内容正文:
第二课时 大气的水平运动
学习目标
必背清单
1.了解气压梯度和气压梯度力的概念。
2.理解水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向和风速的影响。
3.能够区分高空风和近地面风的不同,并学会在等压线图上判读风向和风速大小。
1.水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向和风速的影响。
2.高空风与近地面风的判读方法。
大气的水平运动
1.风形成的过程
气压梯度→水平气压梯度力→大气由高压区向低压区水平运动→风。
2.风形成的原因
(1)直接原因:水平气压梯力。
(2)根本原因:地表受热不均。
3.三种作用力与风向
(1)图中A是水平气压梯度力,B是摩擦力,C是地转偏向力。
(2)高空风只受A和C的作用,风向与等压线平行;近地面风受A、B、C三种力的作用,风向与等压线之间成一夹角。
探究 风的形成
材料 我国汉代曾发明过一种用做军事信号的“孔明灯”,它其实就是一种灯笼。先用很轻的竹篾扎成框架,再用纸糊严,并在下面留口,在灯笼的下面固定一个小碟,在碟内放入燃料,点燃后,当灯笼内的空气被加热到一定温度时,灯笼就能腾空而起。孔明灯最开始升空的时候,速度较慢,等升到一定高度之后,速度就变得很快。
[问题探究]
(1)“孔明灯”为何越向高空,运行速度越快?
(2)影响近地面风力大小的因素有哪些?
[提示]
(1)“孔明灯”越向高空,摩擦力越小,风力越大,所以运行速度会加快。
(2)近地面的风力大小主要受三个力的作用,即水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力。
影响风的因素
风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三种力的共同作用,三种作用力的大小、方向和对风速、风向的影响各不相同,具体如下所示:
作用力
概念
对风速、风向的影响
风向的画法
水平
气压
梯度力
促使大气由高气压区流向低气压区的力
大气水平运动的原动力,是形成风的直接原因;既影响风向(风向垂直于等压线并指向低压),又影响风速(水平气压梯度力越大,风速越大)
垂直于等压线,由高压指向低压
地转偏
向力
促使物体水平运动方向发生偏转的力
只影响风向(使风向逐渐偏离气压梯度力的方向,北半球向右偏,南半球向左偏),不影响风速
高空风向与等压线平行
摩擦力
地面与空气之间,以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力
既影响风速(降低风速),又影响风向。摩擦力越大,风速越小;反之风速越大。摩擦力越大,风向与等压线之间的夹角越大;反之夹角越小
近地面风向与等压线斜交
1.读下图,回答(1)~(2)题。
(1)图中正确指示北半球近地面风向的是
A.A B.B C.C D.D
(2)从图示来看
A.水平气压梯度力不能影响风速
B.地转偏向力只改变风的速度
C.高空大气运动受摩擦力作用不明显
D.摩擦力只影响风速,不影响风向
解析 第(1)题,近地面空气运动受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三力共同影响,风向与等压线之间成一夹角。北半球右偏,南半球左偏。第(2)题,近地面空气运动受水平气压梯度力、地转偏向力与摩擦力影响,其中水平气压梯度力和摩擦力既影响风速又影响风向,A、D错误;地转偏向力只影响风向,不影响风速,B错误;高空大气运动可忽略摩擦力的影响,风向与等压线平行,故C正确。
答案 (1)D (2)C
2.如下图所示,一架飞机在南半球高空自东向西飞行,飞机左侧是高压,可判断
A.飞机顺风飞行 B.飞机逆风飞行
C.风从北侧吹来 D.风从南侧吹来
解析 图示飞机左侧为高压,右侧为低压,水平气压梯度力由高压指向低压,该飞机在南半球高空,风向左偏,最终与等压线平行,风向为自东向西飞。
答案 A
等压线图的判读
[典图示例]
[读图技巧]
1.基本气压场的判读
(1)低压:由闭合等压线构成,气压值由中心向外增大。
(2)高压:由闭合等压线构成,气压值由中心向外减小。
(3)低压槽:由低压延伸出来的狭长区域,简称槽。低压槽中各条等压线上弯曲最大处的连线叫槽线。
(4)高压脊:由高压延伸出来的狭长区域,简称脊。高压脊附近气压比两侧要高,在高压脊中各等压线弯曲最大处的连线叫脊线。
(5)鞍形气压场:又称鞍,是两个高压或两个低压交错分布的中间区域。
2.等压线的判读与应用
(1)判断风向
第一步在等压线图中,按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压,但并非一定批是向低压中心)表示水平气压梯度力的方向。
第二步确定南、北半球后,面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或左(南半球)偏转30°~45°角,画出实线箭头,即为经过该点的风向。
(2)判断风速
①同一幅等压线图上,等压线密集,风速大;等压线稀疏,风速小。
②相邻两条等压线间的气压差越大,水平气压梯度力越大,风速越大;反之风速越小。
(3)利用风向可判断以下几