2024-2025学年新教材高中地理第三章地球上的大气第3节大气热力环流学案湘教版必修1

PAGE9-第三节大气热力环流【热点链接】2019年12月8日，《郑州市通风廊道专项规划》在郑州市召开。由气象学、城市规划、建筑设计等方面专家组成的评审委员会，听取相关成果汇报，并进行探讨和仔细评审，认为该《规划》对改善郑州城市通风环境、缓解城市热岛、打造宜居城市环境具有重要作用，一样同意通过评审。郑州城市热岛产生的主要缘由是什么，城市通风廊道有什么作用？提示缘由：城市人口增多，产业发展快速，人为热量排放多，通风条件差，导致热量聚集。作用：提升城市的空气流淌性；缓解热岛效应；改善人体舒适度；改善城市环境等。课程标准学业质量标准核心素养定位运用示意图等，说明热力环流原理，并说明相关现象。水平1：通过资料归纳大气运动的基本形式、热力环流形成的缘由。水平2：能够依据示意图说明热力环流形成的过程，相识地面温压的基本关系。水平3：能够通过图表等资料，说明常见热力环流形成的缘由。水平4：能够运用热力环流说明相关地理现象；能够依据等压面图判读热力环流。人地协调观：探讨城市热岛效应与人类活动的关系。综合思维：分析气温、气压的关系，影响气温、气压的因素。地理实践力：能够利用热力环流原理指导生产、生活实践。一大气热力环流的形成1．引起大气运动的缘由eq\x(\s\up1(01))太阳辐射在地球表面的差异分布，造成不同地区eq\x(\s\up1(02))气温不同，并导致水平方向上各地间的eq\x(\s\up1(03))气压差异，引起大气运动。2．大气热力环流形成的原理(1)概念：由于地面eq\x(\s\up1(04))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受热不均：A地eq\x(\s\up1(05))受热，B、C两地接受热量eq\x(\s\up1(06))少。②空气垂直运动：A地近地面空气eq\x(\s\up1(07))膨胀上升，B、C两地空气eq\x(\s\up1(08))收缩下沉。③同一水平面上气压差异：A地上空空气聚集，空气密度eq\x(\s\up1(09))增大，形成eq\x(\s\up1(10))高气压；近地面空气密度eq\x(\s\up1(11))减小，形成eq\x(\s\up1(12))低气压。B、C两地上空的空气密度eq\x(\s\up1(13))减小，形成eq\x(\s\up1(14))低气压；近地面空气密度eq\x(\s\up1(15))增大，形成eq\x(\s\up1(16))高气压。④空气水平运动：在上空，空气便从eq\x(\s\up1(17))气压高的A地向eq\x(\s\up1(18))气压低的B、C两地扩散，近地面的空气从B、C两地eq\x(\s\up1(19))流回A地，以补充A地上升的空气，从而形成了热力环流。1．推断正误。(1)近地面冷的地方形成高压，热的地方形成低压。(√)(2)气流都是从高压流向低压。(×)2．燥热的夏季，当人们走到大型商场门口的时候，总能感觉到凉风习习，下列说法合理的是()A．风由商场内吹向商场外，是因为商场内温度高于商场外温度B．风由商场内吹向商场外，是因为商场内气压高于商场外气压C．风由商场外吹向商场内，是因为商场外温度高于商场内温度D．风由商场外吹向商场内，是因为商场外气压高于商场内气压答案B解析夏季，商场内因开空调使气温低于室外，在门口处就会形成热力环流。商场内气温低，气流下沉，近地面形成高压，商场外气温高，气流上升，近地面形成低压，故近地面风由商场内吹向商场外。3．如何比较近地面和高空的气压凹凸？提示同一水平面上的气压凹凸是相对的。在垂直方向上，由于大气密度随高度增加而降低、不同高度的大气所担当的空气柱高度不同，导致气压在垂直方向上随高度增加而降低。二自然界的大气热力环流1．山谷风山谷风是在天气晴朗的山地区域，风向eq\x(\s\up1(01))昼夜间发生反向转变的风。白天一般形成eq\x(\s\up1(02))谷风，夜晚一般形成eq\x(\s\up1(03))山风。2．海陆风海陆风是近海地区风向昼夜间发生反向转变的风。3．城市热岛环流城市每天要释放出大量的eq\x(\s\up1(04))废热，导致城市的气温eq\x(\s\up1(05))高于郊区，使城市如同一个暖和的“岛屿”，人们称之为“城市热岛”。“城市热岛”会形成城市与郊区之间的大气热力环流。1．推断正误。(1)有污染的工业应布局在山谷地区。(×)(2)白天的谷地盛行上升气流。(×)2．关于大气热力环流的说法，不正确的是()A．白天出现海风 B．夜间出现谷风C．城市盛行上升气流 D．海陆风可调整气候答案B解析白天出现海风；夜间出现山风；城市盛行上升气流；海陆风可调整气候。3．说明“巴山夜雨涨秋池”这一现象的成因。提示“巴山夜雨”指巴山地区的谷地在夜间易出现降雨。夜晚，山坡比同高度的山谷降温快，气流下沉，冷空气沿山坡下滑，使山谷气流抬升，随着气流上升，气温降低，水汽凝聚简单形成降水。主题探究大气热力环流的形成孔明灯(见右图)又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛亮独创的。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明制成会漂移的纸灯笼，系上求救的信息，其后果真脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。据此探究下列问题：(1)诸葛孔明独创的天灯是怎么升空的？(2)孔明灯里面蕴涵着什么样的大气原理？(3)推断下图可体现孔明灯上天位置的点，比较A、B、C、D四点的气压大小，将四点按气压由高到低的依次排序。用箭头表示大气运动方向。[成果展示](1)孔明灯里的空气受热后膨胀上升。(2)热力环流。(3)D处。PA＞PD＞PC＞PB。1．大气热力环流的形成原理理解大气热力环流的形成，关键抓住以下三点关系：(1)温压关系：(2)风压关系：水平方向上，风从高压吹向低压。(3)等压面凹凸关系：高压处等压面上凸，低压处等压面下凹。近地面与高空等压面弯曲方向相反。2．等压面的判读方法(1)依据等压面的弯曲状况推断气压的凹凸①同一等压面：气压值相等。如图中Pa＝Pb＝1000hPa，Pc＝Pd＝500hPa。②垂直方向：气压随高度的上升而降低。如图中Pd<PD<PA<Pa。③水平方向：高压处的等压面对上凸起，低压处的等压面对下凹陷(即“高凸低凹”规律)。如图中PA<PB，PC<PD。综合以上分析可知，A、B、C、D四点气压值的排序应为PB>PA>PD>PC，进而可知图示地区的大气环流流向为B→A→D→C→B。(2)依据近地面等压面的弯曲状况推断下垫面的性质①推断陆地与海洋(湖泊)夏季：等压面下凹者为陆地、上凸者为海洋(湖泊)。冬季：等压面下凹者为海洋(湖泊)、上凸者为陆地。②推断裸地与绿地裸地同陆地，绿地同海洋。③推断城区与郊区等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。(3)依据近地面等压面的弯曲状况推断天气状况和气温日较差等压面下凹者，多阴雨天气，日较差较小；等压面上凸者，多晴朗天气，日较差较大。读大气热力环流示意图，完成(1)～(2)题。(1)图中①②③④四点的气压大小比较，正确的是()A．①>② B．①>③C．①>④ D．②>③(2)图中①②③④四点的空气运动方向，正确的是()A．②→① B．①→④C．③→④ D．③→②[科学思维]等压面的判读思路类题透析思路点拨气压比较垂直方向，海拔越高，气压越eq\x(\s\up1(01))低；水平方向，等压面对eq\x(\s\up1(02))上(下)弯曲，形成eq\x(\s\up1(03))高(低)压。垂直方向，①＜②，③＞④；水平方向，①＜④，②＞③。空气运动水平方向，由eq\x(\s\up1(04))高压流向eq\x(\s\up1(05))低压；垂直方向，受热eq\x(\s\up1(06))上升，受冷下沉。水平方向，eq\x(\s\up1(07))④→①，②→③；垂直方向，eq\x(\s\up1(08))①→②，③→④。[答案](1)D(2)C主题探究自然界的大气热力环流夜雨寄北李商隐君问归期未有期，巴山夜雨涨秋池。何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时。据此探究下列问题：(1)诗中的巴山指我国什么地区？(2)产生夜雨的缘由主要是什么？[成果展示](1)巴山泛指四川、重庆地区。(2)受山谷风的影响，山谷夜晚多上升气流。1．海陆风(1)形成：海陆热力性质差异，白天陆地增温快，海洋增温慢，陆地气温高于海洋，陆地气压低于海洋，风由海洋吹向陆地；夜晚陆地降温快，海洋降温慢，陆地气温低于海洋，陆地气压高于海洋，风由陆地吹向海洋。(2)影响：调整滨海地区气候，降低气温日较差。2．城市热岛环流(1)形成：城市人口、产业集中，排放热量多；城市建筑物增多，增温快；城市形成上升气流。(2)影响：可能加大城市环境污染，有利于城市局部气候的改善；造成城市降水比郊区多，形成城市雨岛效应。3．山谷风(1)形成：白天，山坡增温快，空气沿山坡爬升；夜晚，山坡降温快，空气沿山坡下降。(2)影响：山谷或盆地地区多夜雨。海子写过一首诗《面朝大海，春暖花开》，现在影视剧中往往让女主角面朝大海，在海风吹拂下让头发向后飘逸以反映女主角的欢乐心情。甲、乙两图分别是“北半球某滨海地区海陆环流图”和“气温改变特征图”。完成(1)～(2)题。(1)甲图中①②③④四处气温最高的是()A．①处 B．②处C．③处 D．④处(2)为了完成女主角面朝大海头发向后飘逸的场景，假如你是导演，你会选择什么时间段完成拍摄()A．16时至次日8时 B．8时至16时C．18时至次日6时 D．6时至18时[科学思维]温压关系的分析思路类题透析思路点拨气温推断热力环流中，气温低，气压eq\x(\s\up1(01))高，水平方向，气流由eq\x(\s\up1(02))高压流向eq\x(\s\up1(03))低压。海拔较低的两个地点为eq\x(\s\up1(04))①④；近地面，气流由eq\x(\s\up1(05))①流向eq\x(\s\up1(06))④，则eq\x(\s\up1(07))④处气温最高。温压关系风由海洋吹向陆地，为海风，海洋气压较eq\x(\s\up1(08))高。海洋气温较eq\x(\s\up1(09))低，时间段约为eq\x(\s\up1(10))8时到16时。[答案](1)D(2)B教材活动巧点拨[教材第79页探究]思路点拨1．热气球升空借助于空气的浮力。空气对热气球的浮力大小等于热气球所排开空气的重力。只要热气球(连同所携带的重物)的平均密度小于空气，它就能够浮起来。热气球升空前需加热，气球内的空气加热后体积膨胀，密度变低、内外密度差变大，从而可载人平稳升空。2．点蜡烛会使四周空气变热，热空气呈上升状态将切洋葱时产生的刺激性气体带入上层(超过人体高度)空气中，再加之空气的流淌而扩散，故点蜡烛切洋葱是可以有效减轻流泪的。[教材第81～82页活动]思路点拨1．(1)白天呈顺时针方向，理由：白天陆地增温快、气温高，气流上升，近地面形成低压，高空形成高压；海洋升温慢、气温低，气流下沉，近海面形成高压，高空形成低压；近地面风从海洋吹向陆地，高空风从陆地吹向海洋。夜间呈逆时针方向，理由：夜间陆地降温快、气温低，气流下沉，近地面形成高压，高空形成低压；海洋降温慢、气温高，气流上升，近地面形成低压，高空形成高压；近地面风从陆地吹向海洋，高空风从海洋吹向陆地。(2)白天陆地比海洋增温快，形成海风，气流潮湿，水汽足够，且陆地盛行上升气流，水汽被携带至高空冷却凝聚形成降水；夜间陆地比海洋降温快，形成陆风，气流干燥，且陆地上盛行下沉气流，因而多晴朗天气。(3)白天，近地面风由水域吹向陆地；夜间，近地面风由陆地吹向水域。2．(1)城市人口集中，产业发达，居民生活、工业生产和交通工具释放大量的废热，导致市区气温高于郊区，市区空气受热膨胀上升，近地面形成低压；郊区气温低，近地面气压高，近地面风由郊区吹向市区，形成热岛环流。(2)将大气污染较重的工业企业布局在城市热岛环流下沉距离之外。(3)应将大气污染较重的工业企业布局在盛行风向的下风向或与盛行风向垂直的郊外，且在城市热岛环流下沉距离之外。核心素养速提升素养提升1综合思维读某地高空等压面示意图，完成1～2题。1．关于图中a、b、c、d四点气压的比较，正确的是()A．Pa＜Pb B．Pa＝PcC．Pb＝Pd D．Pd<Pc答案C解析读图可知，b点海拔高于a点，故Pa＞Pb；c点海拔高于d点，故Pd＞Pc；b、d两点位于同一等压面上，气压相等；Pa＞Pc。2．关于图中甲、乙两地的比较(P为气压，T为气温)，正确的是()①P甲＜P乙②P甲＞P乙③T甲＜T乙④T甲＞T乙A．①③ B．②④C．②③ D．①④答案D解析结合上题分析可知，Pa＞Pc，近地面气压分布和高空气压分布相反，故P甲＜P乙；近地面受冷形成高压，受热形成低压，故T甲＞T乙。素养提升2人地协调观由于城市人口集中，产业发达，释放出大量的人为热，导致城市气温高于郊区，从而引起城市和郊区之间的小型热力环流，称之为城市风。完成1～3题。1．假如要在图中布局化工厂，为了削减城市风对市区空气的污染，应选择()A．甲 B．乙C．丙 D．丁答案C解