212熱力環(huán)流和大氣的水平運動

1、2.1.2熱力環(huán)流和大氣的水平運動風學案（含答案）第第22課時課時熱力環(huán)流和大氣的水平運動熱力環(huán)流和大氣的水平運動風風學習目標理解熱力環(huán)流的形成原理，并能利用所學知識解釋有關的自然現(xiàn)象，如城市風。理解大氣水平運動的成因，掌握高空風和近地面風的形成 及特點。掌握等壓線圖和等壓面圖的判讀方法及應用。一.熱力環(huán)流概念由地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，它是大氣運動的 最簡單的形式。形成過程1垂直運動A地受熱，空氣上升近地面形成低氣 壓，高空入形成高氣壓C兩地冷卻，空氣下沉近地面形成高氣壓，高空C形成低氣壓同一水平面上氣壓產生差異2水平運動高空空 氣從A向C兩地擴散近地面空氣由C流向A地熱力環(huán)流形成常見形

2、式海陸風.山谷風.城市風。判斷上圖中A的氣壓高于A。同一水平面上，氣溫高的地方，氣壓低。在垂直方向上，海拔越高氣溫越低，氣壓也越低。二.大氣的水平運動風北半球風形成的過程氣壓梯度水平氣壓梯度力大氣由高氣壓區(qū)向 低氣壓區(qū)作水平運動風風形成的原因1直接原因水平氣壓梯度力。2根本原因地表受熱不均。低空風和高空風的成因以北半球為例類型受力示意圖風向 高空風F為水平氣壓梯度力；P為地轉偏向力；v為風向，平行于 等壓線低空風F為水平氣壓梯度力，P為地轉偏向力，f為摩擦 力，風向與等壓線斜交判斷水平氣壓梯度力垂直于等壓線，并由高壓指向低壓。摩擦力與風向相反，使風速減小。摩擦力只影響風速，不影響風向。地轉偏向

3、力始終與風向垂直，只改變風向，不影響風速。探究點一熱力環(huán)流孔明燈又叫天燈，相傳是由三國時期的諸 葛亮發(fā)明的。當年，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〉募垷艋\，系上求救的信息，其后果然 脫險，于是后世就稱這種燈籠為孔明燈。1諸葛孔明發(fā)明的如此簡陋的天燈是怎么升空的2孔明燈里面 蘊涵著什么樣的大氣原理3在下圖中繪制熱力環(huán)流，將A.B.D四點按氣壓和氣溫由大到小的順序分別排序，并說明判斷 過程。答案1孔明燈里的空氣受熱后膨脹上升。2熱力環(huán)流。3氣壓PAPDPCPBo在高空和近地面各畫一條水平線作參照， 近地面氣壓高于高空，PPDPPC；等壓面下面點的氣壓高于等壓面上面的點

4、，PAPD， PCPBo氣溫 TDTATCTBo在高空和近地面各畫一條水平線作參照，近地面氣溫高于高 空TTDTTC；盛行上升氣流處近地面空氣溫度高于同高度地點， TDTA；上升氣流使C處溫度升高，TCTBo熱力環(huán)流的形成熱力環(huán)流的形成過程近地面冷熱不均氣流 的垂直運動上升或下沉近地面和高空在水平面上的氣壓差異大氣 的水平運動形成高低空熱力環(huán)流。如下圖所示幾種常見的熱力環(huán)流形式熱力環(huán)流是一種最簡單的大氣運 動形式。海陸熱力性質不同.山谷和山坡受熱不均.人類活動等都 可能導致熱力環(huán)流的形成。具體分析如下1海陸風2山谷風3城 市風市區(qū)與郊區(qū)之間的熱力環(huán)流熱力環(huán)流中“三個關系”的判讀 方法1氣溫與氣

5、壓的關系近地面氣溫高，空氣膨脹上升，形成低 壓，高空形成高壓；近地面氣溫低，空氣冷卻下沉，形成高壓， 高空形成低壓如上圖中甲.乙.丙三地所示。2風與氣壓的關系水平方向上，風總是從高壓吹向低壓如上圖 中所示。3等壓面的凸凹與氣壓高低的關系等壓面凸向高處的為高壓， 凹向低處的為低壓，可形象記憶為“高凸低凹”如下圖所示。xx寧夏期中讀圖，回答12題。如果此圖為熱力環(huán)流側視圖，則以下說法正確的是引起熱力環(huán)流的原因是地面冷熱不均溫度AB熱力環(huán)流是大氣運動最復雜的形式氣壓DABC如果此圖是城市熱島環(huán)流側視圖，在處進行植樹造林，對 城市空氣起到的作用是增溫和增濕凈化和增溫凈化和增濕減濕和降溫答案AC解析第1

6、題，熱力環(huán)流是地面冷熱不均引起的，它是大氣運動最 簡單的形式，從圖中可知A處氣流下沉，B處氣流上升，故溫度 BA。根據(jù)海拔越高氣壓越低，可知B兩地氣壓高于D兩地；根據(jù)水平氣流由高壓流向低壓可知ACD，故四地氣壓為ABCD。第2題，若圖示為城市熱島環(huán)流側視圖，在處植樹造林，可 以對城市空氣起到凈化和增濕作用。探究點二大氣的水平運動風根據(jù)以下材料，回答問題。風力發(fā)電是把風的動能轉化為電能，風能作為一種清潔的可 再生能源，越來越受到世界各國的重視。理論上講，高空風能項 目效益要顯著高于低空風電項目。美國環(huán)境和氣候科學家在報告 中指出來自高空急流的風所生成的能量是全球所需能量的100多 倍。請按以下三

7、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2高空大氣受水平氣壓梯度力和地轉偏向力的共同作用3近地面大氣受水平氣壓梯度力.地轉偏向力和摩擦力的共同 作用。答案1受單一的水平氣壓梯度力的作用風向垂直于等壓線。2高空大氣受水平氣壓梯度力和地轉偏向力的共同作用風向平 行于等壓線。3近地面大氣受水平氣壓梯度力.地轉偏向力和摩擦力的共同 作用風向與等壓線斜交。讀“北半球某海平面等壓線圖”，回答下列問題。1在圖中用文字標出高壓中心和低壓中心。2比較B兩地的風力大小，并說明原因。3在圖中分別畫出A.B兩地的風向。用虛線畫出水平氣壓梯度力，用實線畫出風 向答案12A處的風力較

8、大，原因是該處的等壓線密集，水平氣壓 梯度力大。3見上圖。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偏向力始終與風向垂直大小隨緯度增大 而增加，赤道為零不影響風速大小北半球使風右偏，南半球使風 左偏摩擦力始終與風向相反大小與下墊面性質有關，下墊面越粗 糙，摩擦力越大，反之越小使風速減小與其他兩力共同作用，使 風向斜穿等壓線風力的判讀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，風力越小。2不同圖幅，兩條相鄰等壓線差值越大，

9、水平氣壓梯度力越 大，風力越大；差值越小，風力越小。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。第三步按照地轉偏向力“南左北右”的偏轉規(guī)律畫出與水平 氣壓梯度力成3045偏角的風向。如下圖下圖示意一等高面。M.N 為等壓線，其氣壓值分別為PM.PN，M.N之間的氣壓梯度相同。是 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。讀圖，回答35題。若此圖表示北半球，PMPN，則O點風向為 TOC o 1-5 h z 或或或或若此圖表示高空等高面，PMPN時，為水平氣壓梯度力，為 北半球高空風向，為近地面風向。第4題，高空風向與等壓線平行，PMPC，PBPD。

10、因地面冷熱不均，導致同一水平面上出現(xiàn)氣壓差異，進而造 成等壓面發(fā)生彎曲，同一水平面上，等壓面上凸處氣壓高，下凹 處氣壓低，即PCPD，PBPA。同一垂直方向上，近地面和高空的氣壓狀況相反，若近地面 為高壓，則高空為低壓。2判斷下墊面的性質判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。判斷裸地與綠地裸地同陸地，綠地同海洋。判斷城區(qū)與郊區(qū)等壓面下凹者為城區(qū).上凸者為郊區(qū)。3判斷近地面天氣狀況和氣溫日較差等壓面下凹處，多陰雨天 氣，日較差較小，如圖中A地；等壓面上凸處，多晴朗天氣，日 較差較大，如圖中B地。1PBPAPCPD。2若A.B

11、為陸地或海洋夏季A為陸地，B為海洋冬季入為海洋，B 為陸地若A.B為裸地或綠地夏季A為裸地，B為綠地冬季A為綠地，B 為裸地若A.B為城區(qū)或郊區(qū)A為城區(qū)，B為郊區(qū)3A處多陰雨天氣，氣 溫日較差??；B處多晴朗天氣，氣溫日較差大。讀“某地近地面和高空四點氣壓圖”，回答12題。1若近地面和高空四點構成熱力環(huán)流，則流動方向為MNOPMPOMNPMNPOMNMOPN2下面圖中正確表示N地在垂直方向上等溫面與等壓 面配置的是答案1A2A解析第1題，氣流總是由高壓區(qū)流向低壓區(qū)，則近地面由M流向 N，高空由O流向P；依據(jù)熱力環(huán)流圖可判斷，圖中M.N為近地面 兩點，O.P為高空兩點，且O.P分別對應位于N.M上

12、空；M地氣壓 高，說明是近地面氣溫較低處，氣流由P下沉至M；則N為近地面 氣溫較高處，氣流上升至O。故A項正確。第2題，圖中顯示N地 為近地面熱低壓區(qū)，故氣溫高于兩側.氣壓低于兩側同一高度，則 A項正確。xx桂林高中期中讀圖，回答12題。上圖表示的是北半球高空大氣運動南半球高空大氣運動北半球近地面大氣運動南半球近地面大氣運動圖中箭頭表示地轉偏向力水平氣壓梯度力摩擦力風向答案AA解析第1題，從圖中可知風向右偏，且最終風向與等壓線平行， 故該圖為北半球高空中的風。第2題，圖中箭頭始終垂直于風 向，為地轉偏向力。xx昆明期中讀“北半球某地的氣壓分布圖”，完成下列各 題。1判斷甲.乙.丙.丁四地氣壓的

13、大小關系；并在圖中用箭頭標出環(huán)流模式。2甲.乙兩地中氣溫較高的是 地，其對應的天氣狀況常為 天氣，氣溫日較差較大的是地。3假若圖示環(huán)流為城市熱島環(huán)流，則表示郊區(qū)的是 地。4在圖中畫出高空的等壓面彎曲狀況。答案1甲乙丙丁畫圖略呈逆時針流動2乙陰雨甲3甲4畫圖 略與近地面彎曲方向相反。解析1根據(jù)近地面等壓面的彎曲狀況可知，甲地氣壓高于乙 地，由此可知四地氣壓的大小關系為甲乙丙丁，熱力環(huán)流呈逆時 針流動。2圖中乙地氣溫較高，氣流上升，多陰雨天氣；甲地氣流 下沉，多晴朗天氣，氣溫日較差較大。3假若圖示環(huán)流為城市熱島 環(huán)流，則甲處表示郊區(qū)，乙處表示市區(qū)。4根據(jù)近地面和高空等壓 面相反可畫出高空等壓面。讀“大氣中的風向圖”，回答下列問題。1與等壓線的關系是，其方向是2若無，只受影響，則與等壓線的關系是，與的關系 是。3實際大氣中的與等壓線的關系是。此圖表示的 地區(qū)在