高中地理必修一冊講義：第二章 第二節(jié) 課時2　大氣運動

課時2大氣運動課程標準運用示意圖等，說明大氣受熱過程與熱力環(huán)流原理，并解釋相關(guān)現(xiàn)象。學習目標1.繪制并運用熱力環(huán)流示意圖，說明熱力環(huán)流原理。2.運用熱力環(huán)流原理，解釋相關(guān)地理現(xiàn)象。3.理解水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向及摩擦力對風向和風速的影響。4.能夠利用氣壓分布圖及有關(guān)條件判斷近地面及高空的風向及風速。一、大氣熱力環(huán)流1．概念：由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為大氣熱力環(huán)流。2．形成過程(1)圖a：當?shù)孛媸軣峋鶆驎r，空氣沒有相對上升和相對下沉運動。(2)圖b：當A地接受熱量多，B、C兩地接受熱量少時，A地近地面空氣膨脹上升，到上空聚積，使上空空氣密度增大，形成高氣壓；B、C兩地空氣收縮下沉，上空空氣密度減小，形成低氣壓。于是空氣從氣壓高的A地上空向氣壓低的B、C兩地上空擴散。(3)圖c：在近地面，A地空氣上升向外流出后，空氣密度減小，形成低氣壓；B、C兩地因有下沉氣流，空氣密度增大，形成高氣壓。這樣近地面的空氣從B、C兩地流回A地，從而形成了熱力環(huán)流。3．常見形式：城市熱島環(huán)流、海陸間大氣熱力環(huán)流。判斷1．垂直方向的氣壓值總是近地面大于高空。(√)2．氣流的垂直運動是由近地面冷熱不均引起的，而水平運動是由同一水平面的氣壓差異引起的。(√)二、大氣的水平運動——風1．形成過程地面受熱不均→空氣上升和下沉→同一水平面上產(chǎn)生氣壓差(水平氣壓梯度力)→大氣的水平運動(即風由高壓區(qū)流向低壓區(qū))2．形成原因eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(直接原因：水平氣壓梯度力,根本原因：地面受熱不均))3．受力分析(北半球近地面)符號F1F2F3類型水平氣壓梯度力摩擦力地轉(zhuǎn)偏向力方向垂直于等壓線，由高壓指向低壓與風向相反垂直于風向，北半球向右偏轉(zhuǎn)，南半球向左偏轉(zhuǎn)4.高空中的風和近地面的風比較類型受力風向圖示(北半球)高空中的風水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力最終與等壓線平行近地面的風水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力與等壓線斜交判斷1．水平氣壓梯度力是形成風的直接原因。(√)2．隨著海拔的升高，風向與等壓線的夾角越來越小。(√)3．高空的風只受水平氣壓梯度力和摩擦力的影響，風向與等壓線平行。(×)4．摩擦力既不影響風速，也不影響風向。(×)探究點一大氣熱力環(huán)流和諧社會深入人心，“創(chuàng)建和諧城市”是每個城市追求的目標。某地理研究性學習小組就“城市熱島”現(xiàn)象展開了研究。1．試分析導致市區(qū)氣溫高于郊區(qū)，形成“城市熱島”的原因。答案①城市人口集中，產(chǎn)業(yè)發(fā)達，居民生活、生產(chǎn)、交通釋放大量的人為熱量。②城市建筑高且密集，地面多硬化，吸收的太陽輻射多，向大氣傳遞的熱量也多。2．市區(qū)和郊區(qū)間近地面的氣流是如何運動的？答案市區(qū)由于氣溫高，氣流上升，近地面形成低壓，郊區(qū)由于氣溫低，氣流下沉，近地面形成高壓，因此近地面氣流(風)由郊區(qū)流向市區(qū)。3．若在圖中甲地建設(shè)衛(wèi)星城鎮(zhèn)或建設(shè)排放大量大氣污染物的工廠，是否合理？為什么？答案不合理。甲地位于城市熱島環(huán)流之內(nèi)，衛(wèi)星城鎮(zhèn)或工廠排放出的大氣污染物受熱力環(huán)流影響，會從近地面流向市區(qū)，加劇市區(qū)環(huán)境污染程度。4．在圖中畫出近地面與高空的等壓面。答案1．熱力環(huán)流的形成過程(1)溫壓關(guān)系(甲、乙、丙三地)：(2)風壓關(guān)系：水平方向上，風總是從高壓吹向低壓——①②③④處風向。2．幾種常見的熱力環(huán)流形式(1)海陸風①成因分析：②影響與應用：海陸風使海濱地區(qū)氣溫日較差較小，夏季氣溫低，空氣較濕潤，是避暑的好地方。(2)山谷風①成因分析：②影響與應用：山谷(小盆地)常因夜間冷的山風吹向谷底(盆地)，使谷底(小盆地)內(nèi)形成逆溫層，大氣穩(wěn)定，易造成大氣污染。所以，山谷(小盆地)地區(qū)不宜布局大氣污染型工業(yè)。(3)城市風①成因分析：②影響與應用：一般將綠化帶布置在氣流下沉處以及下沉距離以內(nèi)，而將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布置于氣流下沉距離之外。(2019·北京市西城區(qū)期末)下圖為我國東南沿海地區(qū)被海風“吹彎了腰”的草叢。讀圖回答1～2題。1．下列能正確示意圖中風向形成原因的是()2．該地一年中盛行風向也因海陸間溫度差異發(fā)生季節(jié)變化。盛行風從海洋吹向陸地的季節(jié)是()A．春季 B．夏季C．秋季 D．冬季答案1.B2.B解析第1題，依據(jù)題意可知，風從海洋吹向陸地。由于水的比熱容大于陸地，白天海洋升溫慢，形成高壓，風從海洋吹向陸地，故B正確。第2題，夏季，陸地升溫快于海洋，近地面形成熱低壓，風從海洋吹向陸地，冬季相反。春、秋兩季海陸氣溫差異小，風向不明顯。故B正確。讀“華北平原某小區(qū)域等壓面圖”，完成3～4題。3．圖中四點氣壓高低排序正確的是()A．甲、乙、丙、丁 B．乙、丙、甲、丁C．乙、甲、丙、丁 D．甲、乙、丁、丙4．關(guān)于圖中四處氣壓變化的原因，敘述正確的是()A．甲受冷 B．乙受冷C．丙受熱 D．丁受熱答案3.C4.B解析第3題，在同一水平面上，等壓面凸起的地方是高壓；在垂直方向上，海拔越低，氣壓越高。第4題，近地面氣壓中心一般是熱力性質(zhì)形成的，高空氣壓的變化一般是動力原因形成的，因此乙處氣壓高是氣溫低造成的，甲處是氣溫高形成的低壓；丙處是空氣聚集形成的高壓，丁處是空氣下沉形成的低壓。探究點二大氣的水平運動從風的形成過程來看，空氣質(zhì)點主要受三個力的影響，請按以下三種情況，描述風向的特點，并以北半球為例畫出示意圖。1．受單一水平氣壓梯度力的作用：________________________________________。答案風向垂直于等壓線，由高壓指向低壓2．高空大氣受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用：________________________________________________________________________。答案風向平行于等壓線3．近地面大氣受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的共同作用：___________________。答案風向與等壓線斜交1．影響風的三種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垂直，由高壓指向低壓等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大水平氣壓梯度力越大，風速越大垂直于等壓線，由高壓指向低壓地轉(zhuǎn)偏向力始終與風向垂直大小隨緯度增加而增加，赤道為零不影響風速大小北半球使風向右偏，南半球使風向左偏摩擦力始終與風向相反大小與下墊面性質(zhì)有關(guān)，下墊面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大，反之越小使風速減小與其他兩力共同作用，使風向總是與等壓線斜交2.風力(風速)的判讀(1)同一幅圖，等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大，風力越大；等壓線越稀疏，水平氣壓梯度力越小，風力越小。(2)不同圖幅，相同比例尺時，兩條相鄰等壓線氣壓差值越大，水平氣壓梯度力越大，風力越大；氣壓差值越小，水平氣壓梯度力越小，風力越小。3．風向的確定第一步：畫出與等壓線垂直的水平氣壓梯度力。第二步：確定南北半球。第三步：按照地轉(zhuǎn)偏向力“南左北右”的偏轉(zhuǎn)規(guī)律畫出與水平氣壓梯度力成30°～45°偏角的風向(近地面)，或畫出與等壓線平行的風向(高空)。(如下圖)讀“北半球某區(qū)域等壓線分布圖”，回答5～6題。5．圖中①②③④四個箭頭中，表示風向正確的是()A．①B．②C．③D．④6．圖中①②③④四處風力最大的是()A．①B．②C．③D．④答案5.C6.C解析第5題，圖示區(qū)域位于北半球，風向是在水平氣壓梯度力的基礎(chǔ)上右偏形成的，而水平氣壓梯度力應由高壓指向低壓，所以圖中③正確。第6題，在同一幅等壓線分布圖上，等壓線越密集的地方，表明水平氣壓梯度力越大，風力就越大。從圖中看，③處等壓線最密集。下圖示意某一等高面。P1、P2為等壓線，P1、P2之間的氣壓梯度相同，①～⑧為只考慮水平受力，不計空氣垂直運動時，O點空氣運動的可能方向。據(jù)此回答7～8題。7．若該圖表示北半球高空，且P1數(shù)值小于P2數(shù)值，則O點的風向可能為()A．③B．④C．⑦D．⑧8．若該圖表示南半球近地面，且P1數(shù)值大于P2數(shù)值，則O點的風向可能為()A．③B．④C．⑥D(zhuǎn)．⑦答案7.C8.C解析第7題，空氣由高壓流向低壓，圖中箭頭④⑤⑥都表示空氣由低壓流向高壓，錯誤。在北半球氣流向右偏，圖中箭頭②③向左偏，①沒有偏，只有箭頭⑦⑧向右偏，該圖表示高空，風向與等壓線平行，⑦正確。第8題，空氣由高壓流向低壓，圖中箭頭①②⑧都是錯誤的，它們表示空氣由低壓流向高壓；在南半球氣流向左偏，圖中箭頭③④向右偏，⑤沒有偏，只有箭頭⑥⑦向左偏，該圖表示近地面，風向與等壓線斜交，⑥正確。區(qū)域小氣候的形成與下墊面狀況密切相關(guān)，下圖為“某一山區(qū)河谷某一時段等壓面分布示意圖”，甲地附近夏季多夜雨。讀圖完成1～2題。1．圖示反映出()①時間是夜晚②時間是白天③此時吹山風④此時吹谷風A．①③B．①④C．②③D．②④2．甲地附近夏季夜雨較多的主要原因是該地區(qū)()A．夜晚的氣溫比白天的氣溫高，氣流上升B．夜晚的氣溫比白天的氣溫低，近地面水汽快速冷凝C．夜晚的氣溫比周邊山地的氣溫高，氣流上升D．夜晚的氣溫比周邊山地的氣溫低，氣流下沉答案1.D2.C解析第1題，根據(jù)等壓面形態(tài)可知，河谷氣壓比兩側(cè)山坡氣壓高，應是山坡受熱升溫快，氣溫高，氣流上升，谷底升溫慢，氣溫低，氣流下沉。此時應是白天吹谷風。第2題，甲地附近夏季夜雨較多的主要原因是該地區(qū)夜晚的氣溫比周邊山地的氣溫高，氣流上升，上升過程中水汽凝結(jié)成雨，C對，D錯。該地區(qū)夜晚的氣溫比白天的氣溫低，但夏季近地面水汽不會快速冷凝，A、B錯。下圖為“北半球近地面某氣壓場中的受力平衡的風向圖”。讀圖完成3～4題。3．圖中數(shù)字②代表的是()A．水平氣壓梯度力 B．地轉(zhuǎn)偏向力C．摩擦力 D．近地面風向4．下列關(guān)于水平氣壓梯度力的敘述，正確的是()A．水平氣壓梯度力方向始終與風向垂直B．水平氣壓梯度力方向始終與風向相反C．水平氣壓梯度力是形成風的直接原因D．水平氣壓梯度力由低氣壓指向高氣壓答案3.D4.C解析第3題，圖中數(shù)字②代表的是近地面風向，沿①水平氣壓梯度力方向，向右偏，D對。①是水平氣壓梯度力，與等壓線垂直，A錯。③是地轉(zhuǎn)偏向力，與風向垂直，B項錯誤。④是摩擦力，與風向相反，C錯。第4題，水平氣壓梯度力方向始終與等壓線垂直，A錯。摩擦力方向始終與風向相反，B錯。水平氣壓梯度力是形成風的直接原因，C對。水平氣壓梯度力由高氣壓指向低氣壓，D錯。下圖示意“亞洲部分地區(qū)2018年11月10日11時(北京時間)海平面等壓線分布”。據(jù)此完成5～6題。5．圖中下列城市最可能吹東北風的是()A．北京B．西寧C．長沙D．南寧6．圖中下列城市風力最大的可能是()A．北京B．西寧C．長沙D．南寧答案5.D6.B解析第5題，從圖中的等壓線分布看，北京與西寧的風向基本一致，均為偏南風；長沙位于高壓中心，基本無風；南寧位于高壓中心西南方，吹東北風。第6題，風力最大的地方等壓線分布最為密集，比較圖中四座城市，西寧附近的等壓線最為密集，風力最大。7．讀下圖，回答下列問題。(1)熱力環(huán)流形成的根本原因是______________。(2)在圖中畫出A、B、C、D之間的環(huán)流方向，并畫出高空和近地面的等壓面的彎曲變化。(3)圖中四點氣壓由低到高的排序是________________。(4)試推測A地的天氣為______，B地的天氣為______。答案(1)地表受熱不均(2)畫圖略。(熱力環(huán)流呈順時針方向，等壓面在A處向下凹，在B處向上凸，高空與近地面凹凸方向相反)(3)D＜C＜A＜B(4)陰雨晴朗解析第(1)題，讀圖，熱力環(huán)流形成的根本原因是地表受熱不均。第(2)題，A處受熱上升，箭頭向上。B處遇冷下沉，箭頭向下，順箭頭方向形成環(huán)流。等壓面在A處向下凹，在B處向上凸，高空與近地面凹凸方向相反。第(3)題，近地面受熱處是低壓，冷處是高壓。順環(huán)流方向判斷，圖中四點氣壓由低到高的排序是D<C<A<B。第(4)題，A地的氣壓低，是上升氣流，為陰雨天氣，B地的氣流下沉，為晴朗天氣。等壓線是某一水平面上氣壓相同各點的連線。據(jù)此回答8～9題。8．下列四幅等壓線圖(單位：百帕)中，P所在位置風力最大的是()9．上題B圖(北半球)中P地的風向為()A．東北風B．東南風C．西南風D．西北風答案8.C9.A解析第8題，C、D圖中氣壓梯度大于A、B圖，且C圖中P處等壓線最密集，故P所在位置風力最大的是C圖。第9題，P地在北半球，北部為高壓，故P地的風向為東北風。(2020·大連市普蘭店區(qū)第二中學期末)伊朗古城亞茲德古老的“風塔”是建筑物中用來通風降溫的建構(gòu)。風塔高過屋頂?shù)牟糠炙拿骁U空，懸空連接到室內(nèi)大廳(左圖)，塔下中央建有一個水池(右圖)。據(jù)此完成10～11題。10．“風塔”頂部四面鏤空的主要目的是()A．便于室內(nèi)空氣流出 B．便于室外空氣流入C．便于室內(nèi)熱量散發(fā) D．便于采光11．白天，室內(nèi)大廳的空氣運動()A．從四周流向水池 B．從水池流向四周C．中央為上升氣流 D．四周為下沉氣流答案10.B11.B解析第10題，由材料可知，塔下中央建有一個水池，水的熱容量較大，氣溫較低，空氣收縮下沉，高層空氣由四周流向塔中心，則“風塔”頂部四面鏤空的主要目的是便于室外空氣流入，B正確。第11題，水的熱容量較大，即吸收相同的熱量水溫相對較低，白天，室內(nèi)水池使溫度降低，氣壓增高，則垂直方向上空氣向下運動，水平方向上空氣由水池流向四周，B正確。沿海城市熱島效應和海陸風之間存在相互影響的關(guān)系，據(jù)較新的研究表明：海陸風的影響范圍可達上百千米。圖1為“某年天津市春季、夏季、冬季和全年熱島強度平均日變化曲線圖”，圖2為“天津市簡圖”。結(jié)合圖文信息，完成12～13題。12．據(jù)圖1可判斷天津市()A．大體上日出前后，熱島效應最強B．太陽輻射越強，熱島效應越強C．圖1中曲線Ⅳ代表冬季熱島強度平均日變化D．全年熱島效應平均日變化最大13．天津熱島效應會導致海風勢力增強顯著的地點是()A．①B．②C．③D．④答案12.A1