内容正文:
第2讲 大气热力环流
课标要求
核心素养
思维导图
运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象。
1.综合思维:从时空综合的角度分析热力环流的形成过程;从要素综合的角度分析影响风力大小的因素。
2.区域认知:运用热力环流原理,比较南北半球近地面风和高空风的风向差异,学会分析区域多风的原因。
3.地理实践力:结合热力环流在实际生活中的应用,学会观察并能设计实验验证热力环流及风的形成过程。
一、大气热力环流的形成
1.大气运动
(1)形式:垂直运动和水平运动。
(2)成因:太阳辐射在地球表面的差异分布→不同地区气温不同→水平方向上各地间的气压差异。
2.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
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地空气聚积,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两地空气密度减小,形成低气压。
③水平运动:近地面空气从B、F地流向A地,高空空气从D地流向C、E地。
二、自然界的大气热力环流
常见形式有海陆风、山谷风、城市风等。
三、大气的水平运动——风
1.风形成的直接原因:水平气压梯度力。
2.主要作用力及特征
(1)水平气压梯度力:垂直于等压线,指向低压。
(2)摩擦力:方向与风向相反,可降低风速。
(3)地转偏向力:始终与风向垂直。
3.风的受力状况与风向
类型
高空风
近地面风
图示(北半球)
受力
F1(水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响
F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响
风向
与等压线平行
与等压线斜交
1.巴山多夜雨的原因
“巴山夜雨”是因为四川盆地多夜雨而得名。四川盆地潮湿,云层厚,夜晚大气逆辐射较强,低层空气容易升温,加之四周沿山坡下沉的气流多,造成盆地底部夜晚气流上升较旺,形成夜雨。
2.常见的三种表示风向的方法
3.风向和风力随海拔的变化原理
随着海拔升高,空气运动所受的摩擦力变小,风速增大;风向受地转偏向力的影响增大,北半球风向逐渐向右偏转(如图),南半球逐渐向左偏转。风向与等压线的夹角逐渐变小,在高空与等压线平行。
4.“狭管效应”原理
地形的狭管作用,当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大,这种峡谷地形对气流的影响称为“狭管效应”。
———————————— 情境思考:区域认知 —————————————
制冷空调为什么安装在房间的高处,而暖气要安装在房间的低处?
试答:冷却的空气密度大,质量较重,容易下沉;空气受热密度小,质量较轻,容易上升。因此制冷空调安装在房间的高处,而暖气装在低处都是为了加快室内空气环流运动,使室内温度均衡。
命题点一 热力环流的形成及常见形式
[真题体验]
(2022·全国乙卷)我国一海滨城市背靠丘陵,某日海陆风明显。下图示意当日该市不同高度的风随时间的变化。据此完成(1)~(2)题。
(1)据图推测,陆地大致位于海洋的( )
A.东北方 B.东南方
C.西南方 D.西北方
(2)当日该市所处的气压场的特点是( )
A.北高南低,梯度大
B.北高南低,梯度小
C.南高北低,梯度大
D.南高北低,梯度小
素养立意
区域认知:根据海陆风的形成原理判读海洋与陆地的相对位置。
综合思维:根据文字信息及海陆风强弱特征判读该日该市所处的气压场的特点。
[我的答案] (1)__D__ (2)__B__
[核心突破]
1.热力环流的形成——“一、二、三”
(1)一个关键
“一个关键”是确定近地面两地点的冷热。热容量大的地球表面,白天气温较低,夜晚气温较高;热容量小的地球表面,白天气温较高,夜晚气温较低。
(2)二种运动
①垂直运动:近地面热,空气上升;近地面冷,空气下沉。
②水平运动:空气水平运动方向从高压指向低压。
(3)三个关系
①等压面的凹凸关系
甲受热:近地面下凹、高空上凸。
乙受冷:近地面上凸、高空下凹。
近地面和高空气压相反。
②风压关系:水平方向上,风总是从高压吹向低压(如上图中①②处风向所示)。
③温压关系
2.常见热力环流
(1)海陆风
①成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键。
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)山谷风
①成因分析——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,大气稳定,易造成大气污染。所以,山谷地区不宜布局有污染的工业。
(3)市区与郊区之间的热力环流
①成因分析——“城市热岛”的形成是突破口。
②影响与应用:一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉