内容正文:
课时2 大气的运动
[学习目标] 1.绘制简单示意图,了解大气热力环流的形成过程,解释城市热岛效应、海陆热力环流等现象。2.理解大气水平运动的规律,并且会在等压线图上判定风力及风向等。3.学会判读等压线与等压面图。
一、热力环流
1.概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流。
2.形成过程(如图)
(1)A地受热,空气上升,形成低气压;D处空气密度增大,形成高气压。
(2)B、F地冷却,空气下沉,形成高气压;C、E处空气密度减小,形成低气压。
(3)同一水平面上,气流由高气压流向低气压,如图中箭头标出的空气的运动方向。
判断
1.垂直方向的气压值总是近地面大于高空。( √ )
2.气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的,而水平运动是由同一水平面的气压差异引起的。( √ )
二、大气水平运动——风
1.风的形成过程
地表受热不均⇒气压梯度⇒水平气压梯度力⇒大气由高气压区向低气压区作水平运动
2.风的形成原因
3.受力分析(北半球近地面)
符号
F1
F2
F3
类型
水平气压梯度力
摩擦力
地转偏向力
方向
垂直于等压线,指向低压与风向相反
总是垂直于风向,北半球向右,南半球向左
4.力的作用效果
(1)在高空,风向主要取决于水平气压梯度力和地转偏向力,风向可偏至平行于等压线。
(2)在近地面,风在水平气压梯度力、地转偏向力与摩擦力的共同作用下,风向总是与等压线斜交。
判断
1.水平气压梯度力是形成风的直接原因。( √ )
2.随着海拔的升高,风向与等压线的夹角越来越小。( √ )
探究点一 热力环流
图A中,乙地有一团废纸,废纸被点燃后(图B),甲乙两地的冷热状况发生了变化,并且发生了系列现象。注意观察灰烬的运动状况,思考回答下列问题。
1.点燃废纸团后,灰烬是怎样运动的?
答案 灰烬从火堆上升,在空中流向四周并下沉到甲地,从地面附近的甲地被风带进火堆。
2.通过灰烬的运动轨迹,你认为近地面受热和冷却不均匀时,空气在垂直方向会如何运动?
答案 受热的地方,空气上升;冷却的地方,空气下沉。
3.垂直运动后,近地面的气温和气压之间有没有对应关系?
答案 气温高的地方,空气受热膨胀上升,使近地面大气减少,密度减小,气压降低;气温低的地方,空气冷却收缩下沉,空气密度增大,气压升高。
4.同一地区近地面和高空的气压存在怎样的对应关系?
答案 气温高的地方,近地面形成的是低气压,高空则因空气上升集聚形成高气压,所以同一地区的近地面和高空气压高低相反。
5.画出废纸团点燃后空气的流动示意图,并画出气压面的变化示意图。
答案 如下图所示。
6.你注意到家里的制冷空调和暖气片分别放到了什么部位吗?为什么要这样放置?
答案 制冷空调悬挂在房屋的高处,因为冷空气密度大,容易下沉,便于房屋迅速均匀降温;暖气片设置在房屋的底部,甚至采用地暖,因为暖气片散发的热空气密度小,容易上升,便于房屋内迅速均匀增温。
1.热力环流的形成过程
近地面冷热不均→气流的垂直运动(上升或下沉)→近地面和高空在水平面上气压的差异→大气的水平运动→形成高低空热力环流。如下图所示:
2.常见的热力环流形式
热力环流是一种简单的大气运动形式。海陆热力性质的不同,山谷、山坡的受热不均,人类活动等都可能导致热力环流的形成。具体分析如下:
(1)海陆风
①形成分析——海陆热力差异是前提和关键
②影响与应用
海陆风使滨海地区气温日较差减小,夏季气温低,空气较湿润,是避暑的好地方。
(2)市区与郊区之间的热力环流
①形成分析——“城市热岛”的形成是突破口
由于市区居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热,导致城市气温高于郊区,形成“城市热岛”,引起空气在城市上升,在郊区下沉,近地面风由郊区吹向城市,在城市与郊区之间形成城市热力环流。
②影响与应用
影响:有利于城市污染大气向高空扩散,并得到郊区清新空气的补充。
一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内,而将卫星城或污染较重的工厂布置在下沉距离之外。
(3)山谷风
①形成分析——山坡的热力变化是关键②影响与应用
山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底,使谷底和盆地内形成逆温层,阻碍空气的垂直运动,造成大气污染。所以,山谷地区不宜布局空气污染较重的工业。
热力环流中“三个关系”的判读方法(1)气温与气压的关系:近地面气温高,空气膨胀上升,形成低压,高空形成高压;近地面气温低,空气冷却下沉,形成高压,高空形成低压(如上图中甲、乙、丙三地所示)。
(2)风与气压的关系:水平方向上,风总是从高压吹向低压(如上图中①②③④所示)。
(3)等压面的凸凹与气压高低的关系:等压面凸向高处的为高压,凹向低处的为低压,可形象记忆为“高凸低凹”(如下图所示)。
下图是“我国江汉平原某城市2016年2月27日20时气温实况图”。完成1~2题。