内容正文:
第2课时 大气运动
目标导引
核心素养
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、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)
必|备|知|识
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”:受热较多的地方空气膨胀上升,近地面空气密度减小,近地面气压也就变低了;受热较少的地方空气收缩下沉,近地面空气密度增大,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。
[提醒] 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
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)。
提示:顺时针 逆时针
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,由高压指向低压。
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作用下,风向与等压线斜交。
[提醒] 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——近地面气温高的地方形成低压,近地面气温低的地方形成高压。
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。
对点训练
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 甲地对应的高空等压面上凸,说明气压高,所以甲地气压低,温度较高,是上升气流,易形成阴雨天气。水平气流由乙地流向甲地。图中气压①>②=④>③。
答案 C
探究点二
大气的水平运动——风
情境Ⅱ 风(唐)李峤解落三秋叶,能开二月花。过江千尺浪,入竹万竿斜。
这是一首描写风的小诗,它是从动态上对风的一种诠释和理解。
【问题探究】
(3)风的形成受哪些力的影响?
答案 风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响。
(4)“过江千尺浪”说明风力较大,影响风力大小的最根本因素是什么?
答案 水平气压梯度力。
利用作图法判断风向
(1)画出水平气压梯度力——读等压线分布图,判断气压高低,并按照垂直于等压线、由高压指向低压的原理画出水平气压梯度力。
(2)定地转偏向力——分清图示是哪个半球,画出水平气压梯度力的方向。若是北半球,风向向右偏;若是南半球,风向向左偏。
(3)定偏转角度——分清是高空还是近地面的气流,若是近地面,受三个力的作用,最终风向与等压线有一定的角度(30°~45°);若是高空,风向与等压线平行,按照以上方法即可绘出风向。
在等压线图上,确定任一地点的风向,可按以下步骤进行:
a.在等压线图中,先画出该点所在等压线的切线(图中虚线),再按要求画出与切线相垂直的虚线箭头,表示水平气压梯度力的方向(见图中箭头A)。
b.确定南、北半球后,顺着水平气压梯度力
方向按向右(北半球)或向左(南半球