3.1气压带、风带的形成与移动（第1课时 大气的水平运动与风）-【高效教学】2024-2025学年高二地理同步教学课件（湘教版2019选择性必修1）

@时光 第三章 大气的运动 第一节 气压带、风带的形成与移动 （第一课时） 1 课程标准 素养目标 区域认知:会判断不同区域风速与风向的差异，并分析原因。 综合思维:运用图示解释风的形成，学会分析水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向和风速的具体影响； 结合示意图，阐明高空风和近地面风的形成过程,并能结合等压线图,判断风向和风力的大小； 地理实践力:学会阅读等压线图，在等压线图中分析风力、风向等。能在真实气压场中绘制不同地点的风向，判断不同地点的风力的大小。 人地协调观:简单认识风与人类活动的关系，能有效利用风能资源，规避风灾。 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。 课程标准 主干知识宏观把握 必备知识 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。 1.气压的概念、表示方法，等压面和等压线的辨析 2.大气环流形成的根本原因、直接原因，形成过程 3.地砖偏向力的概念、规律、方向、大小 4.摩擦力的概念、方向、大小 3 目 录 2 气压带、风带的形成与分布 3 气压带、风带季节移动与季风环流 1 大气的水平运动 A B C 把空间气压值相同的各点组合而成的面叫做等压面。 海拔升高 气压降低 5000米 气压 500百帕 3000米 气压 701 百帕 海拔0米 气压1013百帕 若地面受热均匀，等压面应该是平行的 1、气压的垂直分布——等压面 气压在地图中的表示方式 假设地表性质均一，地面受热均匀的条件下：空气没有相对上升和相对下沉运动; 同一高度，气压值相等，等压面呈水平分布。即等压面与地面平行，气压自地面向高空降低。 知识铺垫 指单位面积上空气柱的质量 气压 斜俯视图中等压面是平面 课件5：等压面(认识等压面及气压与高度的关系) 把空间气压值相同的各点组合而成的面叫做等压面。海拔越高，气压越低。在理想状态下（在不考虑大气运动的影响下），同一海拔高度的气压是一样的，即等压面是水平的。 1015 A B ④ ① ② ③ 500 500 1015 L H L H 由于同一水平高度气压的变化，等压面发生变形。 同在一个等压面上的各地气压相等：同面等压 等压面上凸是高压，下凹是低压，地面与高空凸凹相反。 等压面上方的气压永远小于下方的气压。 事实上地表性质不均一，地面受热不均匀 等压面有高低起伏，与地面不平行 气压在地图中的表示方式 正侧视图中等压面是线 知识铺垫 等压面 a d b c 1010 1004 998 490 496 502 单位（hPa） 高空 近地面 高空的风 近地面的风 等压面 1、气压的垂直分布——等压面 气压在地图中的表示方式 气压 事实上地面受热不均匀，等压面有高低起伏 正侧视图中等压面是线 知识铺垫 高空等高面 (单位：hPa) 近地面等高面 地表 等压线：指把在一定时间内气压相等的各点在平面 图（同一水平面）上连接起来所成的闭合线。 同一时间 同一高度 不同地点 地图上 2、表示气压的水平分布——等压线 1000 980 990 490 480 500 气压在地图中的表示方式 气压 大范围俯视图中等压线是闭合的； 小范围等压线就不闭合，有时是一组弧线，有时是一组平行线 知识铺垫 等压面 等压面 等压线 高空的风 近地面的风 等压面与等压线 等压线是同一高度上气压相等的点的连线。 气压在地图中的表示方式 气压 知识铺垫 某日某时等压线图 某季节我国东部沿海高空等压面示意图 等压线图表示气压的水平分布状况. 等压面图表示气压的垂直分布状况; 等压线、等压面 知识铺垫 气压在地图中的表示方式 等压面的判读 地面 高空 A B C h1 h2 高 高 高 低 低 低 高压上凸，低压下凹 知识铺垫 低压: 闭合等压线构成,气压值由中心向外增大 高压: 闭合等压线构成,气压值由中心向外减小 低压槽: 由低压延伸出来的狭长区。低压槽中各条等压线上弯曲最大处的连线叫槽线 高压脊: 由高压延伸出来的狭长区。高压脊中各条等压线上弯曲最大处的连线叫脊线 鞍形气压场: 两个高压或两个低压交错分布的中间区域 基本气压场的判读 知识铺垫 海拔 /Km 气压 /hpa 地面 高空 近地面 1010 500 热 冷 冷 低压 A’ B’ C’ C A B 高压 低压 风 风 风 风 低压 高压 高压 冷热不均 受热膨胀上升 阴雨 受冷收缩下沉 晴朗 同一水平面上气压差异 大气水平运动—风 同一海拔 同一海拔 热力环流 只有同一水平面大气才从高压流向低压 知识回顾 热力环流(大气运动最简单形式) 大气运动的能量来自太阳辐射。太阳辐射的纬度分布不均，造成不同纬度之间的热量差异，这是引起大气运动的根本原因。 热力环流是由地面冷热不均引起的大气运动，它是大气运动最简单的形式。 地面冷热不均是形成热力环流的直接原因。 （1）近地面温压关系:（热低压，冷高压） 气温高气压低，气温越低，气压越高。 （2）先有垂直运动，再有水平运动 （3）近地面气压和相对应的高空气压相反 （4）近地面气压永远比高空气压高 （5）等压线凸向低压为高压，凹向高压为低压 （6）温度高→上升气流→多阴雨天气 温度低→下沉气流→多晴朗天气 知识回顾 一、大气的水平运动---风 观看视频 水平气压梯度力 气压梯度：同一水平面上，单位距离间的气压差. 水平气压梯度力：同一水平面由于气压梯度存在而产生的促使大气由高压区流向低压区的力。 风：在水平气压梯度力的作用下，大气由高气压区向低气压区做水平运动 气 压 梯 度 气 压 梯 度 1008 1010 1008 1004 1010 1008 1004 1004 高空的风 近地面的风 概念辨析 —— 原动力，垂直于等压线，指向低压 风向就与水平气压梯度力一致，高压指向低压，垂直于等压线。 1、方向 （一）水平气压梯度力 2、大小 气压梯度= B图为4hpa C图为8hpa D图为12hpa A图气压梯度为2hpa A气压梯度= 2 100米 1000 1002 1004 1006 1008 hpa A 1008 1004 1000 996 992 hpa B 1008 1000 992 984 976 hpa C 1010 998 986 974 962 hpa D 等压线图 1:100 000 1:100 000 1:100 000 1:100 000 B气压梯度= 4 100米 C气压梯度= 8 100米 D气压梯度= 12 100米 气压梯度越大，水平气压梯度力越大； D>C>B>A 相同图幅，相同比例尺，等压距越大，水平气压梯度力越大，风速越大 风力的大小取决于水平气压梯度力的大小 与气压梯度成正相关 情况1：水平气压梯度力（理想状态） 一、大气的水平运动---风 风向 气压梯度= 风向 风向 ②相同等压距，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速越大。 （一）水平气压梯度力 AB气压梯度= 10.6-10=0.6 间距最大 CD气压梯度= 10.6-10=0.6 间距居中 EF气压梯度= 10.6-10=0.6 间距最小 3、特点 ①相同图幅，相同比例尺，等压距越大，水平气压梯度力越大，风速越大 EF>CD>AB 一、大气的水平运动---风 18 （一）水平气压梯度力 3、特点 1010 1008 1006 1:100 000 A B ③同一幅等压线图中，等压线越密集，气压梯度力越大，风力越大 A>B ①相同图幅，相同比例尺，等压距越大，水平气压梯度力越大，风速越大 ②相同等压距，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速越大。 ④等压距相同，摩擦力越小，风速越大。如海面上的风力大于沿海陆地，内陆荒漠地区的风力大于绿洲 相同图幅，相同等压距，等压线越密集，水平气压梯度力大，风速大 1022 1014 1006 1:100 000 E F 1026 1018 1010 1:10 000 C D ④等压距相同，等压线疏密相同，比例尺越大，风速越大 E>F C>E C>D 一、大气的水平运动---风 4、影响 既影响风向，又影响风速 二图比例尺大，气压梯度大，二图比三图大，二图中，C处等压线比D处密集，故D处风力最大。 图例 原运动方向 偏转的方向 N 由于地球自转而使在地球上做水平运动的物体发生方向偏转的力。 北半球向右偏， 南半球向左偏， 赤道无偏转 只改变风向，不影响风速大小 始终与风向垂直（南左北右） ①纬度越高越显著 ②水平运动物体的速度越大， 地转偏向力越显著 （二）地砖偏向力 概念 规律 方向 大小 影响 一、大气的水平运动---风 气压/百帕 500 498 496 494 492 490 地转偏向力 水平气压梯度力 风向 气压/百帕 500 498 496 494 492 490 地转偏向力 水平气压梯度力 风向 风向最终与等压线平行(北半球高空为例） （二）地砖偏向力 情况2：水平气压梯度力+地转偏向力（高空） 高空风向与等压线平行 地转偏向力始终与风向垂直，只改变风向，不改变风速 一、大气的水平运动---风 风向最终与等压线平行(南半球高空为例） （二）地砖偏向力 情况2：水平气压梯度力+地转偏向力（高空） 高空风向与等压线平行 500 498 496 （hPa） 495 500 498 496 （hPa） 495 （北半球近高空） （南半球高空） 地转偏向力始终与风向垂直，只改变风向，不改变风速 一、大气的水平运动---风 体育运动中的摩擦力——冰壶 指两个相互接触的物体做相对运动时，接触面之间所产生的的一种阻碍物体运动的力。 —— 阻力，方向与风向相反 地面粗糙度 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 （三）摩擦力 概念 方向 一、大气的水平运动---风 大小 与下垫面（粗糙程度等）状况有关 例如：陆地>海洋 山区>平原 绿洲>荒漠等 特点 既可减小风速，又可改变风向 影响摩擦力大小的因素 摩擦力越大风速越小 影响 越大，摩擦力越大，风力越小 越大，摩擦力越大，风力越小 （hPa） 1000 1005 1010 1015 （北半球近地面） 情况3：水平气压梯度力+地转偏向力+摩擦力（近地面风向） 摩擦力与风向相反，既改变风向，又改变风速 水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力 风向 北半球向右偏，南半球向左偏 （三）摩擦力 在三个力作用下，风向最终与等压线斜交（偏转30°~45°） （hPa） 1000 1005 1010 1015 水平气压梯度力 风向 地转偏向力 摩擦力 （南半球近地面） 一、大气的水平运动---风 斜穿等压线 北半球近地面和高空风向示意图 ※气压值大小：500hpa、1020hpa ※最终风向：高空最终风向与等压线平行，近地面最终风向与等压线斜交 高空和近地面气压场的差异 知识归纳 力的名称 方向 大小 作用 风速 风向 水平气压梯度力 地转偏 向力 摩擦力 气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向的影响 垂直于等压线并由高压指向低压 水平面单位距离气压梯度越大（等压线越密集），水平气压梯度力越大 垂直于风向， 北半球向右偏， 南半球向左偏 赤道地区为零，向两极逐渐增大 只改变风向，不改变风速 减小风速 下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大 与风向相反 垂直于等压线并由高压指向低压 北半球向右偏，南半球向左偏 水平气压梯度力越大，风速越大 与其他两力共同作用使风向斜穿等压线 知识归纳 高空 近地面 风 向 风 速 水平气压梯度力 地转 偏向力 摩擦力 一力作用时，风向垂直于等压线 二力平衡时，风向平行于等压线 三力平衡时，风向斜穿等压线 1008 1010 498 500 1008 1010 (北半球 单位: hPa) 知识构建 理论风向 高空风向 近地面风向 F梯 与等压线垂直 F梯+F偏 F梯+F偏+f 与等压线斜交 与等压线平行 风的受力状况三种模式 水平气压梯度力和摩擦力既影响风向，又影响风速 地转偏向力只改变风向，不改变风速 风 图示 受力状况 风向 理想风 高空风 近地面风 风的受力状况与风向(以北半球为例) 风的受力状况与风向 只受水平气压梯度力影响 垂直于等压线指向低压 受水平气压梯度力和地转偏向力共同影响 与等压线平行,相对于水平气压梯度力北半球向右偏,南半球向左偏。 受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响 与等压线之间成一夹角,相对于水平气压梯度力北半球向右偏,南半球向左偏。 列表归纳 地转偏向力 水平气压梯度力 大 气 水 平 运 动 水平气压差异 大气垂直运动 地面冷热不均 太阳辐射 两力 平衡 风向 平行 等压 线 使风在北 球右偏南 半球左偏 使风向 垂直等 压线 地面摩擦力 三力 作用 下,风 向与 等压 线成 一夹 角 高空风 近地风 知识构建 29 相传，在发现“新大陆”后，欧洲至美洲运输马匹的帆船航行到副热带海区时，接连几周平静无风，停滞不前，因淡水和粮食不足，被迫将船上部分马匹投入大海，以减轻负荷。后来，人们就把副热带高压所在的纬度带叫作“ 马纬度”。 1.议一议，风是怎样的？ 2.“马纬度”附近区域为什么接连几周平静无风？ 地表冷热不均，引起气流垂直运动，进一步引起同一水平面的气压差，从而产生了促使气流由高气压区流向低气压区的力，即水平气压梯度力。大气在它的推动下，形成了风。 原因：在南北纬30°～35°地面气压高，形成了南北半球的副热带高压带。这里空气下沉，天气晴朗，而风是空气的水平运动，基本上无风，于是就形成了“马纬度”。 趣味地理——马纬度 质疑探究 1.画水平气压梯度力的方向： 垂直于等压线，由高压指向低压(一般用虚线表示)。 2.确定南北半球 3.根据北半球向右偏，南半球向左偏，画出偏转方向(用实线箭头表示)。 如果是近地面的风，偏转角度为30°～45°，风向与等压线斜交 如果是高空的风，则偏转90°，风向与等压线平行。如右图所示。 （北半球为例） 风向的绘制：在等压线图中画某点的风向 方法点拨 1010 1008 1006 单位：hPa 水平气压梯度力 风向 近地面风向 低 高空风向 910 920 900 风向 水平气压梯度力 A C D B 风向的绘制：在等压线图中画某点的风向 （北半球为例） 弯曲等压线图上： 在等压线图中把距离最近的一条等压线平移过来，过该点做等压线的切线 做切线的垂线，由高压指向低压，表示水平气压梯度力的方向 确定南、北半球后，判断是高空或近地面 面向水平气压梯度力方向向右（北半球）或左（南半球）偏转30°~45°角画出实线箭头，即为经过这点的风向 方法点拨 A B C 北半球某地近地面等压线 巧用左右手法则判断风向 ①北半球用右手，南半球用左手。 ②伸出左(右)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。高空的风向与水平气压梯度力方向垂直；近地面的风向与水平气压梯度力方向成一锐角。如图： 等压线图中风向的判定 方法点拨 1．下图中，属于北半球风向的有（ ） C 1000 1002 1004 1006 1008 hpa A 1008 1006 1004 1002 1000 hpa B 1008 1006 1004 1002 1000 hpa C 1000 1002 1004 1006 1008 hpa D 2．箭头表示甲地空气运动及受力状况，则 A B C D 1025 1020 甲 A ; 　　 B _________; C ; 　　　 D ___________。 甲地位于______半球。 水平气压梯度力 风向 地转偏向力 摩擦力 南 基础过关 34 3. 四地中风力最大的是(　 ) 　　　　　 　　　　　 　　　　　 A.① B.② C.③ D.④ C 北半球某地近地面气压分布示意图 4. ④地的风向为 ( 　) A.东南风 B.东北风 C.西北风 D.西南风 B 读北半球某地近地面气压(单位:百帕)分布示意图。完成3-4题。 基础过关 5.图中A、B、C、D四个箭头能正确表示当地风向的是(　 ) A.A B.B C.C D.D C 北半球某区域等压线分布图 6.对图中①②两处的描述,正确的是( 　) A.①处中心阳光明媚 B.②处中心盛行上升气流 C.①处中心盛行下沉气流 D.②处天气晴朗 D 读北半球某区域等压线分布图,图中气压单位为百帕。读图回答5-6小题。 素养提升 风向的判读 知识拓展 风矢由风向杆和风尾（羽)组成，风向杆指示风的方向(如图中风向均指向A)，风杆(长线段)上绘有风尾(短线段)的一方指示风向。 风尾上的横线表示风速（风力大小），一道短横代表1级风、一道长横代表2级风、最多三长横，为6级，风力超过八级就用风旗表示，一面三角旗帜代表8级风。 1.根据风向标判断风向 A A A 频率最高的方位，表示该风向出现次数最多，如右图中的东南风出现次数最多，其次是东北风，南风出现次数最少。 风频玫瑰图是一个给定地点一段时间内的风向分布图。通过它可以得知当地的主导风向和最小风频。最常见的风向玫瑰图是一个不规则的折线图，折线上不同的点的方位即为该地区的风向，折线上的点与原点之间的距离和这个方向的风频成正比。 2.根据风向玫瑰图判断风向 风向的判读 知识拓展 常设在机场的指示风向和大致表示风速的装置。 为悬于一定高度杆顶的圆锥形布袋。有风时风吹进袋口，使锥底指示风的去向；布袋的倾角愈小，表示风速愈大。袋上有红白相间的条纹，便于空中飞行员和地面指挥员了解风向和风速。 风从口袋口进入锥底指示风的去向 3.根据风向袋判断风向 风向的判读 知识拓展 箭头永远指向风的来源，其原理其实非常简单：箭尾受风面积比箭头大，若箭头及箭尾均受风，箭尾必会被风推后，使箭头移往风的来源。 4.根据风向标判断风向 风向的判读 知识拓展 新月形沙丘 旗形树 迎风坡缓 树枝展开方向与风的来向相反 ① 新月形沙丘：迎风坡缓，背风坡陡即可判别风向； ② 旗形树：树枝展开方向与风的来向相反。 5.根据景观图判断风向 风向的判读 知识拓展 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。如图一，风力：A>B>C>D。 等压线图风速（力）的判读 图一 图二 图三 1.距离相等，看单位气压差； 2.单位气压差相等，看等压线的疏密。 如图二、图三，风力：A>B。 方法点拨 读右图完成下列要求。 (1)甲、乙、丙三地，哪里的风大？简要说明判断理由。 (2)在图上画出甲、乙、丙三地的风向。 乙 丙 甲 乙＞甲＞丙 等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大。 西北风 北风 东北风 素养提升 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。冬季南北温差大，水平气压梯度力大，风力强； 例图中①处等压线最密集，①处风力最强。 影响风速的因素 下垫面越粗糙，摩擦力越大，风力就越小。 平原、高原地面平坦开阔，阻挡作用弱，风力大；盆地风力小 水面，冰面摩擦力小风力大，海面上风力大； 冬季植被少，摩擦力小，风力大 沙漠植被稀疏地区风力相对较大 1.水平气压梯度力 2.摩擦力 高原起伏和缓，风力大； 山谷口，峡管效应，风力大； 地形（河谷）延伸方向与盛行风方向基本一致，风力大。 距离亚洲高压(冬季风源地)近，风力大。 3.地形起伏大小 影响风速的因素 4.距高压远近 1.提供风能资源 （1）优点： ①清洁；②可再生； ③储量大；④分布广。 （2）缺点： ① 发电不稳定； ②密度低； ③地区差异大； ④大规模开发会对自然 景观造成破坏。 风对人类活动的影响 ①飞机：飞机的跑道应与风的方向相一致； ②公路：注意横风（横风会出现在一些风口或是宽阔的地段，提醒 驾驶员前方会有较强侧风。这时应该提高注意力，双手略微用力 握紧方向盘，以免横风突然来袭，造成车辆偏移行驶方向。） ③帆船航海：顺风航行，既可以提高航速，也节省燃料。 ④港口：避风浪小地点。 2.影响交通 风对人类活动的影响 ①风将空气中的二氧化碳、氧气、热量、花粉等进行输送和交换， 促进农作物的成长。 ②冬季风引发寒潮——农作物产生冻害。 ③夏季风不稳定，产生旱涝灾害。 3.影响农业生产 风对人类活动的影响 通风廊道又叫城市风道，是以提升城市空气流动性、缓解热岛效应和改善人体舒适度为目的，为城区引入新鲜冷湿空气而构建的通道。 通风廊道应沿盛行风的方向伸展，适宜布局在通风廊道中的有绿地、水域等。 4.影响城市通风廊道的建设 风对人类活动的影响 风对大气污染物既有稀释作用，又有输送扩散作用。 霾 北方的沙尘暴、雾霾等污染天气多出现在冬春季节 5.减弱大气污染 风对人类活动的影响 1.若下图表示高空等高面，PM<PN，则O点风向为 2.近地面，空气作水平运动时，所受摩擦力与地转偏向力的合力方向 A.与空气运动方向成180°角 B.与空气运动方向成90°角 C.与气压梯度力方向成90°角 D.与气压梯度力方向成180°角 C D A.③或④ B.②或⑧ C.③或⑦ D.⑥或⑦ 素养提升 3如图所示，一架飞机在北半球自东向西飞行，飞机左侧是高压，可判断（ ） A. 顺风飞行 B. 逆风飞行 C. 飞机在信风带中飞行 D. 风从北侧吹来 低压 高压 东 西 B 素养提升 读“某等压线与风向变化示意图(图中X、Y、Z为气压值)”，回答4-5小题。 4.该地的空间位置可能是 A.北半球；近地面 B.北半球；高空 C.南半球；近地面 D.南半球；高空 5.若该地位于上海4 000米的高空，则此时上海的天气状况为 A.高温多雨 B.低温少雨 C.阴雨连绵 D.晴朗干燥 D D 素养提升 课堂小结 54 $$