2025届高考一轮复习-热力环流 课件

地球上的大气 ——热力环流 2025届高考一轮复习 一、课标要求 课标要求 学科素养要求 水平3 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。 人地协调观：能结合大气基本原理，认识大气景观，理解大气运动对人类活动的具体影响，理解人地和谐的重要性，形成因地制宜的观念。 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 一个月黑风高的夜晚，海边的度假小屋于晚上11时许发生一起谋杀案。警察根据线索很快抓住两个嫌疑犯甲和乙。警察询问他们案发当晚两个人在哪里，甲说：“当晚我在海边漫步，明月当空，和风迎面吹来，让我觉得心旷神怡，整个晚上我都在吹海风，大概在晚上11点30分左右折返度假村别墅。”乙说：“我站在沙滩上望着大海想心事，感觉凉风从后背袭来，阴风阵阵，确实让人害怕，所以11点左右我就回了度假村，心理总是有些不详的预感。” 谁在说谎？谁才是真正的凶手？ 晚上吹陆风 热力环流 基本原理：热力环流的形成过程 受热 冷却 高压 低压 受热 高压 低压 高压 A B C D E F 低压 冷热 不均 空气垂直运动 水平方向气压差 空气水平运动 形成环流 冷热 不均 尽量找到一个画图的区域 4 三、知识结构 热力环流 大气受热过程 地面冷热不均 大气垂直运动 大气水平运动 受热膨胀上升 受冷收缩下沉 高空： 高压 低压 近地面： 低压 高压 水平气压差 高空风 近地面风 大气运动 太阳辐射空间差异 大气环流 三圈环流 季风环流 局地环流 5 考点1：热力环流的形成 博斯腾湖位于我国天山南麓，是我国最大的内陆淡水湖，湖区水位季节变化较大。新疆博湖县某中学地理研学小组对博斯腾湖周边的湖陆风现象进行观测研究，根据测得的风向、风速数据，他们发现湖滨地区湖陆风比较显著（湖陆风是一种存在明显日变化的地方性天气现象），并且存在明显的季节差异。 问题1： 不考虑下垫面的差异，在图1中，用虚线画出湖滨地区垂直方向上等压面分布状况。 近地面 高空 （低） 气 压 （高） 750hPa 500hPa 1000hPa 750hPa 500hPa 1000hPa ①理想状况：等压面基本与地面平行，气压随海拔升高而降低。（三维空间图如下） 简化垂直剖面图如下： 海拔/m 气压/Pa 海拔/m 气压/Pa 【方法点拨】 热力环流的形成过程示意图 博斯腾湖位于我国天山南麓，是我国最大的内陆淡水湖，湖区水位季节变化较大。新疆博湖县某中学地理研学小组对博斯腾湖周边的湖陆风现象进行观测研究，根据测得的风向、风速数据，他们发现湖滨地区湖陆风比较显著（湖陆风是一种存在明显日变化的地方性天气现象），并且存在明显的季节差异。 问题2：据研学小组同学们观测所得，陆地和湖泊近地面气温存在明显的差异，请从大气受热过程的原理解释原因。 太阳辐射 （比热容小，升温快） 辐射热量多，近地面气温高 （比热容大，升温慢） 辐射热量少，近地面气温低 考点1：热力环流的形成 材料2：2020年新疆博湖县某中学地理研学小组对博斯腾湖周边的湖陆风现象进行考察研究。根据他们测得的博斯腾湖风向、风速资料，他们发现湖区内湖陆风现象较显著(湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期地方性天气现象)，并且湖陆风存在季节变化，冬季风力较夏季弱（如右下图所示）。 情境探究：“湖陆风” 2.博斯腾湖的湖陆风白天和夜晚的风向分别是怎样的？（请用箭头标出大气运动的方向并解释其形成过程） 2.博斯腾湖的湖陆风白天和夜晚的风向分别是怎样的？（请用箭头标出大气运动的方向并解释其形成过程） 情境探究：“湖陆风” 湖陆风的成因： 湖陆热力性质的差异 陆风 湖风 博斯腾湖位于我国天山南麓，是我国最大的内陆淡水湖，湖区水位季节变化较大。新疆博湖县某中学地理研学小组对博斯腾湖周边的湖陆风现象进行观测研究，根据测得的风向、风速数据，他们发现湖滨地区湖陆风比较显著（湖陆风是一种存在明显日变化的地方性天气现象），并且存在明显的季节差异。 问题3：根据下垫面热力差异，请用实线在图1中画出湖滨地区垂直方向上等压面实际状况，并画出近地面的风向，以白天为例。 近地面 高空 风向 考点1：热力环流的形成 高压 低压 高空气压：A<500<B 近地面气压：C>1000>D 高气压 低气压 1000hPa ②实际状况：地面冷热不均，空气发生垂直运动（热胀冷缩），理想的等压面会变形，同一水平面出现气压差异。 气流水平运动 【方法点拨】 热力环流的形成过程示意图 海拔/m 气压/Pa 等高面 等压面A B C 1.等压面判读方法： ①基本原理：气压随海拔升高而降低 ②B、C在同一水平高度，但与等压面A的相对高度不同，B海拔低于等压面A，B的气压高于A，C则相反，因而三地气压大小：B>A>C，根据等压面“凸高凹低” 判断气压高低。 2. 判断下垫面性质： ①陆地与水体——冬、夏季近地面等压面变化 ②裸地与绿地 ③城区和郊区 3.判断近地面天气状况和气温日较差大小等。 【延伸】等温面的判读（右图） ①以对流层为例，一般随海拔升高气温降低 ②等温面下凹地区，气温较同高度其他地区低。 ③夏季，陆地表温高于纬度海洋，陆地表面气温等温面向上凸，同纬度海洋等温面向下凹。 甲（热） 乙（冷） 地面 20℃ 19℃ 18℃ 【方法点拨】 大本P57 1.凸高凹低 高压 低压 2.垂直方向上高低压相反 低压 高压 3.垂直方向上海拔升高， 气压降低。 典例一 （2019，浙江卷）下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）。完成下列各题。 1．若该地位于我国西北沙漠地区,则其成因和空气垂直运动正确的是（   ） A．动力辐合上升 B．热力辐合上升 C．动力下沉辅散 D．热力下沉辐散 2．易形成这种大气物理状况的是（   ） A．夏季白天的内陆湖面 B．冬季晴朗夜晚的谷底 C．夏季晴朗白天的郊区 D．冬季暖流流经的海面 等温面 等压面 根据等压线凸高凹低规律，该处为低压 等温线凸低为高温区，该处比周围地区热 C处为低气压 海拔升高，气压降低 沙漠地表升温快，图示C处为低压高温 迁移训练一 一般情况下空气的密度与气温，空气中的水汽含量呈负相关。下图示意北半球中纬某区域的地形和8时气温状况剖面，高空自西向东的气流速均20千米/时。据此完成下列各题。 3．此时甲乙丙三地的大气垂直状况相比较（ ） A．甲地比乙地稳定 B．乙地对流最旺盛 C．乙地比丙地稳定 D．丙地最稳定 4．正午前后（ ） A．甲地气温上升最快 B．乙地可能出现强对流天气 C．丙地刮起东北风 D．甲地出现强劲的偏南风 海拔升高，气温降低 等温面较稀疏，变化小 等温面密集，变化大 乙地有湖泊—— 水汽足，空气密度小； 丙地较干燥—— 空气密度大，较稳定 垂直温差大——对流强+水汽 高空气流东移，甲乙相差约80千米，按时速，约4小时后，甲上空气流移至乙上空——垂直温差大——强对流 考点2：热力环流的常见形式 博斯腾湖位于我国天山南麓，是我国最大的内陆淡水湖，湖区水位季节变化较大。新疆博湖县某中学地理研学小组对博斯腾湖周边的湖陆风现象进行观测研究，根据测得的风向、风速数据，他们发现湖滨地区湖陆风比较显著（湖陆风是一种存在明显日变化的地方性天气现象），并且存在明显的季节差异。 问题4：湖滨地区湖陆风季节变化明显，不考虑背景风影响，判断湖风最弱的季节，从热力性质角度分析原因。 陆风风速小，变化小 湖风风速大，变化大 湖面结冰 水位下降 湖面变小 湖陆 温差减小 热力性质差异减少 水平气压差减少 湖风冬季最弱 考点2：热力环流的常见形式 博斯腾湖位于我国天山南麓，是我国最大的内陆淡水湖，湖区水位季节变化较大。新疆博湖县某中学地理研学小组对博斯腾湖周边的湖陆风现象进行观测研究，根据测得的风向、风速数据，他们发现湖滨地区湖陆风比较显著（湖陆风是一种存在明显日变化的地方性天气现象），并且存在明显的季节差异。 问题5：近年来湖滨地区城镇规模有所扩大，判断其对陆风产生的影响，并说明理由。 城市 陆风 城市热岛 郊区风 减弱 夜间 热岛效应显著 城市规模扩大 陆风 郊区风 风向相反 减弱 思维导图小结 本组问题的核心：热力环流形成的根本原因是地面受热不均。 冷热 不均 空气垂直运动 水平方向气压差 空气水平运动 形成环流 热力环流的过程 空气垂直运动 空气水平运动 取决于 纬度位置 太阳高度角 昼夜长短 下垫面 海陆分布 水域、植被 裸地等分布 地形 洋流 人类活动 大气环流 影响与应用： 海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温较低，空气较湿润，海边适合避暑。 海陆风：由于海陆热力性质差异，导致滨海地区近地面风向的日变化。湖陆风、冬夏季风同此原理 比热容差异——海洋升或降温均慢； 陆地升或降温均快。 考点2：热力环流的常见形式 小组讨论（4min）：运用热力环流原理分析山风和谷风的形成过程。 白天，山顶与同高度大气相比，升温快，山顶上形成上升气流，谷地气流沿山坡爬升补充，形成谷风 晚上，山顶与同高度大气相比，降温快，山顶上形成下沉气流，该气流沿山坡下滑，形成山风。 提示：山坡与山谷的热力差异如下： 山坡与山谷上同海拔高度大气比较： 山坡升、降温均快； 山谷上空同海拔高度大气升、降温较慢。 山谷风：由于山坡的热力变化，导致其与山谷上同海拔高度大气温度差异，形成山谷地区近地面风向的昼夜变化。山谷盆地雨雾天气、多夜雨，如巴山夜雨、拉萨夜雨等。 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，因而山谷地区不宜布局有污染的工业。山坡由于逆温层存在，农作物反而不容易出现冻害。 考点2：热力环流的常见形式 （2022 广东卷）汞是一种易挥发的重金属元素，大气汞主要以气态形式存在。南岭周边省区是我国重要的有色金属冶炼企业分布区。在南岭国家森林公园某山顶附近监测得知，该地大气汞含量日变化明显，最高值在午后出现;秋冬季比夏春季大气汞含量高且变幅大。 5. 导致该地大气汞含量在午后出现最高值的原因是午后（   ） ①对流雨多发 ②谷风环流较强 ③植被蒸腾较弱 ④地面蒸发旺盛 A. ①②   B. ①③   C. ②④   D. ③④ 6. 该地秋冬季比夏春季大气汞含量变幅大，原因可能是秋冬季（   ） A. 土壤汞排放量更多 B. 南下冷空气更频繁 C. 准静止锋更加强盛 D. 植被的覆盖度更低 C B 秋冬季冷空气频繁南下，气温变化幅度增大，导致有色金属冶炼企业加工过程中汞的蒸发变化幅度大 （2022，湖南卷）某研究小组调查发现，在金沙江部分干热河谷的缓坡上发育着一定厚度的黄土状物质，其下部及附近谷底广布古堰塞湖沉积物（如下图）。在冬春季，常见谷风裹挟着尘土从谷底吹向谷坡。即将建成的白鹤滩水电站位于金沙江下游。 8.分析金沙江干热河谷段冬春季谷风势力强的原因。 冬春季节晴天多，山谷和山坡热力性质差异显著，山谷风环流更典型； 冬春季节山坡地表干燥，植被稀疏，升温更快； 冬春季节水位低，裸露坡面范围大，谷风作用强。 指令词 区域、时间限定词 解题方向 谷风强 动力条件——水平气压差 阻力条件 大尺度环流干扰少 下垫面状况 太阳辐射大 温差大 迁移训练二 干热河谷 冬春季 多晴天 植被稀疏 枯水期水位低 城市与郊区的热力环流：由于城市气温高于郊区，形成热岛效应，近地面气流从郊区吹向市区。城市昼夜气温都比郊区高，夜间郊区降温，城市热岛效应更显著。 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，绿化带可对进入城市的气流净化，而将卫星城或污染较重的工厂布置在下沉距离之外。 考点2：热力环流的常见形式 【方法点拨】 热力环流 全球尺度：三圈环流 区域尺度：季风环流 较小区域尺度：地方性环流 海陆风 山谷风 城郊风 背景大气环流 某一下垫面因素或多个因素叠加 影响大小有差异 风力强弱风向变化 请你列举热力环流的其他例子，并说明其与生产和生活的关系。 山谷风：拉萨夜雨对旅游、农业的影响；“巴山夜雨”与农业等 城市风：工厂选址与城市风之间的关系。 海陆风：减小温差，打造宜居环境。 拓展探究 伊朗古城亚兹德古老的“风塔”是建筑物中用来通风降温的建构。风塔高过屋顶的部分四面镂空，悬空连接到室内大厅(如下左图)塔下中央建有一个水池(如下右图)。据此完成下列问题。 1. “风塔”顶部四面镂空的主要目的是(  ) A. 便于室外空气流入    B. 便于采光 C. 便于室内热量散发    D. 便于室内空气流出 2. 室内大厅的空气运动(  ) A. 从四周流向水池    B. 中央为上升气流 C. 从水池流向四周    D. 四周为上升气流 A C 镂空风塔 室内水池 室外 拓展练习 29 下图1示意我国某地传统村落的梳式布局方式，图2示意该村落的剖面。某校师生暑期研学时，发现该地天气炎热，村落中宅院与巷道排列规整，能够较好地通风散热。在图2中画出夏季晴天午后微风环境下的局地环流，并分别说明绘制理由。 池塘对热风具有冷却作用。为了通风散热，池塘应位于宅院上风向，且风向应与巷道平行。 夏季晴天午后宅院温度较高，气流上升； 池塘、林地温度较低，气流下沉，分别与宅院形成热力环流。 热力环流 理论拓展 热力环流冷热不均引起的，从冷吹向热；一般温差越大越显著，风力就越大。冷热不均引起的还有冰川风、布拉风、湖陆风等 布拉风：从山地或高原经低矮狭隘通道向下倾泻的寒冷而干燥的暴风。 冰川风：冰川表面上空气温度比谷中同高度空气温度低，冷而重的空气在冰川上形成沿冰川向下坡方向流动的风。 布拉风是一种从山地或高原经过低矮隘道向温暖沿海地区倾落的地方性大气运动形式,它所经之处会带来严重灾害。下图为欧洲东南部局部简图。 1.图中甲、乙、丙、丁四地中,最可能出现布拉风的是( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 2. 该地区布拉风带来的主要灾害是（ ） A. 狂风，暴雨 B. 冰冻、风灾 C. 干热风、旱灾 D. 滑波、泥石流 A B 根据上题分析可知，发源于山地的冷空气向温暖的沿海地区倾落，会给所经地区带来大幅度降温（注意材料信息“低矮隘道”，其倾落的高差不是很大，焚风效应不明显），可能带来冰冻、风灾等灾害，B正确，C错；冷空气从高处向下运动，降雨少，不会导致滑坡和泥石流，AD错。故选B。 布拉风是一种从山地或高原经过低矮隘道向温暖沿海地区倾落的地方性大气运动形式,它所经之处会带来严重灾害。下图为欧洲东南部局部简图。 3.下列时间段中易于布拉风形成的是( ) A.夏季的白天 B.夏季的夜晚 C.冬季的白天 D.冬季的夜晚 D 冬季的夜晚，山地或高原地区降温幅度大，气压高，冷空气发育；而温暖的海洋降温慢，气温较为温暖，气压较低，此时水平气压梯度大，最有利于布拉风的形成。 冰川风？ 小本P401 5 冰川风也称冰河风，是一种下降风，是指在冰川地区沿着高山冰川表面向下吹的风。风速每秒可达3米到10米（7级风左右）。 为什么冰川表面（A点）气温会比谷中同高度（B点）气温更低呢？主要有三个原因： ① 冰川反射率大 冰川表面对太阳辐射的反射率高，冰面吸收的太阳辐射少，所以冰面温度低，靠近冰面的空气温度也较低。（大气的直接热源主要是地面） ② 冰雪融化吸热 如果温度达到0℃以上，冰雪融化会吸热，也会降低冰面附近的空气温度。 ③ 可能存在地形逆温 如下图，如果出现了“地形逆温”，会使谷地上方（B点）气温较高。谷地中由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现“下冷上热”逆温现象。 冰川风的影响因素？ 冰川冷？山谷热？ 冰川风的存在，会削弱谷风的势力、缩短谷风的时间； 会加强山风的势力、延长山风的时间。 且冰川风势力越强，对山谷风的影响也就越显著。 $$