第2单元 第1节 第2课时 大气的运动（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中地理必修第一册（鲁教版2019）

第2课时　大气的运动 课程标准 核心素养 思维导图 运用示意图等，说明热力环流原理，并解释相关现象。 1．通过绘制热力环流图，理解大气热力环流的形成过程，运用综合思维，解释海陆风、山谷风、城市风等地理现象。 2．通过大气的水平运动的学习，理解大气运动的受力状况，能够在等压线图上判断风力的大小及风向，提高地理实践力。 3．能够利用热力环流原理解释污染企业布局方案、城市热岛的原因，实现人地协调发展。 一、热力环流 1．概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动最基本的形式。 2．形成过程 (1)A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。 (2)B、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地流向A地，高空空气从　 D处流向E、C处。 [点拨]　关于热力环流要注意以下几点 (1)图中高低气压是相对于同一水平面而言的。 (2)在垂直方向上，海拔越低，气压越高。 (3)要注意气压高低与近地面气温的关系 ①近地面，气压高处，气温低；气压低处，气温高。 ②高空：气压高处，对应的近地面气温高；气压低处，对应着近地面气温低。 (4)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有可能由低气压区流向高气压区。 (5)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。 二、大气的水平运动 1．水平气压梯度：水平方向上单位距离间的气压差。 2．水平气压梯度力 (1)含义：水平面上存在的气压梯度，促使大气由高压区流向低压区的力。 (2)水平气压梯度力的方向：垂直于等压线，并指向低压。 3．高空中的风和近地面的风 类型 受力 风向 图示(北半球) 高空中的风 水平气压梯度力和地转偏向力 与等压线平行 近地面的风 水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力 与等压线之间成一夹角 [点拨]　 (1)读图判断等压线图上的风向时，要注意区分近地面与高空：近地面要考虑摩擦力，风向与等压线斜交；高空一般不考虑摩擦力，风向与等压线平行；随着高度的增加，风向与等压线的夹角逐渐减小。如果没有告知等压线图是表示近地面还是高空时，可借助等压线气压值的大小确定：一般等压线气压值在1 000百帕左右为近地面，低于800百帕为高空。 (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。 读热力环流示意图，回答1～2题。 1．热力环流产生的根本原因是(　　) A．相邻地区存在气流升降运动 B．不同地区之间近地面存在冷热差异 C．同一等压面上存在气压差异 D．相邻地区的地面状况存在差异 2．图中①②③④处，气压最高的是(　　) A．①　　 B．②　　 C．③　　 D．④ 1．B　2.B　[第1题，热力环流是由不同地区间地面冷热不均引起的空气环流。由于冷热不均，垂直方向上产生大气运动，不同地区同一高度上的气压差异又产生水平方向上的大气运动。因此热力环流产生的根本原因是不同地区之间存在冷热差异。第2题，垂直方向上，近地面气压高于高空，②地空气下沉，而①地空气上升，所以②地比①地气压高。] 下图中箭头表示气流的运动方向，图中M点海拔为241米，N 点海拔为480米。读甲、乙两幅图，完成 3～4题。 3．图中气流运动体现的地理现象是(　　) A．海陆风　　 B．焚风　　 C．山谷风　　 D．季风 4．下列关于图中地理现象的描述，正确的是(　　) A．甲图发生在白天，乙图发生在夜晚 B．甲图发生在夜晚，乙图发生在白天 C．甲图发生在冬季，乙图发生在夏季 D．甲图发生在夏季，乙图发生在冬季 3．C　4.A　[第3题，甲图中气流由山谷吹向山顶，乙图中气流由山顶吹向山谷，属于山谷风。第4题，甲图为谷风，发生在白天；乙图为山风，发生在夜晚。] 下图为北半球近地面某气压场中的受力平衡的风向图。读图回答5～6题。 5．图中数字②代表的是(　　) A．水平气压梯度力　　 B．地转偏向力 C．摩擦力　　 D．近地面风向 6．关于水平气压梯度力的叙述正确的是(　　) A．方向始终与风向垂直　　 B．方向始终与风向相反 C．是形成风的直接原因　　 D．由低气压指向高气压 5．D　6.C　[第5题，图中数字②代表的是近地面风向，沿水平气压梯度力方向向右偏，D对。①是水平气压梯度力，与等压线垂直，A错。③是地转偏向力，与风向垂直，B错。④是摩擦力，与风向相反，C错。第6题，水平气压梯度力方向始终与等压线垂直，A错。摩擦力方向始终与风向相反，B错。水平气压梯度力是形成风的直接原因，C对。水平气压梯度力由高气压指向低气压，D错。] 探究点一　热力环流 阅读下列图文材料，探究下列问题。 材料　热力环流示意图。 (1)材料中近地面的ABC三点，哪处气温高，哪处气温低？ 提示　A点气温高，B、C两点气温低。 (2)材料中空气垂直运动对上图中三地近地面和高空气压有何影响？近地面和高空的等压面会发生怎样的弯曲？ 提示　A地空气上升，近地面气压变低，高空气压变高；B、C两地相反。表现在等压面图上，A地近地面等压面向下凸，高空向上凸，B、C两地相反。 (3)图中气流的方向是否都从高压流向低压？ 提示　不是，水平方向上气流从高压流向低压，垂直方向上却有可能从低压流向高压。 (4)气压高低与等压面的弯曲状况存在怎样的关系？ 提示　无论高空还是近地面，高压区等压面向高空弯曲，低压区等压面向地面弯曲。 (5)图中A处与D处的气压哪处高？为什么？ 提示　A处气压高于D处，因为在垂直方向上越靠近地面，气压越高。 1．热力环流 (1)热力环流的形成过程 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→形成热力环流。如下图所示： (2)理解热力环流的形成，关键抓住以下四点关系 ①温压关系 ②风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压。 ③垂直方向上气压的变化：垂直方向上，海拔越高，气压越低，海拔越低，气压越高。 ④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．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，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)城市风 ①成因分析——“城市热岛”的形成。 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下沉距离之外。 (2020·山东济宁高一期末)下图为某大型湖泊与周边地区的热力环流示意图。读图完成(1)～(2)题。 (1)甲乙丙丁中，气压最高的是(　　) A．甲　　 B．乙　　 C．丙　　 D．丁 (2)此时(　　) A．甲地为白天 B．丁地盛行陆风 C．甲地降水概率小 D．丁地气温最高 [素养解读]　解答本题需要学生具备良好的地理实践力和综合思维素养。根据热力环流过程原理，运用综合思维，结合湖泊与周边地区的实际热力状况差异进行分析。 解析　第(1)题，据图可知，甲、乙、丙、丁四地气压由高到低依次是丁、甲、乙、丙，故气压最高的是丁。第(2)题，此时近地面气流由湖泊流向陆地，因此为白天，吹湖风，A项正确，B项错误；甲地盛行上升气流，多阴雨天气，降水概率大，C项错误；近地面气温高于高空，且甲地盛行上升气流，因此甲地气温最高，D项错误。 答案　(1)D　(2)A 热力环流形成示意图的判读方法 (1)明确热力环流的形成过程 太阳辐射的差异→地面冷热不均→大气的垂直运动(热上升或冷下沉)→水平气压差异→水平运动(大气由高压区流向低压区即形成风)。 (2)知道气压变化及等压面弯曲 ①近地面冷却→空气收缩下沉→近地面空气密度增大，形成高气压→等压面凸向高处→对应高空形成低压→等压面凸向低处。 ②近地面受热→空气膨胀上升→近地面空气密度减小，形成低气压→等压面凸向低处→对应高空形成高压→等压面凸向高处。 (3)学会比较气压 ①近地面气压与高空气压形式相反，即当近地面是低压时，对应高空为高压；近地面是高压时，对应高空为低压。 ②对于同一海拔高度的不同地点而言，高气压区气压值高于低气压区气压值。 ③对于同一地点而言，不同高度上，气压总是随高度的增加而降低。高空无论是“高压”还是“低压”，其气压都不会比近地面的气压高。 诸葛亮于农历六月的一天，在上方谷设下伏兵，打算用火攻全歼司马懿的军队。然而正当火旺人困，司马懿全军行将覆灭之时，一场大雨不期而至，浇灭了诸葛亮的豪情壮志。 (1)(综合思维)结合所学“热力环流”知识，推测火烧上方谷失败的原因。 提示　盛夏时节，山谷中的空气温度比较高，谷中气流上升，形成谷风，再加上谷中大火，近地面空气受热膨胀上升，上升过程中不断冷却，易成云致雨。 (2)(地理实践力)女同学们想去海边照相，若想照出长发飘飘的感觉，她们应该选择什么时间？应该怎么站位呢？ 提示　选择白天的中午前后，面向大海(此时盛行海风)。 探究点二　大气的水平运动 阅读下列材料，探究以下问题。 材料一　某地风的形成示意图。 材料二　唐代诗人李白七言绝句《横江词》中“海神来过恶风回，浪打天门石壁开。浙江八月何如此，涛似连山喷雪来。”一般来说，海上风力往往比陆上大，俗语云“无风三尺浪”，就是形容海上风浪大的。 (1)根据材料一，判断图中a、c、d分别为影响风的哪个力？ 提示　a为水平气压梯度力，c为地转偏向力，d为摩擦力。 (2)此图为哪个半球风的形成示意图？此图表示近地面还是高空的风向图？说明判断理由。 提示　此图表示北半球近地面的风的形成示意图。判断理由：风向右偏，且风向与等压线斜交。 (3)比较图中A、B两地中风力大小，并说明理由。 提示　B地风力较A地大。因为B地等压线密集，水平气压梯度力大。 (4)分析海上风力一般比陆地上大的原因。 提示　海上摩擦力较陆地小。 1．三种不同受力情况对风向的影响比较 受力状况 风向 风压规律 图示 只受水平气压梯度力影响时 风向由高压指向低压且与等压线垂直 风的来向为高压 受水平气压梯度力与地转偏向力共同影响时 风向与等压线平行 在北半球背风而立，右边为高压，左边为低压；南半球反之 受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响时 风向与等压线成一个夹角 在北半球背风而立，左前方为低压，右后方为高压；南半球反之 2．风向的应用 (1)判断气压的大小：顺着风向，气压值越来越小。 (2)判断南、北半球：向右偏→北半球；向左偏→南半球。 (3)判断近地面和高空(高空忽略摩擦力)：风向与等压线的关系：成一夹角(或斜交)→近地面；平行→高空。 (4)判断高压和低压：观测者背风而立，北半球高压中心位于其右后方，南半球高压中心位于其左后方。 (2020·北京丰台区高一期中)读下面北半球某地近地面气压分布(单位：百帕)示意图，回答(1)～(2)题。 (1)四地中风力最大的是(　　) A．①　　 B．②　　 C．③　　 D．④ (2)④处的风向为(　　) A．东南风　　 B．东北风　　 C．西北风　　 D．西南风 [素养解读]　解答本题需要学生具备良好的地理实践力和综合思维素养。运用综合思维，结合图中等压线的疏密程度分析风力大小，判断风向。 解析　第(1)题，同一图中，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大。据图可知，③地等压线最为密集，风力最大。第(2)题，在水平方向上，空气垂直于等压线，由高压吹向低压，北半球向右偏。根据图示等压线分布，④处的风向为东北风。 答案　(1)C　(2)B 等压线图上风向及风力大小的判读方法 (1)风向的判断 第一步：画水平气压梯度力。其具体方法是在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压并且与等压线垂直，但并非一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力。 第二步：画风向。其具体方法是首先确定南、北半球，然后用左(南半球)右(北半球)手，面向水平气压梯度力的方向向右(北半球)或左(南半球)偏转30°～45°角(近地面风向可依此角度偏转，若为高空，则偏转90°，即与等压线平行)，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图所示(以北半球为例)。 (2)风力的判读 风力的大小取决于水平气压梯度力的大小，因此，等压线密集处——水平气压梯度力大——风力大。如下图，风力：A＞B＞C＞D。 穿堂风也叫过堂风，是气象学中一种空气流动的现象，是流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风。下图为我国西南山区的传统民居景观图和该民居穿堂风示意图。 (1)(综合思维)结合所学知识，试解释穿堂风的原理。 提示　白天庭院石质地面升温快，气温高，气流上升；屋后树林升温慢，气温低，气流下沉，近地面风由屋后流向屋前，形成穿堂风。 (2)(地理实践力) 非洲草原犬鼠(土拨鼠)白天活动，擅长挖掘洞穴。其洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆(如下图)，生物学家很长时间不清楚其中的原因。请借助“穿堂风”的地理原理进行解释。 提示　两个洞口形状不同，决定了洞穴中空气流动方向。吹过平坦表面(左侧洞口)的风运动速度小，压强大，因此，地面上的风易吹进左边犬鼠的洞穴，给犬鼠带去习习凉风；吹过隆起表面的风(右侧洞口)流速大，压强小，风从右侧洞口流出。 等压面图的判读 1．判断气压大小 (1)由于大气密度随高度增加而降低，不同高度的大气所承担的空气柱高度不同，导致在垂直方向上随着高度增加气压降低。如图，PA>PC，PB>PD。 (2)因地面冷热不均，导致同一水平面上出现气压差异，进而等压面发生弯曲；同一水平面上，等压面上凸处气压高，下凹处气压低。如图，PC>PD，PB>PA。 (3)同一垂直方向上，近地面和高空的气压类型相反，若近地面为高压，则高空为低压。 2．判断下垫面的性质 (1)判断陆地与海洋(湖泊)：夏季，等压面下凹处为陆地，上凸处为海洋(湖泊)；冬季，等压面下凹处为海洋(湖泊)，上凸处为陆地。 (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：等压面下凹处为城区，上凸处为郊区。 3．判断近地面天气状况和气温日较差大小 等压面下凹处，多阴雨天气，气温日较差较小，如上图中甲地；等压面上凸处，多晴朗天气，气温日较差较大，如上图中乙地。 读北半球某地近地面与高空气压状况(热力原因形成)示意图，回答(1)～(2)题。 (1)关于图示甲、乙、丙、丁四地的说法，正确的是(　　) A．气温：甲＞乙＞丁＞丙 B．海拔：丙＞丁＞甲＞乙 C．空气密度：乙＞甲＞丁＞丙 D．气压：甲＞乙＞丙＞丁 (2)此时，图中M地吹(　　) A．东北风　　　 B．东南风 C．西北风　　 D．西南风 [读图指导] (1)D　(2)A　[第(1)题，在近地面附近乙地的等压面向下弯曲，说明其为低压，气温较高，空气密度较小；甲地的等压面向上凸起，说明是高压，气温较低，空气密度较大。同理可判断出在高空的同一高度，丙地的气压较高，丁地的气压较低。第(2)题，在近地面，M地的水平气压梯度力由甲指向乙，在地转偏向力的作用下形成东北风(要注意图中的指向标)。] 读某地高空等压面示意图，完成(1)～(2)题。 (1)关于图中a、b、c、d四点气压的比较，正确的是(　　) A．Pa＜Pb　　 B．Pa＝Pc C．Pb＝Pd　　 D．Pd<Pc (2)关于图中甲、乙两地的比较(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．②④ C．②③　　 D．①④ (1)C　(2)D　[第(1)题，读图可知，b点海拔高于a点，故Pa＞Pb；c点海拔高于d点，故Pd＞Pc；b、d两点位于同一等压面上，气压相等；Pa＞Pc。第(2)题，结合上题分析可知，Pa＞Pc，近地面气压分布和高空气压分布相反，故P甲＜P乙；近地面受冷形成高压，受热形成低压，故T甲＞T乙。] 教材P31～32　活动 提示　第1题，如下表。 近地面温度 近地面气压 空气垂直运动方向 高空气压 近地面气流 高 低 膨胀上升 高 由周边流入 低 高 收缩下沉 低 由中心辐散 第2题，海洋与陆地比热容不同，海洋比热容大，增温慢、降温慢；陆地比热容小，增温快、降温快。白天陆地受热增温快，暖空气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成低压，高空空气密度增加，形成高压。白天海上增温慢，冷空气收缩下沉，近地面空气密度增加，形成高压，高空空气密度减少，形成低压。这样在近地面风由海洋吹向陆地，称为海风。高空风则由陆地吹向海洋。 夜晚陆地降温快，冷空气下沉，近地面形成高压，高空形成低压。夜晚海上降温慢，暖空气膨胀上升，近地面形成低压，高空形成高压。这样近地面风从陆地吹向海洋，称为陆风。高空则相反。 第3题，热岛效应的原因：①城市中心区工业生产、交通工具以及居民生活释放了大量的人为热。②城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面、各种建筑墙面等，这些人工构筑物热容量小，它们比自然下垫面(绿地、水面等)升温快。③城市中的绿地、森林、水体等大面积减少，缓解热岛效应的能力被削弱。④城市中人类活动排放了大量的温室气体，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。 城郊之间近地面空气流动：空气由郊区流向城市。 城郊之间热力环流图如下所示： 教材P33　活动 提示　第1题，风向与等压线垂直且由高压指向低压。 第2题，风向与等压线的关系：图2－1－13风向与等压线平行，图2－1－14风向与等压线斜交。 风向不同的原因：图2－1－13代表北半球高空，图2－1－14代表北半球近地面。在高空，风不受地面摩擦力的影响，风向主要取决于水平气压梯度力和地转偏向力。在近地面，风向是在水平气压梯度力、地转偏向力和地面摩擦力的共同作用下形成的。 第3题，分析略。画图如下。 学科网（北京）股份有限公司 $$