高中地理必修一冊講義：第二章 第二節(jié) 課時2　大氣運(yùn)動

課時2大氣運(yùn)動課程標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)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(xué)習(xí)目標(biāo)1.繪制并運(yùn)用熱力環(huán)流示意圖，說明熱力環(huán)流原理。2.運(yùn)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(fēng)向和風(fēng)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(fēng)向及風(fēng)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(dāng)?shù)孛媸軣峋鶆驎r，空氣沒有相對上升和相對下沉運(yùn)動。(2)圖b：當(dāng)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(kuò)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(yùn)動是由近地面冷熱不均引起的，而水平運(yùn)動是由同一水平面的氣壓差異引起的。(√)二、大氣的水平運(yùn)動——風(fēng)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(yùn)動(即風(fēng)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(fēng)向相反垂直于風(fēng)向，北半球向右偏轉(zhuǎn)，南半球向左偏轉(zhuǎn)4.高空中的風(fēng)和近地面的風(fēng)比較類型受力風(fēng)向圖示(北半球)高空中的風(fēng)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(fēng)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(fēng)的直接原因。(√)2．隨著海拔的升高，風(fēng)向與等壓線的夾角越來越小。(√)3．高空的風(fēng)只受水平氣壓梯度力和摩擦力的影響，風(fēng)向與等壓線平行。(×)4．摩擦力既不影響風(fēng)速，也不影響風(fēng)向。(×)探究點(diǎn)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(biāo)。某地理研究性學(xué)習(xí)小組就“城市熱島”現(xiàn)象展開了研究。1．試分析導(dǎo)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(dá)，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(yùn)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(fēng))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(fēng)壓關(guān)系：水平方向上，風(fēng)總是從高壓吹向低壓——①②③④處風(fēng)向。2．幾種常見的熱力環(huán)流形式(1)海陸風(fēng)①成因分析：②影響與應(yīng)用：海陸風(fēng)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(fēng)①成因分析：②影響與應(yīng)用：山谷(小盆地)常因夜間冷的山風(fēng)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(fēng)①成因分析：②影響與應(yīng)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(fēng)“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(fēng)向形成原因的是()2．該地一年中盛行風(fēng)向也因海陸間溫度差異發(fā)生季節(jié)變化。盛行風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)從海洋吹向陸地，冬季相反。春、秋兩季海陸氣溫差異小，風(fēng)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(diǎn)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(diǎn)二大氣的水平運(yùn)動從風(fēng)的形成過程來看，空氣質(zhì)點(diǎn)主要受三個力的影響，請按以下三種情況，描述風(fēng)向的特點(diǎn)，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(fēng)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(fēng)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(fēng)向與等壓線斜交1．影響風(fēng)的三種力作用力方向大小對風(fēng)的影響風(fēng)速風(fēng)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(fēng)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(fēng)向垂直大小隨緯度增加而增加，赤道為零不影響風(fēng)速大小北半球使風(fēng)向右偏，南半球使風(fēng)向左偏摩擦力始終與風(fēng)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(fēng)速減小與其他兩力共同作用，使風(fēng)向總是與等壓線斜交2.風(fēng)力(風(fēng)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(fēng)力越大；等壓線越稀疏，水平氣壓梯度力越小，風(fēng)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(fēng)力越大；氣壓差值越小，水平氣壓梯度力越小，風(fēng)力越小。3．風(fēng)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(fēng)向(近地面)，或畫出與等壓線平行的風(fēng)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(fēng)向正確的是()A．①B．②C．③D．④6．圖中①②③④四處風(fēng)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(fēng)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(yīng)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(fēng)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(yùn)動時，O點(diǎn)空氣運(yùn)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(diǎn)的風(fēng)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(diǎn)的風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)④此時吹谷風(fēng)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(yīng)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(yīng)是白天吹谷風(fēng)。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(fēng)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(fēng)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(fēng)向垂直B．水平氣壓梯度力方向始終與風(fēng)向相反C．水平氣壓梯度力是形成風(fēng)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(fēng)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(fēng)向垂直，B項錯誤。④是摩擦力，與風(fēng)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(fēng)向相反，B錯。水平氣壓梯度力是形成風(fēng)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(fēng)的是()A．北京B．西寧C．長沙D．南寧6．圖中下列城市風(fēng)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(fēng)向基本一致，均為偏南風(fēng)；長沙位于高壓中心，基本無風(fēng)；南寧位于高壓中心西南方，吹東北風(fēng)。第6題，風(fēng)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(fēng)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(fēng)力最大的是()9．上題B圖(北半球)中P地的風(fēng)向為()A．東北風(fēng)B．東南風(fēng)C．西南風(fēng)D．西北風(fēng)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(fēng)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(fēng)向為東北風(fēng)。(2020·大連市普蘭店區(qū)第二中學(xué)期末)伊朗古城亞茲德古老的“風(fēng)塔”是建筑物中用來通風(fēng)降溫的建構(gòu)。風(fēng)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(fēng)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(yùn)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(fēng)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(yùn)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(yīng)和海陸風(fēng)之間存在相互影響的關(guān)系，據(jù)較新的研究表明：海陸風(fēng)的影響范圍可達(dá)上百千米。圖1為“某年天津市春季、夏季、冬季和全年熱島強(qiáng)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(yīng)最強(qiáng)B．太陽輻射越強(qiáng)，熱島效應(yīng)越強(qiáng)C．圖1中曲線Ⅳ代表冬季熱島強(qiáng)度平均日變化D．全年熱島效應(yīng)平均日變化最大13．天津熱島效應(yīng)會導(dǎo)致海風(fēng)勢力增強(qiáng)顯著的地點(diǎn)是()A．①B．②C．③D．④答案12.A1