2018-2019版地理新学案同步湘教版必修一讲义：第二章 第三节 课时2 热力环流与大气水平运动

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精课时2热力环流与大气水平运动[学习目标］1。理解热力环流形成的原理和大气运动的根本原因。2.理解大气水平运动的基本原理及风的受力状况.一、热力环流形成的原理1．大气运动的原因:太阳辐射在地表的差异分布,造成不同地区气温不同，并导致水平方向上各地间的气压差异，引起大气运动。2．热力环流的形成(如图)（1）垂直运动eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1(A地受热，近地面空气膨胀上升形成低气，压，其高空形成高气压,B、C两地冷却，空气冷却下降，在近地面，形成高气压,在高空形成低气压))（2）水平运动eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1(高空：空气从A地向B、C两地扩散,近地面：空气由B、C两地流向A地)）思考大气运动的能量来源是什么？请简述大气运动的最简单形式。答案大气运动的能量来源于太阳辐射。大气运动的最简单形式是热力环流，是由于地面冷热不均而形成的空气环流。二、大气的水平运动1．作用力eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1(水平气压梯度力:方向垂直于等压线，由高压指,向低压,是使大气产生水平运动的原动力，是,形成风的直接原因,地转偏向力：方向与风向垂直,北半球向右偏，南,半球向左偏，摩擦力：方向与风向相反，大小与距离地面的高，度成反比，高空可忽略不计）)2．高空风向：高空大气在水平气压梯度力和地转偏向力的共同影响下,风向与等压线平行.3．近地面风向：除了受水平气压梯度力和地转偏向力的影响外,还要受摩擦力的影响，在三个力的共同作用下，风向与等压线之间成一夹角。判断1．影响风力大小的最直接因素是水平气压梯度力，水平气压梯度力越大,则风力越大。（√）2．地转偏向力不影响风力大小,只影响风向。(√)3．摩擦力只影响风速，不影响风向。（×)热力环流与大气的水平运动eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(热力环流形成的原理\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1(概念，热力环流的形成）)，大气的水平运动\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(影响风向的因素，高空风,近地面风)))）探究点一热力环流某地理研究性学习小组就“城市热岛"现象展开了研究。1．试分析导致市区气温高于郊区，形成“城市热岛"的原因。答案城市人口集中，工业发达，居民生活、工业生产、交通工具大量消耗矿物燃料,释放大量的人为热量.城市建筑高且密集,不易通风散热.2．近地面市区和郊区间的气流是如何运动的？答案市区由于气温高，气流上升,近地面形成低压,郊区由于气温低，气流下沉，近地面形成高压,因此近地面气流（即风）由郊区流向市区.3．若在图中甲地建设卫星城镇或建设排放大量大气污染物的工厂，是否合理？为什么?答案不合理。卫星城镇或工厂排出的大气污染物会从近地面流向市区，加剧市区环境污染程度和相互污染。4．在下图中画出近地面与高空的等压面.答案1．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气压的差异→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(1)海陆风（2)山谷风(3)城市风热力环流中“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“高凸低凹”(如下图所示)。（2018·北京市西城区期末)下图所示为我国东南福建省沿海地区被海风“吹弯了腰”的草丛。读图，回答1～2题。1．下列能正确示意图中风向形成原因的是（）2．该地一年中盛行风向也因海陆间温度差异发生季节变化。盛行风从海洋吹向陆地的是(）A．春季 B．夏季C．秋季 D．冬季答案1.B2.B解析第1题,依据图中草的倒伏方向可知，当时风从海洋吹向陆地。由于水的比热容大于陆地，白天升温慢，近海面形成高压,风从海洋吹向陆地，故B正确。第2题，夏季,陆地升温快于海洋，近地面形成热低压,因此风从海洋吹向陆地，冬季相反。春、秋季时海陆气温差异小,风向不明显。故B正确。探究点二大气的水平运动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.从理论上讲,高空风电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。分以下三种情况，描述风向的特点并以北半球为例画出示意图.1．近地面受单一水平气压梯度力的作用:__________。答案风向垂直于等压线2．高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用：________________________________________________________________________.答案风向平行于等压线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：_________________。答案风向与等压线斜交1．风的形成受力分析水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压地转偏向力与风向垂直，北半球向右偏,南半球向左偏；只改变风向，不改变风速摩擦力方向与风向相反运动规律高空在高空，摩擦力可以忽略不计，受水平气压梯度力和地转偏向力的影响;二力平衡时，风向稳定，最终与等压线平行近地面受水平气压梯度力、地转偏向力和地面摩擦力的共同作用；三力平衡时，风向稳定,最终斜穿等压线，指向低气压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（近地面）,或画出与等压线平行的风向（高空）。（如下图)如图示意一等高面。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⑦B．②或⑥C．④或⑧D．③或④4．若此图表示高空等高面，PM〈PN，则O点风向为(）A．③或④B．②或⑧C．③或⑦D．⑥或⑦5．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。A4.C5.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为北半球近地面风向。第4题，高空风向与等压线平行,PM<PN时，③为北半球风向，⑦为南半球风向.第5题,摩擦力和地转偏向力的合力与气压梯度力是一对平衡力，方向相反。图表特征：等压面是气压相等的点组成的平面,是区域气压分布的表现形式之一，是判断区域气压分布、风向和气温分布等的重要依据.对其的考查常以选择题形式出现。下面图1为“美国某城市某年8月某日22时等温线图”。读图判断图2中与M、P、N一线上空等压面的剖面线相符合的示意图为(）A．① B．②C．③ D．④下面图1为“美国某城市某年8月某日22时等温线图"。读图判断图2中与M、P、N一线上空等压面的剖面线相符合的示意图为（)1。区域性质和等值线类型.2。两图信息关系及等压面空间位置。过M、P、N三点作一虚线(如图1所示)，知P处温度高,M、N处气温低，气压相反。同时,高空气压状况与近地面又相反，最终得出P地高空为高压，M、N为低压.A.①B．②C．③D．④图2中①②③④四图等压面的分布特点。C（2018·辽宁实验中学期末）下图为“某季节我国东部沿海地区高空等压面示意图"。据此完成（1)～（2）题.（1)有关①②③④四地空气流动状况的叙述，正确的是（）A．①-③-④—②—① B．③-①-②—④—③C．①—②-③—④-① D．④—②—③-①—④(2)此时甲地风向可能为(）A．东南风 B．正西风C．正北风 D．西北风答案（1)B（2）C解析第(1）题,由我国东部沿海地区高空等压面示意图可知：①处是高压，②处是低压,那么近地面③处是低压，④处是高压.所以可以判断气压大小为:②＜①＜③＜④。水平面上①流向②，④流向③。垂直方向③处上升流向①，②处下沉流向④。四地空气流动状况是④—③-①-②—④,顺时针方向.故选B。第(2)题,甲地水平面上气流由①流向②，高空大气运动忽略摩擦力，北半球右偏90°，风向与等压线平行，可能为正北风。故选C。下图为“城市热岛环流示意图”。读图回答1~2题。1．关于城市热岛环流的叙述，正确的是（)A．市区近地面气温高,气压高B．不利于城市大气污染物的扩散C．市区降水少于郊区D．绿化带可以改善市区的大气环境2．下列减轻城市热岛效应的措施,正确的是(）A．增加城市硬化路面 B．减少城市绿化面积C．提高空调使用率 D．提高能源利用效率答案1.D2。D解析第1题,城市热岛环流中，市区近地面气温高,气压低，A错。有利于城市大气污染物的扩散，B错。市区气流上升,郊区气流下沉，市区降水多于郊区，C错。绿化带能够吸烟滞尘，可以改善市区的大气环境，D对。第2题,要减轻城市热岛效应，应减少城市硬化路面的面积，A错。应增加城市绿化面积，B错。应降低空调使用率,C错。应提高能源利用效率，减少污染气体排放，D对.读“某等压线与风向变化示意图（图中X、Y、Z为气压值)”，回答3~4题。3．该地的空间位置可能是()A．北半球；近地面 B．北半球；高空C．南半球；近地面 D．南半球;高空4．若该地位于上海4000米的高空,则此时上海的天气状况为（）A．高温多雨 B．低温少雨C．阴雨连绵 D．晴朗干燥答案3.B4.D解析第3题，根据地转偏向力相对于水平气压梯度力向右偏,可判断该地位于北半球；根据风向与等压线平行，可确定该地位于高空.第4题，上海的高空是低压,近地面为高压，天气晴朗。5．读“实际大气中的风向图",回答下列问题。(1)①与等压线的关系是__________________，其方向是________________。（2）若无④，只受①③影响，则②与等压线的关系是__________，①与③的关系是________。(3)实际大气中的②与等压线的关系是________。此图表示的地区在________半球。(4)图中M、N两地相比，风力较大的是________地，原因是________________________。答案（1)垂直由高压指向低压（2）平行大小相等，方向相反（3）成一夹角北(4)NN地等压线密集，水平气压梯度力大，风力大解析解答本题的关键是理解水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力与风向、风速之间的关系。图中①垂直于等压线，由高压指向低压,应为水平气压梯度力;②与等压线成一夹角,从高压指向低压，应是风向；③与风向垂直，应为地转偏向力；④与风向相反，应是使风速减小的摩擦力。坝上草原篝火晚会是最吸引人的旅游项目，参与晚会的游客发现,篝火火堆越大，烟气上升越高。回答1～2题。1．篝火火堆越大，烟气上升越高的主要原因是篝火附近（)A．风力大 B．亮度大C．气温高 D．气压高2．下图中能够反映篝火堆及其周边烟气运动情况的是（)答案1.C2。B解析第1题,点燃篝火，人为制造了同一水平面的温度差异，会形成小型的热力环流，篝火堆越大,附近温度越高。故C正确.第2题，篝火堆中心温度高，气流上升；周边温度低，气流下沉。近地面的空气就从气压较高的四周流向气压较低的篝火堆，高空空气则从气压较高的篝火堆上空流向气压较低的篝火堆周边上空，从而形成了热力环流，故选B。我国南方某地新建一小型水库,某日两时刻测得水库及其东西两侧气温分布如下图所示。据此回答3～5题。3．关于水库及其周围地区气温的描述，正确的是（）A．水库中心区的气温日变化最大B．水库中心区的气温日变化最小C．一天中水库中心区的气温始终高于东西两侧地区的气温D．一天中水库中心区的气温始终低于东西两侧地区的气温4．由于水库与周围地区存在着气温差异，导致水库与周围地区之间形成了热力环流.关于该热力环流的描述,正确的是（）A．热力环流的方向不变B．水库中心区始终存在上升气流C．白天风由水库吹向四周D．晚上风由水库吹向四周5．下图中与15时水库东西方向的高空等压面的剖面线相符的示意图为()答案3.B4.C5.C解析第3题，根据图中气温曲线可知，水库中心一天中最低气温高于东西两侧，最高气温低于东西两侧,故水库中心的气温日较差小，B项正确。第4题，一天中水库与周围地区的温度差异发生变化，热力环流的方向也要发生变化.白天库区气温比周围地区低，气压高，风由库区吹向四周；晚上库区气温比周围高，气压低,风由四周吹向库区，C项正确。第5题，从图中可以看出，15时近地面库区中心气温低，形成高气压,等压面向上弯曲；高空为低气压，等压面向下弯曲.四个选项中等压线都距离地面较高，为高空状况，因此C项正确.下图为“北半球某气压场受力平衡时的风向图（气压单位为百帕)"。读图回答6～7题。6．图中表示水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力和风向的字母依次是()A．a、b、c、d B．a、b、d、cC．b、a、d、c D．c、b、a、d7．图中决定风速大小的力主要是()A．a、dB．c、dC．a、cD．b、d答案6.B7.A解析第6题，图中a垂直于等压线,由高压指向低压，应为水平气压梯度力;北半球风向右偏，c应为风向；摩擦力与风向相反，应为d，地转偏向力与风向垂直,应为b.第7题，水平气压梯度力a和摩擦力d决定风速的大小。下图为“北半球等压线图（单位：hPa)"。读图回答8～9题。8．如果所示等压线位于近地面，F1、F2、F3为A处空气所受的外力的方向，则F1、F2、F3依次为(）A．摩擦力、气压梯度力、地转偏向力B．气压梯度力、摩擦力、地转偏向力C．地转偏向力、摩擦力、气压梯度力D．摩擦力、地转偏向力、气压梯度力9．如果所示等压线位于高空，F1为气压梯度力方向，则风向是（）A．①B．②C．③D．④答案8.B9。D解析第8题，气压梯度力的方向应与等压线垂直，且由高压指向低压，故F1为气压梯度力,北半球风向受地转偏向力影响向右偏，摩擦力的方向与风向相反,故F2为摩擦力;地转偏向力与风向垂直，故F3为地转偏向力；只有B项符合该题意。第9题，高空大气受气压梯度力和地转偏向力的共同作用，风向与等压线平行,又因位于北半球，所以可以判断④表示风向。读“某地近地面和高空四点气压图”，回答10～11题.10．若近地面和高空四点构成热力环流,则流动方向为(）A．O→P→M→N→O B．P→O→M→N→PC．M→N→P→O→M D．N→M→O→P→N11．下面图中正确表示N地在垂直方向上等温面与等压面配置的是（)答案10.A11。A解析第10题，气流总是由高压区流向低压区,则近地面由M流向N，高空由O流向P；依据热力环流图可判断,图中M、N为近地面两点,O、P为高空两点，且O、P分别对应位于N、M上空；M地气压高，说明是近地面气温较低处,气流由P下沉至M；则N为近地面气温较高处，气流上升至O。故A项正确。第11题，图中显示N地为近地面热低压区，故气温高于两侧、气压低于两侧同一高度，则A项正确。读“北半球某地近地面与高空气压状况(热力原因形成)示意图”,完成12～13题。12．关于图示甲、乙、丙、丁四地的说法，正确的是（)A．气温:甲〉乙〉丁〉丙B．海拔：丙〉丁>甲〉乙C．密度：乙〉甲〉丁〉丙D．气压：甲>乙>丙〉丁13．此时，图中M地吹(）A．东北风B．东南风C．西北风D．西南风答案12.D13。A解析第12题，甲、乙两地位于近地面,海拔相等，甲等压面向上凸出,说明气压高,密度大，气温低;乙等压面向下弯曲,说明气压低，密度小,气温高;丙、丁两地位于高空，海拔相等，而丁等压面向下弯曲，说明气压低，密度小，气温高；丙等压面向上凸出，说明气压高，密度大，气温低。又因高空的气压小于近地面，气温也低于近地面，所以比较得出四地的气温：乙＞甲＞丁＞丙;海拔：丁＝丙＞甲＝乙；密度:甲＞乙＞丙＞丁;气压：甲＞乙＞丙＞丁。故选D。第13题，因甲地气压高,乙地气压低,所以M地的气流由甲吹向乙，方向应是从北向南,又因北半球受地转偏向力的影响，向右偏转成东北风。故选A.（2018·大连市普兰店区第二中学期末)伊朗古城亚兹德古老的“风塔”是建筑物中用来通风降温的建构.风塔高过屋顶的部分四面镂空，悬空连接到室内大厅(左图），塔下中央建有一个水池(右图）。据此完成14~15题。14．“风塔”顶部四面镂空的主要目的是（）A．便于室内空气流出 B．便于室外空气流入C．便于室内热量散发 D．便于采光15．室内大厅的空气运动（)A．从四周流向水池 B．从水池流向四周C．中央为上升气流 D．四周为上升气流答案14。B15.B解析第14题,由材料可知，伊朗古城的“风塔”位于热带沙漠地区，塔下中央建有一个水池，水的热容量较大,气温较低,空气收缩下沉，高层空气由四周向塔中心流，则“风塔"顶部四面镂空的主要目的是便于室外空气流入，B正确。第15题,水的热容量较大，即吸收相同的热量温度相对较低,室内水池使温度降低，气压增高，则垂直方向上空气向下运动，水平方向上空气由中心水池流向四周，B正确。16．读“北半球热力环流示意图",完成下列要求.（1）A地气温比B、C两地________,气压比B、C两地____________。D、E、F中，属高压区的是________.（2）在图中用“→”画出高、