2024-2025學(xué)年新教材高中地理第三章地球上的大氣第3節(jié)大氣熱力環(huán)流學(xué)案湘教版必修1

PAGE9-第三節(jié)大氣熱力環(huán)流【熱點(diǎn)鏈接】2019年12月8日，《鄭州市通風(fēng)廊道專項(xiàng)規(guī)劃》在鄭州市召開。由氣象學(xué)、城市規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)等方面專家組成的評(píng)審委員會(huì)，聽取相關(guān)成果匯報(bào)，并進(jìn)行探討和仔細(xì)評(píng)審，認(rèn)為該《規(guī)劃》對(duì)改善鄭州城市通風(fēng)環(huán)境、緩解城市熱島、打造宜居城市環(huán)境具有重要作用，一樣同意通過評(píng)審。鄭州城市熱島產(chǎn)生的主要緣由是什么，城市通風(fēng)廊道有什么作用？提示緣由：城市人口增多，產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速，人為熱量排放多，通風(fēng)條件差，導(dǎo)致熱量聚集。作用：提升城市的空氣流淌性；緩解熱島效應(yīng)；改善人體舒適度；改善城市環(huán)境等。課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)定位運(yùn)用示意圖等，說明熱力環(huán)流原理，并說明相關(guān)現(xiàn)象。水平1：通過資料歸納大氣運(yùn)動(dòng)的基本形式、熱力環(huán)流形成的緣由。水平2：能夠依據(jù)示意圖說明熱力環(huán)流形成的過程，相識(shí)地面溫壓的基本關(guān)系。水平3：能夠通過圖表等資料，說明常見熱力環(huán)流形成的緣由。水平4：能夠運(yùn)用熱力環(huán)流說明相關(guān)地理現(xiàn)象；能夠依據(jù)等壓面圖判讀熱力環(huán)流。人地協(xié)調(diào)觀：探討城市熱島效應(yīng)與人類活動(dòng)的關(guān)系。綜合思維：分析氣溫、氣壓的關(guān)系，影響氣溫、氣壓的因素。地理實(shí)踐力：能夠利用熱力環(huán)流原理指導(dǎo)生產(chǎn)、生活實(shí)踐。一大氣熱力環(huán)流的形成1．引起大氣運(yùn)動(dòng)的緣由eq\x(\s\up1(01))太陽輻射在地球表面的差異分布，造成不同地區(qū)eq\x(\s\up1(02))氣溫不同，并導(dǎo)致水平方向上各地間的eq\x(\s\up1(03))氣壓差異，引起大氣運(yùn)動(dòng)。2．大氣熱力環(huán)流形成的原理(1)概念：由于地面eq\x(\s\up1(04))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受熱不均：A地eq\x(\s\up1(05))受熱，B、C兩地接受熱量eq\x(\s\up1(06))少。②空氣垂直運(yùn)動(dòng)：A地近地面空氣eq\x(\s\up1(07))膨脹上升，B、C兩地空氣eq\x(\s\up1(08))收縮下沉。③同一水平面上氣壓差異：A地上空空氣聚集，空氣密度eq\x(\s\up1(09))增大，形成eq\x(\s\up1(10))高氣壓；近地面空氣密度eq\x(\s\up1(11))減小，形成eq\x(\s\up1(12))低氣壓。B、C兩地上空的空氣密度eq\x(\s\up1(13))減小，形成eq\x(\s\up1(14))低氣壓；近地面空氣密度eq\x(\s\up1(15))增大，形成eq\x(\s\up1(16))高氣壓。④空氣水平運(yùn)動(dòng)：在上空，空氣便從eq\x(\s\up1(17))氣壓高的A地向eq\x(\s\up1(18))氣壓低的B、C兩地?cái)U(kuò)散，近地面的空氣從B、C兩地eq\x(\s\up1(19))流回A地，以補(bǔ)充A地上升的空氣，從而形成了熱力環(huán)流。1．推斷正誤。(1)近地面冷的地方形成高壓，熱的地方形成低壓。(√)(2)氣流都是從高壓流向低壓。(×)2．燥熱的夏季，當(dāng)人們走到大型商場(chǎng)門口的時(shí)候，總能感覺到?jīng)鲲L(fēng)習(xí)習(xí)，下列說法合理的是()A．風(fēng)由商場(chǎng)內(nèi)吹向商場(chǎng)外，是因?yàn)樯虉?chǎng)內(nèi)溫度高于商場(chǎng)外溫度B．風(fēng)由商場(chǎng)內(nèi)吹向商場(chǎng)外，是因?yàn)樯虉?chǎng)內(nèi)氣壓高于商場(chǎng)外氣壓C．風(fēng)由商場(chǎng)外吹向商場(chǎng)內(nèi)，是因?yàn)樯虉?chǎng)外溫度高于商場(chǎng)內(nèi)溫度D．風(fēng)由商場(chǎng)外吹向商場(chǎng)內(nèi)，是因?yàn)樯虉?chǎng)外氣壓高于商場(chǎng)內(nèi)氣壓答案B解析夏季，商場(chǎng)內(nèi)因開空調(diào)使氣溫低于室外，在門口處就會(huì)形成熱力環(huán)流。商場(chǎng)內(nèi)氣溫低，氣流下沉，近地面形成高壓，商場(chǎng)外氣溫高，氣流上升，近地面形成低壓，故近地面風(fēng)由商場(chǎng)內(nèi)吹向商場(chǎng)外。3．如何比較近地面和高空的氣壓凹凸？提示同一水平面上的氣壓凹凸是相對(duì)的。在垂直方向上，由于大氣密度隨高度增加而降低、不同高度的大氣所擔(dān)當(dāng)?shù)目諝庵叨炔煌?，?dǎo)致氣壓在垂直方向上隨高度增加而降低。二自然界的大氣熱力環(huán)流1．山谷風(fēng)山谷風(fēng)是在天氣晴朗的山地區(qū)域，風(fēng)向eq\x(\s\up1(01))晝夜間發(fā)生反向轉(zhuǎn)變的風(fēng)。白天一般形成eq\x(\s\up1(02))谷風(fēng)，夜晚一般形成eq\x(\s\up1(03))山風(fēng)。2．海陸風(fēng)海陸風(fēng)是近海地區(qū)風(fēng)向晝夜間發(fā)生反向轉(zhuǎn)變的風(fēng)。3．城市熱島環(huán)流城市每天要釋放出大量的eq\x(\s\up1(04))廢熱，導(dǎo)致城市的氣溫eq\x(\s\up1(05))高于郊區(qū)，使城市如同一個(gè)暖和的“島嶼”，人們稱之為“城市熱島”。“城市熱島”會(huì)形成城市與郊區(qū)之間的大氣熱力環(huán)流。1．推斷正誤。(1)有污染的工業(yè)應(yīng)布局在山谷地區(qū)。(×)(2)白天的谷地盛行上升氣流。(×)2．關(guān)于大氣熱力環(huán)流的說法，不正確的是()A．白天出現(xiàn)海風(fēng) B．夜間出現(xiàn)谷風(fēng)C．城市盛行上升氣流 D．海陸風(fēng)可調(diào)整氣候答案B解析白天出現(xiàn)海風(fēng)；夜間出現(xiàn)山風(fēng)；城市盛行上升氣流；海陸風(fēng)可調(diào)整氣候。3．說明“巴山夜雨漲秋池”這一現(xiàn)象的成因。提示“巴山夜雨”指巴山地區(qū)的谷地在夜間易出現(xiàn)降雨。夜晚，山坡比同高度的山谷降溫快，氣流下沉，冷空氣沿山坡下滑，使山谷氣流抬升，隨著氣流上升，氣溫降低，水汽凝聚簡單形成降水。主題探究大氣熱力環(huán)流的形成孔明燈(見右圖)又叫天燈，相傳是由三國時(shí)期的諸葛亮獨(dú)創(chuàng)的。當(dāng)年，諸葛孔明被司馬懿圍困于平陽，無法派兵出城求救?？酌髦瞥蓵?huì)漂移的紙燈籠，系上求救的信息，其后果真脫險(xiǎn)，于是后世就稱這種燈籠為孔明燈。據(jù)此探究下列問題：(1)諸葛孔明獨(dú)創(chuàng)的天燈是怎么升空的？(2)孔明燈里面蘊(yùn)涵著什么樣的大氣原理？(3)推斷下圖可體現(xiàn)孔明燈上天位置的點(diǎn)，比較A、B、C、D四點(diǎn)的氣壓大小，將四點(diǎn)按氣壓由高到低的依次排序。用箭頭表示大氣運(yùn)動(dòng)方向。[成果展示](1)孔明燈里的空氣受熱后膨脹上升。(2)熱力環(huán)流。(3)D處。PA＞PD＞PC＞PB。1．大氣熱力環(huán)流的形成原理理解大氣熱力環(huán)流的形成，關(guān)鍵抓住以下三點(diǎn)關(guān)系：(1)溫壓關(guān)系：(2)風(fēng)壓關(guān)系：水平方向上，風(fēng)從高壓吹向低壓。(3)等壓面凹凸關(guān)系：高壓處等壓面上凸，低壓處等壓面下凹。近地面與高空等壓面彎曲方向相反。2．等壓面的判讀方法(1)依據(jù)等壓面的彎曲狀況推斷氣壓的凹凸①同一等壓面：氣壓值相等。如圖中Pa＝Pb＝1000hPa，Pc＝Pd＝500hPa。②垂直方向：氣壓隨高度的上升而降低。如圖中Pd<PD<PA<Pa。③水平方向：高壓處的等壓面對(duì)上凸起，低壓處的等壓面對(duì)下凹陷(即“高凸低凹”規(guī)律)。如圖中PA<PB，PC<PD。綜合以上分析可知，A、B、C、D四點(diǎn)氣壓值的排序應(yīng)為PB>PA>PD>PC，進(jìn)而可知圖示地區(qū)的大氣環(huán)流流向?yàn)锽→A→D→C→B。(2)依據(jù)近地面等壓面的彎曲狀況推斷下墊面的性質(zhì)①推斷陸地與海洋(湖泊)夏季：等壓面下凹者為陸地、上凸者為海洋(湖泊)。冬季：等壓面下凹者為海洋(湖泊)、上凸者為陸地。②推斷裸地與綠地裸地同陸地，綠地同海洋。③推斷城區(qū)與郊區(qū)等壓面下凹者為城區(qū)、上凸者為郊區(qū)。(3)依據(jù)近地面等壓面的彎曲狀況推斷天氣狀況和氣溫日較差等壓面下凹者，多陰雨天氣，日較差較??；等壓面上凸者，多晴朗天氣，日較差較大。讀大氣熱力環(huán)流示意圖，完成(1)～(2)題。(1)圖中①②③④四點(diǎn)的氣壓大小比較，正確的是()A．①>② B．①>③C．①>④ D．②>③(2)圖中①②③④四點(diǎn)的空氣運(yùn)動(dòng)方向，正確的是()A．②→① B．①→④C．③→④ D．③→②[科學(xué)思維]等壓面的判讀思路類題透析思路點(diǎn)撥氣壓比較垂直方向，海拔越高，氣壓越eq\x(\s\up1(01))低；水平方向，等壓面對(duì)eq\x(\s\up1(02))上(下)彎曲，形成eq\x(\s\up1(03))高(低)壓。垂直方向，①＜②，③＞④；水平方向，①＜④，②＞③?？諝膺\(yùn)動(dòng)水平方向，由eq\x(\s\up1(04))高壓流向eq\x(\s\up1(05))低壓；垂直方向，受熱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主題探究自然界的大氣熱力環(huán)流夜雨寄北李商隱君問歸期未有期，巴山夜雨漲秋池。何當(dāng)共剪西窗燭，卻話巴山夜雨時(shí)。據(jù)此探究下列問題：(1)詩中的巴山指我國什么地區(qū)？(2)產(chǎn)生夜雨的緣由主要是什么？[成果展示](1)巴山泛指四川、重慶地區(qū)。(2)受山谷風(fēng)的影響，山谷夜晚多上升氣流。1．海陸風(fēng)(1)形成：海陸熱力性質(zhì)差異，白天陸地增溫快，海洋增溫慢，陸地氣溫高于海洋，陸地氣壓低于海洋，風(fēng)由海洋吹向陸地；夜晚陸地降溫快，海洋降溫慢，陸地氣溫低于海洋，陸地氣壓高于海洋，風(fēng)由陸地吹向海洋。(2)影響：調(diào)整濱海地區(qū)氣候，降低氣溫日較差。2．城市熱島環(huán)流(1)形成：城市人口、產(chǎn)業(yè)集中，排放熱量多；城市建筑物增多，增溫快；城市形成上升氣流。(2)影響：可能加大城市環(huán)境污染，有利于城市局部氣候的改善；造成城市降水比郊區(qū)多，形成城市雨島效應(yīng)。3．山谷風(fēng)(1)形成：白天，山坡增溫快，空氣沿山坡爬升；夜晚，山坡降溫快，空氣沿山坡下降。(2)影響：山谷或盆地地區(qū)多夜雨。海子寫過一首詩《面朝大海，春暖花開》，現(xiàn)在影視劇中往往讓女主角面朝大海，在海風(fēng)吹拂下讓頭發(fā)向后飄逸以反映女主角的歡樂心情。甲、乙兩圖分別是“北半球某濱海地區(qū)海陸環(huán)流圖”和“氣溫改變特征圖”。完成(1)～(2)題。(1)甲圖中①②③④四處氣溫最高的是()A．①處 B．②處C．③處 D．④處(2)為了完成女主角面朝大海頭發(fā)向后飄逸的場(chǎng)景，假如你是導(dǎo)演，你會(huì)選擇什么時(shí)間段完成拍攝()A．16時(shí)至次日8時(shí) B．8時(shí)至16時(shí)C．18時(shí)至次日6時(shí) D．6時(shí)至18時(shí)[科學(xué)思維]溫壓關(guān)系的分析思路類題透析思路點(diǎn)撥氣溫推斷熱力環(huán)流中，氣溫低，氣壓eq\x(\s\up1(01))高，水平方向，氣流由eq\x(\s\up1(02))高壓流向eq\x(\s\up1(03))低壓。海拔較低的兩個(gè)地點(diǎn)為eq\x(\s\up1(04))①④；近地面，氣流由eq\x(\s\up1(05))①流向eq\x(\s\up1(06))④，則eq\x(\s\up1(07))④處氣溫最高。溫壓關(guān)系風(fēng)由海洋吹向陸地，為海風(fēng)，海洋氣壓較eq\x(\s\up1(08))高。海洋氣溫較eq\x(\s\up1(09))低，時(shí)間段約為eq\x(\s\up1(10))8時(shí)到16時(shí)。[答案](1)D(2)B教材活動(dòng)巧點(diǎn)撥[教材第79頁探究]思路點(diǎn)撥1．熱氣球升空借助于空氣的浮力?？諝鈱?duì)熱氣球的浮力大小等于熱氣球所排開空氣的重力。只要熱氣球(連同所攜帶的重物)的平均密度小于空氣，它就能夠浮起來。熱氣球升空前需加熱，氣球內(nèi)的空氣加熱后體積膨脹，密度變低、內(nèi)外密度差變大，從而可載人平穩(wěn)升空。2．點(diǎn)蠟燭會(huì)使四周空氣變熱，熱空氣呈上升狀態(tài)將切洋蔥時(shí)產(chǎn)生的刺激性氣體帶入上層(超過人體高度)空氣中，再加之空氣的流淌而擴(kuò)散，故點(diǎn)蠟燭切洋蔥是可以有效減輕流淚的。[教材第81～82頁活動(dòng)]思路點(diǎn)撥1．(1)白天呈順時(shí)針方向，理由：白天陸地增溫快、氣溫高，氣流上升，近地面形成低壓，高空形成高壓；海洋升溫慢、氣溫低，氣流下沉，近海面形成高壓，高空形成低壓；近地面風(fēng)從海洋吹向陸地，高空風(fēng)從陸地吹向海洋。夜間呈逆時(shí)針方向，理由：夜間陸地降溫快、氣溫低，氣流下沉，近地面形成高壓，高空形成低壓；海洋降溫慢、氣溫高，氣流上升，近地面形成低壓，高空形成高壓；近地面風(fēng)從陸地吹向海洋，高空風(fēng)從海洋吹向陸地。(2)白天陸地比海洋增溫快，形成海風(fēng)，氣流潮濕，水汽足夠，且陸地盛行上升氣流，水汽被攜帶至高空冷卻凝聚形成降水；夜間陸地比海洋降溫快，形成陸風(fēng)，氣流干燥，且陸地上盛行下沉氣流，因而多晴朗天氣。(3)白天，近地面風(fēng)由水域吹向陸地；夜間，近地面風(fēng)由陸地吹向水域。2．(1)城市人口集中，產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，居民生活、工業(yè)生產(chǎn)和交通工具釋放大量的廢熱，導(dǎo)致市區(qū)氣溫高于郊區(qū)，市區(qū)空氣受熱膨脹上升，近地面形成低壓；郊區(qū)氣溫低，近地面氣壓高，近地面風(fēng)由郊區(qū)吹向市區(qū)，形成熱島環(huán)流。(2)將大氣污染較重的工業(yè)企業(yè)布局在城市熱島環(huán)流下沉距離之外。(3)應(yīng)將大氣污染較重的工業(yè)企業(yè)布局在盛行風(fēng)向的下風(fēng)向或與盛行風(fēng)向垂直的郊外，且在城市熱島環(huán)流下沉距離之外。核心素養(yǎng)速提升素養(yǎng)提升1綜合思維讀某地高空等壓面示意圖，完成1～2題。1．關(guān)于圖中a、b、c、d四點(diǎn)氣壓的比較，正確的是()A．Pa＜Pb B．Pa＝PcC．Pb＝Pd D．Pd<Pc答案C解析讀圖可知，b點(diǎn)海拔高于a點(diǎn)，故Pa＞Pb；c點(diǎn)海拔高于d點(diǎn)，故Pd＞Pc；b、d兩點(diǎn)位于同一等壓面上，氣壓相等；Pa＞Pc。2．關(guān)于圖中甲、乙兩地的比較(P為氣壓，T為氣溫)，正確的是()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解析結(jié)合上題分析可知，Pa＞Pc，近地面氣壓分布和高空氣壓分布相反，故P甲＜P乙；近地面受冷形成高壓，受熱形成低壓，故T甲＞T乙。素養(yǎng)提升2人地協(xié)調(diào)觀由于城市人口集中，產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，釋放出大量的人為熱，導(dǎo)致城市氣溫高于郊區(qū)，從而引起城市和郊區(qū)之間的小型熱力環(huán)流，稱之為城市風(fēng)。完成1～3題。1．假如要在圖中布局化工廠，為了削減城市風(fēng)對(duì)市區(qū)空氣的污染，應(yīng)選擇()A．甲 B．乙C．丙 D．丁答案C解