内容正文:
null学习任务
运用示意图,说明风的形成及其受力状况,判读等压线图;
运用示意图,说明气压带的形成与分布特征;
运用示意图,说明风带的形成与分布特征;
运用等压线分布图和实例,说明海陆分布对气压带、风带的影响。
▷ 学习目标
1.5 运用示意图,说明气压带、风带的分布,并分析气压带、风带对气候形成的作用,以及气候对自然地理景观形成的影响。
▷ 课标要求
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3.1 气压带、风带的形成与移动
第三章 大气的运动
2
(一)大气的水平运动:山谷-平原风为何存在“偏”向?
北京气象台的天气预报中,常有“白天风向北转南,夜间风向南转北”的语句,即存在风向昼夜相反的变化。
▷ 华北地形和北京风场变化
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知识回顾:大气垂直运动和水平运动形成了热力环流
热力环流
地区间
冷热不均
大气
垂直运动
同一水平面上
存在气压差异
大气
水平运动
太阳辐射
气压梯度
单位距离间的气压差
水平气压梯度力
风
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气压梯度与风速
风力的大小与单位距离间的气压差成正比
▷某日8时亚洲部分地区海平面气压形势图
气压梯度
— 单位距离间的气压差
同一等压线图,等压线密集,
气压梯度力大,风速大;
反之,气压梯度力小,风速小。
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风的作用力
水平气压梯度力
—— 原动力,垂直于等压线,指向低压
摩擦力
—— 阻力,方向与风向相反
—— 影响因素:
地面粗糙度
地转偏向力
海上的风力往往比陆地上大
高空的风力往往大于近地面
、空气密度
—— 只改变风向,不改变风速
—— 垂直于风向(南左北右)
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北半球高空的俯视图
等压线
水平面
水平气压梯度力
垂直于等压线,高压指向低压
(形成风的直接原因)
500 498 496 494 492 490 气压/hPa
如果没有其他外力的作用,风向应该与水平气压梯度力的方向一致
在风形成的瞬间,马上受到地转偏向力的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向
地转偏向力
垂直运动方向/风向,北右南左
(只改变风向,不改变风速)
风向
高空的摩擦力忽略不计
页码:
北半球高空的俯视图
如果没有其他外力的作用,风向应该与水平气压梯度力的方向一致
在风形成的瞬间,马上受到地转偏向力的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向
水平气压梯度力
垂直于等压线,高压指向低压
(形成风的直接原因)
地转偏向力
垂直运动方向/风向,北右南左
(只改变风向,不改变风速)
风向
高空的摩擦力忽略不计
500 498 496 494 492 490 气压/hPa
页码:
北半球高空的俯视图
如果没有其他外力的作用,风向应该与水平气压梯度力的方向一致
在风形成的瞬间,马上受到地转偏向力的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向
合力为0
水平气压梯度力
垂直于等压线,高压指向低压
(形成风的直接原因)
地转偏向力
垂直运动方向/风向,北右南左
(只改变风向,不改变风速)
风向
高空的摩擦力忽略不计
风向与等压线平行
500 498 496 494 492 490 气压/hPa
等压线越密,水平气压梯度力越大,风速越大
页码:
北半球近地面的俯视图
1010 1008 1006 1004 1002 1000 气压/hPa
如果没有其他外力的作用,风向应该与水平气压梯度力的方向一致
在风形成的瞬间,马上受到地转偏向力的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向
水平气压梯度力
垂直于等压线,高压指向低压
(形成风的直接原因)
地转偏向力
垂直运动方向/风向,北右南左
(只改变风向,不改变风速)
风向
高空的摩擦力忽略不计
北半球高空的俯视图
摩擦力
与运动方向/风向相反
页码:
北半球近地面的俯视图
1010 1008 1006 1004 1002 1000 气压/hPa
如果没有其他外力的作用,风向应该与水平气压梯度力的方向一致
在风形成的瞬间,马上受到地转偏向力的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向
水平气压梯度力
垂直于等压线,高压指向低压
(形成风的直接原因)
地转偏向力
垂直运动方向/风向,北右南左
(只改变风向,不改变风速)
风向
摩擦力
与运动方向/风向相反
三个力
合力为0
风向与等压线斜交
摩擦力小,风向与等压线的夹角小;反之,夹角大
页码:
练习:在下图画出甲、乙两地的风向
第一步,画虚线箭头表示水平气压梯度力的方向。
垂直于等压线(或切线),指向低压,但并不一定指向低压中心。
第二步,画实线箭头表示风向。
近地面:风向与等压线斜交,即相对水平气压梯度力的方向偏转约30°~45°(北半球右偏,南半球左偏)。
高空:风向与等压线平行,即垂直于水平气压梯度力(南左北右)。
西北风
东南风
▷ 北半球某地近地面等压线
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A
B
C
第一步,画虚线箭头表示水平气压梯度力的方向。
垂直于等压线(或切线),指向低压,但并不一定指向低压中心。
第二步,画实线箭头表示风向。
近地面:风向与等压线斜交,即相对水平气压梯度力的方向偏转约30°~45°(北半球右偏,南半球左偏)。
高空:风向与等压线平行,即垂直于水平气压梯度力(南左北右)。
▷ 北半球某地近地面等压线
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小结:大气水平运动的三种模式
F梯
F梯+F偏
F梯+F偏+f摩擦
低
高
理论风向
高空风向
近地面风向
与等压线斜交
与等压线平行
与等压线垂直
等压线
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(二)气压带、风带的形成与分布:马纬度附近海面为何经常无风?
哥伦布发现新大陆后,欧洲的商船来往于欧洲、非洲、美洲之间。但是在南、北纬30°附近的海面上经常无风,这可苦坏了古代的航海家和商人们,马匹因为缺少草料而死去,只好抛入大海给鱼吃。人们因此给这个令人苦恼的无风带起了一个非常古怪的名字——“马纬度”。
▷马纬度漫画
页码:1
以北半球为例,假设地球不自转,不公转,地表性质均一
单圈环流
0o
90o N
页码:
6
2
1
?
1、从赤道高空流出的气流2能不能一直到达极地上空?为什么?
不能。理由:高空气流的流动除了受水平气压梯度力的作用,
还受到地转偏向力的影响。
近地面
高
空
0o
90o N
7
页码:
6
2
30oN
1
3
4
5
2、从赤道高空流出的气流2将偏转成什么风?为什么?
西风。理由:在地转偏向力的作用下向右偏,高空中摩擦力忽略不计。
近地面
高
空
低纬环流
0o
90o N
7
以北半球为例,假设地球不公转,地表性质均一
页码:
副热带高气压带
赤道及两侧
北纬30°附近
南风
高空北上气流
右偏成西南风
到达30°N附近上
空偏转成了西风
气流不能
继续北进
堆积下沉
赤道低气压带
受热膨胀上升
北风
近地面气流
右偏成东北风
东北信风
近地面
高空
页码:
6
2
30oN
60oN
1
3、两支气流5和7相遇后,大气会如何运动?为什么?
来自低纬的气流相对暖轻,会向上爬升。
3
4
5
7
8
9
10
近地面
高
空
低纬环流
高纬环流
中纬环流
0o
90o N
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6
2
30oN
60oN
1
3
4
5
6
7
8
9
10
近地面
高
空
4、根据大气垂直运动的方向,判断图中各纬度近地面的气压状况。
赤道低气压带
副热带高气压带
副极地低气压带
极地高气压带
5、比较各气压带的形成原因有什么不同?
热力原因:赤道低气压带和极地高气压带
动力原因:副热带高气压带和副极地低气压带
0o
低纬环流
高纬环流
中纬环流
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6
2
30oN
60oN
1
3
4
5
6
7
8
9
10
近地面
高
空
赤道低气压带
副热带高气压带
副极地低气压带
极地高气压带
6、根据近地面高低压分布状况,判断各气压带之间的风向。
先根据高低压分布状况判断水平气压梯度力(与等压线垂直,高压指向低压),再根据南北半球地转偏向力的作用向左或向右偏判断出实际风向。
东
北
信
风
带
盛
行
西
风
带
极
地
东
风
带
0o
低纬环流
高纬环流
中纬环流
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7、根据大气环流的形成规律,画出南半球的低纬、中纬、高纬
环流圈,并标注形成的气压带和风带名称。
30ºS
60ºS
0º
90ºS
赤道低气压带
副热带高气压带
东
南
信
风
带
副极地低气压带
极地高气压带
盛
行
西
风
带
东
极
地
带
风
高
空
近
地
面
0o
低纬环流
高纬环流
中纬环流
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0°
30°N
60°N
90°N
30°S
60°S
90°S
赤道低压带
受热膨胀上升
重力堆积下沉
相互碰撞抬升
寒冷堆积下沉
极地高气压带
重力堆积下沉
相互碰撞抬升
寒冷堆积下沉
副极地低气压带
副热带高气压带
极地高气压带
副极地低气压带
副热带高气压带
东北信风带
盛行西风带
极地东风带
东南信风带
盛行西风带
极地东风带
极锋
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暖而轻气流爬升到冷而重气流之上,形成( )气流
90N
60N
30N
0
( )气压带
( )气压带
( )气压带
( )气压带
( )风带
( )风带
( )风带
( )风
( )风
( )风
( )气压
( )气压
( )气压
( )气压
近地面
高空
( )收缩
堆积( )
受热膨胀( )
赤道低
副热带高
副极地低
极地高
极地东
盛行西
东北信
高
高
低
低
东北
东北
西南
冷却
上升
下沉
上升
高纬
中纬
低纬
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由此可以知道,麦哲伦船队航行至南美洲南端的海峡时受盛行西风影响,船队逆风航行。
航行至30°S附近海域时,受副热带高压带控制,气流下沉,平静无风,加之天气炎热,航行十分艰难。
船队航行至东南信风带时,顺风航行,这段航程最为轻松。
▷马纬度漫画
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练习:麦哲伦海峡为什么是世界上风浪最猛烈的海域之一?
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麦哲伦海峡风力大的原因:
位于50°S附近,受盛行西风带影响;
两侧地形导致狭管效应出现。
▷麦哲伦海峡
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补充:气压带风带的极点俯视图
▷北极点俯视图
▷南极点俯视图
用风向判断南北半球
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补充:气压带风带的剖面图(侧视图)
副极地低气压带
东北信风带
赤道低气压带
东南信风带
副极地低气压带
用风向判断南北半球
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小结:全球气压带和风带
在南半球,同样存在着低纬、中纬、高纬三个环流圈。
这样,全球共形成七个气压带,即赤道低压带,南北半球的副热带高压带,南北半球的副极地低压带,南北半球的极地高压带。
在气压带之间形成了六个风带,即南北半球的低纬信风带,南北半球的中纬西风带,南北半球的极地东风带。
▷地球上的气压带和风带
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(三)气压带、风带季节移动与季风环流:印度雨水为何多变?
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知识回顾
假设条件
气压带分布特征
与纬线平行
成带状分布
假设地表均匀
关于赤道南
北对称分布
太阳直射赤道
①
②
太阳直射点随季节变化而南北移动
实际上
气压带和风带在一年
内作周期性季节移动
▷地球上的气压带和风带
以北半球为例,假设地球地表性质均一
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由于太阳直射点随季节变化而南北移动,气压带和风带在一年内作周期性的季节移动。
就北半球来说,大致是
夏季北移,冬季南移
冬至日
春分日
秋分日
夏至日
90°N
23°26′
66°34′
0°
23°26′
66°34′
90°S
太阳直射
点的位置
低压带
高压带
A
B
C
30°
30°
60°
60°
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规律:
在北半球,与二分日相比,气压带和风带的位置大致是夏季偏北,冬季偏南(南半球相反)。
气压带和风带移动的方向与太阳直射点移动的方向一致。
气压带和风带移动的幅度和范围小于太阳直射点移动的幅度和范围。
冬至日
春分日
秋分日
夏至日
90°N
23°26′
66°34′
0°
23°26′
66°34′
90°S
太阳直射
点的位置
低压带
高压带
A
B
C
30°
30°
60°
60°
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补充1
形成条件
充足的水汽
气流抬升并冷却凝结
吸湿性强的微尘作为凝结核
降水
水汽在上升过程中,因周围气压逐渐降低,体积膨胀,温度降低而逐渐变为细小的水滴或冰晶漂浮在空中形成云。当云滴增大到能克服空气的阻力和上升气流的顶托,且在降落时不被蒸发掉才能形成降水。
—— 云中的水以各种形式降落到地面的过程,称为降水
—— 雨、雪、雨夹雪和冰雹
形成原因
降水类型
气流抬升原因
对流雨
锋面雨
台风雨
地形雨
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补充2
空气在下沉过程中,温度
升高,水汽不易凝结,天
气晴朗。
空气在上升过程中温度降低,其中所含的水汽容易凝云致雨,常常出现阴雨天气。
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北纬
南纬
下图上部是全球年降水量随纬度变化的一般情况。说明降水的这种纬度变化与简图下部所表示的大气运动有什么关系。
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极锋
纬度60°附近冷暖气流相遇,暖气流被冷气流抬升过程中温度下降而形成降水,属于锋面雨;
赤道地区是因为空气膨胀上升过程中气温下降形成降水,属于对流雨。
300
00
600
900
300
600
900
在赤道地区和纬度60°附近为什么容易形成降水?降水成因是否相同?
阴天
阴天
晴朗
晴朗
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西风带与信风带控制下的气候特点有何差异?为什么?
西风带
信风带
温暖湿润
炎热干燥
极地东风带
寒冷干燥
▷地球上的气压带和风带
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七个气压带的对比
气压带 分布 成因 气流 性质
极地高气压带(2个)
副极地低气压带(2个)
副热带高气压带(2个)
赤道低气压带(1个)
极点附近
南、北纬60°附近
南、北纬30°附近
赤道附近
热力原因
热力原因
动力原因
下沉
下沉
上升
上升
干冷
暖湿
干热
湿热
动力原因
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六个风带的对比
风带 分布 风向 性质
影响气候
北半球 南半球
极地东风带(2个)
中纬西风带(2个)
低纬信风带(2个)
副热带高压带和副极地低压带之间
副极地低压带和极地高压带之间
赤道低压带与副热带高压带之间
东北风
东北风
东南风
东南风
西北风
西南风
干冷
暖湿
干热
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以北半球为例,假设地球表面均匀
高低纬之间受热不均
三圈环流
地转偏向力
近地面
气压带和风带
(与纬线平行,呈带状分布)
前提
地球表面并不均匀
实际上
海陆分布、地形起伏
▷地球上的气压带和风带
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比较同纬度陆地和海洋在冬、夏季的冷热差异,简述理由。
40°N
50°N
40°N
50°N
大陆
大陆
海洋
海洋
a 冬季(1月)
b 夏季(7月)
2. 分析北半球夏季气压中心的成因。
冷
热
热
冷
大陆增温和冷却的速度都快于海洋
3. 分析北半球冬季气压中心的成因。
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▷1月份北半球海平面等压线分布
蒙古—西伯利亚高压(亚洲高压)
冬季大陆气温低,空气冷而重下沉,近地面形成高压中心
副极地低气压带
高纬度的西伯利亚是
北半球冬季寒冷中心
冰岛低压
阿留申低压
冬季
切断
大陆冷却速度
快于海洋
大陆气温低
空气下沉
冷高压
副极地低气压带
低压中心
保留在海洋上
分裂成
亚洲高压、北美高压
冰岛低压、阿留申低压
2. 分析北半球冬季气压中心的成因。
页码:
7月份北半球海平面等压线分布
印度低压(亚洲低压)
夏季大陆气温高,空气暖而轻上升,近地面形成低压中心
▷7月份北半球海平面等压线分布
夏季
大陆增温速度
快于海洋
大陆气温高
空气上升
热低压
亚洲低压、北美低压
副热带高气压带
亚速尔高压
夏威夷高压
(太平洋副热带高压)
切断
副热带高气压带
高压中心
保留在海洋上
分裂成
夏威夷高压、亚速尔高压
3. 分析北半球夏季气压中心的成因。
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月份北半球海平面等压线分布
1
7
北半球
a
海陆热力性质
差异显著
气压带被分裂成
高、低气压中心
陆地面积大
海陆相间分布
南半球
带状分布
块状分布
海洋面积广阔,占据绝对优势
物理性质相对均一
海陆热力性质差异小
与北半球相比,南半球气压带基本上呈带状分布,为什么?
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大陆及邻近海洋之间,大范围地区盛行风随季节有显著变化的风系,称为季风
东亚
南
亚
东南亚
东亚季风
南亚季风
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蒙古-西伯利亚高压
赤道
东北季风
东亚
西北季风
南亚
寒冷干燥
温和干燥
海陆热力性质差异
冬季
阿留申
低压
水平气压梯度力
冬季风
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赤道
印度低压
西太平洋副热带高压
副热带高压
西南季风
东亚
东南季风
南亚
温暖湿润
炎热湿润
夏季
海陆热力性质差异
气压带和风带的季节移动
南半球的东南信风向北越过赤道后,向右偏转形成
东南信风
东
亚
南亚
东南亚
夏季风
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东亚季风
最典型的季风环流
海陆热力性质
差异最为显著
亚欧大陆东部
太平洋
位于世界最大的大陆
面临世界最大的大洋
东亚
南亚
冬季风强于夏季风
夏季风强于冬季风
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赤道
赤道
冬季
夏季
副热带高压
东南信风
东北季风(信风)向南越过
赤道后,向左偏转成西北风
澳大利亚西北部季风
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东亚季风与南亚季风的比较
季风
类型 东亚季风 南亚季风
冬季 夏季 冬季 夏季
风向
源地
成因
性质
气候 ____________季风气候 _____季风气候
主要
分布区 我国东部、朝鲜半岛
日本、俄罗斯太平洋沿岸 中南半岛、印度半岛
我国云南南部和海南岛
西北风
东南风
东北风
西南风
海陆热力性质差异
气压带、风带的季节移动
寒冷干燥
温暖湿润
温和干燥
炎热湿润
亚热带、温带
热带
蒙古-西伯
利亚高压
西太平洋
副热带高压
蒙古-西伯
利亚高压
南印度洋
东南信风
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小结:气压带的分布特征
亚 欧 大 陆
洋
大
西
洋
太
平
60°N
30°N
1月
7月
(1)理想气压带被切断成多个高低气压中心。
副 极 地 低 气 压 带
亚洲高压
阿留申
低压
冰岛
低压
副 热 带 高 气 压 带
亚洲低压
亚速尔
高压
夏威夷
高压
(2)北半球:气压带呈块状分布。
(3)南半球:海洋面积广,气压带基本成带状分布。
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陆地面积大,海陆相间分布
呈带状分布的气压带被分裂成一个个高、低气压中心
海陆热力性质差异显著
亚欧大陆
亚欧大陆
60°N
30°N
副极地低气压带
蒙古-西伯利亚高压
冰岛低压
阿留申低压
副热带高气压带
夏威夷高压
亚速尔高压
印度低压
西北季风
东北季风
东亚
南亚、东南亚
东南季风
西南季风
冬季(1月)
夏季(7月)
季风环流
(大陆东岸)
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小结1:风的类型与变化
风的类型与变化
风的类型
全球性
地方性
热力环流--海(湖)陆风、山谷风、城郊风、
绿洲风、冰川风
台风/飓风/热带风暴/龙卷风
焚风/干热风
峡谷风
布拉风
……
盛行风带
季风
风的变化
时间变化
空间变化--高空的风速大、水面上的风速大、
狭管效应的地方风速大等
风带的季节移动
季风的季节变化
局地风的日变化
背景风(较大尺度)
局地风(较小尺度)
区域
复杂多变的风
+
=
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小结2:风力大小及影响因素
动力因素--
阻力因素--
地形状况-------
风力大小及影响因素
水平气压梯度力大
摩擦力
← 气压差大
← 温差大
←下垫面状况
水域(湖面、海面等)
地形平坦/崎岖
地面植被多/少
建筑物
……
大气环流
(背景风强弱)
盛行风带控制,风力强
冬夏季风强弱,如靠近冬季风源头,风力大
地理位置
较大尺度
山脉阻挡、地形崎岖,风力小
狭管效应,风力大(河谷,风向大致与山谷平行;海峡地区)
迎风坡风力大,背风坡风力小
← 地面受热不均
等压线密集
↓
等温线密集
↓
阻挡
加强
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练习
(2022年全国乙卷)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。
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练习
(2022年全国乙卷)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
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
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
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练习
(2022,广东卷)某研究统计了50°N以北地区1979-2016年发生的所有气旋,并将中心气压值最低的前5%的气旋定义为超强气旋。下图示意该地区1979--2016年超强气旋总频数空间分布。
1.影响图中北大西洋地区超强气旋生成的气压带、风带主要是( )
①副极地低气压带 ②副热带高气压带
③极地东风带 ④盛行西风带 ⑤东北信风带
A.①③④ B.①③⑤ C.②③④ D.②④⑤
2.冬季甲区域的超强气旋比乙区域多发,从洋流的影响考虑,是因为甲区域( )
A.寒流的范围更广 B.离岸流规模更大
C.暖流的势力更强 D.沿岸上升流更盛
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练习
(2021年江苏卷)下图为“某日14时亚洲部分地区地面天气简图”。
1. 与大风速区相比,M地区风速较小,主要是因为( )
A. 水平气压梯度力较小 B. 水平地转偏向力较小
C. 地表的摩擦作用较大 D. 气旋的中心气压较高
2. 此时我国新疆地区气温明显高于内蒙
古中东部地区的主要原因是( )
A. 正值当地正午前后,太阳辐射较强
B. 受降温过程影响小,天气晴朗少云
C. 受盆地地形的影响,空气下沉增温
D. 位于天山的背风坡,焚风效应显著
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下节课再见!
第三章 大气的运动
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