大气运动与热力环流——精简定稿版

1、第二节大气圈与天气、第二节大气圈与天气、气候气候大气运动大气运动张福波张福波 诸葛亮第六次出祁山，司马懿经过和诸葛亮的数次交锋，虽然谨小慎微，但还是中了诸葛亮的计。待魏延把司马懿等人引入上方谷，上方谷便被蜀军准备的易燃物质燃得火光冲天，眼看司马懿等人将葬身火海，谁料此时不期大雨却从天而降，司马懿等人侥幸的逃脱了。 后人有诗叹曰：“谷口风狂烈焰飘，何期骤雨降青霄。武侯妙计如能就，安得山河属晋朝！”上方谷之战上方谷之战大气运动大气运动垂直运动垂直运动水平运动水平运动气流的上升气流的上升气流的下沉气流的下沉风风热力环流A A地面地面高空高空1100hpa1060hpa单位面积上空气柱的压力单位面积上

2、空气柱的压力500m1000mP1P1P2P21、几个常用概念、几个常用概念 A、 气压：气压： 高度升高，气压减小高度升高，气压减小A A地地面面B B、高压、低压：、高压、低压： 同水平面同水平面上，空气密度越大，气压值越大，称为上，空气密度越大，气压值越大，称为高压；密度越小，气压值越小，称为低压高压；密度越小，气压值越小，称为低压 同一水平面同一水平面上，空气由高压向低压运动上，空气由高压向低压运动B BC CD D等压面等压面C C、等压面：、等压面：海拔海拔气压气压1002pa1000m500m0m1010pa1005pa大气中气压值相等的点所构成的面。大气中气压值相等的点所构成的

3、面。6000米气压 605 百帕3000米气压 701 百帕海拔0米气压1013百帕若地面受热均匀，等压面应该是平行的若地面受热均匀，等压面应该是平行的ABC热热冷冷 冷冷热力环流形成的探索热力环流形成的探索热热冷冷 冷冷（1 1）、冷热不均对空气的运动有何影响？）、冷热不均对空气的运动有何影响？空气垂直运动空气垂直运动近地面近地面高空高空地面地面ABC受热受热冷却冷却冷却冷却思考：思考：A、B、C三地空气垂直运动状况三地空气垂直运动状况?A1B1C1低压低压高压高压高压高压高压高压低压低压低压低压等压面：等压面：高高压压高高凸凸低低压压低低凹凹此时地面受热均匀此时地面受热均匀此时地面受热不均

4、匀此时地面受热不均匀热热 力力 环环 流流 的的 形形 成成地地面面高高空空1100hpa1060hpa1020hpa冷却冷却冷却冷却热力环流演示热力环流演示受热受热高压高压低压低压低压低压低压低压高压高压高压高压ABC高压向上凸高压向上凸低压向下凹低压向下凹EFG2 2、理解掌握气压的知识、理解掌握气压的知识1.1.气压与海拔的关系：海拔越高，气压越低。气压与海拔的关系：海拔越高，气压越低。2. 2. 气压与大气密度的关系气压与大气密度的关系: : 同一水平面上大气密度大同一水平面上大气密度大的地方气压较高（气压的高低只是对于同一高度而言）。的地方气压较高（气压的高低只是对于同一高度而言）。

5、3.3.在垂直方向上，高空的高压也比低空的低压气压数在垂直方向上，高空的高压也比低空的低压气压数值小，气压低。值小，气压低。4.4.水平面上，风总是从高压区吹向低压区。水平面上，风总是从高压区吹向低压区。5、判断气压高低：高压向上凸、低压向下凹、判断气压高低：高压向上凸、低压向下凹图中气压最高的点是？最低的点是？气压相等的点图中气压最高的点是？最低的点是？气压相等的点是？把是？把1至至5点按气压由高到低排序点按气压由高到低排序 等压面变化：高压处上凸，低压处下凹等压面变化：高压处上凸，低压处下凹 甲甲 2000米米 等压面等压面 5124高高压压低低压压判断依据判断依据：高压向上凸、低压向下凹

6、3乙乙高度（）等高面等高面冷冷热热冷冷热热冷冷热热冷冷热热冷冷热热冷冷热热ABCDB D由此我们可以看出，近地面气由此我们可以看出，近地面气压与气温的关系表现为：压与气温的关系表现为：热低压，冷高压热低压，冷高压高压高压低压低压下图为地面和高空等压面分布示意图，图中正确的是（下图为地面和高空等压面分布示意图，图中正确的是（ ）地区间冷热差异地区间冷热差异太阳辐射太阳辐射空气的垂直运动空气的垂直运动（上升或下沉）同一水平面的气压差异同一水平面的气压差异大气的水平运动大气的水平运动热力环流热力环流根本原因根本原因能量来源能量来源总结总结热力环流原理过程热力环流原理过程市市 区区郊郊 区区郊郊 区区

7、气气流流上上升升热热A由郊区流向市区由郊区流向市区由郊区流向市区由郊区流向市区 1、据图分析城市热岛环流的形成过程。、据图分析城市热岛环流的形成过程。 2、若在郊区、若在郊区A地建设卫星城或建有大气污染性质的工厂，是否合地建设卫星城或建有大气污染性质的工厂，是否合理？为什么？理？为什么？活动活动1、城市热岛环流的形成、城市热岛环流的形成BA低压高压高压活动活动2：海风和陆风的形式：海风和陆风的形式热热冷冷冷冷热热低压高压高压低压陆风陆风海风海风判断下面两幅图片，那副是正确的？判断下面两幅图片，那副是正确的？ 活动活动3 3：生活中比较常见的局部热力环流：生活中比较常见的局部热力环流山谷风山谷风

8、海海 陆陆海海 陆陆海陆风海陆风山谷或盆地地区山谷或盆地地区多夜雨多夜雨低低压压高高压压低低压压高高压压陆风陆风海风海风陆风陆风海风海风（1）、风在形成过程中的三个作用力：）、风在形成过程中的三个作用力：由同一水平面上单位距离间的气压差（即气压由同一水平面上单位距离间的气压差（即气压梯度）产生的力。方向垂直于等压线，是形成风梯度）产生的力。方向垂直于等压线，是形成风的直接原因。的直接原因。 地球自转使水平运动物体运动方向发生偏转的力。地球自转使水平运动物体运动方向发生偏转的力。地转偏向力只改变风向，地转偏向力只改变风向，方向垂直于风向。方向垂直于风向。5、大气的水平运动、大气的水平运动风风（百

9、帕）（百帕）100010051010a. 垂直于垂直于等压线等压线b .b .由高压由高压指向低压指向低压水平气压梯度力：水平气压梯度力：大气水平运动的原动力大气水平运动的原动力, ,形成风的直接原因。形成风的直接原因。水平气压水平气压梯度力梯度力地转偏向力地转偏向力（百帕）（百帕）100010051010水平气压水平气压梯度力梯度力地转偏向力地转偏向力（北半球）（北半球）b.b.垂直于风的运动方向垂直于风的运动方向a.a.由低纬向高纬增大由低纬向高纬增大南半球偏转方向南半球偏转方向北半球偏转方向北半球偏转方向初始方向初始方向风向风向地面摩擦力地面摩擦力:地转偏向力地转偏向力（百帕）（百帕）1

10、00010051010（北半球）（北半球）风向风向地面摩擦力地面摩擦力与空气运动方向相反。与空气运动方向相反。请依据图中风向，画出空气运动时的受力情况请依据图中风向，画出空气运动时的受力情况水平气压水平气压梯度力梯度力1 1）理想状态的风：）理想状态的风：垂直等压线，高压指向低压垂直等压线，高压指向低压2）高空中的风：）高空中的风：与等压线平行与等压线平行3）近地面的风：与等压线形成一个夹角（斜交）近地面的风：与等压线形成一个夹角（斜交）水平气压梯度力水平气压梯度力地转偏向力地转偏向力地面摩擦力地面摩擦力水平气压梯度力水平气压梯度力地转偏向力地转偏向力水平气压梯度力水平气压梯度力（2）、三种形

11、态下的风的受力状况与风向）、三种形态下的风的受力状况与风向作用力作用力对风速风向的对风速风向的影响影响风向风向水平气压梯水平气压梯度力度力既影响风向既影响风向,又影响风速又影响风速地转偏向力地转偏向力只改变风向只改变风向不影响风速不影响风速摩擦力摩擦力只降低风速只降低风速不影响风向不影响风向影响风的三种力比较影响风的三种力比较高空中，高空中，风向受风向受水平气压梯度力水平气压梯度力和地转偏向力共和地转偏向力共同影响，平行于同影响，平行于等压线；等压线；近地面，近地面，风向受风向受三个力共同影响，三个力共同影响，与等压线斜交。与等压线斜交。高空大气基本不受（高空大气基本不受（ ）力，风向与等压线

12、（）力，风向与等压线（ ）低空大气受（低空大气受（ ）力，风向与等压线（）力，风向与等压线（ ）摩擦摩擦摩擦摩擦斜交斜交平行平行（1）a、b、c各表示什么力？各表示什么力？（2）该图位于南半球还是北半球？）该图位于南半球还是北半球？读读“风向形成示意图风向形成示意图”，思考回答，思考回答风向风向cba南半球南半球水平气压梯度力地转偏向力摩擦力800400600995990985A北半球近地面北半球近地面偏北风偏北风B偏西风偏西风1、高压流向低压。、高压流向低压。2、水平气压梯度力。、水平气压梯度力。3、南左北右。、南左北右。画风三步曲：画风三步曲：AB北半球北半球（四）、（四）、大气大气的水平

13、运动的水平运动（风）（风） （二）（二）. . 热力环流热力环流最简单的形式最简单的形式地面冷地面冷热不均热不均气流上升或气流上升或下沉运动下沉运动水平气水平气压差异压差异大气的水大气的水平运动平运动高空：受高空：受水平气压梯度力和水平气压梯度力和地转偏向力的作用地转偏向力的作用低空：受低空：受水平气压梯度力、地水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的作用转偏向力和摩擦力的作用三、三、 大气的运动大气的运动（三）、等压面图和等压线图的判读（三）、等压面图和等压线图的判读（一）大气运动的方式（一）大气运动的方式1.引起大气运动的根本原因是引起大气运动的根本原因是: （ ）A 海陆间热力差异海陆间热力

14、差异 B 太阳风的驱动作用太阳风的驱动作用C 地面高度不同地面高度不同 D 不同地区间的冷热不均的热量差异不同地区间的冷热不均的热量差异练一练一练练2.形成风的直接原因是形成风的直接原因是: （ ） A 水平气压梯度力水平气压梯度力 B 地转偏向力地转偏向力 C 地面摩擦力地面摩擦力 D 前三个力的合力前三个力的合力DA3.大气运动的最简单的形式是大气运动的最简单的形式是: （ ） A 气旋和反气旋气旋和反气旋 B 风风 C 热力环流热力环流 D 大气环流大气环流CMN1012(hpa)101010081006100410021000998996某地实际大气的风向图某地实际大气的风向图P21_

15、15（1）图中箭头表示的含义是）图中箭头表示的含义是:水平气压梯度力风向地转偏向力摩擦力 (2) 与等压线的关系是与等压线的关系是 ，其方向是其方向是（3）若无）若无 ，只受，只受和和影响，则影响，则与等压线的关与等压线的关系是系是 ，此时，此时与与的关系是的关系是垂直垂直从高压指向低压从高压指向低压平行平行方向相反方向相反(4)此图表示的地区在此图表示的地区在 （南或北）半球，判断的（南或北）半球，判断的理由是：理由是：风向偏向水平气压梯度力的右侧风向偏向水平气压梯度力的右侧（5）图中）图中M、N两地相比，风力较大的是两地相比，风力较大的是原因是：原因是：N北北由于由于N地等压线比地等压线比M密集，水平气压梯度力大。密集，水平气压梯度力大。 原来上方谷为山谷地形，一旦谷内起火原来上方谷为山谷地形，一旦谷内起火,气温开始升气温开始升高高,贴近地面的空气迅速受热膨胀上升贴近地面的空气迅速受热膨胀上升,上层及周围冷上层及周围冷空气则收缩下沉空气则收缩下沉,形成强烈对流的山谷风形成强烈对流的山谷风,因此出现了因此出现了狂风大作的现象。狂风大作的现象。同时同时