热力环流及大气水平运动

1、第2课热力环流和大气的水平运动 必修一.第二章 自然环境中的物质运动和能量交换 大气环境考纲展示考纲展示 大气的受热过程大气的受热过程复习向导复习向导 理解大气热力环流的形成原理；理解风的形成过程理解大气热力环流的形成原理；理解风的形成过程考查方向考查方向 以以等值线图等值线图、环流模式图环流模式图为载体考查为载体考查风力风力、风向风向的判断的判断等压面呈等压面呈水平状态水平状态，等压面，等压面与等高面平行与等高面平行 垂直气压差异：垂直气压差异：海拔越高，气压越低海拔越高，气压越低ABC等高面等高面等高面等高面等高面等高面近地面近地面假如地表性质均一，地面受热均匀假如地表性质均一，地面受热均

2、匀形成形成热力环流热力环流假如地表性质均一，地面受热不均假如地表性质均一，地面受热不均ABC等高面等高面等高面等高面等高面等高面近地面近地面思考：如果思考：如果A A、B B、C C三地受热状况如图所示，空气将如何运动？三地的近三地受热状况如图所示，空气将如何运动？三地的近地面和高空的气压将会发生怎样的变化？请画出高空和近地面的等压面。地面和高空的气压将会发生怎样的变化？请画出高空和近地面的等压面。受热受热 冷却冷却 冷却冷却1.1.试比较试比较ABEFGABEFG五点气压值的高低。五点气压值的高低。2.2.对对ABCDABCD四点的气压值高低排序。四点的气压值高低排序。A AB BC CD

3、DE EF FG G等高面高度高度等压面3.3.画出近地面的等压面画出近地面的等压面AE=F=GBAE=F=GBDCABDCAB等压面凹凸规律：等压面凹凸规律：高高低低高高低低高气压高气压低气压低气压低气压低气压高气压高气压高气压、低气压是高气压、低气压是针对同一水平面而言的。针对同一水平面而言的。AB气压、等压面、等压线气压、等压面、等压线热力环流热力环流为什么？为什么？地地面面冷冷热热不不均均大大气气的的垂垂直直运运动动同同一一水水平平面面气气压压差差异异大大气气的的水水平平运运动动造造 成成导导 致致根本根本 原因原因直接直接 原因原因太阳辐射差异太阳辐射差异地表受热不均是引起热力环流的

4、根本原因地表受热不均是引起热力环流的根本原因热力环流热力环流形形 成成(1)判断气压高低判断气压高低(垂直递减规律和等压面凸凹规律垂直递减规律和等压面凸凹规律) 比较同一地点不同高度的气压值比较同一地点不同高度的气压值 比较同一水平面上不同点的气压值比较同一水平面上不同点的气压值(2)判断近地面气温高低和下垫面性质（判断近地面气温高低和下垫面性质（陆地与海洋、城陆地与海洋、城 市与郊区、绿地与市与郊区、绿地与 裸地裸地)(3)判断季节或月份判断季节或月份(4)判断近地面天气状况及日较差判断近地面天气状况及日较差(低压阴雨日较差小，高低压阴雨日较差小，高 压晴天日较差大压晴天日较差大)(5)判断

5、近地面或高空风向判断近地面或高空风向 下图为对流层大气某要素等值面垂直分布图，据此判下图为对流层大气某要素等值面垂直分布图，据此判断断3-43-4题。题。3 3、若、若abcdeabcde为不同温度值，则气压值的大小比较正确的是为不同温度值，则气压值的大小比较正确的是A A、甲、甲 乙乙 丙丙 丁丁 B B、乙、乙 甲甲 丁丁 丙丙C C、甲、甲 乙乙 丁丁 丙丙 D D、乙、乙 甲甲 丙丙 丁丁4 4、若、若abcdeabcde为不同气压值，则甲乙丙丁四地的气流运动方为不同气压值，则甲乙丙丁四地的气流运动方向是向是A A、甲、甲乙乙丁丁丙丙甲甲 B B、丁、丁丙丙甲甲乙乙丁丁C C、乙、乙甲

6、，丙甲，丙丁丁 D D、乙、乙甲甲丙丙丁丁乙乙D DC C1.1.有关气压分布状况的叙述，正确的是有关气压分布状况的叙述，正确的是 ( )( ) A A地气压低于地地气压低于地 B B地气压高于地地气压高于地 C C近地面同一等压面的分布高度地比地低近地面同一等压面的分布高度地比地低 D D高空同一等压面的分布高度地比地更高高空同一等压面的分布高度地比地更高2.2.下列说法正确的是下列说法正确的是 ( )( ) A Aa a的风向为东南风的风向为东南风 B Bb b为上升气流为上升气流 C Cc c的风向为西南风的风向为西南风 D Dd d为上升气流为上升气流B BD D例例1 1:图甲示意某

7、沿海地区海陆风形成的热力环流剖面图，图乙图甲示意某沿海地区海陆风形成的热力环流剖面图，图乙为该地区近地面与为该地区近地面与600600米高空垂直气压差的分布状况，读图回答米高空垂直气压差的分布状况，读图回答1 12 2题。题。陆地陆地海洋海洋陆地陆地海洋海洋高压高压低压低压低压低压高压高压（1）海陆风）海陆风（海陆热力性质差异）（海陆热力性质差异） 影响与应用：影响与应用： 海陆风海陆风使海滨地区气温日较差减小使海滨地区气温日较差减小，夏季气温低，空，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。气较湿润，是避暑的好地方。常见的热力环流及其成因常见的热力环流及其成因 （2 2）山谷风：白天因山坡上的

8、空气增温强烈，暖空气）山谷风：白天因山坡上的空气增温强烈，暖空气沿坡上升，形成谷风沿坡上升，形成谷风( (如下图如下图a)a)。夜间因山坡空气迅速。夜间因山坡空气迅速冷却，密度增大，沿坡下滑，流入谷地，形成山风冷却，密度增大，沿坡下滑，流入谷地，形成山风( (如如下图下图b)b)。 影响与应用：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逆温层，大气稳定，易造成大气污染大气稳定，易造成大气污染。所以，。所以，山谷地区不宜布局山谷地区不宜布局有污染的工业。有污染的工业。（3 3）城市风：由于城市人们）城市风：由于

9、城市人们生产、生活释放出大量的人为热，生产、生活释放出大量的人为热，导致城市气温高于郊区，形成导致城市气温高于郊区，形成“城市热岛城市热岛”。当大气环流微弱。当大气环流微弱时，由于城市热岛的存在，引起空气在城市上升，在郊区下沉，时，由于城市热岛的存在，引起空气在城市上升，在郊区下沉，在城市和郊区之间形成了小型的热力环流，称为城市风。在城市和郊区之间形成了小型的热力环流，称为城市风。( (注意：注意：城市风不随昼夜而变化城市风不随昼夜而变化) )从城市热力环流影响考虑，你认为宜将绿化带和卫星城分别布从城市热力环流影响考虑，你认为宜将绿化带和卫星城分别布局在材料二中局在材料二中A A、B B、C

10、C、DD的哪几处？的哪几处？绿化带：布局在绿化带：布局在B B、C C、DD处。气流下沉处以及下沉距离以内处。气流下沉处以及下沉距离以内卫星城：布局在卫星城：布局在A A处。布置于下沉距离以外处。布置于下沉距离以外(2010.(2010.全国全国) )自某城市市中心向南、向北分别设若干站点，监测自某城市市中心向南、向北分别设若干站点，监测城市气温的时空分布。监测时间为城市气温的时空分布。监测时间为8 8日日( (多云多云)9)9时到时到9 9日日( (晴晴)18)18时。时。(3)(3)下列时间中热岛效应最强的是下列时间中热岛效应最强的是( () )A A8 8日日1212时左右时左右 B B

11、8 8日日2222时左右时左右C C9 9日日1515时左右时左右 D D9 9日日1818时左右时左右B 暑期，某中学地理兴趣小组研究城市热岛效应现象。读图暑期，某中学地理兴趣小组研究城市热岛效应现象。读图回答回答1 12 2题。题。1 1. .右图为兴趣小组绘制的城市热岛效应强度示意图，若纵坐右图为兴趣小组绘制的城市热岛效应强度示意图，若纵坐标代表城区与郊区的温度差，则横坐标不可能代表标代表城区与郊区的温度差，则横坐标不可能代表 ( )( )A A绿地面积绿地面积 B B建筑物面积建筑物面积 C C工业化程度工业化程度 D D人口数量人口数量A2 2. .下面四幅图中能正确表示该城市热岛效

12、应现象的是下面四幅图中能正确表示该城市热岛效应现象的是( ) ( ) A A B B C C D DB例例3 3：20142014河北模拟河北模拟) )根据材料和图表根据材料和图表, ,结合所学知识结合所学知识, ,回答下列问题回答下列问题:(32:(32分分) )希望中学地理实验小组对某城市四个住宅小区的环境进行观察测算希望中学地理实验小组对某城市四个住宅小区的环境进行观察测算, ,得到了得到了白天白天( (晴天晴天)6:00)6:00至至18:0018:00的温升数据并绘制了图甲、图乙。的温升数据并绘制了图甲、图乙。( (基准温度取某日基准温度取某日平均温度平均温度) )材料二图甲中小区材

13、料二图甲中小区1 1为下垫面吸收为下垫面吸收率较高的小区率较高的小区, ,平均吸收率为平均吸收率为0.74;0.74;小小区区2 2为下垫面吸收率较低的小区为下垫面吸收率较低的小区, ,平均平均吸收率为吸收率为0.640.64。(2)根据材料三分析风速与热岛强度的关系与原因。根据材料三分析风速与热岛强度的关系与原因。(12分分)(3)分析该实验小组研究成果对小区建筑规划和设计有何启发分析该实验小组研究成果对小区建筑规划和设计有何启发?(10分分)材料三图乙中小区材料三图乙中小区3 3为风速较大的为风速较大的小区小区, ,风速为风速为3 m/s;3 m/s;小区小区4 4为风速较小为风速较小的小

14、区的小区, ,风速为风速为2.5 m/s2.5 m/s。(2)风速与热岛强度风速与热岛强度(温升幅度温升幅度)呈负相关呈负相关,风速越大风速越大,温升幅度越小。原因温升幅度越小。原因:风速越大风速越大,空空气流动性越强气流动性越强,由风带走的热量也越多。可见由风带走的热量也越多。可见,风速大有助于减弱建筑群的风速大有助于减弱建筑群的“热岛效热岛效应应”;风速小则相反。风速小则相反。(12分分)(3)尽量使用对太阳辐射尽量使用对太阳辐射吸收率较小的建筑材料吸收率较小的建筑材料,避免采用避免采用对太阳辐射对太阳辐射吸收吸收率较大的沥青、混凝土来铺设全部地面率较大的沥青、混凝土来铺设全部地面;增加绿

15、地和水面增加绿地和水面,以以增加下垫面热增加下垫面热容量容量(减少地面辐射量减少地面辐射量);通过合理布置小区建筑物通过合理布置小区建筑物(建筑密度布局要适当建筑密度布局要适当),加加强小区的自然通风强小区的自然通风,有利于城区的热量散失有利于城区的热量散失,从而有效改善小区的从而有效改善小区的“热岛效热岛效应应”。(10分分) 与本单元有关的与本单元有关的“效应效应”太阳辐射造成地表冷热不均引起大气上大气上升或下升或下沉的垂沉的垂直运动直运动导致同一水同一水平面气平面气压的差压的差异异形成大气的水平运动 同一水平面上，单位距离间的气压差同一水平面上，单位距离间的气压差气压梯度促使大气从高压区

16、流向低压区的力促使大气从高压区流向低压区的力 水平气压梯度力水平气压梯度力是形成风的直接原因是形成风的直接原因水平气压梯度力水平气压梯度力方向方向大小：大小：取决于取决于气压梯度大小气压梯度大小 在同一幅等压线图中，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速越大垂直等压线（或等压线的切线），由高压指向低压作用作用力力概念概念方向方向对风速和风向的影响对风速和风向的影响摩擦摩擦力力地面与空气之间互地面与空气之间互相作用而产生的阻相作用而产生的阻力力与风向与风向相反相反 只影响风速，不影响风向只影响风速，不影响风向地转地转偏偏向力向力 由地球自转产由地球自转产生的使水平运动物生的使水平运动物体发生偏向

17、的力体发生偏向的力与风向与风向垂直垂直 只影响风向只影响风向气压气压梯度梯度力力 促使大气由高促使大气由高压区流向低压区的压区流向低压区的力力沿 垂 直沿 垂 直于 等 压于 等 压面 的 方面 的 方向 ， 由向 ， 由高 压 指高 压 指向低压向低压是使大气产生水平运动的原是使大气产生水平运动的原动力，动力，是形成风的直接原因是形成风的直接原因决定风速和风向决定风速和风向 高空中的风和近地面的风比较高空中的风和近地面的风比较类型类型受力受力风向风向图示图示(北半球北半球)高空中高空中的风的风水平气压梯度力水平气压梯度力和和_力力与等压线与等压线_近地面近地面的风的风水平气压梯度力水平气压梯

18、度力、_力、力、_力力与等压线与等压线之间成一之间成一_地转偏向地转偏向平行平行地转偏向地转偏向摩擦摩擦夹角夹角等压线与等压面的剖面线的区别等压面上气压值都相等。同一地点，海拔越高气压越低等压面的弯曲表示水平面上存在高低压，水平面上气压值相等的点的连线为等压线。水平面等压线分布图(1)(1)低压及低压槽低压及低压槽控制，多控制，多阴雨阴雨天气；天气；(2)(2)高压及高压脊高压及高压脊控制，多控制，多晴朗晴朗天气；天气；(3)(3)由低纬海面吹向高纬陆地的风，多由低纬海面吹向高纬陆地的风，多温暖湿润温暖湿润；(4)(4)由高纬内陆吹向低纬地区的风，多由高纬内陆吹向低纬地区的风，多寒冷干燥寒冷干

19、燥。等压线图的判读等压线图的判读1、判读气压场和天气、判读气压场和天气2、判断风向、判断风向 第一步在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于第一步在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头切线的虚线箭头(由高压指向低压，但并不一定指向低压中心由高压指向低压，但并不一定指向低压中心)，表示表示水平气压梯度力的方向。水平气压梯度力的方向。 第二步确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向第二步确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右向右(北北半球半球)或左或左(南半球南半球)偏转偏转3045角角，画出实线箭头，即为经过，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图所示。该点的

20、风向。如下图所示。(北半球北半球)3、判断风力大小、判断风力大小A、同一等压线图上，、同一等压线图上，等压线密集，风力大；等压线稀疏等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小，风力小，如图中甲处风力大于乙处。，如图中甲处风力大于乙处。B、不同图中，、不同图中，“相同比例尺相同比例尺”，相邻两条等压线数值差越，相邻两条等压线数值差越大，风力越大，如下图中大，风力越大，如下图中B处风力大于处风力大于A处。处。【例例】(2009(2009全国卷文综全国卷文综)下图示意某区域某月一条海平面等压线，图中下图示意某区域某月一条海平面等压线，图中N N地气压高于地气压高于P P地，回答地，回答(1)(1)(3)

21、(3)题。题。 (1)(1)则则 N N地风向为地风向为( () ) A A东北风东北风 B B东南风东南风 C C西北风西北风 D D西南风西南风(2)M(2)M、N N、P P、Q Q四地中，阴雨天气最有可能出现在四地中，阴雨天气最有可能出现在 ( () ) A AM M地地 B BN N地地 C CP P地地 D DQ Q地地(3)(3)当当M M地月平均气压为全年最高的月份，可能出现的地理现象地月平均气压为全年最高的月份，可能出现的地理现象是是( () ) A A巴西高原处于干季巴西高原处于干季 B B尼罗河进入丰水期尼罗河进入丰水期 C C美国大平原麦收正忙美国大平原麦收正忙 D D

22、我国东北地区寒冷干燥我国东北地区寒冷干燥CAD 在城市功能区的布局问题上经常会考虑到风向对在城市功能区的布局问题上经常会考虑到风向对功能区布局的影响功能区布局的影响, ,在图中能提供风向的信息较多在图中能提供风向的信息较多, ,如如风向标风向标、风玫瑰图风玫瑰图、所处的纬度位置所处的纬度位置或或在气压带风带在气压带风带中的位置中的位置、季风气候区季风气候区等等。下面就风向标和风玫瑰等等。下面就风向标和风玫瑰图作简单介绍。图作简单介绍。风向图的判读风向图的判读1 1风向标图风向标图 风向标由风杆和风尾两部分组成，风杆指示风向，风向标由风杆和风尾两部分组成，风杆指示风向，风尾指示风力大小风尾指示风

23、力大小( (一条短线代表一条短线代表2 2级风级风, ,一个风旗代一个风旗代表表8 8级风级风) )。如下图：图。如下图：图1 1表示西北风五级，图表示西北风五级，图2 2表示西表示西风八级，图风八级，图3 3表示西南风十级。表示西南风十级。 一般多用八个或十六个方位表示，如图一般多用八个或十六个方位表示，如图1 1。玫瑰。玫瑰图上所表示的风向图上所表示的风向( (即风的来向即风的来向) )，是指风从外面吹向，是指风从外面吹向地区中心的方向。地区中心的方向。2 2风玫瑰图风玫瑰图图图3 3为风频风速玫瑰图，既反映每一方向上的风频大小为风频风速玫瑰图，既反映每一方向上的风频大小( (线段的长度线段的长度) )，又反映每一方向上的平均风速，又反映每一方向上的平均风速( (线段末线段末端的风羽多少端的风羽多少) )；图；图2