内容正文:
大气运动
—热力环流
【课标要求】
运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。
【学习目标】
1.夯实基础:知道大气运动的形式和热力环流产生的原因。
2.凸显能力:掌握热力环流的基本原理及形成过程;会判读等压线与等压面图。
3.涵育素养:绘制简单示意图,解释城市热岛效应、海陆热力环流等现象;学会运用热力环流解决现实生活中的问题。
4.导向价值:通过了解大气运动对人类的影响,树立人与自然和谐相处的观念。
热气球是指用热空气作为浮升气体的气球。相传热气球的原型由三国时期诸葛亮(字孔明)所发明。诸葛亮被司马懿围困于阳平,无法派兵出城求救;诸葛亮算准风向,制成能在空中飘浮的纸灯笼,附上求救信息,后来终于脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。现代载人热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。球囊下端开口,下悬一只载人吊篮,用火焰加热器将热空气灌入球囊,使球囊膨胀并平稳升空。
思考:载人热气球能平稳升空的原因是什么?
3
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500m
1000m
地面
高空
P1
P2
同一地点,垂直方向上,随海拔升高,气压逐渐降低。
【知识铺垫】一、气压与等压线
讨论:P1、P2气压值大小
P1>P2
1.什么是气压?
气压垂直递减
2.同一地点,垂直方向上气压是如何变化的?
气压指作用在单位面积上的大气压力,即在数值上等于单位面积上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。以百帕(hPa)为单位。
高压
低压
地面
500m
A
C
D
B
高压
低压
气压:A>B>D>C
合作探究:观察右图中的大气密度,画出水平方向上空气的运动方向,并分析A、B、C、D的气压大小。
水平方向上,空气由高压→低压运动。
同一高度,水平方向上,空气密度越大,气压值越大,称为高压;空气密度越小,气压值越小,称为低压。
3.区分高气压、低气压?它们是指垂直方向上的气压高低吗?
总结:影响气压的因素是_______和_______。
高度
密度
【知识铺垫】一、气压与等压线
4.等压线(面):大气中气压值相等的点所构成的线(面)。
呈递减趋势
A
960 hpa
C
B
1010 hpa
910 hpa
860 hpa
地面
高空
【知识铺垫】一、气压与等压线
二、热力环流原理和规律
【自主学习】
阅读课本内容,结合学习笔记P26-P27,思考下列问题:
1.大气运动的能量来源是什么?
2.大气运动的原因是?
3.什么是热力环流?产生的根本原因是?
4.描述热力环流的形成过程。
5.生活中常见的热力环流还有哪些形式?
1.定义:由于地面冷热不均而形成的空气环流
2.根本原因:太阳辐射维度分布不均,造成高低纬之间的热量差异。
热力环流是大气运动的一种最简单、最基本的形式
请观看模拟实验
以小组为单位进行讨论,画出模拟实验中气流的运动模式图,对其过程进行简要说明。
【知识梳理】二、大气热力环流
A-热源
B-冷源
于是空气从气压高的A地上空向气压低的B地上空扩散
当B地接受热量少时, B地近地面空气冷却收缩下沉,上空空气密度减小,形成低气压
当A地接受热量多,A地近地面空气受热膨胀上升,到上空聚积,使上空空气密度增大,形成高气压
高气压
低气压
【能力提升】大气热力环流的形成
A-热源
B-冷源
这样近地面的空气从B地流回A地,以补充A地上升的空气,从而形成了热力环流
B地因有下沉气流,空气密度增大,形成高气压
在近地面,A地空气上升向外流出后,空气密度减小,形成低气压
高气压
低气压
高气压
低气压
【能力提升】大气热力环流的形成
地面
高空
800hpa
600hpa
【图释原理】热力环流的形成过程
1000hpa
地面冷热不均
空气垂直运动
同一水平面上气压差异
空气水平运动
根本原因
热
冷
高压 低压
直接原因
高压
高压
低压
低压
高压
低压
冷
热
冷
风
近地面
高空
热
低
高
等压面变化示意图
高
高
低
低
等压面的弯曲规律:
1.高压处等压面上凸,低压处等压面下凹(高高低低)
气压垂直递减
冷
冷
2.高空与近地面弯曲方向相反
气流垂直运动与天气状况
上升气流容易形成降水
下沉气流往往天气晴朗
素材来源:星球研究所
【知识拓展】大气热力环流的天气特征
热力环流——由于地面冷热不均引起的空气环流。它是大气运动一种最简单的形式。
地面
冷热
不均
大气
垂直
运动
水平面上
的气压差
大气
水平
运动
热力环流
太阳辐射
知识小结:热力环流的原理
(根本原因)
(能量来源)
(直接原因)
学习了这么多,我们得出热力环流的概念:它是由于地面冷热不均而引起的空气环流,是大气运动一种最简单的形式。
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规律总结:
①气压垂直向上递减(近地面气压永远大于高空)
②水平方向上(高低压的比较),高压→低压;
③近地面冷收缩下沉形成高压、受热膨胀上升形成低压;
④高空与近地面气压相反(上下相反);
⑤等压面高压高凸,低压低凹;近地面与高空弯曲方向相反。(高高低低)
⑥低压上升多阴雨天气;高压下沉多晴天。
知识小结:热力环流的原理
热气球是指用热空气作为浮升气体的气球。相传热气球的原型由三国时期诸葛亮(字孔明)所发明。诸葛亮被司马懿围困于阳平,无法派兵出城求救;诸葛亮算准风向,制成能在空中飘浮的纸灯笼,附上求救信息,后来终于脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。现代载人热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。球囊下端开口,下悬一只载人吊篮,用火焰加热器将热空气灌入球囊,使球囊膨胀并平稳升空。
2. 有人提供了“点蜡烛切洋葱,不流泪”的生活小窍门。动手做一做,这是真的吗?如果是,其中的道理是什么?
1.载人热气球能平稳升空的原因是什么?
热气球加热后,气囊内的空气温度愈高,气囊内气体的密度就愈小,能产生更大的向上浮力,让热气球向上飞行。
点上蜡烛会使周围空气变热,热空气呈上升状态将切洋葱时产生的刺激性气体带入空气中,在加上空气的流动而扩散,故点蜡烛切洋葱是可以有效减轻流泪的。
【问题答疑】
17
17
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三、生活中的热力环流
陆地
海洋
热
冷
海风
陆地
海洋
【合作探究】海陆风
陆风
热
冷
(1)根据热力环流原理,画出海洋和陆地在白天和夜间垂直方向和水平方向空气运动情况
(2)一天之内,海岸边何时吹海风,何时吹陆风?
白天风从海洋吹向陆地,夜间风从陆地吹向海洋。
低压
高压
高压
低压
低压
高压
高压
低压
(3)我国海南岛白天多雨,夜间多晴朗,运用海陆风形成的原理,分析这一地理现象的形成原因。海风对海滨城市的影响?
白天来自海洋的风比较凉爽湿润,降低城市热岛效应;增加空气湿度;改善城市空气质量。使海滨城市日温差小,是夏季避暑的好地方。
(1)沙漠与森林之间的热力环流
【知识拓展】
(2)思考:湖泊与陆地之间的热力环流图该如何绘制?
(1)简述城市热岛环流的形成过程。
(2)为了减轻城市的大气污染,在城市规划时,根据城市热岛环流的特点,应怎样布局大气污染严重的工业企业?
【合作探究】城市热岛环流
城市规划时,一般把污染风险较大的工业企业布局在城市热岛环流的范围之外,避免这些工业企业排出的大气污染物,随城市热岛环流从近地面流向城市中心区;
公园绿地则布局在热岛环流之内,风由郊区吹向城市,净化城市空气、增加湿度、降低温度、美化环境等
热
冷
冷
高压
低压
高压
低压
高压
低压
谷风
【合作探究】山谷风
日出后山坡受热,空气增温快,空气密度变小,但山谷上方同高度的空气增温较慢,密度仍较大,白天空气自山谷沿山坡上升,形成谷风
山风
夜间山坡辐射冷却比山谷,上方同高度的空气要快,因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快,使空气沿山坡流向山谷,形成山风
【合作探究】山谷风
白天山坡增温快,山谷增温慢。故山谷气温比山坡低,气压比山坡高,风从山谷吹向山坡,为谷风。
热
冷
热
热
冷
冷
夜晚山坡降温快,山谷降温慢。故山谷气温比山坡高,气压比山坡低,风从山坡吹向山谷,为山风。
根据热力环流的原理,在图中画出大气运动方向。
低压
低压
高压
高压
低压
高压
在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 ,阻碍了空气的 运动,易造成 。
【能力提升】山谷风
逆温层
对流
大气污染
夜雨寄北
李商隐
君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池。
何当共剪西窗烛,
却话巴山夜雨时。
注:巴山泛指四川、重庆地区。
夜晚,气温下降,山顶的冷空气下沉,将山谷中的湿热空气挤压抬升,湿热空气在抬升过程中受冷凝结致雨。
【合作探究】巴蜀地区为什么多夜雨?
定义:由于地面冷热不均而形成的空气环流
根本原因:太阳辐射维度分布不均,造成高低纬之间的热量差异。
形成过程:
④形成原理:(示意图)见后页
大气热力环流
分类
垂直运动:气流上升或下沉
水平运动:大气水平运动即是风
成因
大气热力环流作用
大气运动
最简单的形式
太阳辐射→地面冷热不均→空气上升或下沉的垂直运动→同一水平面气压产生差异→大气水平运动→热力环流
⑤常见形式
海陆风
城郊风
山谷风
太阳辐射差异→地表温度差异→气压差异
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以下等压面分布图正确的是( )
冷 热 冷
A
热 冷 热
B
热 冷 热
D
热 冷 热
C
D
【课堂训练】
下面来做一个题:以下等压面分布图正确的是?
近地面,热的地方形成低压,冷的地方形成高压。再根据“高高低低”的原则,高压上凸,低压下凹,所以正确的是B和D。
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读下图,判断正确的是:( )
A.气流由甲地流向乙地
B.甲地多晴朗天气
C.甲地温度高于乙地
D.图中4点气压:①<②<③<④
高度(km)
1
2
3
4
5
甲
乙
等压面
500
①
②
③
④
C
【课堂训练】
(1)甲乙丙丁四地气压的大小关系为 。
(2)甲乙两地中气温较高的是 ,其对应的天气状况常为 天 气,昼夜温差大的是 。
(3)在图中用箭头标出空气流动方向,完成热力环流模式。
(5)在图中画出3000米高空的等压面形态。
甲>乙>丁>丙
乙
阴雨
甲
3000
0
1500
丙
丁
海拔高度
【课堂训练】
C
2.读某地日夜景观图,导致图示现象发生的大气运动形式,最可能是
A.城市热岛环流
B.海陆风
C.季风环流
D.山谷风
B
1.下面四幅图表示的热力环流中,错误的是
【课堂训练】
2.读下图(其中等压面弯曲为冷热不均引起)完成:
⑴在图中画出热力环流,热力环流
形成的根本原因是 。
⑵比较A、B、C、D气压高低;
⑶在A、C处画出等压面;
⑷图②所示的海陆热力环流现象通常
出现在 (白天或夜间)。
⑸A、C两地中,气温较高的是 ,
多阴雨天气的是 。
地面冷热不均
C>A>B>D
夜间
②
A
A
【课堂训练】
Lavf55.33.100
$$