。根据热力环流形成原理即可推知,与m地相比n地气温低、气压高。4.(2020天津静海高一上学期期末)若图示地区位于北半球,则m、n两地间的风向是()a.东南风b.西北风c.西南风d.东北风答案a根据上题分析,m、n两地之间水平气压梯度力由n地指向m地,即近地面大气由东向西运动,在运动过

14、程中受地转偏向力作用向右偏转形成东南风。课时达标训练读某地热力环流示意图(a、b表示等压面),回答下面两题。1.图中四地气压最高的是()a.b.c.d.答案b据图可知,地较冷,气流下沉,近地面形成高气压,高空地形成低气压;地较热,气流上升,近地面形成低气压,高空地形成高气压。同一地点气压随高度升高而降低。因此气压最高的是地,b项正确。2.关于该热力环流的说法,正确的是()a.引起该环流的原因是地面冷热不均b.热力环流是大气运动最复杂的形式c.近地面风由地吹向地d.地多晴朗天气答案a引起该环流的原因是地面冷热不均,a项正确;热力环流是大气运动最简单的形式,b项错误;据上题分析可知,近地面地形成高

15、气压,地形成低气压,风由地吹向地,c项错误;地气流上升,多阴雨天气,d项错误。下图为我国某城镇功能分区示意图,工业区内24小时连续生产钢铁、石化等产品。据此回答下面两题。3.住宅区的居民发现白天大气污染比夜间严重,主要原因是()a.工作时间影响b.温室效应的加剧c.山谷风的影响d.城郊间热力环流答案c从图中可以看出该城镇位于山谷地区,河流位于谷地底部,城区位于山坡。白天山坡气温高,气流上升,即吹谷风,白天的谷风把大气污染物带到了住宅区,大气污染严重。4.当住宅区大气污染严重时,其主要原理与下列哪一个环流图吻合()答案c结合上题可知,白天吹山谷风时住宅区污染严重。读北半球等压线图(单位:hpa)

16、,完成下面两题。5.(2020山东济宁高一上学期期中)如果图示等压线位于近地面,f1、f2、f3为a处空气所受的外力,则f1、f2、f3依次为()a.水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力b.摩擦力、地转偏向力、水平气压梯度力c.地转偏向力、摩擦力、水平气压梯度力d.摩擦力、水平气压梯度力、地转偏向力答案c结合图示信息,f3由高压指向低压并垂直于等压线,为水平气压梯度力;结合地转偏向力和摩擦力与水平气压梯度力的位置关系可进一步确定f1为地转偏向力;f2为摩擦力。6.(2020山东济宁高一上学期期中)如果图示等压线位于高空,则风向是()a.b.c.d.答案a结合上题分析,北半球高空风向相对水平气压梯

17、度力右偏并最终与等压线平行。读高空风向示意图,完成下面三题。7.(2020山东淄博高一上学期期中)关于图中箭头的含义,说法正确的是()a.甲水平气压梯度力b.乙地面摩擦力c.甲风向d.丙地转偏向力答案a由图可知,甲垂直于等压线,并由高压指向低压,表示水平气压梯度力;高空不受地面摩擦力的影响,风向与等压线平行,丙表示风向,乙表示地转偏向力。8.(2020山东淄博高一上学期期中)此图表示的半球是()a.东半球b.西半球c.南半球d.北半球答案d由图可知,风向相对水平气压梯度力右偏,据此判断此图表示北半球。9.(2020山东淄博高一上学期期中)随着海拔的降低,风向与等压线的夹角()a.先变大后变小b

18、.先变小后变大c.逐渐变小d.逐渐变大答案d随着海拔的降低,地面摩擦力越来越大,风向与等压线的夹角将变大。10.(2020山东选课走班调研二)读甲、乙两地高空等压面与等高面关系示意图,完成下列要求。(1)图中四点气压由低到高依次是。(2)图中甲、乙两地相比,甲地温度,大气垂直(填“上升”或“下沉”);乙地温度,大气垂直(填“上升”或“下沉”)。(3)在图中绘出近地面的等压面。(4)若图示甲为海洋,乙为陆地,则近地面盛行(填“海”或“陆”)风,此时为(填“白昼”或“黑夜”)。答案(1)=acd(3)(4)城区中的生产与生活活动释放了大量热量;导致城市温度比郊区高,城郊之间受热不均而形成热力环流。解析第(1)题,结合甲图信息,冰块放置处空气受冷,收缩下沉;而热水放置处空气上升,形