3.3 大气热力环流课件2023-2024学年高中地理湘教版（2019）必修一

北京的风向为何存在昼夜相反的变化？ 北京气象台的天气预报中，常有“白天风向北转南，夜间风向南转北”的语句，即存在风向昼夜相反的变化。 ▲华北地形和北京风场变化 页码：1 3.3 大气热力环流 第三章 地球上的大气 2 结合大气受热过程原理，比较同一水平面的气温差异 平原 山坡 B’ C’ A’ A C B 平原 山坡 B’ C’ A’ A C B 白天，与同高度的平原相比， 山坡气温更？ 夜晚，与同高度的平原相比， 山坡气温更？ 页码：1 结合上节课我们所学的大气受热过程原理可知，地表大气的热源是地面，同时地面的比热容比空气大。 同一水平面冷热不均会造成什么现象？ 平原 山坡 B’ C’ A’ A C B 平原 山坡 B’ C’ A’ A C B （天气晴朗）白天，地面升温快，接近地面的大气，气温随着地温的升高而升高；而距离平原较远的大气升温较慢，故山坡上方的气温较平原上方同一海拔处高。 （天气晴朗）夜晚，因为地面温度不断降低，距离地面较近的大气的热量传递给地面，所以气温较低；而平原上方的大气由于离地面较远，故气温较山坡同一海拔处高。 TA′＞TA TC′＞TC TA’＜TA TC’＜TC 页码：1 地面是地表大气的直接热源。 在晴朗的白天，地面升温快，接近地面的大气，温度随着地温的升高而升高，而距离地面较远的大气升温较慢，因而山地上方的空气较平原上方同一海拔处空气的温度高。到了夜晚，因为地面温度不断降低，离地面较近的空气的热量传给了地面，所以气温较低；而谷地上方的空气由于商地面较远，故温度较高。 使用气态法实验进行验证 实验器材 实验步骤 酒精灯、石棉网、三脚架 沉香、香盘 平盘 玻璃罩 实验组：将沉香放在酒精灯和冰块中间，点燃酒精灯和沉香，观察烟的流动方向 对照组：将酒精灯和冰块的位置互换，点燃酒精灯和沉香，观察烟的流动方向 小冰块 酒精灯模拟山坡，冰块模拟山谷，沉香模拟空气，玻璃罩模拟密闭空间 页码：1 把盛有冰块的平盘和酒精灯加热装置交换位置 使用气态法实验进行验证 实验现象 实验组：将沉香放在酒精灯和冰块中间，点燃酒精灯和沉香，观察烟的流动方向 冰块上方的烟下沉，酒精灯上方的烟上升；存在水平方向的运动。 页码：1 针对实验现象的解释 A B B′ A′ （百帕） 500 700 900 1100 近地面 高空 垂直方向上，海拔越高，空气密度越小，气压越低 理想状态1：地面质地均匀、受热情况相同 页码：1 第一步，在理想状态下，地面受热均匀，空气没有上升和下降运动。 由于地球引力的存在，距离地表越近，地球吸附的大气就越多。在垂直方向上，海拔越高，空气密度越小，气压越低。 地面质地均匀、受热情况相同 等压线是同一高度上气压相等的点的连线 等压面是空间上气压相等的点连成的面 （百帕） 500 700 900 1100 页码：1 等压面是空间上气压相同的点连成的面；而等压线是指在一个水平面上气压相等的点连成的线。简单来说，就是水平面与等压面的交线为等压线 8 A B 受热（酒精灯） 高气压 低气压 B′ A′ 近地面 高空 （百帕） 500 700 900 1100 冷却（小冰块） 理想状态2：冷热不均导致的热胀冷缩只发生在垂直方向的空气柱内 近地面A地受热→空气膨胀上升→高空A’空气密度增加，形成高气压 近地面B地冷却→空气收缩下沉→高空B’空气密度减少，形成低气压 页码： 第二步，假设在密封的环境下，冷热不均导致的热胀冷缩只发生在两地垂直方向的空气柱内。 A地受热，A地近地面空气膨胀上升，在高空聚积，使高空A'的空气密度增大，B地空气冷却收缩下沉，高空B'地的空气密度减小，在高空同一水平面上，A'形成高气压，B'形成低气压。于是，空气便从气压高的A'地流向气压低的B'地。 A B 受热（酒精灯） 高气压 低气压 B′ A′ 近地面 高空 （百帕） 500 700 900 1100 冷却（小冰块） 高空A'地空气的流出→近地面A地空气柱密度下降→A地形成低气压 高空B'地空气的流入→近地面B地空气柱密度增加→B地形成高气压 低气压 高气压 理想状态3：空气继续发生水平运动，但不外散且不受外界干扰 页码： 而在近地面，由于高空A'地空气的流出导致A地垂直上整个空气柱重量下降，形成低气压；B'地因有空气的流入，导致垂直方向上整个空气柱重量增加，形成高气压； 近地面的空气又从B地流回A地， 就这样，在一个理想状态的密闭环境里面，形成了热力环流。 请你绘制此时的等压线 A B 受热（酒精灯） 高气压 低气压 B′ A′ 近地面 高空 （百帕） 500 700 900 1100 冷却（小冰块） 低气压 高气压 等压线