内容正文:
第三章 地球上的大气
第13课时 热力环流与风
课标解读 目标—新课标 运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象。
四层—考什么 热力环流的原理;热力环流的实例。
四翼—怎么考 以常见热力环流的实例现象,解释该现象的成因及其影响。
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第1轮 地理
第一部分 自然地理
栏目索引
必备知识 主干整合
关键能力 考点探究
1.大气热力环流
(1)原理
必备知识 主干整合
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(2)形成过程
用箭头在图中标出大气运动的方向,并填写形成过程。
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注意:①水平方向的气压梯度产生于大气在垂直方向的上升及下沉运动,大气在水平方向的运动(即风)是其结果。
②受重力作用,垂直方向上,近地面的气压永远高于高空。热力环流中气压的高低,是同一水平面的比较。同一水平面由气压高低差异所形成的力,即水平气压梯度力。
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2.大气的水平运动——风
(1)形成风的直接原因:________________。
(2)主要作用力及特征
①水平气压梯度力:______于等压线,由高压指向______。
②摩擦力:对风有阻碍作用,可______风速,始终与风向相反。
③地转偏向力:只改变______,不改变风速,始终与风向垂直。
水平气压梯度力
垂直
低压
减小
风向
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(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(_______________)和F2(地转偏向力)共同影响 F1(水平气压梯度力)、F2(__________)和F3(摩擦力)共同影响
风向 与等压线______ 与等压线______
水平气压梯度力
地转偏向力
平行
斜交
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核心考点一 热力环流的原理及应用
关键能力 考点探究
教考导引
本考点主要涉及高中地理人教版必修第一册第二章第二节“大气受热过程和大气运动”中的“大气热力环流”部分,其主要知识“热力环流的形成原理、常见的热力环流形式”等,是认识地球大气运动的关键。高考常以区域的地理环境特征及相关图示信息为命题情境,结合示意图,考查热力环流的形成及影响。
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[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)~(3)题。
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(1)当日在观测场释放一只氦气球,观测它在1千米高度以下先向北飘,然后逐渐转向西南。释放气球的时间可能为( )
A.1时 B.7时 C.13时 D.19时
(2)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
(3)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
C
A
B
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常见的热力环流形式
(1)海陆风
①成因分析——海陆热力差异是前提和关键。
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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。
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(2)山谷风
①成因分析——山坡的热力变化是关键。
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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。
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(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。
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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。
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考向一 热力环流的原理分析
下图为热力环流造成气压差异的局部分布图,图中气压值a>b。据此完成1~3题。
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1.若该图表示北半球某地近地面附近气压状况,则( )
A.甲乙两地风向相同 B.甲丙两地气温相等
C.甲乙天气可能相同 D.甲乙风力一定相等
2.若该图表示北半球某地近地面的气压状况,则丙地近地面天气最可能为
( )
A.晴朗 B.阴天 C.台风 D.冻害
C
B
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3.若该平面图表示北半球某地高空气压分布状况,对应近地面则( )
A.丙气温低于甲乙
B.丙气压仍低于甲乙
C.乙气压高于丙,气温高于丙
D.甲气压高于丙,气温低于丙
A
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解析:
第1题,若该图表示北半球某地近地面附近气压状况,丙为低压,甲乙处于低压中心的两侧,风向不同,A项错误;甲地气压高于丙地,气温较低,B项错误;甲地等压线较乙地密集,风力较大,D项错误;甲乙天气可能相同,C项正确。第2题,若该图表示北半球某地近地面的气压状况,丙为低压,气流上升,水汽凝结,形成阴雨天气,B项正确,A项错误。图中等压线较稀疏,不是台风系统,该图为热力环流造成的气压差异,故丙地温度高,不易出现冻害。第3题,若该平面图表示北半球某地高空气压分布状况,丙为低压,对应近地面则为高压,丙地气压高于甲乙两地,气温低于甲乙两地,A项正确,B、C、D项错误。故选A项。
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考向二 热力环流的原理应用
某地理兴趣小组在图1所示区域(Q处山顶有冰川)进行了热力环流探究活动。图2示意图1中M地的风力发电机构造,其尾舵能随风调向,以使风力发电机的受风面正对风吹来的方向。在某晴朗的夜晚,某同学发现M地风力发电机的尾舵指向正常,但桨叶转动速度较慢。据此完成4~5题。
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4.通过该同学的发现,可以判断当日来自该区域外的风为( )
A.较强的偏北风 B.较弱的偏南风
C.较强的偏西风 D.较弱的偏东风
5.若Q处冰川面积扩大,湖泊周围人口数量增加且图示区域不受外界风干扰,则与原状况相比M地风力发电机桨叶的运转速度( )
A.白天减小,夜晚增大 B.白天增大,夜晚减小
C.白天和夜晚均增大 D.白天和夜晚均减小
B
A
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解析:
第1题,晴朗的夜晚,有冰川的山顶气温较低,湖泊处气温较高,两地之间因热力性质差异在近地面形成山风。风从山顶吹向山谷,结合图中指向标可知为偏北风。由于此时M地风力发电机桨叶转动速度较慢,则来自该区域外的风的风向应与山风风向相反,对山风具有一定削弱作用,应为较弱的偏南风,B项正确;若外界风速较大,则会导致风力发电机的尾舵指向不稳定,A、C项错误;偏东风会使尾舵指向发生偏转,D项错误。
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解析:
故选B项。第2题,若Q处冰川面积扩大,湖泊周围人口数量增加(提示:人为释放热量增加,导致湖泊附近的温度升高),且图示区域不受外界风的干扰,则会导致白天山顶与湖泊附近的温差减小,谷风被削弱,M地风力发电机桨叶的转动速度减小,夜晚山顶与湖泊附近的温差增大,山风增强,M地风力发电机桨叶的转动速度增大,A项正确,B、C、D项错误。故选A项。
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核心考点二 大气的水平运动——风
教考导引
本考点主要涉及高中地理人教版必修第一册第二章第二节“大气受热过程和大气运动”中的“大气的水平运动——风”部分,其主要知识“风的形成、风力风向的判断”等,是认识地球大气水平运动的关键。高考常在依据图文材料创设命题情境的前提下,通过图文材料呈现的信息,并结合某地等压(温)面示意图,考查气压状况和风向的判定及受力状况。
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[真题体验] (2022·山东卷)阅读图文资料,完成下列要求。
冬半年,美洲中部地区频繁受冷空气影响。下图示意2000年1月一次冷空气南下过程中,美洲中部附近海洋表层风场和海平面气温分布。甲处南北两侧的气压梯度较大。
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下图示意M点所在水平面上的等压线分布及空气质点的瞬时受力平衡情况。在图中用→画出M点风向,并指出山脉的阻挡对冷空气运动的影响。
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答案:绘图如下:
影响:冷空气受山脉阻挡,在迎风坡一侧减速、堆积,气流转向、绕行。
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1.风力大小的分析与描述
(1)影响因素及规范答题术语
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
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影响因素 规范答题术语
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;海面上摩擦力小,风力大;冬季植被少,摩擦力小,风力大
地形因素 山谷口,存在狭管效应,风力大;地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致,风力大
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(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。
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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。
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②风频玫瑰图
频率最高的方位,表示该风向出现次数最多,
如右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。
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(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:
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考向一 近地面大气受力分析
下图为某地近地面等压线图,图中箭头表示甲地风向及受力情况。完成1~2题。
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1.表示摩擦力的箭头是( )
A.a B.b C.c D.d
2.乙天气系统的气流运动方向是( )
①顺时针 ②逆时针 ③上升 ④下沉
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
D
A
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解析:
第1题,据图示信息可知,a垂直于等压线,应为水平气压梯度力;b与水平气压梯度力相差约30°,由高压指向低压,为风向;c垂直于风向,应为地转偏向力;d与风向相反,应为摩擦力。故表示摩擦力的箭头是d,D项正确,A、B、C项错误。第2题,据上题分析可知,a为水平气压梯度力,乙为低压中心,垂直方向上为上升气流,③正确,④错误;根据上题分析可知,风向向左偏,则该地位于南半球,乙水平方向气流为顺时针辐合,①正确,②错误。
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考向二 风力大小和风向的判断
下图为北半球部分地区(阴影部分为海洋,非阴影部分为陆地)某时刻近地面等压线图(单位:hPa)。图示时刻沿海地区出现大雾天气。读图,完成3~4题。
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3.图中甲、乙、丙、丁四地中风力最小的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
4.图中A、B两地的风向分别是( )
A.东南风、西北风 B.东北风、西南风
C.西北风、东南风 D.西南风、东北风
D
C
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解析:
第3题,据图可知,甲、丁两地等压线稀疏,风力较小。与甲地相比,丁地位于陆地,摩擦力较大,风力更小;D项符合题意。第4题,图中A、B两地分别位于低压中心的西侧和东侧。根据水平气压梯度力由高气压指向低气压,在地转偏向力和摩擦力的共同作用下,A地吹西北风,B地吹东南风;C项符合题意。
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谢谢观看!
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