第2章 第2节 第2课时 大气运动（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中地理必修第一册（人教版2019）

第2课时　大气运动 课程标准及解读 知识点一 大气热力环流 1.大气运动 (1)形式：垂直运动和水平运动。 (2)意义：实现大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化。 2．热力环流 (1)概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流。 (2)形成过程 ①A地受热，空气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成低气压；D处空气聚积，密度增大，形成高气压。 ②B、F地冷却，空气收缩下沉，近地面空气密度增大，形成高气压；C、E处空气密度减小，形成低气压。 ③水平运动：近地面空气从B、F处流向A处，高空空气从D处流向C、E处(填字母)。 (1)垂直方向的气压值总是近地面大于高空，同一水平面上的气压值是高压大于低压。 (2)气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的，而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。 知识点二 大气的水平运动——风 1.风形成的过程 2．风形成的原因 (1)直接原因：水平气压梯度力。 (2)根本原因：地面受热不均。 3．高空中的风和近地面的风比较 比较项 高空中的风 近地面的风 图示 (北半球) 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 “左右手”法则判断风向 在等压线图上判断风向时可用“左右手”法则，北半球用右手，南半球用左手。具体方法：伸出右(左)手，手心向上，让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是风向。高空的风向与水平气压梯度力方向垂直；近地面风向与水平气压梯度力方向成一锐角。如下图。 ◆自主检测 1．判断。(对的画“√”，错的画“×”) (1)游客到青藏高原旅游可能会出现高原反应主要原因是当地气压较高。(　　×　　) (2)冷热不均是热力环流形成的主要原因。(　　√　　) (3)盛夏的夜晚，在海边静坐，会感受到清凉的海风。(　　×　　) (4)城市热岛环流中，无论是白天还是夜晚，气流的流动方向不变。(　　√　　) (5)我们外出游玩，在湖上泛舟，往往感觉湖上的风力比陆地上小。(　　×　　) (6)北半球的风总是要向右偏转。(　　√　　) 2．画图。 根据受力平衡情况，在图中用→画出M点的风向。 提示： 3．思考。 (1)为什么城区降水比郊区多一些？试从热力环流角度解释其原因。 提示：城市人口密集，居民生活、工业生产和交通工具释放出大量的废热和固体颗粒物，导致城区气温高于郊区，空气在上升的过程中易与固体颗粒物凝结而成云致雨。 (2)为什么台风在广西登陆后风力迅速减弱而在海上变化相对不明显？ 提示：陆地上的摩擦力远大于海面，台风登陆后摩擦力增大，使风速迅速降低。 任务一__分析热力环流的形成 热力环流是大气运动最简单的形式，其形成原理是掌握其他大气运动的基础。某教师为使学生更加直观、深刻地理解热力环流的形成，进行了下面的实验。 实验报告 实验用材：一小堆纸、火柴、铁板。 实验步骤：(1)在室外安全、无风的地方，放置一块铁板，在铁板上放置一小堆纸，并用火柴点燃。 (2)注意观察纸片和灰烬显示出的空气流动路线。 实验现象：纸片和灰烬从火堆上升，在空中流向四周，再从四周下沉，然后又进入火堆。 实验结论：通过本实验，可以证明由于地面的冷热不均而形成了空气的环流运动，即热力环流。 1．在下面图中用线条和箭头画出该实验中的纸片和灰烬的运动过程。 由此总结出热力环流的形成过程是：地面受热不均→________________→同一水平面上的__________→大气__________→热力环流。 提示： 空气上升或下沉　气压差异　水平运动 2．若下图中的虚线表示不同高度上纸屑点燃前的等压面，请用实线表示出纸屑点燃后的等压面变化。 由此得出气压高低与等压面弯曲之间的关系规律是：低压处等压面________弯曲，高压处等压面________弯曲。 提示： 向下　向上 3．上图中纸屑点燃后一段时间，A、B、C、D四处中，气压由大到小的顺序是____________。由此可总结出同一地点不同海拔气压分布的规律：_____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：B>A>D>C　海拔越高，气压越低；近地面与相应高空气压“高”“低”相反 1．热力环流的形成原理 理解热力环流的形成，关键抓住以下三点关系： (1)温压关系 (2)风压关系：水平方向上，风从高压吹向低压。 (3)等压面凹凸关系：高压处等压面上凸，低压处等压面下凹。近地面与高空等压面弯曲方向相反。 2．几种常见的热力环流形式 热力环流是一种最简单的大气运动形式。海陆热力性质不同、山谷和山坡受热不均、人类活动等都可能导致热力环流的形成。具体分析如下： (1)海陆风成因示意图 ①成因分析——海陆热力差异是前提和关键。 ②影响与应用：海陆风使滨海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)山谷风成因示意图 　 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，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，山谷地区不宜布局有污染的工业。 (3)城市与郊区之间的热力环流图 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之内，而将卫星城或污染较重的工厂布置在下沉距离之外。 (4)沙漠和林地之间的热力环流图 　 ①白天，沙漠增温快，温度高，形成低压；森林增温慢，温度低，形成高压；白天近地面大气由森林吹向沙漠。(如图a所示) ②夜晚，沙漠降温快，温度低，形成高压；森林降温慢，温度高，形成低压；夜晚近地面大气由沙漠吹向森林。(如图b所示) ◆学以致用 (2024·湖南张家界高一期末)右图为某地近地面垂直方向气温、气压分布示意图(图中虚线为等温面、实线为等压面)。据此完成1～2题。 1．若该地位于我国南海地区，则其受热状况和空气垂直运动正确的是(　　) A．受热　辐合上升 B．受冷　辐合上升 C．受冷　下沉辐散 D．受热　下沉辐散 2．易形成这种物理状况的是(　　) A．夏季白天的内陆湖区 B．冬季晴朗夜晚的山顶 C．夏季晴朗白天的城区 D．冬季寒流流经的海面 1．A　2.C　解析：第1题，读图可知，该地等温面向上凸出，说明该地气温较周边地区高，气流在垂直方向做上升运动，在近地面等压面向下凹，说明该处气压较周边地区低，是由于受低压系统控制，气流辐合上升所致，A项正确，B、C、D项错误。第2题，夏天白天内陆地区的湖泊气温较周边地区低，气流下沉，形成高压，A项错误。冬季晴朗的夜晚山顶降温快，寒冷气流沿山坡下沉至谷底，谷底气温低，不符合图中等温线特征，B项错误。夏季晴朗白天的城区，由于城市热岛效应，城区为低压，上升气流，C项正确。冬季寒流流经地区，气流下沉，D项错误。 由于建筑密度增加，城市内空气流动十分困难，因此加强对城市通风廊道规划具有重要意义。下图示意城市通风系统。据此完成3～4题。 3．城市通风廊道的主要作用是(　　) A．加快城郊热力环流 B．降低城市热岛效应 C．减少风沙天气频率 D．减少汽车尾气排放 4．关于图示环流的叙述，正确的是(　　) A．环流中气温越低的地方，气压一定越高 B．近地面气温高处，空气上升，气压较低 C．近地面大气气温低的地方，高空的等压面向上拱起 D．该环流中大气的运动总是由高压流向低压 3．B　4.B　解析：第3题，根据热力环流的原理，城市因气温高于郊区，城市盛行上升气流，郊区盛行下沉气流，高空气流由城市流向郊区，近地面的风由郊区回流到城市，城市通风廊道的主要作用是有利于近地面的风从郊区回到城市，降低城市中心的温度，削弱城市热岛效应，B项正确；减小城郊的温差，会减弱热力环流，A项错误；和减少风沙天气频率无关，C项错误；尾气排放的多少主要和车的数量、交通的通达度，以及燃料的清洁程度有关，D项错误。第4题，环流中城市上空气温低于近地面，但近地面气压更高，故A项错误；近地面气温高处，空气受热膨胀，形成上升气流，近地面大气密度降低，气压较低，B项正确；近地面大气气温低的地方，高空气压低，高空的等压面应向下弯曲，C项错误；大气的水平运动是由高压到低压，垂直运动有上升和下沉气流，D项错误。 任务二__分析大气的水平运动——风 2023年暑假期间，广东广州的某同学到山东沿海城市威海旅游，她发现当地风向具有明显的昼夜变化，并绘制下面示意图。 1．图示时间是白天还是夜晚？风向如何？ 提示：白天。风从海洋吹向陆地。 2．此时的风对威海大气环境的有利影响有哪些？ 提示：此时风从海洋吹向陆地，有利于缓解城市“热岛效应”(或降低温度)，增加空气湿度，改善城市的空气质量。 3．如果没有外部大风环境的影响，试判断图示时间，阴天和晴天相比，哪种天气的风力较大？判断理由是什么？ 提示：晴天时风力较大。理由：由于海陆热力差异，白天陆地增温快，海洋增温慢，因此风从海洋吹向陆地，形成海风；但如果是阴天，则海陆之间的温差比晴天时小，因此风力较小。 1．形成风的三种力 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 等压线越密集，水平气压梯度力越大 大小随纬度增加而增加，赤道为零 大小与下垫面性质有关，下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大；反之越小 对风的影响 风速 水平气压梯度力越大，风速越大 不影响风速 使风速减小 风向 大气水平运动的原动力，使风沿水平气压梯度力方向运动 使风向逐渐偏离气压梯度力的方向 摩擦力越大，风向与等压线之间的夹角越大；反之，夹角越小 2.高空风与近地面风的对比 类型 高空中的风 近地面的风 受力 水平气压梯度力和地转偏向力 水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力 最终风向 与等压线平行 与等压线斜交 图示 注：随着海拔的升高，风向与等压线的夹角越来越小 3．风向的判断 (1)等压线图中判断风向 运用作图法判断风向，是风向判断中最常用的方法。具体步骤如下： 第一步：在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的箭头(由高压指向低压，但并非一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。 第二步：确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转，近地面偏转30°～45°，高空偏转90°，画出箭头，即为经过该点的风向。下图示意北半球近地面风向画法： (2)根据风向标和风向玫瑰图判定风向 　 ①风向标由风杆和风尾组成，风杆(长线段)上绘有风尾(短线段)的一方指示风向。风尾上的横杠表示风速，一横表示风力二级，最多三横，就是六级，风力再大就用风旗表示(如图1所示)。 ②“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，与原点之间的距离与这个方向的风频成正比(如图2所示)。 ◆学以致用 下图为2024年3月15日世界部分地区海平面气压形势图(单位：百帕)。据此完成1～2题。 1．此时刻，北京的风向是(　　) A．偏西风 B．偏东风 C．偏南风 D．偏北风 2．与北京相比，上海(　　) A．气温低 B．湿度小 C．风力小 D．气压梯度力大 1．D　2.C　解析：第1题，此时由等压线分布特征可以看出北京的水平气压梯度力指向东南，北半球地转偏向力向右偏，近地面风向与等压线斜交，故风向为偏北风。故选D项。第2题，与北京相比，上海离亚洲高压较远，气温高，A项错误；位于海边，湿度大，B项错误；等压线更稀疏，水平气压梯度力小，风力小，C项正确、D项错误。 (2024·山东临沂高一阶段练习)下图为东亚部分地区500百帕等压面的高度分布图，此时近地面气压形势与5 000多米高空相反。读图，完成3～4题。 3．重庆5 500米高空的风向是(　　) A．偏东风 B．偏南风 C．偏西风 D．偏北风 4．海平面气压由低到高排序是(　　) A．青岛、上海、长沙、昆明 B．昆明、长沙、上海、青岛 C．昆明、重庆、长沙、台北 D．台北、长沙、重庆、昆明 3．C　4.B　解析：第3题，从图中等值线数值可知，500百帕等压面属于高空等压面，该等压面在重庆分布的海拔为5 700米，且自南向北降低，说明同一高度南部气压高，北部气压低，故重庆5 500米高空的水平气压梯度力由南指向北，因高空的风向与等压线平行，故重庆5 500米高空的风向是偏西风。故选C项。第4题，此时该区域近地面气压与高空相反，高空气压自南向北递减，则近地面气压自南向北递增，昆明、长沙、上海、青岛四城市自南向北排列。故选B项。 [创新素材] 农业生产中的温室大棚 温室，又称暖房。能透光、保温(或加温)，是用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节，温室能提供更长的生育期并且可以增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。温室的种类多，依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类。 [新题优选] 冬季我国北方农民常采用大棚种植蔬菜、花卉等作物。图1为大棚农业景观图，图2为大气受热过程示意图。读图，完成1～2 题。 1．当大棚的门打开时，大棚内外空气流动状况最可能是(　　) 2．大棚对大气受热过程的影响，正确的是(　　) A．①增强 B．②不变 C．③增强 D．④减弱 1．D　2.C　解析：第1题，由于大棚内气温高，空气上升到高处形成高压，而门外气温低，空气下沉到近地面形成高压，故上部大气由大棚内流向门外，下部气体由门外流向大棚内。故选D项。第2题，读图可知，①为大气辐射，②为太阳辐射，③为大气逆辐射，④为地面辐射。根据教材相关知识可知，大棚会增强大气的保温作用，③增强。故选C项。 [命题解读] [知识谱系] [问题清单] 1．简述热力环流的形成原因和形成过程。 2．运用等压面、海陆分布、山谷地形、城乡分布等不同信息画出热力环流。 3．说出热力环流对气温和降水的影响。 4．说出风形成的直接原因及近地面风与高空风的受力状况。 5．回答近地面风与高空风的风向、风速差异。 6．回答近地面南北半球风向判断上的差异。 热力环流是大气运动最简单最基本的形式。下图是待完成的热力环流示意图。据此完成1～2题。 1．以下是四位高中学生根据上图完成的热力环流图，其中正确的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 2．下列现象可以用热力环流解释的是(　　) A．气候变暖，冰川融化 B．城郊热岛效应 C．高山顶的终年积雪 D．早穿皮袄午穿纱 1．C　2.B　解析：第1题，A处受冷，空气收缩下沉，箭头应该朝下；B处受热，空气膨胀上升，箭头应该朝上。故选C项。第2题，热力环流形成的原因是地面冷热不均。城市和郊区之间存在温差，因为城市有热岛效应，气温比较高，郊区气温较低，因此城郊之间存在热力环流，B项正确。气候变暖，冰川融化，与热力环流无关，A项错误；高山顶有终年积雪是因为气温低，与热力环流无关，C项错误；早穿皮袄午穿纱是因为昼夜温差大，D项错误。 某中学生在我国西北某地野外考察时，感受到林地和沙地间存在热力环流。读图，完成3～4题。 3．该同学由沙地走向林地过程中感受到风(　　) A．从东南吹来 B．从东北吹来 C．从西南吹来 D．从西北吹来 4．该同学依据观察结论绘制热力环流示意图，正确的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 3．A　4.B　解析：第3题，白天沙地气温高、气压低，林地气温低、气压高，因此水平气压梯度力由林地指向沙地，相对于水平气压梯度力，北半球风向向右偏，再结合图中东西方向可知，该同学由沙地走向林地过程中感受到风从东南吹来，故A项正确，B、C、D项错误。第4题，陆地的比热容小于水，因此白天温度高于水面，气流上升，在近地面形成低压，水面上气流下沉，近地面形成高压，在近地面风应从水库吹向陆地，A项错误；白天沙地气温高、气压低，草地气温低、气压高，水平气压梯度力由草地指向沙地，因此风从草地吹向沙地，B项正确；陆地的比热容小于海水，夜晚降温快，温度低于海面，气流下沉，在近地面形成高压，海面上气流上升，在近地面形成低压，近地面风应从陆地吹向海洋，C项错误；城市气温高于周围郊区，气流上升，在近地面形成低压，郊区为高压，风从郊区吹向城市，D项错误。 (2024·江西吉安高一期末)下图为某时刻世界局部地区海平面气压分布图(单位：百帕)。据此完成5～6题。 5．图中风速最大的地点为(　　) A．甲地 B．乙地 C．丙地 D．丁地 6．此时北京的风向是(　　) A．东北风 B．东南风 C．西北风 D．西南风 5．A　6.B　解析：第5题，由图可知，甲处等压线最密集，水平气压梯度力最大，风力最大，A项正确，B、C、D项错误。第6题，据图中数值，北京风向由高压指向低压，画水平气压梯度力，指向西北，与北京附近等压线垂直，①地位于北半球，受地转偏向力作用向右偏30°～45°夹角，故为东南风，B项正确，A、C、D项错误。 (2024·山东济南名校联考)下图示意洞庭湖沿岸地区某气象观测站某日风力、风向观测数据。据此完成7～8题。 7．该气象观测站位于洞庭湖的(　　) A．东岸 B．南岸 C．西岸 D．北岸 8．下列气象记录中，属于该日该气象观测站的是(　　) A．18时前后湖陆温差达到最小 B．14时前后，风携带的水汽最少 C．9时前后湖陆温差达到最大 D．6时前后，风携带的水汽最多 7．A　8.A　解析：第7题，白天，陆地气温高，盛行上升气流，近地面为低压，湖泊气温低，盛行下沉气流，近湖面为高压，风由湖泊吹向陆地，所以白天主要吹湖风，夜晚主要吹陆风。根据图示信息可知，白天主要吹西风，夜晚主要吹东风，所以表明该气象观测站位于洞庭湖的东岸。故选A项。第8题，根据图示信息可知，14：00前后风力最大，表明此时湖陆温差达到最大；上午9：00和下午18：00前后，湖陆风风力为零，风力最小，湖陆温差达到最小。结合前面分析可知，14：00前后主要吹湖风，且风力强劲，风携带的水汽最多。6时前后吹陆风，风由陆地吹向湖泊，风携带的水汽较少。故选A项。 (2024·江苏宿迁高一期末)在山区，山坡上的风向、风速经常随昼夜交替而发生明显的转换，称为“山谷风”。下图为湟水谷地某地段山谷风风向频数及风速日变化图。据此完成9～10题。 9．据图判断，湟水谷地谷风转为山风的时间是(　　) A．6：00 B．11：00 C．18：00 D．23：00 10．山谷风风速差异及其原因是(　　) A．山风大于谷风，夜间谷—坡温差大 B．山风大于谷风，白天谷—坡温差大 C．谷风大于山风，白天谷—坡温差大 D．谷风大于山风，夜间谷—坡温差大 9．D　10.C　解析：第9题，因谷地地形较封闭，因此山坡降温和升温均比山谷快，从而导致山坡与山谷之间出现冷热不均，降温时段，降温一定时间后山坡气温低于山谷气温，气流由山坡流向山谷形成山风，升温时段，升温一定时间后，山坡气温高于山谷气温，气流由山谷流向山坡形成谷风。读图可知，湟水谷地23时和11时盛行风向(出现频数较高的风向)明显出现转换，其中11时处于升温时期，应是山风转为谷风，23时处于降温时期，应是谷风转为山风，D项正确，A、B、C项错误。第10题，结合上一题分析可知，23时至次日11时的偏西风为山风，11时至23时的偏东风为谷风，读图可知，11时至23时的风速明显大于23时至次日11时的风速，即谷风大于山风，A、B项错误；山谷风环流属于热力环流，主要由冷热不均所致，两地温差越大，热力环流越强，水平风力越大，山风主要出现在夜间，谷风主要出现在白天，谷风大于山风，表明白天谷—坡温差更大，C项正确，D项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$