内容正文:
2019
新课标人教版
第二章 地球上的大气
第二节 大气的受热过程和大气的运动3
第三课时 大气的水平运动—风
第2课时 大气热力环流
1.运用示意图解释风的形成,理解水平气压梯度力、地转偏向力及摩擦力对风向和风速的影响。
2.运用综合所学能在等压线上图中判断风的方向和大小。
课程标准
学习目标
运用热力环流示意图说明热力环流原理,并解释相关地理现象。
导入新课
清代黄叔璥在《台海使槎录》中,记述了台湾海峡两岸的风向差异:“内地之风,早西晚东,惟台地早东风,午西风....四时皆然。”这里的“内地”指福建,“台地”指台湾。
图2.8 《台海使槎录》初刻本
为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢?
温故知新
【课前提问】热力环流的形成原因及过程?
近地面
冷热不均
大气的
垂直运动
大气的
水平运动
同一水平面
气压差
(根本原因)
热力环流
风
形成风的直接原因是( ),
根本原因是地面的( )
同一水平面有气压差
冷热不均
一、影响风的三个力
形成风的三个力
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
【问题探究】:比较影响风的三种作用力的方向,以及其对风向、风速的影响。
一、影响风的三个力
等压面
等压面
等压线
等压面与等压线
一、影响风的三个力
在水平气压梯度力作用下的风向
若没有其他外力的作用,风向应与水平
气压梯度力的方向一致,即:风向垂直于等压线,指向低压
对风速的影响
水平气压梯度力越大,风速(风力)越大
1.水平气压梯度力
垂直于等压线,由高压指向低压
---形成风的直接原因
方向:
对风向的影响:
对风速的影响:
水平气压梯度力越大,风速(风力)越大
一、影响风的三个力
2.地转偏向力
对风向的影响:
使风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向
方向:始终和风向垂直
对风速的影响:
原运动方向
偏转的方向
不影响风速
北半球:向右偏转;南半球:向左偏转
赤道:不偏转;纬度越高偏转力越大。
高空风
读图2.15回答以下问题
1.影响高空风的力:
3.说出高空风的最终风向与等压线关系。
水平气压梯度力、地转偏向力
平行
2.观察地转偏向力与风力的关系?
地转偏向力与风向始终垂直
以北半球为例说明高空风的形成过程
地转偏向力
风向
地转偏向力
492
494
496
498
500
(hPa)
水平气压梯度力
一、影响风的三个力
【读图思考】对比两幅图,说出有和无地转偏向力影响时,风向的差异?
北半球高空
空气初始运动只受一个了力的影响:水平气压梯度力,风向与水平气压梯度力的方向一致,与等压线垂直且由高压吹向低压;受地转偏向力的影响,风向开始发生偏转,北半球高空的风向右偏转90°,最终风向和等压线平行。
风的形成
【例题】如右图所示,一架飞机在北半球自东向西飞行,判断顺风飞行还是逆风飞行 ?
逆风飞行
一、影响风的三个力
3.摩擦力
方向:
对风向的影响:
对风速的影响:
摩擦力与风向相反
在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力
的共同作用下,风向与等压线斜交
北半球近地面的风
摩擦力使风速变小
一、影响风的三个力
【读图思考】对比下面两幅图,说明近地面的风向和高空的风向为何不同?
北半球近地面
北半球高空
高空风主要受两个力影响。高空风向在水平气压梯度力方向的基础上,受地转偏向力影响,北半球右偏、南半球左偏,最终与等压线平行;近地面大气密度较大,且下垫面较复杂,摩擦力较大,所以近地面风受三个力影响。近地面风向在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下,最终斜穿等压线。
想一想 摩擦力大小对风向和等压线夹角有何影响?随着海拔的升高,风向与等压线的夹角如何变化?
摩擦力越大,风向与等压线夹角越大。随着海拔的升高,摩擦力减小,风向与等压线夹角越来越小。
一、影响风的三个力
风的受力
状况与风向
北半球(高空)
北半球(近地面)
受力
风向
受力
风向
与等压线
平行
F1和F2
共同影响
F1 F2和F3
共同影响
与等压线
成一夹角
F1(水平气压梯度力)
F2(地转偏向力)
F3(摩擦力)
二、风向的绘制
1.“左右手法则”确定风向:
北半球 用右手,南半球用左手,具体方法是:伸出右(左)手,手心向上,让四指指向水平气压梯度力的方向,拇指指向就是气流偏转方向,即风向。
二、风向的绘制
2.等压线图中风向的绘制
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30°~45°(高空风则偏转90°),画出实线箭头,即为经过该点的风向。如图所示(北半球):
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虚线箭头(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。
练一练:以北半球为例,请画出下列各点的风向
1010
1000
975
980
北半球近地面 单位:hPa
二、风向的绘制
案例分析:
材料:清代黄叔璥在《台海使槎录》中,记述了台湾海峡两岸的风向差异:“内地(福建)之风,早西晚(傍晚)东,惟台地(台湾)早东风,午西风……四时皆然。”
(1)“内地之风,早西晚东”,福建早晨吹西风傍晚吹东风的原因是什么?
福建和台湾海峡之间由于海陆热力性质差异,早晨福建气温较低,形成高气压,台湾海峡气温相对较高,形成低气压,风由福建吹向台湾海峡,为西风。傍晚则相反。
案例分析:
材料:清代黄叔璥在《台海使槎录》中,记述了台湾海峡两岸的风向差异:“内地(福建)之风,早西晚(傍晚)东,惟台地(台湾)早东风,午西风……四时皆然。”
(2)“台地早东风,午西风”,台湾早晨吹东风中午吹西风的原因是什么?
台湾和台湾海峡之间由于海陆热力性质差异,早晨台湾气温较低,形成高气压,台湾海峡气温相对较高,形成低气压,风由台湾吹向台湾海峡,为东风。中午则相反。
案例分析:
材料:清代黄叔璥在《台海使槎录》中,记述了台湾海峡两岸的风向差异:“内地(福建)之风,早西晚(傍晚)东,惟台地(台湾)早东风,午西风……四时皆然。”
(3)为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢?
由于台湾海续位于福建和台湾之间,在福建与台湾海峡、台湾海峡与台湾之间形成了两个不同的热力环流,导致台湾海峡两岸风向日变化相反。
活动:根据等压线确定风向和风速
1.比较甲、乙两地的气压梯 度大小,并说明理由。
2.比较甲、乙两地风速的大小,并说明理由。
3.在图上画出甲、乙两地的风向。
甲>乙,因为甲地的等压线密集,乙地的等压线稀疏。
甲>乙,因为与乙地比较甲地的水平气压梯度大,水平气压梯度力大,风速大。
西北风
偏东风
影响因素 具体作用
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
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、高原地势平坦开阔,阻挡作用弱,风力大;海面上风力大
植被多少 冬季植被少,风力大
地形因素 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,风力大
能力提升:影响风力大小的因素
课堂练习
下图为北半球中纬度沿海某地一天中某时等压面图(相邻两个等压面气压差相等)。据此回答下列问题。
②>①>③>④
(1)画出图中热力环流的大气运动方向。
(2) ①②③④四地气压由高的低的顺序是( );
(3) ①②③④四地气温由高的低的顺序是( )。
①>②>③>④
课堂练习
下图为北半球中纬度沿海某地一天中某时等压面图(相邻两个等压面气压差相等)。据此回答下列问题。
(4)比较M、N两地此时的风力大小,说出判断的依据。
M地风力大于N地。依据:M地等压面分布比N地等压面分布密集,水平气压梯度力大;M地距离地面远,受地面摩擦力小。
本课结束,谢谢观看
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