高中地理必修一册讲义：第二章 第二节 课时2　大气运动

课时2大气运动课程标准运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。学习目标1.绘制并运用热力环流示意图，说明热力环流原理。2.运用热力环流原理，解释相关地理现象。3.理解水平气压梯度力、地转偏向及摩擦力对风向和风速的影响。4.能够利用气压分布图及有关条件判断近地面及高空的风向及风速。一、大气热力环流1．概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流。2．形成过程(1)图a：当地面受热均匀时，空气没有相对上升和相对下沉运动。(2)图b：当A地接受热量多，B、C两地接受热量少时，A地近地面空气膨胀上升，到上空聚积，使上空空气密度增大，形成高气压；B、C两地空气收缩下沉，上空空气密度减小，形成低气压。于是空气从气压高的A地上空向气压低的B、C两地上空扩散。(3)图c：在近地面，A地空气上升向外流出后，空气密度减小，形成低气压；B、C两地因有下沉气流，空气密度增大，形成高气压。这样近地面的空气从B、C两地流回A地，从而形成了热力环流。3．常见形式：城市热岛环流、海陆间大气热力环流。判断1．垂直方向的气压值总是近地面大于高空。(√)2．气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的，而水平运动是由同一水平面的气压差异引起的。(√)二、大气的水平运动——风1．形成过程地面受热不均→空气上升和下沉→同一水平面上产生气压差(水平气压梯度力)→大气的水平运动(即风由高压区流向低压区)2．形成原因eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(直接原因：水平气压梯度力,根本原因：地面受热不均))3．受力分析(北半球近地面)符号F1F2F3类型水平气压梯度力摩擦力地转偏向力方向垂直于等压线，由高压指向低压与风向相反垂直于风向，北半球向右偏转，南半球向左偏转4.高空中的风和近地面的风比较类型受力风向图示(北半球)高空中的风水平气压梯度力和地转偏向力最终与等压线平行近地面的风水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力与等压线斜交判断1．水平气压梯度力是形成风的直接原因。(√)2．随着海拔的升高，风向与等压线的夹角越来越小。(√)3．高空的风只受水平气压梯度力和摩擦力的影响，风向与等压线平行。(×)4．摩擦力既不影响风速，也不影响风向。(×)探究点一大气热力环流和谐社会深入人心，“创建和谐城市”是每个城市追求的目标。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①城市人口集中，产业发达，居民生活、生产、交通释放大量的人为热量。②城市建筑高且密集，地面多硬化，吸收的太阳辐射多，向大气传递的热量也多。2．市区和郊区间近地面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(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。甲地位于城市热岛环流之内，卫星城镇或工厂排放出的大气污染物受热力环流影响，会从近地面流向市区，加剧市区环境污染程度。4．在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(1)温压关系(甲、乙、丙三地)：(2)风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压——①②③④处风向。2．几种常见的热力环流形式(1)海陆风①成因分析：②影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差较小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。(2)山谷风①成因分析：②影响与应用：山谷(小盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(盆地)，使谷底(小盆地)内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。所以，山谷(小盆地)地区不宜布局大气污染型工业。(3)城市风①成因分析：②影响与应用：一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于气流下沉距离之外。(2019·北京市西城区期末)下图为我国东南沿海地区被海风“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季节是()A．春季 B．夏季C．秋季 D．冬季答案1.B2.B解析第1题，依据题意可知，风从海洋吹向陆地。由于水的比热容大于陆地，白天海洋升温慢，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，风从海洋吹向陆地，冬季相反。春、秋两季海陆气温差异小，风向不明显。故B正确。读“华北平原某小区域等压面图”，完成3～4题。3．图中四点气压高低排序正确的是()A．甲、乙、丙、丁 B．乙、丙、甲、丁C．乙、甲、丙、丁 D．甲、乙、丁、丙4．关于图中四处气压变化的原因，叙述正确的是()A．甲受冷 B．乙受冷C．丙受热 D．丁受热答案3.C4.B解析第3题，在同一水平面上，等压面凸起的地方是高压；在垂直方向上，海拔越低，气压越高。第4题，近地面气压中心一般是热力性质形成的，高空气压的变化一般是动力原因形成的，因此乙处气压高是气温低造成的，甲处是气温高形成的低压；丙处是空气聚集形成的高压，丁处是空气下沉形成的低压。探究点二大气的水平运动从风的形成过程来看，空气质点主要受三个力的影响，请按以下三种情况，描述风向的特点，并以北半球为例画出示意图。1．受单一水平气压梯度力的作用：________________________________________。答案风向垂直于等压线，由高压指向低压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．影响风的三种力作用力方向大小对风的影响风速风向水平气压梯度力始终与等压线垂直，由高压指向低压等压线越密集，水平气压梯度力越大水平气压梯度力越大，风速越大垂直于等压线，由高压指向低压地转偏向力始终与风向垂直大小随纬度增加而增加，赤道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始终与风向相反大小与下垫面性质有关，下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大，反之越小使风速减小与其他两力共同作用，使风向总是与等压线斜交2.风力(风速)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，水平气压梯度力越小，风力越小。(2)不同图幅，相同比例尺时，两条相邻等压线气压差值越大，水平气压梯度力越大，风力越大；气压差值越小，水平气压梯度力越小，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)读“北半球某区域等压线分布图”，回答5～6题。5．图中①②③④四个箭头中，表示风向正确的是()A．①B．②C．③D．④6．图中①②③④四处风力最大的是()A．①B．②C．③D．④答案5.C6.C解析第5题，图示区域位于北半球，风向是在水平气压梯度力的基础上右偏形成的，而水平气压梯度力应由高压指向低压，所以图中③正确。第6题，在同一幅等压线分布图上，等压线越密集的地方，表明水平气压梯度力越大，风力就越大。从图中看，③处等压线最密集。下图示意某一等高面。P1、P2为等压线，P1、P2之间的气压梯度相同，①～⑧为只考虑水平受力，不计空气垂直运动时，O点空气运动的可能方向。据此回答7～8题。7．若该图表示北半球高空，且P1数值小于P2数值，则O点的风向可能为()A．③B．④C．⑦D．⑧8．若该图表示南半球近地面，且P1数值大于P2数值，则O点的风向可能为()A．③B．④C．⑥D．⑦答案7.C8.C解析第7题，空气由高压流向低压，图中箭头④⑤⑥都表示空气由低压流向高压，错误。在北半球气流向右偏，图中箭头②③向左偏，①没有偏，只有箭头⑦⑧向右偏，该图表示高空，风向与等压线平行，⑦正确。第8题，空气由高压流向低压，图中箭头①②⑧都是错误的，它们表示空气由低压流向高压；在南半球气流向左偏，图中箭头③④向右偏，⑤没有偏，只有箭头⑥⑦向左偏，该图表示近地面，风向与等压线斜交，⑥正确。区域小气候的形成与下垫面状况密切相关，下图为“某一山区河谷某一时段等压面分布示意图”，甲地附近夏季多夜雨。读图完成1～2题。1．图示反映出()①时间是夜晚②时间是白天③此时吹山风④此时吹谷风A．①③B．①④C．②③D．②④2．甲地附近夏季夜雨较多的主要原因是该地区()A．夜晚的气温比白天的气温高，气流上升B．夜晚的气温比白天的气温低，近地面水汽快速冷凝C．夜晚的气温比周边山地的气温高，气流上升D．夜晚的气温比周边山地的气温低，气流下沉答案1.D2.C解析第1题，根据等压面形态可知，河谷气压比两侧山坡气压高，应是山坡受热升温快，气温高，气流上升，谷底升温慢，气温低，气流下沉。此时应是白天吹谷风。第2题，甲地附近夏季夜雨较多的主要原因是该地区夜晚的气温比周边山地的气温高，气流上升，上升过程中水汽凝结成雨，C对，D错。该地区夜晚的气温比白天的气温低，但夏季近地面水汽不会快速冷凝，A、B错。下图为“北半球近地面某气压场中的受力平衡的风向图”。读图完成3～4题。3．图中数字②代表的是()A．水平气压梯度力 B．地转偏向力C．摩擦力 D．近地面风向4．下列关于水平气压梯度力的叙述，正确的是()A．水平气压梯度力方向始终与风向垂直B．水平气压梯度力方向始终与风向相反C．水平气压梯度力是形成风的直接原因D．水平气压梯度力由低气压指向高气压答案3.D4.C解析第3题，图中数字②代表的是近地面风向，沿①水平气压梯度力方向，向右偏，D对。①是水平气压梯度力，与等压线垂直，A错。③是地转偏向力，与风向垂直，B项错误。④是摩擦力，与风向相反，C错。第4题，水平气压梯度力方向始终与等压线垂直，A错。摩擦力方向始终与风向相反，B错。水平气压梯度力是形成风的直接原因，C对。水平气压梯度力由高气压指向低气压，D错。下图示意“亚洲部分地区2018年11月10日11时(北京时间)海平面等压线分布”。据此完成5～6题。5．图中下列城市最可能吹东北风的是()A．北京B．西宁C．长沙D．南宁6．图中下列城市风力最大的可能是()A．北京B．西宁C．长沙D．南宁答案5.D6.B解析第5题，从图中的等压线分布看，北京与西宁的风向基本一致，均为偏南风；长沙位于高压中心，基本无风；南宁位于高压中心西南方，吹东北风。第6题，风力最大的地方等压线分布最为密集，比较图中四座城市，西宁附近的等压线最为密集，风力最大。7．读下图，回答下列问题。(1)热力环流形成的根本原因是______________。(2)在图中画出A、B、C、D之间的环流方向，并画出高空和近地面的等压面的弯曲变化。(3)图中四点气压由低到高的排序是________________。(4)试推测A地的天气为______，B地的天气为______。答案(1)地表受热不均(2)画图略。(热力环流呈顺时针方向，等压面在A处向下凹，在B处向上凸，高空与近地面凹凸方向相反)(3)D＜C＜A＜B(4)阴雨晴朗解析第(1)题，读图，热力环流形成的根本原因是地表受热不均。第(2)题，A处受热上升，箭头向上。B处遇冷下沉，箭头向下，顺箭头方向形成环流。等压面在A处向下凹，在B处向上凸，高空与近地面凹凸方向相反。第(3)题，近地面受热处是低压，冷处是高压。顺环流方向判断，图中四点气压由低到高的排序是D<C<A<B。第(4)题，A地的气压低，是上升气流，为阴雨天气，B地的气流下沉，为晴朗天气。等压线是某一水平面上气压相同各点的连线。据此回答8～9题。8．下列四幅等压线图(单位：百帕)中，P所在位置风力最大的是()9．上题B图(北半球)中P地的风向为()A．东北风B．东南风C．西南风D．西北风答案8.C9.A解析第8题，C、D图中气压梯度大于A、B图，且C图中P处等压线最密集，故P所在位置风力最大的是C图。第9题，P地在北半球，北部为高压，故P地的风向为东北风。(2020·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10～11题。10．“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11．白天，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．四周为下沉气流答案10.B11.B解析第10题，由材料可知，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，高层空气由四周流向塔中心，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11题，水的热容量较大，即吸收相同的热量水温相对较低，白天，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，水平方向上空气由水池流向四周，B正确。沿海城市热岛效应和海陆风之间存在相互影响的关系，据较新的研究表明：海陆风的影响范围可达上百千米。图1为“某年天津市春季、夏季、冬季和全年热岛强度平均日变化曲线图”，图2为“天津市简图”。结合图文信息，完成12～13题。12．据图1可判断天津市()A．大体上日出前后，热岛效应最强B．太阳辐射越强，热岛效应越强C．图1中曲线Ⅳ代表冬季热岛强度平均日变化D．全年热岛效应平均日变化最大13．天津热岛效应会导致海风势力增强显著的地点是()A．①B．②C．③D．④答案12.A1