第3章 第9讲 热力环流与大气的水平运动（word教参）-【导学教程】2025年地理新编高考大一轮总复习（人教版）

第9讲　热力环流与大气的水平运动 核心素养 考情研判 1．区域认知：通过不同地点下垫面受热状况、等压面图，认识不同区域的热力环流。 2．综合思维：利用等压面图，综合分析热力环流的成因及影响；利用等压线图，分析南(北)半球近地面或高空的风向、风力状况。 3．地理实践力：利用热力环流、风的形成原理，解释日常生活中相关的地理现象。 1．命题特点：(1)以热力环流示意图为背景，考查热力环流形成原因及其在生产生活中的应用。(2)以等压面图为背景，考查热力环流的形成、大气的受热过程。(3)以等压线图为背景，考查风向、风速的判断。 2．考查方式：近年来在选择题中出现频率较高。 [对应学生用书P58] 一、热力环流 1．形成原因：地面__冷热__不均。 2．形成过程 (1)冷热状况：A__受热__，B、C__冷却__。 (2)气流运动 ①垂直运动 ②水平运动 3．常见形式：海陆风、山谷风、城市风等。 二、大气的水平运动 1．形成的直接原因：__水平气压梯度力__。 2．影响大气水平运动的作用力 水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力 方向 垂直于等压线，由高压指向低压 与__风向__垂直，北半球向右偏，南半球向左偏 与__风向__相反 大小 由气压梯度决定(等压线疏则小，密则大) 随风速增大而增大，随纬度升高而增大 与下垫面状况有关 3．高空风和近地面风(以北半球为例) 类型 高空风 近地面风 图示 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__ [点睛]　热力环流 (1)“一个关键”：冷热判断(根据热容量大小判断)。 (2)“四个步骤”：①热上升，冷下沉；②热低压，冷高压(近地面)；③近地面与高空气压相反；④水平气流从高压流向低压。 [辨析]　理解热力环流容易出现的两个误区 (1)通常所说的高压、低压是相对同一水平面气压状况而言的。在同一地点，气压随高度的增加而减小。 (2)气流不一定由高气压区流向低气压区，同一水平面上，气流总是从高气压区流向低气压区；但在垂直方向上气流则由低气压区流向高气压区。 [点睛]　(1)近地面摩擦力越大，风向与等压线之间的夹角愈大；反之，夹角愈小。 (2)风向与半球位置及气压分布有密切关系。无论高空还是近地面，风的来向为高压一侧的方向；风向向右偏的处于北半球，向左偏的处于南半球。 [记忆]　风压定律 在北半球，背风而立，高气压在右后方，低气压在左前方；在南半球，背风而立，高气压在左后方，低气压在右前方。 [对应学生用书P59] 考点一　热力环流原理及应用 一、热力环流的形成 1．一个过程 近地面冷热不均空气的垂直运动(上升或下沉)同一水平面上存在气压差异空气的水平运动热力环流。 2．两个气流运动方向 (1)垂直运动——受热上升，冷却下沉。 (2)水平运动——由高压指向低压。 3．等压面的判读 (1)判断气压高低 ①气压的垂直递减规律。由于大气密度随高度增加而降低，在垂直方向上随着高度增加气压降低，如下图，在空气柱L1中，PA′>PA，PD>PD′；在L2中，PB>PB′，PC′>PC。 ②同一等压面上的各点气压相等。如上图中PD′＝PC′、PA′＝PB′。综上分析可知：PB>PA>PD>PC。 (2)判读等压面的凸凹 等压面凸向高处的为高压，凹向低处的为低压，可形象记忆为“凸高凹低”。另外，近地面与高空等压面凸起方向相反。 (3)判断下垫面的性质 ①判断陆地与海洋(湖泊)：夏季，近地面等压面下凹者为陆地、上凸者为海洋(湖泊)。冬季，近地面等压面下凹者为海洋(湖泊)、上凸者为陆地。 ②判断裸地与绿地：裸地同陆地，绿地同海洋。 ③判断城区与郊区：近地面等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。 (4)判断近地面天气状况和气温日较差 近地面等压面下凹者，多阴雨天气，日较差较小；近地面等压面上凸者，多晴朗天气，日较差较大。 二、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：海陆风使海滨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和盆地，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，山谷和盆地地区不宜布局有大气污染的工业。 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距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置在气流下沉距离以外。 (2023·湖南卷)大气污染受湿度、大气运动等因素影响。我国某地某月7日8：00至10日20：00经历了一次较强的大气污染，PM2.5浓度变化大，此期间该地空气垂直运动弱。下图示意此期间该地相关气象要素的变化情况(箭头表示对应时刻的近地面风向和风速，帕/秒是气象部门计量空气垂直运动速度的单位)。据此完成下题。 7日20：00至9日20：00，该地(　　) A．不同高度空气垂直运动方向相同 B．空气当中的水汽以向外输出为主 C．垂直气流强弱与湿度大小变化一致 D．下沉气流相对较强时近地面风速小 ◎思维激活 思维流程 读图可知，有的地方上升，有的地方下沉→不同高度空气垂直运动方向不一定相同；7日20：00至9日20：00空气的湿度呈下降趋势→因此空气当中的水汽以向外输出为主；垂直气流强弱与湿度大小关联度不明显，并不一致；有些下沉气流相对较强时近地面风速大→下沉气流速度与近地面风速关联度不大 思维方式 本题综合运用相关知识考查空气垂直运动、水汽变化、垂直气流与湿度、近地面风速关系，充分利用了综合思维 [自主解答]　____________ [答案]　B 考查点1　热力环流的形成原理 热岛强度指城乡之间平均温度的差异。下图为某滨海城市夏季海陆风与非海陆风日的热岛强度日变化特征。据此完成1～2题。 1．该市热岛效应最强时(　　) A．郊区气温高于中心区 B．国际标准时间为16时 C．为市区日气温最低时 D．为市区日气温最高时 2．相对于非海陆风日，海陆风日白天(　　) A．较暖的海风加强了热岛环流 B．较凉的海风加强了热岛环流 C．较暖的海风减弱了热岛环流 D．较凉的海风减弱了热岛环流 解析　第1题，热岛效应是指城市地区相较于郊区地区温度更高的现象，当郊区气温高于中心区时，不会有热岛效应，A错误。热岛强度最高时，热岛效应最强，由图可知，0时热岛强度最大，此时国际标准时间为16时，B正确。市区日气温最低时为日出前后，市区日气温最高时为14时左右，都不是0时，C、D错误。故选B。第2题，结合所学知识可知，白天海陆风日的热岛强度低于非海陆风日，原因是白天海洋增温慢，相对于陆地温度低，较凉的海风吹向陆地城市，有效降低了城市温度，使得白天城市与郊区的温差减小，热岛强度小，D正确。故选D。 答案　1.B　2.D 考查点2　常见的热力环流及其影响 (2023·大连一模)气象不但受大尺度环流的影响，同时也受中小尺度环流的干扰。下图为连云港城区与郊区夏季平均气温分布图(单位：℃)。据此完成3～4题。 3．连云港东北侧等温线较西南侧密集的原因是东北侧(　　) A．热岛效应更强烈 B．海陆热力性质差异大 C．纬度高，温度低 D．暖流流经，温度较高 4．若图中城乡温差加大，西连岛附近(　　) A．海风增强，陆风减弱 B．海陆风均增强 C．陆风增强，海风减弱 D．海陆风均减弱 解析　第3题，根据图中信息可知，连云港东北部地区临海，夏季海洋吸热升温慢，与城区温差大，等温线密集，连云港西南部地区是陆地，夏季吸热升温快，与城区温差小，等温线稀疏，因此是海陆热力性质的差异导致等温线疏密，B正确；热岛效应强烈是通过等温线体现的，不是形成气温变化差异的原因，等温线的疏密原因是海陆热力性质差异形成的，A错误；根据图中信息可以判断出连云港东北侧与西南侧纬度相差较小，C错误。并且东北侧的温度相对较低，D错误，故选B。第4题，若图中城乡温差加大会导致郊区吹向城市的风力增强，又由于海陆热力性质差异形成海陆风，西连岛附近白天吹海风，与城市热力环流的近地面风向大致相同，所以海风增强，而夜间吹陆风与城市热力环流的近地面风向相反，陆风减弱，A正确。故选A。 答案　3.B　4.A 考点二　大气的水平运动——风 1．风力大小的分析与描述 (1)影响因素及规范答题术语总结 影响因素 规范答题术语 水平气压 梯度力大小 冬季南北温差大，水平气压梯度力大，风力强；等压线密集，水平气压梯度力大，风力大；等压线稀疏，水平气压梯度力小，风力小 距高压远近 距离亚洲高压(冬季风源地)近，风力大 摩擦力大小 平原、高原地面平坦开阔，阻挡作用弱，风力大；海面上风力大；冬季植被少，摩擦力小，风力大 地形因素 山谷口，狭管效应，风力大；地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致，风力大 (2)等压线图中风力的判定 同一等压线图中，等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小，如下图中甲处风力大于乙处。 2．风向的呈现形式和绘制 (1)风向的呈现形式 风向是指风的来向，如东北风是从东北方向吹向西南方向的风。通常呈现风向的形式有两种。 ①风矢 风矢由风向杆和风羽组成，风向杆指示风的方向(如下图中风向均指向A)，风羽横线表示风力大小，一道短线代表1级风、一道长线代表2级风、一面三角旗帜代表8级风。 ②风玫瑰图 频率最高的方位，表示该风向出现次数最多，如上图中的东南风出现次数最多，其次是东北风，南风出现次数最少。 (2)等压线图中风向的绘制 第一步，画水平气压梯度力的方向：垂直于等压线，由高压指向低压(一般用虚线表示)。 第二步，根据北半球向右偏，南半球向左偏，画出偏转方向(用实线箭头表示)。如果是近地面的风，偏转角度为30°～45°；如果是高空的风，则偏转90°，风向与等压线平行。如下图所示： (2023·浙江1月卷)当空气经过较暖的下垫面时，底部的大气增温形成比周边温度高的“热泡”，并不断向上运动，这是一切对流现象的基础。“热泡”超过凝结高度就会形成云层，海面上的云层在夜间常常会发生强烈对流，形成雷雨天气。下图为甲地下垫面附近“热泡”上升运动示意图。据此完成1～2题。 1．若甲地上空1 000米以下受到相同气压系统控制，则符合图示“热泡”运动的等压线分布是(　　) 2．造成夜间海面上云层强烈对流的原因有(　　) ①云底接受海面辐射，降温慢　②云顶长波辐射，冷却剧烈　③云底向下垫面辐射，降温慢　④云顶水汽蒸发，冷却剧烈 A．①②　 B．②③　 C．③④　 D．①④ ◎思维激活 思维流程 第1题，1 000米之下有两个热泡相同气压系统控制→甲地的风向既要满足热泡1的西北风，又要满足热泡2的偏西风；根据图示的等压线数值大小关系→A图中的甲地气压梯度力方向是由东北指向西南；B图中甲地的气压梯度力方向由南指向北；C图中甲地气压梯度力方向由东南指向西北；D图中甲地气压梯度力方向由西北指向东南 第2题，大气的主要热量来源是地面辐射，云层底部更接近地面辐射，受海面辐射的影响，降温慢；云顶远离地面，大气的长波辐射散热快，冷却剧烈；云底向下垫面辐射说明下垫面气温低，对流运动微弱；云顶海拔高，气温低，水汽不易蒸发 思维方式 本题综合考查影响风的因素，属于综合思维；云顶海拔高低与下垫面气温高低的关系，则体现的是逻辑思维 [自主解答]　1.____________　2.____________ [答案]　1.D　2.A 考查点　风力大小和方向的判断 下图为南半球非洲大陆南端某日当地时间午后2：00左右海平面等压线分布图。据此完成1～2题。 1．M、N两地的风向分别是(　　) A．东南风、西北风 B．西南风、偏南风 C．东北风、西南风 D．西南风、偏北风 2．仅考虑气压分布状况，和德班相比，同纬度的P地(　　) A．风力更大 B．风力更小 C．风力相当 D．无法比较 解析　第1题，M地水平气压梯度力过M点垂直于1 012等压线，等压线由高压指向低压，即水平气压梯度力由西北指向东南，受到南半球向左的地转偏向力的影响，形成西南风；N地水平气压梯度力过N点垂直于1 012等压线，等压线由高压指向低压，即水平气压梯度力由东北指向西南，受到南半球向左的地转偏向力的影响，形成偏北风。选D。第2题，在等压线分布图上，可以通过等压线的稀疏程度判断风力大小，等压线越密集风力越大，等压线越稀疏风力越小。和德班相比，同纬度的P地等压线更稀疏，故判断P地风力更小，故本题排除A、C、D选项，选B。 答案　1.D　2.B 风切变指数表示风速在垂直方向上的变化速率。下图为不同高度在不同风切变下的风速变化图。据此完成3～4题。 3．图中风切变指数最大的是(　　) A．甲　 　 B．乙 C．丙　 　 D．丁 4．甲、乙、丙、丁四地平均切变指数相同的高度范围是(　　) A．0～50米 B．0～100米 C．50～150米 D．100～200米 解析　第3题，根据材料信息可知，切变指数大小取决于风速在垂直方向的变化速率。图示0～300米高度的范围内，丁曲线在垂直方向上风速变化最大，D正确。故选D。第4题，甲、乙、丙、丁四地近地面风速大约为1 m/s，在100米时，四地的风速大约为5 m/s，说明四地在0～100米的高度，风速变化相同，平均切变指数相同，B正确。故选B。 答案　3.D　4.B 学科网（北京）股份有限公司 $$