内容正文:
第2课时 大气运动
课程标准
学习目标
核心素养
运用示意图等,说明热力环流原理并解释相关现象。
1.理解热力环流的形成原理和大气运动的根本原因。
2.结合物理知识,明确水平气压梯度力、地转偏向力、地面摩擦力对风的影响。
3.从热力环流的原理入手,掌握常见的几种热力环流的形式。
1.分析热力环流的形成过程和根本原因。(综合思维)
2.运用热力环流原理,解释自然界中存在的热力环流现象。(地理实践力)
3.用热力环流原理指导人类的生产生活。(人地协调观)
新|知|梳|理
一、大气热力环流
1.大气运动的两种形式:垂直运动和水平运动。
2.热力环流的物理原理就是“热胀冷缩”:受热较的地方空气膨胀上升,近地面空气密度变小,近地面气压也就变低了;受热较少的地方空气收缩下沉,近地面空气密度变大,近地面气压也就变高了。因此,在同一水平面上出现了气压差异,气流因此从高压向低压运动,产生大气的水平运动,形成了一个完整的热力环流过程。
3.总结热力环流的形成过程。
地面冷热不均→大气垂直运动→同一水平面产生气压差异→大气水平运动。
4.大气运动的根本原因是太阳辐射的地区分布不均,造成地表的温度差异。
二、大气的水平运动——风
1.气压梯度:单位距离间的气压差。
2.水平气压梯度力:只要水平面上存在气压梯度,就产生了使大气由高压区流向低压区的力。
3.水平气压梯度力是使大气产生水平运动的原动力,是形成风的直接原因。
4.水平气压梯度力的方向垂直于等压线,由指向低压。
5.因地球自转,空气运动后地转偏向力随即产生,并与风向垂直。地转偏向力南左北右。
6.摩擦力的方向与风向相反。
7.高空的风,受水平气压梯度力和地转偏向力的作用,最终风向与等压线平行。
8.近地面的风,受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同影响,风向与等压线斜交。
易错辨析 垂直方向上气流也总是从高压流向低压。
这种说法是错误的。在同一水平面上,空气总是由高气压区流向低气压区。但在垂直方向上则不然。空气的垂直运动主要是由冷却收缩、受热膨胀等因素引起的,并非取决于气压的高低。
微思考 1
生活实例(应用热力环流原理,根据提示思考并在图中添上箭头完成循环图)。
答案 顺时针 逆时针
微思考 2
新疆“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”现象的原因?
答案 新疆地处内陆,气候干旱,晴天多,云量少。白天大气的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,气温高,出现“午穿纱”的现象;晚上大气的保温作用弱,地面损失热量多,至清晨近地面气温达到最低,故有“早穿皮袄”的现象。
名师点睛
风向指风吹来的方向,如东北风是从东北方吹向西南方的风。
巧学妙记 图示法理解大气水平运动的受力。
探究点一 大气热力环流
情境Ⅰ 孔明灯又叫天灯,相传是由三国时期的诸葛孔明发明的。当时诸葛孔明被司马懿围困于平阳,无法派兵出城求救。孔明制成会漂浮的纸灯笼,系上求救的信息,其后脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。
【问题探究】
(1)诸葛孔明发明的如此简陋的设施是怎么升空的呢?
答案 孔明灯里的空气受热后膨胀上升。
(2)孔明灯里面蕴含着什么样的大气原理呢?
答案 热力环流。
热力环流的形成
抓住“一个关键,四个步骤”:
(1)“一个关键”是确定近地面两点气温的高低。
(2)“四个步骤”。
①热上升、冷下沉——近地面气温高的地点,空气受热上升,近地面气温低的地点,空气受冷下沉。
②热低压、冷高压——近地面气温低的地方形成高压,近地面气温高的地方形成低压。
③近地面和高空气压性质相反——近地面为高压,其对应的高空为低压;近地面为低压,其对应的高空为高压。
④水平气流从高压流向低压。
1.读图,判断正确的是( )
A.气流由甲地流向乙地
B.甲地多晴朗天气
C.甲地温度高于乙地
D.图中四点气压:①<②<③<④
解析 甲地高空等压面上凸,说明气压高,所以甲地气压低,是上升气流,温度较高。水平气流由乙地流向甲地。
答案 C
探究点二 大气水平运动
情境Ⅱ 在地球低层大气中,同一地点不同高度上的风并不完全相同。其主要原因是空气在水平运动时所受的摩擦力随高度的增加而减小。这样,在气压梯度力作用下不同高度的风向和风速都会发生变化。如下图所示。
【问题探究】
(3)若某地不同高度上的风向、风速投影到同一水平面上,则四幅图中能够表示北半球地表到高空的风向随高度变化而形成的曲线图是( )
A.①图 B.②图
C.③图 D.④图
解析 随着高度上升,摩擦力减小,风速增大,风向右偏。因此①图符合题意。
答案 A
(4)在①图中,按地图的一般方向判断,其高空大气高气压可能位于该地的( )
A.东方 B.南方
C.西方 D.北方
解析 高空大气的摩擦力较小,风向基本与等压线平行,该地南侧为高压,北侧为低压,因此高空大