2025届高考地理一轮复习第三章地球上的大气第1讲第2课时热力环流和风教案新人教版

PAGE15-第2课时热力环流和风[备考指南]热力环流原理及应用、常见热力环流形成及影响、等压面与等压线图判读、风向确定及风力大小分析等学问列入等级考教学要求。考情分析核心素养思维导图以等温(压)线图、气象要素统计图为载体，结合详细实例考查大气受热过程、热力环流原理的应用、风向及风力大小的推断。1.综合思维：运用大气受热过程原理，热力环流和大气运动原理，分析说明相关地理现象。2.区域认知：结合不同区域图，相识图示区域的地理现象和地理特征。3.地理实践力：视察海陆风、山谷风、热岛效应、温室生产等自然现象和人类活动。授课提示：对应学生用书第52页[基础自查]学问清单特殊提示热力环流1.概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流。它是大气运动最简洁的形式。2.根本缘由：太阳辐射能的纬度分布不均，造成凹凸纬度间的热量差异。3.形成过程：近地面间冷热不均→空气的垂直运动(上升或下沉)→同一水平面产生气压差异→空气的水平运动→形成热力环流。详细如下图所示：4.常见形式：海陆风、山谷风、城市风等。【辨析】理解热力环流简洁出现的两个误区(1)通常所说的高压、低压是相对同一水平面气压状况而言的。在同一地点，气压随高度的增加而减小。(2)气流不肯定由高气压区流向低气压区：同一水平面上，气流总是从高气压区流向低气压区；但在垂直方向上气流则由低气压区流向高气压区。【点拨】巴山多夜雨的缘由分析四川盆地潮湿，云层厚，夜晚大气的逆辐射较强，低层空气简洁升温，加之四周沿山坡下沉的气流多，造成盆地底部夜晚气流上升较旺，形成夜雨。大气的水平运动1.形成的干脆缘由：水平气压梯度力。2.影响风的三种力：水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力。3.高空风和近地面风：高空风近地面风图示(北半球)受力F1(水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响风向与等压线平行与等压线成一夹角【辨析】风向及表示方法1.风向是指风吹来的方向如西北风是从西北吹向东南的风，南风是从南向北吹的风。2.常见的四种表示风向的方法[深化探究]1．是不是气温越高热力环流越旺盛？提示不是。热力环流的旺盛程度取决于地区间冷热差异。地区间温差越大，空气垂直运动越旺盛，水平气压梯度力越大，热力环流越旺盛。2．我国北方室内制冷空调多布置在高处，而暖气片则在低处(下图)。这是为什么？提示热空气密度小，向上流淌，促进房间内空气流通，使房间气温上升。冷空气密度大，向下流淌，促使室内热空气相对向上升浮，空气的自然循环使室内温度均衡。3．摩擦力大小对风向和等压线夹角有何影响？随海拔的上升，风向和等压线的夹角如何改变？提示摩擦力越大，风向和等压线夹角越大；随海拔的增高，风向和等压线的夹角越来越小。[热点快递]热点扫描常以城市生态建设为切入，从区域认知和综合思维的角度考查城市热岛效应的成因及其影响，理论联系实际，提出解决问题的措施，落实到人地协调和地理实践力的学科素养上。热点题型热岛强度是指城区温度与四周郊区温度的差值，部分学者于2007～2024年春节期间对北京市城市热岛强度做了统计探讨。下面为北京市多年春节周和前后四周(＋表示春节周之后，－表示春节周之前)的城市热岛强度改变图和2024年春节当天北京城区等温线分布图。据图完成(1)～(3)题。(1)据图推断，下列时段中该城市降水频率可能最高的一周是()A．春节前第三周 B．春节前其次周C．春节后第一周 D．春节后其次周(2)若只考虑气温的因素，则图乙中的近地面M点的风向为()A．东北风 B．东南风C．西北风 D．西南风(3)减弱北京市热岛效应的主要措施有()①增加绿化面积②合理布局城市交通网③冬季利用地热采暖④道路铺设透水砖A．①② B．③④C．①③ D．②④解析：第(1)题，依据热力环流原理，城市的热岛效应越强，城市和郊区的温差越大，城市的上升气流就会越剧烈，降水的机率就会越大。分析图甲可知，在春节后其次周，该城市的热岛强度最大，因此降水频率可能最高。选D。第(2)题，读图可知，该城市中心的温度高于郊区，依据热力环流原理，城市中心温度较高，盛行上升气流，近地面形成低压，郊区温度较低，气流下沉，近地面形成高压，因此M地的空气由郊区吹向市中心，在地转偏向力的作用下形成西南风。故选D。第(3)题，城市热岛效应形成的缘由为城区绿化面积较小，交通网布局不合理，各类经济活动向环境中排放过多的废热所致。故减弱城市热岛效应可考虑增加绿化面积、合理布局交通网等。北京地热资源不丰富，冬季用地热采暖不现实；道路铺设透水砖可增加雨水下渗，减轻城市内涝。故选A。答案：(1)D(2)D(3)A授课提示：对应学生用书第53页考点一热力环流与等压面[真题体验]把握命题来源1．(2024·高考海南卷)山谷风是山区昼夜间风向发生反向转变的风系。白天太阳辐射导致山坡上的空气增温剧烈，暖空气沿坡面上升，形成谷风；反之，则形成山风。祁连气象站位于祁连山中段的山谷中，山谷风环流较为强盛。下图示意2006年8月24日该气象站记录的山谷风风向、风速的改变。据此完成(1)～(2)题。(1)祁连气象站所在地谷风的风向是()A．偏南风 B．偏东风C．偏北风 D．偏西风(2)祁连气象站所处山谷段的大致走向及地形特征是()A．南北走向，西高东低B．东西走向，北高南低C．南北走向，东高西低D．东西走向，南高北低解析：第(1)题，据题干信息，谷风主要形成于白天，从图示信息尤其是11时以后的风向、风速信息可以看出，白天主要是北风，即当地谷风的风向是偏北风。故选C。第(2)题，从图文材料可知该地夜间主要是南风，白天主要是北风，可推断出该山谷为东西走向；从风速来看，南风强于北风，说明该山南高北低，南风在下坡运动过程中受重力加速作用而导致风速加强。故选D。答案：(1)C(2)D2．(2024·高考浙江选考)下图为某地近地面垂直方向气温、气压分布示意图(图中虚线为等温线、实线为等压线)。完成(1)～(2)题。(1)若该地位于我国西北沙漠地区，则其成因和空气垂直运动正确的是()A．动力辐合上升 B．热力辐合上升C．动力下沉辐散 D．热力下沉辐散(2)易形成这种大气物理状况的是()A．夏季白天的内陆湖面 B．冬季晴朗夜晚的谷底C．夏季晴朗白天的郊区 D．冬季暖流流经的海面解析：第(1)题，图中虚线为等温线，中心向上隆起，表明该地气温高于周边地区；实线为等压线，中部下凹，表明该地气压低于周边地区。图中示意的是热低压中心的温压剖面，这种现象是由当地空气受热做垂直上升运动形成的，B正确。第(2)题，依据上题分析，这种大气物理状况是由于大气受热形成的，冬季暖流流经的海面大气受热最有可能出现这种现象，D正确；夏季白天的内陆湖面因水的比热容较大，水温较低，湖面空气冷却下沉，A错误；冬季晴朗的夜晚，因山坡空气快速冷却，空气冷重而沿坡面下滑，流向谷底，并抬升谷底的暖气流，谷底温度偏低，B错误；夏季晴朗的白天，受城市热岛效应的影响，城区气温高于郊区，城区受热上升的暖气流在郊区旁边冷却下沉，C错误。答案：(1)B(2)D[核心突破]强化核心素养1．常见热力环流(1)海陆风①成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键。②影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温低，空气较潮湿，是避暑的好地方。(2)山谷风①成因分析——山坡的热力改变是关键。②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逆温层，大气稳定，易造成大气污染。所以，山谷地区不宜布局有污染的工业。[规律总结]山地环流有明显的日改变：白天谷风，夜晚山风(如下图)。夜间，山坡上的空气受山坡辐射影响，降温较多，而同一高度的谷地上空的空气因离地面较远，降温较少，于是，山坡上的冷空气因密度大而顺坡流入谷底，谷底的暖空气被迫抬升，形成阴雨天气。(3)市区与郊区之间的热力环流①成因分析——“城市热岛”的形成是突破口。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在下沉距离之外。2．等压面图的判读(1)推断气压凹凸①气压的垂直递减规律。由于大气密度随高度增加而降低，在垂直方向上随着高度增加气压降低，如下图，在空气柱L1中，PA′＞PA，PD＞PD′；在L2中，PB＞PB′，PC′＞PC。②同一等压面上的各点气压相等。如上图中PD′＝PC′、PA′＝PB′。综上分析可知：PB＞PA＞PD＞PC。(2)判读等压面的凸凹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”。另外，近地面与高空等压面凸起方向相反。(3)推断近地面的冷热状况及其下垫面性质可按如下思路进行推断：等压面的弯曲状况(如高空等压面对上凸出或近地面等压面对下弯曲)→近地面空气垂直运动状况(上升运动)→判读出气温凹凸(气温高)→依据不同下垫面的热力差异，判读出下垫面的性质，如高压可能对应夏季的海洋(冬季的陆地)、白天的绿地(夜晚的裸地)、城市的郊区等。(4)推断近地面的天气状况及气温日较差可按如下思路进行推断：等压面的弯曲状况→近地面大气垂直运动状况→天气状况(上升多阴雨天气，下沉多晴朗天气)→日较差大小(晴天气温日较差大、阴天气温日较差小)。3．等温面图的判读等温面图与等压面图的判读有许多相像之处，可借用等压面的判读方法来判读等温面图。(1)随着海拔上升，等温面的温度数值渐渐降低。(2)等温面对下凹的地区，气温较同高度其他地区低，等温面对上凸的地区，气温较同高度其他地区高。即图中甲为低温中心，乙为高温中心。(3)夏季：陆地上等温面对上凸，海洋上等温面对下凹；城市市区等温面一般向上凸。[考法体验]提升解题实力下面a、b两图为山东半岛7月份多个气象站观测到的海陆风转换时间等值线的空间分布图(单位：时)。据此完成1～2题。1．关于a、b两图中海陆风的说法，正确的是()A．a图为海风转陆风时刻，风力由内陆向沿海加强B．a图为陆风转海风时刻，风力由沿海向内陆减弱C．b图为海风转陆风时刻，风力由内陆向沿海减弱D．b图为陆风转海风时刻，风力由沿海向内陆加强2．依据图中等值线的分布特点及规律，以下说法正确的是()A．山东半岛北部地区海风起先时间早，向内陆推动速度快B．山东半岛中部地区海风结束时间晚，持续时间较长C．陆风转海风时间等值线基本上与海岸线平行，沿海早于内陆D．山东半岛东南部地区等值线稀疏，海陆风现象不明显解析：第1题，夜间，大陆降温快，气温低，气流下沉，形成高压，风从陆地吹向海洋为陆风，白天吹海风，a图表示时间为上午，陆风转海风时刻，风力由沿海向内陆减弱，B正确；b图时间为日落后，为海风转陆风时刻，风力由内陆向沿海增加。第2题，从图中可看出，山东半岛北部地区海风起先时间早，内陆出现时间为13时，向内陆推动速度慢；山东半岛中部地区海风结束时间晚，但起先的时间也较晚，持续时间并不长；陆风转海风时间等值线基本上与海岸线平行，沿海早于内陆，C正确；山东半岛东南部地区等值线稀疏，只能说明海陆风向内陆推动速度较慢，不能表明海陆风现象不明显。答案：1.B2.C读城市中心与郊区垂直方向上的气压分布图(左图)及城郊间高空等压面示意图(右图)，完成3～4题。3．依据热力环流的原理，城郊之间正确的环流方向是()A．E→F→H→G→E B．G→E→F→H→GC．G→E→H→F→G D．G→H→F→E→G4．关于城市与郊区大气状况的叙述，属实的是()A．EF代表城市气压垂直改变规律B．各点间的热力环流，昼夜方向相反C．甲位于郊区高空，气流下沉D．乙丙间气流流淌方向如箭头所示解析：第3题，读图可知，G、E位于近地面，且E气压大于G，郊区气温较低，气压较高，E为郊区；城市气温较高，气压较低，所以G为城市，因此近地面空气从E流向G。F为郊区的上空，为低压，H为城市的上空，为高压，所以高空气流从H流向F。垂直方向，城市受热，空气由G到H；郊区空气下沉，空气从F到E。所以环流的方向为G→H→F→E→G。选D。第4题，由上题分析可知，城市的温度高于郊区，所以城市受热空气上升，近地面形成低压，E的气压较高，对应的为郊区，EF代表郊区气压垂直改变规律，A错；无论昼夜城市温度都大于郊区，因此热力环流的方向没有昼夜改变，B错；图中甲地等压面对下弯曲，乙处等压面对上拱起，所以甲气压小于乙气压，郊区空气下沉，高空为低压，甲为郊区的高空，气流下沉，C正确；乙丙之间的气流应当由高压流向低压，不会沿等压面流淌，D错。选C。答案：3.D4.C考点二大气的水平运动——风[真题体验]把握命题来源1．(高考经典题)2016年1月24日，一股强大的寒潮影响我国。下图为该日8时亚洲部分地区海平面气压形势图。此时我国()A．各地均受强大高压脊限制B．北方普遍降温降雪C．三亚风力大于昆明D．北京、上海风向基本相同解析：读图可知，我国大部分地区在高压系统限制下，局部地区受高压脊限制。在高压的限制下，高纬的寒冷气流大举南下，降温明显；假如空气较为干燥，则出现降雪的可能性较小。上海、北京的等压线延长方向及气压凹凸分布格局基本一样，因此两地风向大致相同。答案：D2．(高考经典题)阅读图文资料，完成下列要求。新西兰首都惠灵顿依山坡而建，三面环山，西面朝向大海，有“风城”之称。下图示意惠灵顿的位置。分析惠灵顿常年多风的缘由。[命题点睛]核心素养落地常见命题材料常用解题方法1.综合思维：从要素综合的角度，分析影响风力大小的因素；2.区域认知：结合区域经纬度和海陆位置进行区域定位，进而分析区域特征区域图＋文字材料获得材料和图像信息，结合影响风力大小的因素进行分析[解法指导]答案：位于西风带，盛行西风；惠灵顿位于两岛海峡之间，加大风速；依山傍海，迎风。[核心突破]强化核心素养1．等压线图中风向的推断第一步，画出水平气压梯度力。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(由高压指向低压，但并非肯定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。其次步，画出风向。确定南、北半球后，沿水平气压梯度力的方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图所示(以北半球气压场为例)。第三步，说出风向。风从哪里来就是什么风向，如上右图画出的风向箭头为东北指向西南，即为东北风。[方法技巧]手掌示意法推断风向北半球用右手，南半球用左手。伸出手掌，掌心朝上，五指自然伸展，四指并拢代表水平气压梯度力，拇指与四指斜交代表近地面风向。适用于近地面风向的推断，如图：2．影响风力大小的因素(1)看水平气压梯度力大小。①同一幅等压线图上，依据等压线疏密推断：等压线密集，水平气压梯度力大，风力大；等压线稀疏，水平气压梯度力小，风力小；②不同等压线图中，可依据水平气压梯度来推断：水平气压梯度＝两点气压差/(两点图上距离÷比例尺)；③依据温差推断：一般温差大，水平气压梯度力大，风力大。(2)看距风源地远近：距风源地近，则风力大，如我国西北地区距冬季风源地近，冬季风力大。(3)看摩擦力大小。①平原、高原地面平坦开阔，阻挡作用弱，风力大，如内蒙古高原；风由陆地吹向海面或湖面，摩擦力变小，风力变大。②摩擦力随海拔改变。原理分析图示随着海拔上升，空气运动所受的摩擦力变小，故风速增大，风向受地转偏向力影响增大，北半球风向渐渐向右偏转(如右图)，南半球渐渐向左偏转。(4)看植被多少：植被茂密，阻力大，风力小；植被稀疏，阻力小，风力大。(5)看地形因素：地形(河谷、山谷)延长方向与盛行风向基本一样，受狭管效应影响，风力大。原理如下所示：[答题模板]风力大小的分析与描述影响因素答题术语水平气压梯度力大小冬季南北温差大，气压梯度力大距高压远近距离亚洲高压(冬季风源地)近，风力大摩擦力大小地面平坦开阔，风力大；海面上风力大植被多少冬季植被少，风力大地形起伏大小高原起伏和缓，风力大；山谷口，狭管效应，风力大；地形(河谷)延长方向与盛行风向基本一样[考法体验]提升解题实力某考察团队为了探讨湖泊的局地气候效应，对我国某大型水库进行了湖陆风的观测。该人工水库三面环山，特殊的地形条件使水库旁边还受到山谷风的叠加影响。下图为8月16日15时该水库旁边的气温分布图(单位：℃)。读图，回答1～2题。1．图示时刻，P地的风向为()A．东北风 B．西北风C．东南风 D．西南风2．考察发觉，此时库区的局地风速北侧大于南侧，其主要缘由是()A．水库北侧的气温差异较大B．水库南侧，陆风与山风方向相反C．水库南侧的地表植被茂密D．水库北侧，湖风与谷风方向一样解析：第1题，依据时间为下午3点，陆地和水库因比热容的差异，水库升温慢，气温相对较低，形成高压；四周地区升温快，气温高，形成低压。依据热力环流原理，推断P地应当吹东北风。选A。第2题，依据上图可以发觉北侧存在山谷风，白天以谷风为主，与湖风方向一样，D正确。气温差异较大，但是不能证明该地的水平气压梯度力大，也不能成为风速大的理由，A错误；白天应当以谷风为主，B错误；材料无法显示南北侧植被是否茂密，C错误。选D。答案：1.A2.D风速廓线是风速随高度的改变曲线。风速通常随离地面高度增大而增加。达到肯定高度后，地面的摩擦影响可忽视不计，该高度称为梯度风高度。下图为不同粗糙度状况下的风速廓线比较示意图。据此完成3～4题。3．乡村的梯度风高度约为()A．200米 B．300米C．400米 D．500米4．同一海拔上，城市风速小的主要缘由是()A．城市建筑物高、密度大 B．城市的气温高C．城市植被覆盖率低 D．城市的摩擦力小解析：第3题，达到肯定高度后，地面的摩擦影响可忽视不计，该高度称为梯度风高度，即梯度风速为100%时，对应的高度为梯度风高度。读图可知，乡村的梯度风高度约为300米。第4题，依据材料提示，风速通常随离地面高度增大而增加，达到肯定高度后，地面的摩擦影响可忽视不计，说明在较低高度上，摩擦力大，风速小。在同一海拔上，城市建筑物高、密度大，因而对风的阻力就大，所以城市风速小于郊区和乡村。答案：3.B4.A学霸加餐‖培优提能*再下一城湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。下图为洞庭湖某时刻测得的湖陆风垂直结构示意图。据图完成1～2题。1．据图文材料可知，此时()A．①处为陆风 B．②处盛行上升气流C．③处风力小于①处 D．④处更易形成降水2．关于城市与湖陆风相互影响的叙述，正确的是()A．城市地面硬化使湖陆风减弱B．围湖造田使湖陆风增加C