内容正文:
—— 高三一轮复习 第8讲 ——
热力环流与大气水平运动
1
课标要求
1.运用示意图等,说明大气热力环流原理,并解释相关现象;
2.运用示意图等,说明风的形成和风向规律。
区域认知:结合区域特征,比较不同时空尺度下风向形成的原因及变化规律,能比较地区近地面风和高空风的风向差异,分析区域多风的原因。
综合思维:结合示意图,从时空综合的角度分析热力环流形成过程及其影响因素。
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。
2
知识点
Knowledge points
热力环流
1
大气的水平运动——风
2
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3
热力环流
考点一
(一)热力环流
1. 基本概念
(1)气压:单位面积上空气柱的重量,单位一般为百帕(hPa)。
B
A
地面
高空
空气越来越稀薄
密度逐渐减小
1000hpa
700hpa
400hpa
海拔越高,空气密度越小,气压越低
高压、低压:在同一高度上,空气密度越大,气压值越大,称为高压;密度越小,气压值越小,称为低压; 空气由高压向低压运动。
>
(一)热力环流
1. 基本概念
(2)等压面与等压线:压力值相等的面称为等压面,等压面上数值相等的点连成的线为等压线。
高度
地表均一,受热均匀,等压面与地面平行
地表不均一,受热不均匀,等压面弯曲,像地形一样起伏不平
A-热源
B-冷源
于是空气从气压高的A地上 空向气压低的B地上空扩散
当B地接受热量少时, B地空气
收缩下沉,上空空气密度减小, 形成低气压
当A地接受热量多,A地近地面空气
膨胀上升,到上空聚积,使上空空 气密度增大,形成高气压
高气压
低气压
(一)热力环流
2.形成过程
A-热源
B-冷源
这样近地面的空气从B地流 回A地,以补充A地上升的空 气,从而形成了热力环流
B地因有下沉气流,
空气密度增大,形成 高气压
在近地面,A地空气上
升向外流出后,空气密 度减小,形成低气压
高气压
低气压
高气压
低气压
(一)热力环流
2.形成过程
(一)热力环流
2.形成过程
地面冷热
不均
大气的
垂直运动
同一水平面气压差异
大气的
水平运动
热力环流
风
A-热源
B-冷源
上升气流容易形成降水,下沉气流往往晴朗
气压值:① > ②>③
等压面上弯说明该处是高压,下弯则是低压,地面气压状况与高空相反, 地面与高空等压面相反
530hPa
1040hPa
①
②
③
(一)热力环流
2.形成过程
1. 图中a、b、c、d四点的气压值(P为气压)比较,正确的是( )
A.Pa>Pb B.Pd<Pc
C.Pb=Pd D.Pa>Pc
对点演练
下图示意某地高空等压面。读图,完成下面小题。
A
2. 甲、乙两点相比(P为气压,T为气温),正确的是( )
①P甲>P乙 ②P甲<P乙
③T甲>T乙 ④T甲<T乙
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
B
白天在同一水平面上,陆地气温高,形成低气压;海洋气温低,形成高气压
在水平方向上存在气压梯度力,大气从高压区向低压区运动(即从海洋向陆地 运动),形成海风
气温低
高气压
气温高
低气压
海 风
(一)热力环流
3.常见形式
海陆风
低气压
高气压
(下午14-15时海风最强);
气温高
低气压
气温低
高气压
夜晚,在同一水平面上,陆地气温低,形成高气压;海洋气温高,形成低气压
在水平方向上存在气压梯度力,大气从高压区向低压区运动(即从陆地向海洋 运动),形成陆风(日出前最强)
陆 风
(一)热力环流
3.常见形式
海陆风
低气压
高气压
湖陆风、大湖效应、冬夏季风同此原理
白天,山坡附近的气温比山谷上空同一水平面处的气温高,因此在山坡附近 形成低气压,在山谷上空形成高气压,大气从山谷中心向山坡运动形成谷风
气温高
低气压
气温低
高气压
谷 风
山谷风
(一)热力环流
3.常见形式
低气压
高气压
气温高
低气压
气温低
高气压
夜晚,山坡附近的气温比山谷上空同一水平面处的气温要低,因此在山坡附 近形成高气压,山谷上空形成低气压,大气从山坡向山谷运动形成山风
山 风
山谷风
(一)热力环流
3.常见形式
低气压
高气压
巧记:白骨(谷)精,黑山风
思考:左图为城乡空间气温分布图,形成气温差异的原因是什么,对城市与乡村的大气运动会产生什么影响?
城市内部由于建筑储热、人为放热等因素影响,造成城市中心气温高于乡村,从而在城乡之间形成热力环流。
城市风
(一)热力环流
3.常见形式
中心区与郊区之间的温度差异,导致空气在中心区上升,在郊区下沉;高空气流由中心区流向郊区,近地面气流由郊区流向中心区
中心区与郊区之间形成热力环流, 称为“城市热岛环流”
气温低
高气压
气温高
低气压
城市风
(一)热力环流
3.常见形式
低气压
高气压
城市规划时,一般把污染风险较大的工业企业布局在城市热岛环流的范围之外,避免这些工业企业排出的大气污染物,随城市热岛环流从近地面流向 城市中心区
有大气污染的工业应该布 局在城市风范围以外
城市风
(一)热力环流
3.常见形式
考点一 热力环流原理及应用
知识点2 常见热力环流(重点)
市区气温经常比郊区高
污染物比郊区多,能见度低
白天市区近地面湿度小于郊区
夜晚市区近地面湿度高于郊区
城市热岛产生的局地上升气流有利于对流雨的形成
2.鄱阳湖附近城市推进绿色生态发展,对湖陆风强度的影响是( )
A.湖风减弱,陆风增强
B.湖风陆风均减弱
C.湖风增强,陆风减弱
D.湖风陆风均增强
对点演练
由于湖陆热力差异,鄱阳湖周边形成明显的湖陆风环流。湖陆风起止时刻具有季节变化。下图是鄱阳湖甲监测站2010-2015年湖陆风起止时刻及其频次统计图,四条曲线表示湖风开始、湖风停止、陆风开始、陆风停止时刻。据此完成下面小题。
1.与夏季相比,鄱阳湖冬季湖风起止时刻( )A.开始晚,结束晚 B.开始晚,结束早C.开始早,结束晚 D.开始早,结束早
B
B
【解析】1.附近城市推进绿色生态发展以后,使陆地的温度变化速度变小,白天,陆地温度增高速度变慢,湖泊与陆地间的温差变小,湖风减弱;夜间陆地降温变慢,湖泊与陆地间温差变小,陆风减弱,B正确,ACD错误。故选B。
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大气的水平运动—风
考点二
(一) 大气的水平运动
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
大气受力分析
22
1.三种力
水平气压梯度力:
气压梯度:同一水平面上,单位距离间的气压差。
水平气压梯度力:形成风的直接原因(根本原因:地面冷热不均);与等压线垂直,由高压指向低压;等压线越密,水平气压梯度力越大,风速越大;既影响风向,又影响风力
1020hPa
1000hPa
980hPa
960hPa
甲
(一) 大气的水平运动
②地转偏向力:
方向:与风向垂直;南左北右,赤道不偏;纬度越高地转偏向力越大
影响:只改变风向,不改变风力
1020hPa
1000hPa
980hPa
960hPa
甲
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
③摩檫力:
方向:与风向相反
影响:既改变风向,又改变风力
摩擦力
1.三种力
(一) 大气的水平运动
理想状态风
A
高空的风
B
近地面风
C
① 水平气压梯度力
① 水平气压梯度力
② 地转偏向力
① 水平气压梯度力
② 地转偏向力
③ 摩擦力
(一) 大气的水平运动
1 010
1 008
1 006
1 004
1 002
1 000
北半球
图例
水平气压梯度力
风向
hPa
(同一水平面)
① 理想状态下的风
2.风的类型
水平气压梯度力
形成条件:
垂直于等压线,由高压指向低压。
风向:
风速:
同一幅图中,等压线越密,力越大,风速越大
(一) 大气的水平运动
500
498
496
494
492
490
北半球
图例
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
hPa
(同一水平面)
② 高空风
风向:与等压线平行。
形成条件:
水平气压梯度力
地转偏向力
北半球梯度力顺时针90°方向
南半球梯度力逆时针90°方向
风向规律:
(一) 大气的水平运动
2.风的类型
③ 近地面风
1 010
1 008
1 006
1 004
1 002
1 000
北半球
图例
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
摩擦力
hPa
(同一水平面)
风向:与等压线成一夹角(斜交)
形成条件:
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
风向规律:
北半球梯度力顺时针小于45°方向
南半球梯度力逆时针小于45°方向
(一) 大气的水平运动
2.风的类型
对点演练
在地球低层大气中,同一地点不同高度上的风并不完全相同。其主要原因是空气在水平运动时所受的摩擦力随高度的增加而减小。这样,在气压梯度力作用下不同高度的风向和风速都会发生变化。读图,回答下面小题。
1.若某地不同高度上的风向、风速投影到同一水平面上,则四幅图中能够表示北半球地表到高空的风向随高度变化而形成的曲线图是( )
A.①图 B.②图 C.③图 D.④图
2.在①图中,按地图的一般方向判断,其高空大气高气压可能位于该地的( )
A.东方 B.南方 C.西方 D.北方
A
B
解析:20.A 21.B 第20题,随着高度上升,摩擦力减小,风速增大,风向右偏,因此①图符合题意。故选A。第21题,高空大气的摩擦力较小,风向基本与等压线平行,①图为北半球,地转偏向力垂直风向并向右偏,所以水平气压梯度力由南指向北,该地南侧为高压,北侧为低压,因此高空大气高气压可能位于该地南方。故选B。
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知识拓展
风向的判读与绘制
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。
①根据风向标判断风向
风向标由风杆和风尾组成(也称为“风矢杆”),风杆(长线段)上绘有风尾(短线段)的一方指示风向。
风尾横线表示风力大小,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。例如“ F ”就表示北风四级。
1.风向的判读
知识拓展
风向的判读与绘制
② 根据风向玫瑰图判断风向
“风向玫瑰图”是一个给定地点一段时间内的风向分布图。
通过它可以得知当地的主导风向和最小风频。
最常见的风向玫瑰图是一个不规则的折线图,折线上不同的点的方位即为该地区的风向,与原点之间的距离越远,风力越强。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。
1.风向的判读
知识拓展
风向的判读与绘制
1.风向的判读
③ 地理景观:旗形树或新月形沙丘
迎风坡平缓,背风坡较陡
旗形树,风向与树枝朝向相反
知识拓展
2.等压线图中风向的绘制
风向的判读与绘制
根据(南北)半球确定偏转方向,南左北右。
根据等压线作出水平气压梯度力,由高压指向低压。
确定偏转的角度:高空偏转90°,近地面偏转30°~45°。
998hpa
996hpa
994hpa
995hpa
997hpa
999hpa
A
B
A、B两地在北半球,绘制两地的风向
西南风
东南风
(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。据此完成下面小题。
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漂,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
吹南风,气球向北飘
吹东北风,气球向西南飘
C
对点演练
(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。据此完成下面小题。
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
高度小,受局地热力环流影响大,海陆风明显
海风最明显,吹东南风,说明海洋在东南,陆地在西北
D
对点演练
海陆风热力环流中一般白天吹海风,晚上吹陆风。由于海洋温度变化滞后于陆地,大气受热滞后于地表温度变化,加上微弱背景风的影响,该地海风与陆风实际发生转换的时间在11时和2时前后。在晴天海陆热力差异最大的凌晨和午后,应有最显著的陆风和海风。
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(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。据此完成下面小题。
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
高度小,受局地热力环流影响大,海陆风明显
高度大,受局地热力环流影响小 ,受背景风影响大
盛行偏北风,气压北高南低
B
对点演练
(2024·福建卷)研究人员在海南岛东侧大陆架水下38米处放置了传感器,检测底层海水温度与海平面变化,记录了由7月1日至7月31日的数据,不考虑天文潮汐。据此完成下面小题。(开头高的为海水温度,低的为海平面高度,作图趋势更为准确)
4.7月10日至7月13日时,海南岛东部海域的风向为( )
A.东北风 B.东南风
C.西北风 D.西南风
5.7月18日至7月20日时,海南岛东部海域( )
A.气压增大 B.海水流动减缓
C.风力加强 D.蒸发减弱
B
C
对点演练
【解析】2.由图可知,7月10日至7月13日,表层海水水面升高,底层水温也在升高,说明是由于表层温暖海水堆积下沉所致,说明此时吹向岸风,风从东侧吹来,带来较多表层海水,CD错误;此时为夏季,主要盛行偏南风,因此风向应该为东南风,B正确,A错误。故选B。
3.由图可知,7月18日至7月20日时,表层海水气温升高,导致底层水温升高,海洋表面气压降低,A错误;海平面迅速上升,表明海水流动增强,C错误;海平面回升速度快,说明风力加强,C正确;底层水温回升是由于表层海水温度升高所致,蒸发增强,D错误。故选C。
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知识拓展
风力大小的分析与描述
角度 风力大小影响因素 常考分析语句
自身
起源
途中
影响
外在
水平气压梯度力大小
摩擦力大小
河谷的加强效应
植被多少
距高压远近
冬季南北温差大,气压梯度力大,西风强
地面起伏大,风力小;地面(如高原)平坦开阔,风力大;海面上摩擦力小风力大
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,风力强劲
冬季植被少,风力大
距离亚洲高压(冬季风源地)近,风力大
38
知识拓展
当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大。当流出峡谷时,空气流速又会减缓。这种地形峡谷对气流的影响;称为"狭管效应"。
狭管效应
山
山
对点演练
C
D
某中学地理兴趣小组在我国西南某地区的甲(海拔2200米)、乙(海拔1900米)、丙(海拔1300米)三地测量风向及风速,如下图所示,其箭头越长,表示风速越大。完成下面小题。
1.据图可知甲、乙、丙三地所在山坡坡向( ) A.甲为东北坡 B.均为西北坡
C.丙为东南坡 D.均为西南坡
2.图中乙地风速相对较小的时刻最可能是( )
A.0时和11时 B.3时和13时
C.7时和19时 D.9时和21时
3.导致丙地一天内不同时间风速差异的主要影响因素是( )
①气压差 ②季节 ③坡向 ④摩擦力
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
A
稿定PPT
稿定PPT,海量素材持续更新,上千款模板选择总有一款适合你
02
【解析】1.据图分析可知,甲、乙、丙三地白天与夜晚的风向大致相同,且三地白天与夜晚的风向相反,可知三地应位于同一坡向,吹的是山谷风,即白天吹西南风(山谷吹向山坡),夜晚吹东北风(山坡吹向山谷),故甲、乙、丙三地所在山坡坡向均为西南坡,ABC错误,D正确,故选D。2.据上题及图分析可知,乙地吹山谷风,且6时与8时、18时与20时风向相反,应为山风与谷风的转换期,风速相对较小,故图中乙地风速相对较小的时刻最可能是7时和19时,C正确。其他三个选项时刻,均盛行稳定的山风或谷风,风速相对较大,ABD错误。故选C。
3.据图分析结合所学知识可知,夜晚时谷底(辐射散热慢)与山坡(辐射散热快)温差较大,气压差大,从而导致丙地夜晚风速较大,①正确;春秋季节,白天与夜晚温差大,丙地夜晚风速较大,②正确;坡向没有日变化,摩擦力的日变化很小,③④错误。①②组合正确,故选A。
40
$$