高中必修一地理热力环流和风

热力环流和风韩作庆一、热力环流1、定义由于地面冷热不均形成的空气环流称为热力环流，是大气运动最简单的形式。2、形成ABC受热冷却冷却高低低高高低活动：（1）描述热力环流形成的过程。（2）思考垂直运动、水平运动、高压低压产生原因？太阳辐射总结：地区间近地面冷热不均（受热、冷却）大气的垂直运动（上升、下沉）同一水平面上气压的差异大气的水平运动热力环流（热力差）（气压差）（两差产生两运动）所谓高压低压均是同一水平面（海拔）上相对比较而言垂直方向上气压随海拔上升而降低，同一地点，近地面与高空气压类型相反。水平方向：空气由高压吹向低压，高低压是空气运动原因垂直方向：空气受热上升冷却下沉，高低压是空气运动结果2、气温与近地面气压的关系？1、热力环流形成的根本原因？探究：近地面气温高，气压低，气温低，气压高。地面的冷热不均4、“高压”一定比“低压”气压高吗？5、空气一定由“高压”吹向“低压”吗？ABC受热冷却冷却高低低高高低3、高空与近地面气压类型的关系？相反⑴城市风城市郊区郊区3、常见的热力环流画一画(提示：冷热—垂直运动—气压差异—水平运动)思考：有大气污染的企业应布局在城郊热力环流的什么部位？⑵海陆风海陆海陆海风陆风比热容：海水>陆地⑶山谷风谷风山风（1）海陆风：（2）山谷风：（3）城市风：（4）沙漠与森林之间的热力环流：形式形成过程影响海陆风滨海地区白天因陆地升温快，空气膨胀上升，近地面形成低压；海洋上气温低，产生下沉气流，形成高压，风由海洋吹向陆地，形成海风(图a)；晚上与白天热力作用相反，风由陆地吹向海洋，形成陆风(图b)海陆风使滨海地区气温日较差减小，降水增多山谷风山谷地区白天山坡比同高度的大气温度高，暖空气沿山坡上升，形成谷风(图c)；夜间山坡比同高度的大气温度低，冷空气沿山坡下滑，形成山风(图d)在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，阻碍了空气的垂直运动，易造成大气污染城市风(图e)由于城市居民生活、工业和交通工具释放出大量的人为热量，导致城市气温高于郊区，形成“城市热岛”，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。近地面风由郊区吹向城市，叫城市风一般将绿化带布置于气流下沉及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外补充：等压面ABC把空间气压值相同的各点组合而成的面叫做等压面。海拔升高气压降低等压面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ABC受热冷却冷却高低低高高低上凸为高，下凹为低等压面的凹凸与气压高低的关系●判断：热力环流的方向（④与⑤．⑥与⑦气压高低，A与B气温高低）③海拔⑦⑥⑤④①②AB等压面等高面二、大气的水平运动——风ABC受热冷却冷却高低低高高低思考：（1）上图中哪些箭头表示的是风？空气的水平运动（2）风形成的直接原因是什么？水平气压梯度力（垂直于等压线，从高压指向低压）（3）风的运动方向有什么规律？由高压沿着水平方向流向低压名词链接：气压梯度——单位距离间的气压差。气压梯度力——因为同一水平面上存在气压差，而产生的促使空气由高压流向低压的力，称为水平气压梯度力。1、风二、大气的水平运动——风1、定义（1）水平气压梯度力：地面冷热不均，引起同一水平面上出现气压高低差别。只要同一水平面上存在气压差，便会产生一种促使空气由高压流向低压的力，这个力叫做水平气压梯度力，简称气压梯度力。气压梯度力垂直于等压线，从高压指向低压。（2）风：在气压梯度力的作用下，空气由高压沿着水平方向流向低压，这种空气的水平运动即为风。风形成的直接原因——水平气压梯度力风向——由高压沿着水平方向流向低压100810101006hpa等压线高压低压水平气压梯度力风向2、风向在气压梯度力作用下的风向1010hPa1006hPa1008hPa1006hPa1010hPa1004hPa1008hPa在气压梯度力和地转偏向力共同作用下的风向100810101006100410021000（hpa）水平气压梯度力地转偏向力风向北半球1010hPa1004hPa1006hPa1008hPa在气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向北半球风向101010081006100410021000998(hPa)998水平气压梯度力地转偏向力摩擦力风向总结受力情况图示风向水平气压梯度力垂直于

，由高压指向低压水平气压梯度力和地转偏向力与等压线

。水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力与等压线

。等压线平行斜交[重点提示]

从近地面到高空，空气运动所受摩擦力逐渐减小，风与等压线之间的夹角也逐渐减小，直到一定的高度，摩擦力接近为零，风向也近似平行于等压线了。

近地面风向要考虑三个力；高空风向考虑两个力。受力风向与等压线关系分布一力二力三力水平气压梯度力水平气压梯度力地转偏向力水平气压梯度力地转偏向力摩擦力垂直平行斜交风向总结[重点提示]

从近地面到高空，空气运动所受摩擦力逐渐减小，风与等压线之间的夹角也逐渐减小，直到一定的高度，摩擦力接近为零，风向也近似平行于等压线了。理想高空近地面作用力方向大小对风速的影响对风向的影响水平气压梯度力垂直于等压线并由高压指向低压等压线越密水平气压梯度力越大水平气压梯度力越大风速越大使风向垂直于等压线并由高压指向低压地转偏向力与风向垂直纬度越高风速越大地转偏向力越大但赤道两极为零不影响风速大小北半球使风向右偏南半球使风向左偏摩擦力与风向相反下垫面越粗糙起伏越大摩擦力越大使风速减小与其他两力共同作用使风斜穿等压线摩擦力越大风向与等压线夹角越大3、风的受力地转偏向力（hpa）100010051010（北半球）风向地面摩擦力请依据图中风向，画出空气运动时的受力情况水平气压梯度力3、风的受力分析思考：三个力的特点（方向、大小）及对风的影响？⑴等压线平行时近地面和高空的风向北半球南半球高低低高

4、风向判断②定偏向—北(南)半球：右(左)手法则①画水平气压梯度力⑵等压线弯曲时北半球近地面的风向高低在下图中绘出北半球近地面A、B两种气压状况下的大气运动情形103010201010101010201030水平气压梯度力AB实际风向近地面风：高空风：（3）风压定律在北半球背风而立，高压在右后方，低压在左前方在南半球背风而立，高压在左后方，低压在右前方低低高高北半球南半球（3）风压定律在北半球背风而立，高压在右后方，低压在左前方在南半球背风而立，高压在左后方，低压在右前方低低高高北半球南半球

方法：先作水平气压梯度力（垂直于等压线、指向低压）

再作实际风向（斜穿等压线：北半球右偏南半球左偏）如何在实际的等压线图上作出实际风向？北半球

5．风力的大小思考：影响风力大小的因素有哪些？（1）水平气压梯度力（决定因素）同一等压线图上，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）摩擦力地面摩擦力越大，地面阻力越大，风力越小(5)根据风向可判读①等压线值的大小：顺着风向，等压线值越来越小。②南北半球：相对水平气压梯度力向右偏——北半球；向左偏——南半球。(未考虑地形与其他因素影响)③近地面和高空(高空忽略摩擦力)：风向与等压线的关系：斜交——近地面；平行——高空。④高压和低压(风压定律)观测者背风而立：北半球高压中心位于其右后方(左下图)，南半球高压中心位于其左后方(右下图)。1．按照热力环流的过程，其正确的顺序是()①空气的上升或下沉②大气的水平运动③同一水平面上气压的差异④近地面空气的受热或冷却B．②①④③D．①③②④A．④①③②C．③①④②【答案】A2．有关热力环流的叙述，正确的是()

【答案】B点拨：热力环流是由于地面冷热不均引起的，空气受热膨胀上升，近地面形成低压，高空形成高压；空气遇冷则收缩下沉，近地面形成高压，高空形成低压。在水平方向上气流总是由高压流向低压，气流在垂直方向上的运动是由地面冷热不均引起的。A．热的地方近地面形成高压，高空形成低压B．热力环流是由于地面冷热不均引起的C．空气遇冷使空气膨胀上升D．气流在垂直方向上总是由高压指向低压

由于城市人口集中，工业发达，释放出大量的人为热量，导致城市气温高于郊区，从而引起城市和郊区之间的小型的热力环流，称之为城市风。读城市风示意图，回答3～5题。3．市区与郊区相比，近地面()B．气温高，气压低D．气温低，气压高A．气温高，气压高C．气温低，气压低【答案】B4．若在图中布局化工厂，为了减少城市风对市区空气的污染，应选择()A．甲B．乙C．丙D．丁【答案】C5．根据城市风的原理，今后城市造林的重点应该在()A．市区B．近郊区C．远郊D．农村【答案】B(2011·湖北联考)在水库及其周围，由于地面热容量的差异，导致了局部小气候的产生，据此回答6～7题。6．若该水库旁建有一度假村，下列四幅图中，能正确反映该水库与度假村之间风向的是(

)A．①②

B．③④C．①④

D．②③B

7．关于水库对库区周边地区的影响，正确的是(

)A．风力减弱B．雷电、阵雨等天气现象增加C．气温年较差增大，日较差减小D．增加周边地区空气湿度解析：第4题，根据温压定律来判断，近地面温度高，气压低；温度低，气压高；大气由气压高的地区流向气压低的地区。白天水库温度低，夜间水库温度高，由此判断③④正确。第5题，水库改变局部地区的地面状况，使气温变化减小，日、年变化减小，湿度增大，降水量增多，水面摩擦力小，风力增大。答案：

6.B

7.DD8．关于气压、高度、气温三者关系的叙述正确的是(

)①气压随高度增加而减小②在同一高度上气温高则气压高③在同一高度上气温高则气压低④空气总是由气压低的地方流向气压高的地方A．①②B．②③C．③④D．①③解析：同一高度，气温高的地方，气压低。答案：DD9．北半球高空一飞机向西行，飞行员右侧是高气压，左侧是低气压，下面的叙述正确的是(

)A．飞机逆风而行 B．飞机顺风而行C．风从南侧吹来 D．风从北侧吹来解析：根据题意可知，水平气压梯度力的方向由北向南，在地转偏向力的作用下，风向向右偏转，直到与等压线平行，这时风从东向西吹。所以，飞机顺风飞行。答案：BB(1)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④(2)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⑦AC

(3)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D10、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。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。据此回答(1)～(3)题。解析：第(1)题，若此图表示北半球，PM＞PN，则判定O点风向应考虑两种情况，近地面为⑥；高空由于忽略摩擦力的作用，向右偏转至与等压线平行，即⑦。第(2)题，高空空气不考虑摩擦力，所以风向应与等压线平行。由于不确定此图所在半球，所以在北半球高空应为③，在南半球高空应为⑦。第(3)题，在近地面，水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同影响风向和风速，两力的合力与另一力的方向成180°角。答案：(1)A

(2)C

(3)D3.下图为“北半球某气压场受力平衡时的风向图”,

图中气压单位为百帕，其中代表水平气压梯度力、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、c

C.b、a、d、c D.c、b、a、dBBB读图1-2-22，回答4～6题。4.影响海上风力大小的主要因素有（）①地转偏向力②摩擦力③水平气压梯度力④惯性离心力A.①②B.②③C.③④D.①④5.导致图示现象发生的大气运动形式，最可能是（）A.城市热岛环流B.海陆风C.季风环流D.山谷风6.图中大气污染危害较大的是（）A.春季B.秋季C.白天D.夜间【解析】4选B，5选B，6选C【解析】4选B，5选B，6选C。第4题，风力大小取决于水平气压梯度力和摩擦力，地转偏向力只改变风向，不改变风速。第5题，由图中烟雾的飘动方向可判定白天时风由海洋吹向陆地，夜间时风由陆地吹向海洋，应该是海陆风。第6题，当烟雾飘向陆地时，大气污染较为严重，因不知图示地区所处的位置，因此无法确定哪一季节污染危害较重，但可以确定白天时烟雾飘向陆地，污染危害较严重。下图是某一时刻山峰和山谷之间冷热不均形成的一种热力环流，叫山谷风。据此完成6、7题。6.关于该图的说法，正确的是（）A.山谷风的产生是由于海拔高度的差异B.此时表示的是夜晚C.此时的风从山谷吹向山顶D.此时的风从山顶吹向山谷7.据实际调查，图中甲地的夜雨较多，其主要原因是该地区A.夜晚的气温高于白天的气温，气流上升运动B.夜晚的气温比周围地区的气温低，气流下沉运动C.夜晚的气温比周围地区的气温高，气流上升运动D.夜晚的气温比周围地区高，蒸发旺盛，空气中的水汽丰富【解析】6选C，7选C【解析】6选C，7选C。第6题，山谷风主要是由热力环流引起的，图示山谷处等压面上凸，气压较高，说明气流垂直下沉，气温较低，为白天；风从山谷吹向山顶，为谷风。第7题，夜晚，谷地的气温较周围地区高，在垂直方向上气流上升运动，水汽易遇冷凝结，成云降雨。考点三等压面和等压线1．等压面图

（1）气压与高度：气压是指单位面积上所承受的大气柱的质量，因此在同一地点，气压随高度的增加而减小；下高上低是绝对规律。（2）高压与低压：通常所说的高气压、低气压是指同一水平高度上气压高低状况。比较气压的高低要在同一水平高度上进行比较，是相对而言的。因此高空的“高压”其气压值比低空的“低压”还低。（3）等压面与温度：等压面是空间气压值相等的各点所组成的面，地面受热均匀等压面一般呈水平状态，地面受热不均匀，则往往引起等压面的上凸或下凹。一般规律是，地面温度高→空气上升→形成低压→等压面下凹；地面温度低→空气下沉→形成高压→等压面上凸。因此等压面上凸的地方是高压区；等压面下凹的地方是低压区，即“上凸为高，下凹为低”。ABC把空间气压值相同的各点组合而成的面叫做等压面。海拔升高气压降低等压面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ABC受热冷却冷却高低低高高低上凸为高，下凹为低等压面的凹凸与气压高低的关系等压面的形态变化等压线热胀冷缩2.等压面的判读与应用(1)判读：等压面是空间气压相等的各点所组成的面，其常用来表示同一水平面上不同区域的气压差异。对其判读时关键抓住以下三点：①气压的垂直递减规律。由于大气密度随高度增加而降低，不同高度的大气所承担的空气柱高度不同，导致在垂直方向上随着高度增加气压在降低，如下图，在空气柱L1中，PA′>PA，PD>PD′；在L2中，PB>PB′，PC′>PC。②等压面的凹凸与气压高低的关系—上凸为高，下凹为低因地面冷热不均，导致同一水平面出现气压差异，进而等压面发生弯曲，即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“高高低低”。(如下图所示)③近地面与高空等压面凸向（气压类型）相反。(2)综合应用：以等压面为背景，结合气压的分布规律，等压面主要有以下应用：特别提醒：(1)高压的数值并不一定大于低压的数值。在同一水平面上高压的数值大于低压；在垂直方向上，近地面的低压反而高于对应高空的高压。(2)气流并不总从高气压区流向低气压区。在同一水平面上气流总从高气压区流向低气压区；在垂直方向上，气流却是由低气压区流向高气压区。2．等压面与等压线的空间关系等压面是指空间气压值相等的各点所组成的面，反映出立体空间的气压差异。如下图中甲、乙两图的上部分别是1008百帕、1007百帕、1006百帕、1005百帕的几个等压面分布，甲图中的等压面上凸，乙图中的等压面下凹。等压线是指同一水平面上气压相等的各点连线，反映出水平方向上的气压差异。气压的分布是用等高面上的等压线分布来表示的，等压线是某一高度的等高面与空中若干不同等压面相割，在等高面上形成的许多交线。如甲、乙两图的下部等压线。可以看出，等压面上凸区对应等压线的高值区，即为高气压区；等压面下凹处，对应等压线的低值区，即为低气压区。即“上凸为高，下凹为低”。研究学习实验探究·热力环流的形成原理与应用热力环流是大气运动最简单的形式，其形成原理是掌握其他大气运动的基础，某教师为使学生更加直观、深刻地理解热力环流的形成，进行了下面的实验。请结合实验报告，完成后面的思考题。（30分）（1）在下面图中用线条和箭头画出该实验中的纸片和灰烬的运动过程。由此总结出的热力环流形成过程是：热量差→_______→同一水平面上的________→大气______→热力环流。（10分）（2）若下图中的虚线表示不同高度上纸屑点燃前的等压面，则用实线表示出纸屑点燃后的变化。由此得出气压高低与等压面弯曲之间的关系规律是：低压处等压面_____弯曲，高压处等压面_____弯曲。（8分）（3）上图中纸屑点燃后一段时间，A、B、C、D四处中，气压由大到小的顺序是____________。由此可总结出不同海拔高度上气压分布的规律是：_______________。（6分）（4）在我们的生活中，有许多现象都利用了热力环流原理，能说出一个生活实例吗？（6分）【解析】本题通过实验现象总结考查热力环流的形成与相关知识的判断与应用。热力环流形成的根本原因在于冷热不均，因此紧密结合冷、热对气压的影响进行分析。就气压分布和变化规律而言，注意区分不同海拔高度上的变化及近地面与高空绝对气压值的差别。答案：（1）画图如下所示大气上升或下降

气压差异

水平运动（2）画图如下所示向下

向上（3）B＞A＞D＞C海拔越高，气压越低；近地面与相应高空气压“高”“低”相反（4）房间内的暖气装在下部，空调冷风口装在上部。热气球空气受热膨胀上升——空气对流实验：在一间门窗紧闭的房间内，将一支点着的蜡烛靠近两支点着的松香。设问：图中哪一种现象最有可能发生？为什么？ABC自我检测

1、下图为北半球某地气压状况，是由热力作用引起的，读图回答下列问题。(1)图中表示气压相等的小写字母是()(2)表示气压最高的小写字母是()(3)表示气压最低的小写字母是()(4)在图中画出箭头完成热力环流。(5)如考虑摩擦力，B点吹()风。abc

de

逆时针西北2．下图中，正确的地面和高空等压线分布示意图是(

)A．①②B．②③C．③④D．②④解析：冷却使近地面形成高压，等压面凸向高空。受热相反。答案：DD3、读下图，回答(1)～(2)题。(1)四点中气压最高的是（）A．①点B．②点C．③点D．④点C(2)有关图中各点大气运动的叙述正确的是（）A．①点为下沉气流B．高空大气由④点流向②点C．近地面大气由①点流向③点D．③点为下沉气流D4．读下图，判断下列说法正确的是()A.图中4个点的气压关系为①<②<③<④B．甲地多晴朗天气

C.甲地温度高于乙地

D．气流由甲地流向乙地C(2010·福建福州模拟)大气是人类生存的必要条件，大气每时每刻都处在不停的运动和变化之中。根据所学知识回答6～7题。6．关于热力环流的叙述，正确的是(

)A．热力环流中气温越低，气压一定越高B．近地面气温高，空气作上升运动，气压较低C．近地面大气气温低的地方，高空的等压面向上拱起D．热力环流是大气运动最简单的形式解析：高空气温较低，气压也较近地面低。近地面气温较高，空气受热上升，近地面形成低压。近地面气温低，形成高压，高空则为低压，等压面下凹。气旋、反气旋不是大气运动最简单的形式。答案：BB7．下图能正确反映北半球近地面和高空等压线与风向关系的图是(

)解析：高空风向与等压线平行，故B、D两项错误。C项近地面风向由低压指向高压，错误。答案：AA8、读我国江汉平原某城市2010年2月27日20时气温实况图，回答1～3题。（1）形成此图所示效应的最主要原因是(

)A．城市生产和消费活动释放大量废热B．城市建筑对太阳辐射反射率大C．城市高层建筑不断增多D．城市上空云量多，保温作用强A（2）下图是某地理研究性学习小组同学绘制的经过城市中心等压面或等温面示意图。四幅图中，绘制正确的是(

)A．甲B．乙C．丙D．丁（3）在这种效应的作用下，如不考虑其他因素，当晚该城市风向特点是(

)A．从城市中心吹向城市郊区B．从城市郊区吹向城市中心C．从城市中心吹向东南D．从西北吹向城市中心CB解析：第1题，读图可知，该城市的形成与河流相关，可以判断气温高的地区在城市的中心区，所以形成图所示效应的最主要原因是城市生产和消费活动释放大量废热。第2题，城市中心区的气温比周围高，所以在同一等高面上，中心的气温也要比周围高；由于城市中心地区气温高，气压低，所以在同一等高面上，城市中心区的气压比周围低，故丙图正确。第3题，由于城市热力环流的存在，城市中心气压比周围低，所以在气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下，当晚该城市风向特点是从城市郊区吹向城市中心。答案：

1.A

2.C

3.B（1）N地风向为（）A.东北风B.东南风C.西北风D.西南风（2）M、N、P、Q四地中，阴雨天气最有可能出现在（）A.M地B.N地C.P地D.Q地（3）当M地月平均气压为全年最高的月份，可能出现的地理现象是（）A.巴西高原处于干季B.尼罗河进入丰水期C.美国大平原麦收正忙D.我国东北地区寒冷干燥

9、（2009·全国文综Ⅰ）下图示意某区域某月一条海平面等压线，图中N地气压高于P地。读图，完成（1）～（3）题。ACD【解析】（1）选A，（2）选C，（3）选D。第（1）题，本题考查等值线基础知识及在等压线图上绘制实际风向的能力。结合风向的判断方法，即可得出正确选项第（2）题，阴雨天气最有可能出现地区即为气压最低的地区，则推导出正确选项C。第（3）题，M地在亚欧大陆上气压最高的月份即为1月份，推导出此时为北半球冬季。选项中巴西高原为南半球热带草原气候，其干季为冬季，对应为北半球夏季，与题目不符；尼罗河进入丰水期为6月～

10月，为北半球夏季，亦为错项；美国大平原种植春小麦和冬小麦，所以收获的季节为北半球夏季和秋季。所以正确选项为D。10.阅读图1-2-14，回答下列问题。（1）图中甲乙两个气压中心中高压中心为________，低压中心为_______。（2）甲乙两地相比，昼夜温差大的是_________。（3）画出A地的风向，比较A、B两地的风力大小_________。（4）C、D两地的天气状况一般有何差异？乙甲乙A地风力大于B地D为阴雨天气，C为晴朗天气。【解析】该题考查等压线的综合判读，解题时首先要根据经纬网判断出该区域位于南半球的非洲陆地，再根据图中气压的分布状况确定出气压场和风力大小，进而确定出对应的天气状况。答案：（1）乙甲（2）乙（3）风向略（大致为东北风）A地风力大于B地（4）D为阴雨天气，C为晴朗天气。读形成某半球近地面风的气压场及各种力的示意图(