3.3 大气热力环流-2022-2023学年高一地理上册湘教版2019必修第一册

1、 新湘教 必修一第三章地球上的大气 第三节 大气热力环流热气球必备干货课标解读1、知道气压、气压梯度、等压线和等压面等大气基本概念，理解热力环流原理。2、会用等压面图，明确气温高低与气压大小、空气运动的关系。3、知道海陆风、山谷风、城市热岛环流的成因及影响，能解释类似的相关现象。目 录CONTENT01大气热力环流的形成02自然界的大气热力环流 山谷风及影响海陆风及影响湖陆风或江（河）陆风城市风及工业规划气压、等压面、等压面弯曲、气压命名、气流运动热力环流热力环流与风力、天气的关系03知 识 拓 展巴山夜雨 热气球是指用热空气作为浮升气体的气球。相传热气球的原型由三国时期诸葛亮（字孔明）所发明

2、。诸葛亮被司马懿围困于阳平，无法派兵出城求救；诸葛亮算准风向，制成能在空中飘浮的纸灯笼，附上求救信息，后来终于脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。 现代载人热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。球囊下端开口，下悬一只载人吊篮，用火焰加热器将热空气灌入球囊，使球囊膨胀并平稳升空。 1. 想一想，载人热气球能平稳升空的原因是什么？ 热气球加热后，气囊内的空气温度愈高，气囊内气体的密度就愈小，能产生更大的向上浮力，让热气球向上飞行。 热气球是指用热空气作为浮升气体的气球。相传热气球的原型由三国时期诸葛亮（字孔明）所发明。诸葛亮被司马懿围困于阳平，无法派兵出城求救；诸葛亮算准风向，制成能在空中飘浮的

3、纸灯笼，附上求救信息，后来终于脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。 现代载人热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。球囊下端开口，下悬一只载人吊篮，用火焰加热器将热空气灌入球囊，使球囊膨胀并平稳升空。 2. 有人提供了“点蜡烛切洋葱，不流泪”的生活小窍门。动手做一做，这是真的吗？如果是，其中的道理是什么？ 当你在切洋葱的时候，你在案板的旁边点上一根蜡烛。因为当案板周围充满热量的时候，热量就会带走洋葱散发出来的洋葱素，这样就不会让你切的时候流泪了。讲练结合 2022年2月3日一14日，北京冬奥会跳台滑雪比赛在首钢滑雪大跳台举行，这是唯一座落在城区的雪上场馆，为达造雪要求，只能选特定时间造雪。运动

4、员顺着东南西北走向的大跳台逆风滑动、下落，安全着地。1为达造雪要求，应选择的最佳造雪时间段为（）A0:006:00B6:0012:00C12:0018:00D18:0024:002首钢滑雪大跳台呈东南一西北走向布局主要考虑（）A气温 B光照 C风向 D美观 1A 2C 解析：1大跳台处在北京城区，白天气温高、降温晚、寒潮短，所以只有在深夜至凌晨才能达到造雪的要求，A正确；其他时间段气温太高，新雪易融化，不属于最佳的造雪时间，BCD错误。 2滑雪中心的大跳台和标准台落差大，如果运动员受强风或横风影响，身体会失去控制发生事故。北京冬奥会跳台滑雪赛事在2月举行，此时主要盛行西北风，考虑到减少横风对运

5、动员比赛的影响，滑雪大跳台走向与冬季盛行风向大体一致，C正确，ABD均不是主要原因。讲练结合 云瀑亦名瀑布云，是流云在垂直方向上的一种动态景观。云瀑是流云顺着风向翻过山岭后，就会由于重力因素跌落，向低处倾泻成瀑布状的天气现象。四川西部的牛背山等地是云瀑景观多发地区。1最有利于云瀑形成是（）A陆风B山风C海风D谷风2观赏云瀑的最佳时间是（）A晴朗的午后B雨后的清晨C雨后的傍晚D晴朗的傍晚 1B 2B 3C 解析：1云瀑是流云顺着风向翻过山岭后，就会由于重力因素跌落，向低处倾泻成瀑布状的天气现象；山风气流从山坡向山谷流动，可以加速流云的倾泻，有利于云瀑的形成，B正确，D错误；云瀑形成要有较大的高差

6、，海风和陆风的形成没有较大的高差，AC错误。 2云瀑是流云顺着风向翻过山岭后，就会由于重力因素跌落，向低处倾泻成瀑布状的天气现象，云瀑的形成需要充足的水汽形成流云，阴雨过后水汽充足，排除AC；云瀑一般发生在雨后的早晨或雨后初晴的夜晚，B正确。讲练结合 云瀑亦名瀑布云，是流云在垂直方向上的一种动态景观。云瀑是流云顺着风向翻过山岭后，就会由于重力因素跌落，向低处倾泻成瀑布状的天气现象。四川西部的牛背山等地是云瀑景观多发地区。3牛背山地区云瀑景观多发的原因有（）降水较多,水汽充足 天气多变，气流运动强 植被种类多,树种丰富 群峰纵列，地形起伏大ABCD 1B 2B 3C 解析：3云瀑产生需要符合以下

7、条件：要有充足的水汽，正确；要有一定的海拔，水汽能在山前堆积，沿山势抬升，气温低才能使水汽凝结成云，正确；地形要有一定的起伏，形成相对的高差，便于云跌落，正确；要有较强的风；植被种类多，树种丰富与云瀑的形成无关，错误。 一、大气热力环流的形成 （1）气压、等压面、等压面弯曲、气压命名、气流运动 气压：单位横截面积上所承受的铅直气柱重量，以百帕（hPa）为单位。同一地点的垂直方向，海拔越高，气压越低。同一高度，空气密度越大，气压值越大，为高压；空气密度越小，气压值越小，为低压。水平方向，空气由高压流向低压。 等压面：气压值相同的点组合而成的面。一般情况下，地面均匀受热时，等压面平行于地面。实际上

8、，等压面像地形一样起伏不平。 一、大气热力环流的形成 （1）气压、等压面、等压面弯曲、气压命名、气流运动 等压面弯曲与气压大小 高压、低压，是同一水平面的气压值相比较命名，低压区等压面凸向低处，高压区等压面凸向高处。 水平方向，气流由高压流向低压；垂直方向，气流运动与下垫面冷热有关，不一定由高压值区流向低压值区，如B、C两地。 一、大气热力环流的形成 （2）热力环流 由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流。大气热力环流是大气运动的一种最简单的形式。 大气运动有垂直运动和水平运动之分。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉，大气的水平运动即是风。图 3-17 示意大气热力环流的形成过

9、程。当地面不受热时，空气垂直方向无运动。 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；高空空气聚积，密度增大，形成高气压。 B、C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；高空空气密度减小，形成低气压。 水平运动：在同一水平面上，空气由高气压流向低气压，大气的水平运动即是风。 一、大气热力环流的形成 （3）热力环流与风力、天气 气压梯度：单位距离上的气压差（气压差/水平实地距离）。气压梯度大，等压线密集，风力强劲。 近地面低压，多阴雨天气，气温日较差小；近地面高压，多晴朗天气，气温日较差大。讲练结合 飞絮指春季杨树或柳树种子的衍生物携带种子随风飘散的现象。温暖干

10、燥、阳光充足的天气有利于飞絮飘散。下图示意部分城市杨柳飞絮预警时间。1与太原相比，石家庄杨柳飞絮预警时间较早的主要原因是（）A海拔较低B距海较近C降水较多D风力较小2一般情况下，一天中杨柳树飞絮较多的时段是（）A清晨 B午后 C傍晚 D午夜 1A 2B 解析：1太原位于黄土高原地区，石家庄位于华北平原上，海拔低，春季时石家庄气温回升快，气温较太原高，风力较大，使得石家庄杨柳飞絮预警时间较早，A正确，D错误；此时为春季，主要受西北季风的影响，石家庄位于太行山的东侧，虽然距海较近，但是处于西北季风的背风坡，降水较少，晴天较多，C错误，B错误。 2温度高容易柳絮飞舞，湿度大柳絮较少，在午后气温较高，

11、柳絮多发，而早晨、深夜，或是雨后，傍晚气温降低，因为气温低，并且湿度相对较大，柳絮比较少，其次，每天午后，由于气温较高，地面最热，空气上下对流最旺盛，高空大风的动量下传也最多。因此，风力也最大。 二、自然界的大气热力环流 热力环流是一种常见的自然现象。 山谷风是在天气晴朗的山地区域，风向昼夜间发生反向转变的风。日出后山坡受热，空气增温快，空气密度变小，但山谷上方同高度的空气增温较慢，密度仍较大。因而空气自山谷沿山坡上升，形成谷风。相反，夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快，因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快，使空气沿山坡流向山谷，形成山风。由于白天山坡受热所造成的温差，

12、比夜间辐射冷却所造成的温差要大，因此谷风的风速大于山风。谷风沿山坡上行时，常可形成山顶积云，有时甚至出现阵雨。 山区与平原之间，有时也出现山谷风特征，如北京气象台的天气预报中，常有“白天风向北转南，夜见风向南转北”的语句，这种风向昼夜相反的变化，就是北京北部山区与平原之间的山谷风效应所造成的。 山谷风影响：在山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底，使夜间谷底和盆地内形成逆温层，阻碍了空气的垂直运动，易造成大气污染。 优质苹果树多种植在山腰而少在山谷，原因是山腰果树开花早。下图中能正确解释这一现象的是（ ） 答案： D 解析：山谷风提高了白天最高气温，降低了夜间最低气温，增大了气温日较差，有利于有机

13、物积累。经典回顾讲练结合 冰川表面的气温与同海拔自由大气相比，始终处于稳定的低温状态。下图示意珠峰北坡某河谷中海拔4950米的观测站位置，该河谷中离地1000米高度以下区域没有明显的山谷风变化。1该观测站的盛行风为（）A山风 偏南风B谷风 偏南风C山风 偏北风D谷风 偏北风2该河谷中没有显示山谷风变化的主要影响因素有（）冰川反射 碎石反射 西南季风 河谷逆温A B C D 1A 2B 解析：1冰川表面较低，气流沿着坡面下沉，形成山风。排除B、D选项。结合图示，高海拔处位于南侧，谷地位于北侧，故山风为自南向北流动，形成偏南风。A正确。 2该地没有形成明显的由谷地吹向山坡的谷风。图示山坡多冰川，受

14、冰川反射强的影响，山坡始终温度低，气候总是由山坡吹向谷地，形成山风，难以形成谷风，正确。位于底部的碎石反射导致谷底气温低，同海拔的山坡相对较温暖，会形成谷风，出现山谷风的变化，与题意不符，错误。该地位于珠峰北坡，且海拔较高，受山脉阻挡，西南季风难以深入，主要以山谷风为主，错误。河谷逆温导致同海拔的冰川坡面地区较自由大气温度低，坡面寒冷气流沿着坡面下沉，形成山风，出现山风为主，谷风较少的现象，正确。B正确。 1. 海陆风是近海地区风向昼夜间发生反向转变的风。读图 3-19，完成相关任务。 （1）在图 3-19 中，分别画出白天、夜间陆地和海洋之间的大气运动方向，使之构成一个环流圈，并说明理由。

15、海洋与陆地相比，海水比热容大。白天陆地升温快，陆地上方的热空气上升，近地面形成低压，同纬度海洋升温慢，海洋上方的冷空气下沉，近地面形成高压，近地面形成由海洋吹向陆地的风，叫作海风。夜晚陆地降温快，陆地上方的空气下沉，近地面形成高压，海洋降温慢，海洋上的空气上升，近地面形成低压，近地面形成由陆地吹向海洋的风，叫作陆风。（81、82页）意义：海陆风使滨海地区气温日较差减小，降水增多。讲练结合 下图是某海岸附近近地面等压面示意图与该区域海陆气温日变化图。1图示等压面情况出现于一天当中的时段可能是（）A0-2时B6-8时C12-14时D18-20时2下列现象与该图所示原理不相关的是（）A山谷风B焚风效

16、应C城市风D季风环流 1C 2B 解析：1由于海洋相对于陆地的比热容大，故白天海洋温度低于陆地温度，形成高压，夜晚海洋温度高于陆地温度，形成低压；图示中陆地等压线向下弯，海洋等压线向高处弯，说明海洋比陆地气压高，海洋气温比陆地气温低，由图可知，海洋气温比陆地气温低的时段为8-16时，12-14时符合题意。 2山谷风、城市风、季风环流都是下垫面热力性质差异导致的热力环流形式，和海陆风原理一样，ACD错误。焚风效应是气流在山地背风坡下沉形成的气温上升现象，B正确。讲练结合 图1为某时刻海陆等压面示意图，图2为四川某地传统民居穿堂风。1下列说法正确的是（）A地为阴雨天气B四川的对流层平均厚度约为17

17、-18千米C石质地面越大风力越大D正午时刻风力达到最大2人为制造穿堂风的主要用途是（）A增加生活用能B降低室内温度C提高室内湿度D减轻大气污染 1C 2B 解析：1、由图1可以看出地等压面向上弯曲，为高压，气流下沉，多晴朗天气，A错误；四川位于中纬度，低纬度对流层平均厚度为17-18千米，B错误；石质地面越大，和林地地面的热力性质差异就越大，水平气压梯度力就越大，风力就越大，C正确；14时左右石质地面和林木地面的温差最大，水平气压梯度力最大，风力最大，D错误。 2白天山林升温慢，气温低，风从山林经房屋门窗吹向石质地面，而夜晚石质地面降温快，气温低，风从石质地面经房屋门窗吹向山林，加快了室内空气

18、流通，降低了室内温度，B正确；通过人为制造穿堂风来降低室内温度，能够节省生活用能，A错误；对室内湿度变化和大气污染没有什么影响，CD错误。 1.（2）我国海南岛白天多雨，夜间多晴朗。运用海陆风形成的原理，分析这一地理现象的形成原因。 白天，海岛地表受太阳辐射增温，陆地升温比海洋快，热空气膨胀上升，近地面形成低压，海洋升温慢，近地面形成高压。白天风向由海洋吹向陆地形成海风，因此海南岛白天多雨。夜间，海岛降温快，空气下沉，近地面形成高压，海洋降温慢，空气上升，近地面形成低压，近地面风向由陆地吹向海洋形成陆风，因此海南岛夜间多晴朗。（82页） 1.（3）大湖泊周围、大江大河沿岸也会出现与海陆风相似的

19、风的周期变化，分别称为“湖陆风”或“江（河）陆风”。赴上述地区进行考察，观察白天和夜间风向是怎么变化的，验证所学过的知识。 由于大湖泊、大江大河与周围地区存在着气温差异，导致大湖泊、大江大河与周围地区之间形成了热力环流。白天风由湖泊或大江大河吹向陆地，夜间风由陆地吹向湖泊或大江大河。（82页）222324293042024西东气温（）15:003:00距湖泊距离（km）讲练结合 湖陆风包括湖风和陆风，是较大湖泊与陆地之间形成的以24小时为周期的地方性风，其影响范围小，易受背景风（如当地盛行风）的干扰。岳阳市位于洞庭湖东北部，受湖陆风影响较明显。据多年观测发现，该地冬季湖陆风较弱。近些年，岳阳市

20、城市建成面积扩张，当前建成面积比40年扩大了10多倍。下面左图示意洞庭潮与岳阳市的位置，右图示意岳阳市某日614时的气温与湿度变化。 (1)据图判断岳阳市该日湖陆风转换的时间，并说明判断依据。10时-11时。湖风由湖泊吹向陆地，岳阳市空气湿度变大；相反则为陆风，岳阳市空气湿度逐渐减小。 (2)分析岳阳市冬季湖陆风较弱的原因。冬季风（背景风）强，干扰了湖陆风，湖陆风弱；洞庭湖面积小，湖陆温差小。 (3)说明岳阳市大规模城市建设对该地湖风和陆风强弱产生的影响。在湖边进行大规模城市建设，会形成城市的热岛效应。白天增大了湖陆之间的温差，使湖风加强；晚上减弱了湖陆之间的温差，使陆风减弱。 2. 城市人口

21、集中，产业发达，居民生活、工业生产和交通工具等每天要释放出大量的废热，导致城市的气温高于郊区，使城市犹如一个温暖的“岛屿”，人们称之为“城市热岛”。读图 3-20，完成相关任务。 （1）简述城市热岛环流的形成过程。 城市市区由于人口密集，经济活动集中，生产生活中释放大量人为热，导致市区气温高于郊区，空气在市区上升，在郊区下沉，近地面风由郊区吹向市区。（82页） 2. 城市人口集中，产业发达，居民生活、工业生产和交通工具等每天要释放出大量的废热，导致城市的气温高于郊区，使城市犹如一个温暖的“岛屿”，人们称之为“城市热岛”。读图 3-20，完成相关任务。 （2）为了减轻城市的大气污染，在城市规划时

22、，根据城市热岛环流的特点，应怎样布局大气污染严重的工业企业？根据城市热岛环流特点，为防止二次污染，应把污染企业布局在热岛环流之外。（82页） 2.（3）城市热岛环流在微风状态下最强。以北京市为例，如果冬春季风速达 56 米 / 秒，夏季达 23 米 / 秒以上，则城市热岛环流被淹没而不明显。假如你是城市规划人员，又该怎么解决（2）小题的问题呢？ 污染企业的布局既要考虑热力环流，也要考虑盛行风的风向。污染企业布局在盛行风的下风向，或与盛行风向相垂直方向的郊外。（82页）讲练结合 热岛强度是指城市中心区平均气温与周围郊区平均气温的差值，用来表明城市热岛效应的强度。下图示意西安7月份热岛效应的日变化

23、。1观测时段内，城市热岛强度（）A夜强于昼B夜向昼加强C中午最强D日出最弱2夜间西安城区温度高于郊区的主要原因是（）A郊区夜间储存热量多B城区白天储存热量多C城区风速大，散热快D郊区风速小，散热慢 1A 2B 3C 解析：1白天城市热岛强度小，夜间热岛大，A正确；夜间向白天过渡，热岛减弱，B错误；热岛强度中午最弱，日出前后最强，CD错误。 2在白天，由于人类活动排放的大量热量城市比郊区多，储存的热量也多，夜间由于建筑密集，风力小，散热慢，降温慢，所以城区夜间温度高于郊区，B正确；郊区人口少，白天人类活动排放热量少，导致夜间储存热量少，气温较低，A错误；城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁，风速减低

24、，热量不易散失，C错误；郊区风速大，散热快，D错误。讲练结合 热岛强度是指城市中心区平均气温与周围郊区平均气温的差值，用来表明城市热岛效应的强度。下图示意西安7月份热岛效应的日变化。3缓解西安市城市热岛效应强度的合理措施有（）实现郊区城市化 改善城区能源消费结构 减少机动车数量 增大城区建筑物的高度ABCD 3C 3导致西安城市热岛效应强，主要是市区人口密集大，人为排放废热多，因此实现郊区城市化，可以有效地减少城区人口数量和人口密度，减缓城市热岛效应，正确；改善城市能源消费结构，增加清洁能源的使用，可减少二氧化碳的排放，减轻对地面辐射的吸收，降低城区气温，正确；随着人口增加，需求增加，减少机车

25、数量不现实，为缓解城市热岛效应，可推广新能源汽车，减少交通工具废热排放，错误；增大城区建筑物高度，会导致城区风力减弱，气温升高，加大城市热岛强度，错误。讲练结合 温室大棚的放风有一定科学依据，放风的主要目的是降温、排湿、排除有害气体等。正确的放风时间和方式能大大提高蔬菜、瓜类的产量和质量，但若操作不当，极易造成不良后果。左图为温室大棚底部放风口，右图为温室大棚顶部放风口。 (1)在下图中a、b两条短线上绘制箭头，表示打开顶部和底部放风口后气流的运动状况，并说明形成过程。 大棚内气温高，空气受热膨胀上升，顶部放风口处气流由棚内流向棚外；室外气温低，空气冷却下沉，气压高，底部放风口处由棚外流向棚内

26、。讲练结合 温室大棚的放风有一定科学依据，放风的主要目的是降温、排湿、排除有害气体等。正确的放风时间和方式能大大提高蔬菜、瓜类的产量和质量，但若操作不当，极易造成不良后果。左图为温室大棚底部放风口，右图为温室大棚顶部放风口。 (2)天气睛朗的冬日，日出后，打开覆盖大棚的草苦1小时后才进行放风，这种放风方式有利于提高大棚蔬菜的产量和质量。分析其原因。 日出后气温较低，如果立即放风，作物易受低温冻害；早晨棚内二氧化碳浓度较高，卷起草苫，使蔬菜接受光照，进行光合作用，可合成大量的有机物。 (3)当吹偏西风时，为了保持棚内温度一致，应如何调整东西侧放风口的大小，并说明理由。 放风口西侧大于东侧。当吹偏

27、西风时，风顺着放风口进入棚中，导致棚内东侧温度较低；而西侧因西侧山墙阻挡，热量排出相对要少，温度较高，故放风口西侧开口大于东侧，可以保证棚内温度一致。讲练结合 无论外界气温如何剧烈变化，蚁穴内的温度却惊人地稳定。白蚁丘内有数百万只白蚁，其内部向上呈树枝状的孔道与丘体表面开口相连。为了应对沙漠环境巨大的昼夜温差，白天，白蚁打开孔道，并将低于地下水位的冷湿泥浆搬运至地表；夜间，白蚁会封堵丘体表面的开口，仅在附近地表留有出口。图左示意白蚁丘内外温度测量数据，图右示意白蚁丘的内部结构。 (1)在图左虚线处绘出夏日白昼晴朗无风时蚁丘内部气流的运动方向。讲练结合 无论外界气温如何剧烈变化，蚁穴内的温度却惊

28、人地稳定。白蚁丘内有数百万只白蚁，其内部向上呈树枝状的孔道与丘体表面开口相连。为了应对沙漠环境巨大的昼夜温差，白天，白蚁打开孔道，并将低于地下水位的冷湿泥浆搬运至地表；夜间，白蚁会封堵丘体表面的开口，仅在附近地表留有出口。图左示意白蚁丘内外温度测量数据，图右示意白蚁丘的内部结构。 (2)分析蚁丘内部的温度调节原理。晴朗夏日，阳光照射蚁丘，蚁丘温度升高，加之蚁巢内白蚁活动产生大量废热，热空气沿中央空气管向上排出，蚁丘中央气压下降；冷湿泥浆堆在地表，有利于地表附近空气下沉，顺着丘体下半部分的管道流入蚁丘内部，降低温度，且为蚁巢带来新鲜的空气（氧气），实现蚁丘内外空气交换和热量调节。经典回顾 (20

29、19攀枝花)阅读材料，回答下列问题。 材料一穿堂风也叫过堂风，是气象学中一种空气流动的现象，是流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风，在炎热的夏季，太阳高挂，不需要空调同样取得了纳凉的效果。 材料二图1为四川某山区的传统民居景观图，民居坐北朝南，房前一般为水泥或石子院坝，屋后种植林木；图2为该民居穿堂风示意图。 民居屋前铺设石子地面，屋后种植林木，可以明显增强夏季穿堂风。请运用热力环流原理加以解释。 石子地面增温较快，林木增温较慢，(房前石子地面房后林木)增强了房前房后的温差，从而增强了房前房后的水平气压梯度力。 图 1 图 2经典回顾 冰雹是强对流天气条件下发生的一种固态降水现象，常伴随雷雨大风和短时强降水，具有影响范围小、发展迅速、持续时间短等特点，是天气预报的难点。冰雹发生除特定的天气条件外还与地形的复杂程度有关。川西高原位于青藏高原东南缘，地貌以高原和高山峡谷为主，冰雹是该区发生频率较高的重要灾害性天气之一，以5月冰雹日数最多，且冰雹粒径以小雹(直径小于5毫米)为主。冰雹粒径与水汽含量、积雨云层厚度有关。下图是冰雹形成示意图。 (1)据图中信息，概括冰雹的形成条件。 (2)解释川西高原冰雹5月多发的原因。 (1)大气中水汽充足；大气垂直温差大，形成强烈