内容正文:
第2课时 大气热力环流和大气的水平运动
课程标准
素养解读
运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象。
地理实践力:观察并解释日常生活中热力环流和风的相关地理现象,尝试设计小实验验证热力环流。
综合思维:通过绘制简易示意图,理解热力环流的形成过程。
人地协调观:利用热力环流原理解答生产、生活中的局地环流问题。
知识点一 大气热力环流
1.大气运动的类型
2.热力环流
(1)概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动最简单的形式。
(2)形成过程
①A地受热,空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成低气压;D处空气聚集,密度增大,形成高气压。
②B、F两地冷却,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成高气压;C、E处空气密度减小,形成低气压。
③水平运动:在同一水平面上,空气由高气压区流向低气压区。
[思考]
1.常见的热力环流有哪些?
提示:海陆风、城市热岛环流、山谷风。
2.室内制冷空调多放置在高处,而暖气片则在低处。你能解释其中的道理吗?
提示:热空气密度小,易向上流动,促进房间内空气流通,使房间气温升高;冷空气密度大,易向下流动,促使室内热空气相对上浮,空气的流动使室内温度均衡。
知识点二 大气的水平运动——风
1.风形成的过程
⇨⇨ ⇨
2.风形成的原因
(1)直接原因:水平气压梯度力。
(2)根本原因:地面受热不均。
3.影响风的三个力(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,由高压指向低压
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
类型
受力
最终风向
高空风
水平气压梯度力和地转偏向力
风向与等压线平行
近地面风
受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响
风向与等压线斜交
[思考] 为什么海上的风力往往比陆地上大?
提示:海上的摩擦力比陆地上小,所受的阻力小,故海上的风力较陆地上大。
探究点一 热力环流
孔明灯(见右图)又叫天灯,相传是由三国时期的诸葛亮发明的。当年,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,其后果然脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。
[探究]
(1)诸葛孔明发明的天灯是怎么升空的?
(2)孔明灯里面蕴涵着什么样的大气原理?
提示:(1)孔明灯里的空气受热后膨胀上升。
(2)热力环流。
1.热力环流的形成过程
地面冷热不均→大气垂直运动→水平气压差→大气水平运动。
2.热力环流中的三大关系
(1)温压关系
注:气压高低指的是同一水平高度的气压做比较。
(2)风压关系:水平方向上,大气从高压区向低压区做水平运动。(如上图中A、B处风向所示)
(3)等压面的凹凸关系
①受热地(甲地):近地面下凹、高空上凸。
②冷却地(乙地):近地面上凸、高空下凹。
3.常见热力环流
热力环流是一种最简单的大气运动形式。海陆热力不同、山谷和山坡受热不均、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
形成
滨海地区白天陆地升温快,空气膨胀上升,陆地上近地面形成低压,风由海洋吹向陆地,形成海风
晚上陆地降温快,空气收缩下沉,陆地上近地面形成高压,风由陆地吹向海洋,形成陆风
影响
海陆风使滨海地区气温日较差减小,降水增多,改善城市空气质量
(2)山谷风
形成
白天山坡比山谷升温快,空气沿山坡上升,形成谷风
夜晚山坡比山谷降温快,空气沿山坡下沉,形成山风
影响
在山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底和盆底,使谷底热空气抬升,在山谷和盆地内形成逆温层,阻碍空气的垂直运动,易造成大气污染
(3)城市热岛环流(市区与郊区之间的热力环流)
形成
由于市区居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热量,导致市区气温高于郊区,形成“城市热岛”,引起空气在市区上升,在郊区下沉,近地面风由郊区吹向市区,在市区与郊区之间形成城市热岛环流
影响
一般将绿化带布局在气流下沉处及城市热力环流内,而将卫星城或污染较重的工厂布局在城市热力环流之外
[例1] 内蒙古巴丹吉林沙漠中有数百个碧蓝澄澈的湖泊。夏季晴朗的午后,湖边常会刮起一种被当地居民称为“太阳风”的风。据此完成(1)~(3)题。
(1)该地的“太阳风”( )
A.从湖面吹向陆面,性质较湿润
B.从湖面吹向陆面,性质较干燥
C.从陆面吹向湖面,性质较湿润
D.从陆面吹向湖面,性质较干燥
(2)上图示意某日陆面和湖面气温的日变化。该日,“太阳风”消失的时间大致是( )
A.7时前后 B.12时前后
C.18时前后 D.21时前后
(3)如图所示为湖泊沿岸某气象站测得的风频玫瑰图。该气象站位于( )
A.甲地附近 B.乙地附近
C.