第二章地球上的大氣第二節(jié)大氣受熱過程和大氣運動第2課時

大氣運動學習目標課程標準運用示意圖等,說明熱力環(huán)流原理,并解釋相關現(xiàn)象素養(yǎng)目標1.運用熱力環(huán)流示意圖,說明大氣熱力環(huán)流的過程,并能利用其原理解釋海陸風、山谷風、城市熱島環(huán)流等地理現(xiàn)象,提高地理實踐力素養(yǎng)2.通過對大氣水平運動的學習,理解大氣的受力狀況,運用示意圖等說明風的形成和風向變化規(guī)律,提高綜合思維和地理實踐力素養(yǎng)思維導圖任務一理解大氣熱力環(huán)流的形成挖教材學新知1.大氣運動(1)形式:垂直運動和

運動。

(2)意義:實現(xiàn)大氣中

和水汽的輸送,以及形成各種

變化。水平熱量天氣2.熱力環(huán)流

大氣運動的一種最簡單的形式(1)概念:由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流。

兩地溫差越大,熱力環(huán)流的勢力越強(2)形成過程①A地受熱,空氣

,近地面空氣密度減小,形成低氣壓,等壓面凸向近地面;D處空氣聚積,密度增大,形成

,等壓面凸向高空。

②B、F兩地空氣

,近地面空氣密度增大,形成高氣壓,等壓面凸向近高空;C、E處空氣密度減小,形成

,等壓面凸向近地面。

就近地面而言,B、F兩地氣壓高,A地氣壓低③水平運動:近地面空氣從B、F兩地流向A地,高空空氣從D處向C、E處擴散。

就高空而言,D處氣壓高,C、E處氣壓低膨脹上升高氣壓收縮下沉低氣壓[深入點]近地面氣壓低處氣溫高,氣壓高處氣溫低;高空氣壓高處對應的近地面氣溫高,氣壓低處對應的近地面氣溫低。[生活實踐]為什么家中制冷空調(diào)多布置在高處,而暖氣多布置在低處呢?提示

熱空氣膨脹,易向上流動,促進房間內(nèi)空氣流通,使房間氣溫升高,故暖氣布置在低處。冷空氣收縮,易向下流動,促使室內(nèi)熱空氣相對向上升浮,空氣的自然循環(huán)使室內(nèi)溫度均衡,故制冷空調(diào)多布置在高處。[填圖繪圖]在下圖中填出近地面的冷熱狀況和氣壓高低。

[關鍵點]高空與近地面的氣壓高低在熱力環(huán)流中,高空氣壓的高低、近地面氣壓的高低,是相對于同一水平面而言的。在垂直方向上,隨著海拔升高,氣壓降低。這是因為在垂直方向上氣壓的高低,取決于不同高度所承受的空氣柱的長度不同。如下圖所示:A點所在平面承受空氣柱的高度為h2,B點為h1,h2>h1,故A點氣壓高于B點。強能力培素養(yǎng)情境探究材料一

穿堂風也叫過堂風,是氣象學中一種空氣流動的現(xiàn)象,是流動于建筑物內(nèi)部空間的風。我國許多地區(qū)的民居設計都充分考慮了穿堂風,在炎熱的夏季,太陽高掛,不需要空調(diào)同樣取得了納涼的效果。材料二

圖1為我國北方某山區(qū)的傳統(tǒng)民居景觀圖,民居坐北朝南,房前一般為水泥或石子地面,屋后種植林木。圖2為該民居穿堂風示意圖。圖1圖2(1)(綜合思維)民居屋前地面鋪石子、屋后種植林木,可以明顯增強夏季穿堂風。請運用熱力環(huán)流原理加以解釋。(2)(綜合思維)冬季,白天人們緊閉屋后窗戶,開啟前門。請分析白天緊閉屋后窗戶的目的。(3)(地理實踐力)若在山坡上建一座前后通透的房子,試分析白天和夜間穿堂風的流動方向。提示石子地面增溫較快,林木增溫較慢,(房前石子地面、房后林木)增強了房前房后的溫差,從而增強了房前房后的水平氣壓梯度力。提示(冬季)緊閉屋后窗戶,可以阻擋北方冷空氣;同時,可以切斷穿堂風。

提示白天自下而上吹谷風,夜間自上而下吹山風。

能力提升1.熱力環(huán)流的形成——“一、二、三”(1)一個關鍵“一個關鍵”是確定近地面兩地點的冷熱。熱容量大的地球表面,白天氣溫較低,夜晚氣溫較高;熱容量小的地球表面,白天氣溫較高,夜晚氣溫較低。(2)二種運動①垂直運動:近地面熱,空氣上升;近地面冷,空氣下沉。②水平運動:空氣水平運動方向從高壓指向低壓。(3)三種關系①氣壓關系:近地面和高空的氣壓類型相反。②溫壓關系:近地面熱低壓、冷高壓(如上圖中甲、乙、丙三地所示)。

③風壓關系:水平方向上,風總是從高壓吹向低壓(如上圖中a、b、c、d處所示)。2.常見熱力環(huán)流(1)海陸風①成因分析——海陸熱力差異是前提和關鍵。②影響與應用:海陸風使海濱地區(qū)氣溫日較差減小。海濱地區(qū)夏季白天氣溫相對較低,空氣較濕潤,是避暑的絕佳選擇。(2)山谷風①成因分析——山坡的熱力變化是關鍵。②影響與應用:夜間,冷的山風吹向谷底和盆地內(nèi),使谷底和盆地內(nèi)形成逆溫層,大氣穩(wěn)定,易造成大氣污染,所以,山谷地區(qū)不宜布局有污染的工業(yè)。(3)城市風①成因分析——“城市熱島”的形成是突破口。②影響與應用:一般將綠化帶布置在氣流下沉處或下沉距離以內(nèi),而將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布置于下沉距離之外。典例剖析“君問歸期未有期,巴山夜雨漲秋池”是李商隱客居巴蜀時所寫名句。山區(qū)的降雨與山谷風有著密切關系。下圖為山谷風示意圖。讀圖,完成1~2題。1.圖中表示谷風的是(

)A.① B.② C.③ D.④2.圖中與“巴山夜雨漲秋池”中“夜雨”形成關系最直接的是(

)A.① B.② C.③ D.④DA[思維流程]圖文信息獲取圖文信息解讀①氣流垂直上升,②氣流沿山坡下沉,③氣流垂直下沉,④氣流沿山坡上升白天山坡比山谷升溫快→山坡氣壓低→空氣沿山坡上升→谷風(圖中④);夜晚山坡比山谷降溫快→山坡氣壓高→空氣沿山坡下沉→山風(圖中②)對流層中氣流在上升的過程中氣溫降低→水汽易凝結(jié)→易形成降水;對流層中氣流在下沉的過程中氣溫升高→水汽不易凝結(jié)→不易形成降水點對點換角度廣東省不少地方都有中秋“燒番塔”的習俗,祈求來年豐收,闔家幸福,火苗高就代表吉祥。圖1為“燒番塔”實景圖,圖2為過程原理圖。據(jù)此完成1~2題。圖1圖21.下列地理現(xiàn)象的成因與圖2所示“燒番塔”過程原理不同的是(

)A.城市風 B.火山噴發(fā)C.山谷風 D.海陸風2.圖2中①②③④四處氣壓值的大小關系是(

)A.①<③ B.③>②C.③>④ D.②<④BC解析

第1題,據(jù)圖2可知,由于稻草燃燒,近地面氣溫升高,中心氣流上升,氣壓變低,其周圍地區(qū)氣溫較低,氣流下沉,氣壓升高,近地面氣流由火塔周圍地區(qū)流向火塔中心,因此與城市風、山谷風、海陸風的原理相似,屬于小尺度的熱力環(huán)流。第2題,“燒番塔”導致圖2所示①②③④四處氣壓值發(fā)生變化。③處氣流上升,近地面氣壓降低,氣流上升到高空后在④處形成相對于同一水平面的高壓,①②上方氣流下沉,近地面形成相對于③的高壓,再根據(jù)近地面氣壓總是大于高空氣壓,得出圖示①②③④四處的氣壓值大小為:①>③,②>③,③>④,②>④。[2025·山東德州高一期末]山谷風是山區(qū)晝夜間風向發(fā)生反向轉(zhuǎn)變的風系。某氣象站位于我國華北地區(qū)某山中段的山谷中,山谷風環(huán)流較為強盛。下圖為某年冬季該氣象站點山谷風日變化示意圖。據(jù)此完成3~4題。3.冬季該地山風的風向為(

)A.東南風 B.東北風C.西南風 D.西北風B4.以下各圖能正確反映該地谷風的是(

)A解析

第3題,讀某年冬季該氣象站點山谷風日變化示意圖可知,當?shù)?8時至次日10時以東北風為主,10時至18時以西南風為主。在黑夜,山坡的冷卻速度要快于山谷(地形封閉)且氣溫更低,此時山坡盛行下沉氣流,近地面形成高氣壓,谷地盛行上升氣流,近地面形成低氣壓,形成山風,因此山風主要出現(xiàn)在夜間,則冬季該地山風的風向為東北風。第4題,在白天,山坡受太陽輻射加熱后升溫更快且氣溫更高,氣流上升,近地面形成低氣壓;山谷獲得太陽輻射較少,氣溫較低,氣流下沉,近地面形成高氣壓,形成谷風,因此谷風出現(xiàn)在白天;圖A中山坡上風由谷地吹向山頂,屬于谷風。任務二掌握大氣的水平運動—風挖教材學新知1.氣壓梯度:單位距離間的

稱為氣壓梯度。

2.風形成的過程3.風形成的原因(1)直接原因:

。

(2)根本原因:地面受熱不均。氣壓差高壓低壓水平氣壓梯度力4.影響大氣水平運動的作用力

作用力方向大小對風的影響風速風向水平氣壓梯度力始終與等壓線

,由高壓指向低壓等壓線越密集,水平氣壓梯度力

水平氣壓梯度力越大,風速

垂直于等壓線,由高壓指向低壓地轉(zhuǎn)偏向力始終與風向

大小隨緯度增加而增加,赤道上為零不影響風速的大小北半球向

偏,南半球向左偏,赤道上不偏轉(zhuǎn)

摩擦力始終與風向

大小與下墊面性質(zhì)有關。下墊面越粗糙,起伏越大,摩擦力越大,反之越小使風速

在近地面,與其他兩力共同作用,使風向與等壓線斜交垂直越大越大垂直右相反減小[深入點]水平氣壓梯度越大,水平氣壓梯度力越大,水平氣壓梯度力的方向決定了風的初始方向。5.比較高空中的風和近地面的風

類型高空中的風近地面的風圖示(北半球)

受力F1(

)和F2(

)共同影響

F1(

)、F2(地轉(zhuǎn)偏向力)和F3(

)共同影響

風向與等壓線

與等壓線

水平氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力水平氣壓梯度力摩擦力平行斜交[生活實踐]在水平氣壓梯度力相同的情況下,為什么海洋上的風力要比陸地上的風力大?提示

海上摩擦力小。

[填圖繪圖]請在下圖中畫出A、B、C三處的風向(三圖均為北半球)。

提示

[易錯點]等壓線密集區(qū)的風力不一定大于等壓線稀疏區(qū)的風力風力大小取決于水平氣壓梯度力的大小,而不是取決于等壓線的疏密。在同一等壓線圖中,等壓線密集的區(qū)域,水平氣壓梯度力大,風力大,等壓線稀疏的區(qū)域,水平氣壓梯度力小,風力小。但是在不同的等壓線圖中,由于比例尺不同或者相鄰等壓線之間數(shù)值的差異,等壓線密集的區(qū)域水平氣壓梯度力不一定大于等壓線稀疏的區(qū)域,所以風力不一定大。強能力培素養(yǎng)情境探究某年2月中下旬,歐洲大陸受形成于北大西洋的高壓系統(tǒng)影響,南北部天氣存在較大差異。下圖為某年2月21日23時歐洲西部部分區(qū)域氣壓形勢圖。(1)(地理實踐力)在下圖中畫出甲點的風向及受力(水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力)情況。提示

(c—風向、d—水平氣壓梯度力、b—地轉(zhuǎn)偏向力、a—摩擦力)。

(2)(綜合思維)比較甲、乙兩地的風速大小,并說明理由。

提示

甲>乙。理由:甲地等壓線密集,水平氣壓梯度力大,風速大;乙地等壓線稀疏,水平氣壓梯度力小,風速小。能力提升1.風向的判斷與繪制方法2.風力大小的判斷方法(1)看水平氣壓梯度力大?、偻环葔壕€圖上,根據(jù)等壓線疏密判斷:等壓線密集,水平氣壓梯度力大,風力大;等壓線稀疏,水平氣壓梯度力小,風力小。②不同等壓線圖上,若比例尺相同,相鄰兩條等壓線數(shù)值差越大,風力越大。如下圖中B處風力大于A處。③不同等壓線圖上,若相鄰兩條等壓線數(shù)值差相等,比例尺越大,風力越大。如下圖中C處風力大于D處。④根據(jù)溫差判斷:一般溫差越大,水平氣壓梯度力越大,風力越大。(2)看距風源地的遠近:距風源地近,則風力大,如我國西北地區(qū)距冬季風源地近,冬季風力大。(3)看摩擦力大?、倨皆?、高原地面平坦開闊,阻擋作用弱,風力大,如內(nèi)蒙古高原;風由陸地吹向海面或湖面,摩擦力變小,風力變大。②摩擦力隨海拔變化原理分析圖示隨著海拔升高,空氣運動所受的摩擦力變小,故風速增大,風向受地轉(zhuǎn)偏向力影響增大,北半球風向逐漸向右偏轉(zhuǎn)(如右圖),南半球逐漸向左偏轉(zhuǎn)

(4)看植被多少:植被茂密,阻力大,風力小;植被稀疏,阻力小,風力大。(5)看地形因素:地形(河谷、山谷)延伸方向與盛行風向基本一致,受狹管效應影響,風力大。原理如下所示:典例剖析等壓線是指氣壓相等的點的連線,實際上是等壓面和等高面的交線,所以等壓線分布圖表示在同一高度上氣壓水平分布的狀況。下圖為某日上午8時東亞局部地區(qū)海平面等壓線分布狀況。讀圖,完成1~2題。1.此刻(

)A.北京氣壓較低 B.武漢春風拂面C.廣州海風習習 D.昆明風力較大2.此時,上海吹(

)A.東北風 B.東南風C.西北風 D.西南風DC[思維流程]圖文信息獲取圖文信息解讀圖中氣壓總體上北部高、南部低,昆明等壓線密集北京氣壓約為1

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hPa→氣壓高;武漢北部氣壓高,南部氣壓低→吹偏北風;廣州位于高壓中心南部→吹偏北風→風從陸地吹向海洋;昆明等壓線密集→水平氣壓梯度力較大→風力較大上海西部氣壓高、東部氣壓低水平氣壓梯度力由西指向東→在北半球受到向右的地轉(zhuǎn)偏向力影響→西北風點對點換角度[2025·山東淄博高一期末]下圖示意北京時間2024年5月15日14時西南地區(qū)局部海平面氣壓分布。據(jù)此完成1~2題。1.圖示時刻西南地區(qū)四城市中風速最大的是(

)A.成都 B.重慶C.貴陽 D.昆明2.據(jù)圖推斷,此時昆明的風向是(

)A.偏東風 B.偏西風 C.偏南風 D.西北風DA