内容正文:
第三章 地球上的大气
第三节 大气热力环流
学习目标:
1.观察实验,运用物理知识,说明大气热力环流的形成过程及基本原理。
2.利用热力环流原理解释“山谷风”“城市风”“海陆风”等现象。
3.结合具体实例,理解热力环流与人类活动之间的关系,理解人地协调发展的重要性。
学习过程:
一、大气热力环流的形成
大气热力环流的概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。
热力环流的形成过程
当地面 时,同一水平面上气压相等,等压面平行于地面;空气没有相对上升和相对下沉运动。(如图a)
当A地接受热量多,B、C两地接受热量少时,A地近地面空气 ,到上空聚积,使上空空气密度增大,形成 气压;B、C两地空气 ,上空空气密度减小,形成 气压。在近地面,A地空气上升向外流出后,空气密度减小,形成 气压;B、C两地因有下沉气流,空气密度增大,形成 气压。从而造成同一水平面上气压不等,等压面出现弯曲,气压较高的地区等压面 ,气压较低的地区等压面 。于是,在上空,空气便从气压高的A地上空向气压低的B、C两地上空扩散,在近地面,空气从B、C两地流回A地,以补充A地上升的空气,从而形成热力环流。(如图b、c)
知识补充:
⑴气压:指单位面积上空气柱的质量。气压随着海拔高度的增加而降低。
⑵等压面:空间气压值相等的点组成的面称为等压面,等压面图表示气压的垂直分布状况。
因地面冷热不均,导致同一水平面上出现气压差异,进而等压面发生弯曲,即等压面凸向高空的为高压,下凹的为低压,
⑶等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的线。等压线图表示气压的水平分布状况。
a.低压中心(如图中乙处):等压线呈闭合曲线,中心气压比四周气压低(中心为上升气流)。
b.高压中心(如图中甲处):等压线呈闭合曲线,中心气压比四周气压高(中心为下沉气流)。
c.高压脊(如图中丙处):高气压延伸出来的狭长区域,弯曲最大各点的连线叫脊线。
d.低压槽(如图中丁处):低气压延伸出来的狭长区域,弯曲最大各点的连线叫槽线。
e.鞍:两个低压和两个高压交汇处,其气压值比高压中心低,比低压中心高。
二、自然界的大气热力环流
热力环流是自然界常见的一个自然现象,山谷风、海陆风、城市热岛环流都是热力环流在自然界的具体体现。
山谷风
山谷地区,白天山坡受热比山谷上方同高度的空气增温快,温度高,空气密度小,空气自山谷沿山坡上升,形成谷风。
山谷地区,夜间山坡辐射冷却冷却比山谷上方同高度的空气降温快,温度低,空气密度大,空气沿山坡下沉,形成山风。
海陆风
城市热岛环流
森林(草地)与沙地之间的热力环流
相邻的森林、草地和沙地之间等存在明显热力差异的区域之间,都可能形成热力环流,如下图。
课后练习:
图中a、b、c、d四点间存在环流,根据下表提供的四点气压数值,完成1~2题。
1.若a、b、c、d四点间形成热力环流,下列说法正确的有( )
A.c处气压高于a处,所以c处气流流向a处
B.a处气压低于b处,所以b处气流流向a处
C.b处气压低于d处,所以b处气温高于d处
D.c处气压高于d处,所以c处气温高于d处
2.关于a、b、c、d四点间存在的环流,判断正确的有( )
A.若该环流发生在夜晚沿海地区,则c为海洋
B.若该环流发生在城市及其附近地区,则d为郊区
C.若该环流发生在白天沿海地区,则c为海洋
D.若该环流发生在夜晚山谷地区,则d为山坡
在水库及其周围,由于地面热容量的差异,导致了局部小气候的产生。读图,回答3~4题。
3.若该水库旁建有一度假村,上面四幅图中,能正确反映该水库与度假村之间风向的是( )
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
4.关于水库对库区周边地区的影响,正确的是( )
A.风力减弱
B.雷电、阵雨等天气现象增加
C.气温年较差增大,日较差减小
D.增加周边地区空气湿度
读某地近地面和高空四点气压图,回答5~6题。
5.若近地面和高空四点构成大气热力环流,则流动方向为( )
A.M→N→O→P→M B.P→O→M→N→P
C.M→N→P→O→M D.N→M→O→P→N
6.下面图中正确表示N地在垂直方向上等温面与等压面配置的是( )
A B C D
右图示意甲、乙两地上空对流层内等压面分布状况。读图,完成7~8题。
7.图中M、N、P、Q四处气压的大小关系是( )
A.M>Q>P>N
B.M>N>P>Q
C.Q>P>N>M
D.P>Q>M>N
8.若上述等压面的弯曲是由甲、乙两地热力作用引起的,并且形成了热力环流,则有关