2.2.2 大气受热过程和大气运动——热力环流 (第二课时)-【争鸣学堂】2024-2025学年高一地理上学期同步课件（人教版2019必修第一册）

【导入导学】 【情景材料】 清代黄叔璥在《台海使槎录》(图2.8)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。 《台海使槎录》——海峡两岸、日夜风不同 (1)为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢? (2)这里的风是怎样形成的? 【问题】 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 ▲‖热岛效应示意图 2 【课标要求】 1.运用示意图等,说明大气受热过程,并解释相关现象。 2.运用示意图等,说明大气保温作用,并解释相关现象。 3.运用示意图等,说明大气热力环流原理,并解释相关现象。 4.运用示意图等,说明风的形成和风向规律。 【教学目标和要求】 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。 【自主学习】阅读P36—38教材内容及图片，完成下列自主学习内容。 一、大气运动概述 1.分类 运动——风 气流 . 垂直运动气流 气流 . 2影响 (1)促进热量和 的输送。 (2)影响： 变化。 二、大气热力环流 1.概念： 由于地面 而形成的空气环流，称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。 2.形成过程 (1)A地受热，空气上升，形成 ；D处空气密度增大，形成 。 (2)B、F地冷却，空气下沉，形成 ；C、E处空气密度减小，形成 。 (3)同一水平面上，气流由 流向 。 { { 406557050 一、大气运动概述 1.分类 水平运动——风 气流上升 垂直运动气流 气流下沉 2.影响 (1)促进热量和水汽的输送。 (2)影响：天气变化。 二、大气热力环流 1.概念： 由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。 2.形成过程 (1)A地受热，空气上升，形成低气压；D处空气密度增大，形成高气压。 (2)B、F地冷却，空气下沉，形成高气压；C、E处空气密度减小，形成低气压。 (3)同一水平面上，气流由高气压流向低气压。 【自主学习】阅读P36—38教材内容及图片，完成下列自主学习内容。 { { 406557050 【主题探究】——热力环流的形成 A、B、C是三个完全相同的空气柱，如果地面受热均匀，则ABC三地的气压大小关系如何？A´、B´、C´三地的气压关系如何？ 地面受热均匀 A B C 地面 高空 海拔升高，空气密度减小，气压降低 H1 H3 A´ B´ C´ H2 A、B、C气压相等 A´、B´、C´气压相等 等压面 等压面 【主题探究】——热力环流的形成 (1)在垂直方向.上，A、B、C三点的空气如何运动? (2)在水平方向上: ①近地面：A、B、C三地的气压大小如何变化? ②高空：A´、B´、C´三地的气压大小如何变化? (3)在同一水平面上，近地面和高空的空气如何运动? A B C 地面 高空 空气密度逐渐减小,气压降低 1000hpa 750hpa 500hpa 受热 冷却 冷却 高 高 A´ B´ C´ 高 低 低 低 近地面的风 高空中的风 【主题探究】——热力环流的形成 (4)此时，近地面和高空的等压面还平行吗？若不是,如何变化？ 它们与高低压的关系是怎样的？ (5)近地面与高空等压面的关系是怎样的？ A B C 地面 高空 空气密度逐渐减小,气压降低 1000hpa 750hpa 500hpa 受热 冷却 冷却 高 高 A´ B´ C´ 高 低 低 低 二、大气热力环流 (二)大气热力环流 大气中热量和水汽的输送,以及各种天气变化,都是通过大气运动实现的。大气运动有垂直运动和水平运动之分。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉,大气的水平运动即是风。 由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式,形成过程如图2.11（热力环流的形成示意）所示。 1.大气热力环流概念 9 二、大气热力环流 (二)大气热力环流 (1)当地面受热均匀时,空气没有相对上升和相对下沉运动(图2.11a)。 2.大气热力环流形成过程： 10 二、大气热力环流 (二)大气热力环流 (2)当A地接受热量多,B、C两地接受热量少时,A地近地面空气膨胀上升,到上空聚积,使上空空气密度增大,形成高气压; B、C两地空气收缩下沉,上空空气密度减小,形成低气压(图2.11b)。 于是空气从气压高的A地上空向气压低的B、C两地上空扩散。 2.大气热力环流形成过程： 11 二、大气热力环流 (二)大气热力环流 (3)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; B、C两地因有下沉气流,空气密度增大,形成高气压。 这样近地面的空气从B、C两地流回A地,以补充A地上升的空气,从而形成了热力环流(图2.11c)。 2.大气热力环流形成过程： 12 【思考】——气温、气压、气流三者之间有什么关系？ 【思维整合】——气温、气压、气流三者之间有什么关系？ 1.气温与海拔的关系 同一地点，海拔越高，气温越_____。 2.气压与海拔的关系： 同一地点，海拔越高，空气密度越 ，气压越 。 低 小 低 气压随着海拔高度的增加而降低 【思维整合】——气温、气压、气流三者之间有什么关系？ 3.气压与温度的关系： ①温度越高，空气受热膨胀 ，高空空气密度变 ，气压变 ； 近地面空气密度变 ，气压变 。 ②温度越低，空气冷却收缩 ，高空空气密度变 ，气压变 ； 近地面空气密度变 ，气压变 。 地 面 地 面 气压降低 气压升高 上升——溢出——气压降低 下沉——流入——气压升高 热 冷 上升 大 高 小 低 下沉 小 低 大 高 【思考】——气温、气压、气流三者之间有什么关系？ (1)气温与气流的关系： 近地面(A地)受热，气流上升；近地面(B,C两地)受冷，气流下沉。 (2)气温与气压的关系： 近地面(A地)受热，近地面形成低气压，高空形成高气压； 近地面(B,C两地)受冷，近地面形成高气压，高空形成低气压。 (3)气压与气流的关系： 同一水平面，气流总是由高压(B,C两地)流向低压(A地) 。 气流下沉，近地面形成高气压(B,C两地) ，高空形成低气压； 气流上升，近地面形成低气压(A地) ，高空形成高气压。 【思维整合】——热力环流的形成过程 1.热力环流的形成过程 【思维整合】——热力环流 2.热力环流中三个关系的判读方法 (1)气温与气压的关系： 近地面气温高，空气膨胀上升，形成低压，高空形成高压； 近地面气温低，空气冷却下沉，形成高压，高空形成低压。 如上图中甲、乙、丙三地所示。 (2)风与气压的关系： 水平方向上，风总是从高压吹向低压。如上图中①②③④所示。 (3)等压面的凸凹与气压高低的关系： 等压面凸向高处的为高压，凹向低处的为低压，可形象记忆为“高凸低凹”(如右图)。 【思维整合】——热力环流 3.等压面图的判读 (1)比较气压大小 垂直方向上，海拔越高，气压越低，如a处气压高于c处。 同一水平面上，等压面向上弯曲，气压高，如图中a处；等压面向下弯曲，气压低，如图中b处。 近地面和高空的气压分布状况相反，近地面为高压，则高空为低压，图中a处气压高于b处，甲处气压低于乙处。 (2)判断气流运动方向 水平方向上，气流总是由高压流向低压。 垂直方向上，近地面气压高，为下沉气流； 近地面气压低，为上升气流。 (3)比较近地面气温高低 近地面气压高，气温低；近地面气压低，气温高。 【高考真题】——等压面的判读 【2014·山东文综，T8】下图为甲地所在区域某时刻高空两个等压面P1和P2的空间分布示意图，图中甲、乙两地经度相同。完成下题 8.此时甲地近地面的风向为(　　) A．东南风 B．西南风 C．东北风 D．西北风 8.B 解析 高空等压面分布是乙处高，甲处低，则可推知高空气流由乙流向甲，进一步推出近地面由甲流向乙，如图所示： 甲乙两地经度相同，根据纬度可知近地面由甲流向乙是南风，由于地转偏向力的影响，北半球向右偏，南风偏转成西南风。B项正确。 20 【思维整合】——热力环流 (4)判断下垫面的性质 等压面 近地面向上弯曲，高空向下弯曲 近地面向下弯曲，高空向上弯曲 气压 近地面高压，高空低压 近地面低压，高空高压 气流 下沉 上升 气温 近地面气温低 近地面气温高 地面 性质 白天海洋，夜晚陆地； 郊区；白天山谷，夜晚山坡 白天陆地，夜晚海洋； 城市；白天山坡，夜晚山谷 (5)判断近地面天气状况和气温日较差 ①近地面低压，上升气流，多阴雨天气，气温日较差较小。 ②近地面高压，下沉气流，多晴朗天气，气温日较差较大。 二、大气热力环流 (三)常见的热力环流 热力环流的实质是同一水平面的两个区域冷热不均引起气压差异和空气运动，所以只要是冷热不均或存在热力差异的两地，就可以形成热力环流，如陆地和水面的热力性质有较大差异，在同样受热或受冷条件下温度变化幅度不一致，就可以形成热力环流。下面介绍几种常见的热力环流。 22 二、大气热力环流 (三)常见的热力环流 (1)形成原因: 城市人口集中、工业发达，导致大量化石燃料消耗并释放人为废热，同时城市覆盖物热容量大，白天吸收并夜间缓慢释放太阳辐射热，以及城市上空烟雾和二氧化碳的笼罩减弱了地面有效辐射，共同使得城市气温高于郊区，形成城市热岛效应。这种效应导致市区气压低于郊区，进而形成由郊区向市区辐合的热岛环流，低层风也被称为乡村风。 1.城市热岛环流 总结成因： ①城区建筑密集,地面多硬化，吸收太阳辐射多,向大气传送的热量也多; ②城区人口密集，产业发达，汽车数量多,人们生产生活向大气释放的人为废热多，导致城区气温高于郊区。 ③城市上空烟雾和二氧化碳的笼罩，减弱了地面有效辐射，使得城市气温高于郊区， 23 【案例探究】——城市热岛环流 城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。此外，城市中心区人口密集，产业发达，汽车数量多，人们生活、生产向大气释放的废热较多。所以，在静风或微风时，城市中心区气温一般比周围的郊区高，因此把城市中心区称为“热岛”。 中心区与郊区之间的温度差异，导致空气在中心区上升，在郊区下沉;高空气流由中心区流向郊区，近地面气流由郊区流向中心区。于是，中心区与郊区之间形成热力环流，这种热力环流称为“城市热岛环流”(图2.12)。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。 【素养提升】——城市微风环流系统 城市中心的暖空气上升到城市上空，导致城市和郊区存在水平气压梯度，近地面来自城市周围地区的冷空气被吸入到城市中心，形成城市微风环流。图为城市微风环流示意图。据此完成1～2题。 1.大气边界层高度乡村低于城市，主要是由于乡村( ) A.大气对流运动较弱 B.植被遮挡太阳辐射 C.空气湿度相对较小 D.人为水汽排放量少 2.与乡村上空相比，图中城市上空( ) ①云层厚度较大 ②大气逆辐射较弱 ③气压较高 ④大气密度较小 A. ①② B. ①③ C.②④ D.③④ 【素养提升】——城市微风环流系统 城市中心的暖空气上升到城市上空，导致城市和郊区存在水平气压梯度，近地面来自城市周围地区的冷空气被吸入到城市中心，形成城市微风环流。图为城市微风环流示意图。据此完成1～2题。 1.大气边界层高度乡村低于城市，主要是由于乡村( ) A.大气对流运动较弱 B.植被遮挡太阳辐射 C.空气湿度相对较小 D.人为水汽排放量少 1.A 解析 城市多硬化地面,吸收太阳辐射多,且人们生活、生产过程中释放的废热较多,故城市的大气对流运动比乡村活跃,导致大气边界层高度较乡村高; 大气边界层高度与植被遮挡太阳辐射关系不大; 乡村地区人为水汽排放量较多,但其对城市微风环流的影响较小。 【素养提升】——城市微风环流系统 城市中心的暖空气上升到城市上空，导致城市和郊区存在水平气压梯度，近地面来自城市周围地区的冷空气被吸入到城市中心，形成城市微风环流。图为城市微风环流示意图。据此完成1～2题。 2.与乡村上空相比，图中城市上空( ) ①云层厚度较大 ②大气逆辐射较弱 ③气压较高 ④大气密度较小 A. ①② B. ①③ C.②④ D.③④ 2.B 解析 图中城市气温高,盛行上升气流,城市上空云层较厚,大气逆辐射较强,大气密度较大,气压较高,等压面向上凸; 乡村气温低,盛行下沉气流,造成乡村上空大气密度较小,气压较低,等压面向下凹。 【素养提升】——上海城市热岛效应 城市是人口、建筑、交通、工业、物流分布的集中地，是能源高消耗地区，也是人为温室气体排放的主要地区。近年来，上海城市热岛效应的范围有所扩大，强对流天气发生频次增加。2022年7月31日，副热带高压控制华东大部分地区，随着海陆风和湖陆风的出现、增强，午后上海中心城区近地面多股气流辐合，与热岛效应叠加，加快气流上升运动速度，触发了罕见的短时强对流天气。下图示意本次午后强对流模式。 (2)分析上海城市热岛效应越来越明显的原因。 (1)简述温室气体排放多对城市热岛效应的影响。 ①城市温室气体排放扩散需要一定时间， 所以城市上空温室气体浓度高，形成稳定温室气体层，减缓城市热量的向外散失过程，也使大气吸收地面长波辐射能力增强，对地面起到更强的保温作用。 ②所以，城市温室气体排放量较多会加剧城市热岛效应。 ①上海城市化规模不断扩大,下垫面硬化面积增加、比热容减小; ②人口密集、生产生活排放大量废热，夏季温度明显升高; ③周边水体升温较慢，与城区温差变大，形成更大范围的城市热岛效应。 二、大气热力环流 1.城市热岛环流 (2)影响: Ⅰ.不利影响： ①增加城市云、雾，加剧城市环境污染; ②增加城市制冷能耗; ③不利于城市居民身心健康。 Ⅱ.有利影响： ①城市热岛效应加强了空气的对流运动，空气上升容易成云致雨，使得城市容易形成雨岛和雾岛，增加了降水; ②城市风从郊区吹往城市,把郊区质量较好的空气带到城市，改善城市大气质量。 ③城市热岛效应还会延长植物的生长周期。 (三)常见的热力环流 29 二、大气热力环流 1.城市热岛环流 (3)应对措施: ‌ 缓解城市热岛效应的核心措施包括：优化城市中心功能分区、增加城市绿化面积、修建人工湖或喷泉以及控制人口增长。‌这些措施能够有效减少城市中心区域的温度，改善城市气候。 (三)常见的热力环流 30 【课堂拓展】——城市热岛与通风廊道 到2035年，北京市将建成5条宽度500米以上的一级通风廊道，多条宽度80米以上的二级通风廊道体系。建通风廊道主要是基于改善局地通风环境、减缓城市热岛效应、提高气候舒适性的考虑。中心城区通风廊道在规划时，首先应了解风的来向，特别是清洁空气的来向，获得精细化的风场分布，其次还要了解城市土地利用现状以及地表通风潜力的空间分布。在主要通风廊道处，应禁止高密度的建设开发，保持空间的开阔程度，尽可能降低建筑物覆盖率，保留和增加生态冷源用地，尽可能利用合理的建筑布局和风廊规划来降低热岛效应，改善人体舒适度。 (1)城市热岛产生的主要原因是什么？ (2)城市通风廊道有什么作用？ ①城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。 ②城市中心区人口密集，产业发达，汽车数量多，人们生活、生产向大气释放的废热较多。 ①提升城市的空气流动性； ②缓解热岛效应； ③改善人体舒适度； ④改善城市环境等。 【思维整合】——缓解城市热岛效应的措施 ①提高城市绿地覆盖率； ②增加城市水域面积； ③推行房顶、墙壁绿化； ④减少城市汽车数量； ⑤使用清洁能源； ⑥回收工厂排出的废热； ⑦进行合理的城市规划和布局； ⑧加强宣传，提高环保意识。 【素养提升】——城市热力环流 积极稳妥地推进城镇化，“创造和谐城市”是每个城市追求的目标。某地理研究性学习小组就“城市热岛”现象展开了研究。读城市热岛环流示意图，回答下列问题。 (1)在图中用箭头标出市区与郊区之间热力环流的方向。(4分) (2)简要分析导致市区气温高于郊区，形成“城市热岛”的原因。(4分) (3)若在图中甲地建设卫星城或建设排放大量大气污染物的工厂，是否合理？为什么？(6分) (4)某学校以“营造绿色城市，呵护地球家园”为主题举行辩论会。高一某学生提出要在郊区植树种草，来改善市区因地价高，绿化面积少，大气质量差的问题。这种做法可行吗？应着重考虑什么条件？(6分) 【素养提升】——城市热力环流 积极稳妥地推进城镇化，“创造和谐城市”是每个城市追求的目标。某地理研究性学习小组就“城市热岛”现象展开了研究。读城市热岛环流示意图，回答下列问题。 (1)在图中用箭头标出市区与郊区之间热力环流的方向。(4分) (2)简要分析导致市区气温高于郊区，形成“城市热岛”的原因。(4分) ①城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。 ②城市中心区人口密集，产业发达，汽车数量多，人们生活、生产向大气释放的废热较多。 【素养提升】——城市热力环流 积极稳妥地推进城镇化，“创造和谐城市”是每个城市追求的目标。某地理研究性学习小组就“城市热岛”现象展开了研究。读城市热岛环流示意图，回答下列问题。 (3)若在图中甲地建设卫星城或建设排放大量大气污染物的工厂，是否合理？为什么？(6分) (4)某学校以“营造绿色城市，呵护地球家园”为主题举行辩论会。高一某学生提出要在郊区植树种草，来改善市区因地价高，绿化面积少，大气质量差的问题。这种做法可行吗？应着重考虑什么条件？(6分) 不合理。工厂排放的大气污染物或卫星城排出的污染物会从近地面流向市区，加剧市区环境污染程度和相互污染。 可行。应着重研究城市风的距离，植树种草应在城市风的距离之内。 二、大气热力环流 2.海陆风 (三)常见的热力环流 白天，陆地表面升温大于邻近的海洋表面，陆地上的空气受热膨胀，高层形成高压区，空气由陆地向海洋流动;高层大气的质量输送使得近地层形成低压区，海面上的空气向陆地低压区流动而形成海风（见图a)。 反之，夜晚陆地表面降温比海洋表面快，因此形成陆风，空气从陆地向海洋流动（见图b)。 (a)白天，凉爽、密度大的空气由海洋向陆地移动，形成海风。 (b)夜晚，陆地降温快于海洋，形成的离岸风称为陆风。 (1)海陆风的概念及形成：海洋与相邻陆地的温度日较差导致气压差，从而形成海陆风。 36 二、大气热力环流 2.海陆风 (三)常见的热力环流 (1)海陆风的影响：海风对沿海地区具有显著的温度调节作用。 影响影响与应用： 海陆风使海滨地区气温日较差减小,夏季气温低,空气较湿润,是避暑的好地方。 冬季出现海陆风的次数少：冬季风强劲，从而掩盖了海陆风。 37 【思维整合】——海陆风的形成 陆地升温快，气温升高，形成低压； 海洋升温慢，气温较低，形成高压； 故风从海洋吹向陆地，形成海风。 陆地降温快，气温较低，形成高压； 海洋降温慢，气温较高，形成低压； 故风从陆地吹向海洋，形成陆风。 【形成条件】： 其实海陆风只是小尺度形成的风，必须在静稳的天气条件下才可以看得到，其形成与发展受制于大尺度风带的影响（背景风）。 ①冬季我国南北温差大，冬季风势力强，海陆风发育概率低； ②夏季南北温差小，夏季风势力弱，海陆风才有形成与发育的舞台。 “太阳常数”通常被用来表示进入地球大气层顶太阳辐射能量的强度。 38 【活动】——绘制海陆间大气热力环流模式图 1.在图2.13a上,按如下步骤完成白天海陆间的大气热力环流模式图。 (1)标出海洋和陆地温度的高低。 (2)根据海陆温度的高低,画出海洋与海洋上空、陆地与陆地上空气流垂直运动的方向。 (3)根据气流垂直运动的方向,标出海洋、陆地表面气压的高低,再标出海洋、陆地上空气压的高低。 (4)画出陆地和海洋之间的大气水平运动的方向,完成热力环流模式图。 2.在图2.13b上,按1的步骤完成夜晚海陆间的大气热力环流模式图。 3.分析夏季大气热力环流对滨海地区气温的调节作用。 白天,陆地增温快,海洋增温慢;夜晩,陆地降温快,海洋降温慢。海陆风就是海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流。根据大气热力环流的原理,完成下列任务。 【活动】——绘制海陆间大气热力环流模式图 1.在图2.13a上,按如下步骤完成白天海陆间的大气热力环流模式图。 2.在图2.13b上,按1的步骤完成夜晚海陆间的大气热力环流模式图。 白天,陆地增温快,海洋增温慢;夜晩,陆地降温快,海洋降温慢。海陆风就是海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流。根据大气热力环流的原理,完成下列任务。 3.分析夏季大气热力环流对滨海地区气温的调节作用。 ①白天，来自海洋的风比较凉爽湿润，对滨海地区能够起到降温的作用； ②夜晚，来自陆地的风比较温热干燥，对滨海地区能够起到增温的作用。 海陆风作用的结果是使滨海地区的气温日较差变小。 【导入导学】 【情景材料】 清代黄叔璥在《台海使槎录》(图2.8)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。 “奥地利“坠落人”——菲利克斯·鲍姆加特纳 (1)为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢? (2)这里的风是怎样形成的? 【问题】 白天海洋升温慢，气压高，风从海洋吹向两侧陆地。 夜晚海洋降温慢，气压低，风从两岸吹向海峡。 海陆之间的温差 导致的气压差异 海陆之间的温差，导致的气压差异 41 【课堂拓展】——湖陆风 湖陆风是一种在沿湖地区形成的地方性天气气候现象。 1.形成过程： ①夜间：陆风 陆地面冷却较快，温度低，空气冷却下沉，形成高压区，而湖泊水面冷却较慢，温度高，空气受热膨胀，形成低压区，导致风从陆地吹向湖面，称为陆风； ②白天：湖风 陆地面加热快，温度高，空气受热膨胀，形成低压区，湖泊水面受热较慢，温度低，空气冷却下沉，形成高压区，导致风从湖面吹向陆地，，称为湖风。 2.出现与转换时间： 湖陆风全年均可出现，但以温暖季节为盛。 一般是当地9—10时由陆风转为湖风，17—18时由湖风转为陆风。 【课堂拓展】——湖陆风 湖陆风是一种在沿湖地区形成的地方性天气气候现象。 1.形成过程： ①夜间：陆风 陆地面冷却较快，温度低，空气冷却下沉，形成高压区，而湖泊水面冷却较慢，温度高，空气受热膨胀，形成低压区，导致风从陆地吹向湖面，称为陆风； ②白天：湖风 陆地面加热快，温度高，空气受热膨胀，形成低压区，湖泊水面受热较慢，温度低，空气冷却下沉，形成高压区，导致风从湖面吹向陆地，，称为湖风。 2.出现与转换时间： 湖陆风全年均可出现，但以温暖季节为盛(夏季是湖陆风最为强烈的季节)。 一般是当地9—10时由陆风转为湖风，17—18时由湖风转为陆风。 【课堂拓展】——湖陆风 3.城市热岛环流和湖陆风的区别   城市热岛环流 湖陆风 发生地 城区和郊区之间 湖泊和周围陆地之间 风向变化 近地面主要从郊区吹向城区 白天从湖泊吹向陆地，夜间从陆地吹向湖泊 风速变化 随着城市变大、排放废热增多，风速变强 随着湖泊面积的增大，风速变强 【课堂拓展】——湖陆风 4.城市对湖陆风的影响 在湖泊周围，随着城市的发展，建成区面积不断增大，车辆、工厂、人口增多，排放的废热增多，湖泊与陆地气压差变大。所以城市建设会导致湖风加强，陆风减弱。 【素养提升】——湖陆风 湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。江西省上饶市鄱阳县位于鄱阳湖的一侧。下图为鄱阳县逐时湖陆风风速距平(距平是某一系列数值中的某一数值与平均值的差)变化曲线图。据此完成1～3题。 1.鄱阳县湖风最大的时段出现在(　　) A．5—7时 B．9—10时 C．14—15时 D．17—19时 2.鄱阳县位于鄱阳湖的(　　) A．东侧 B．南侧 C．西侧 D．北侧 3.随着鄱阳县城市规模的不断扩大，城市热岛效应增强，湖陆风强度也发生变化。表现为(　) ①湖风增强　 ②湖风减弱　 ③陆风增强　 ④陆风减弱 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【素养提升】——湖陆风 湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。江西省上饶市鄱阳县位于鄱阳湖的一侧。下图为鄱阳县逐时湖陆风风速距平(距平是某一系列数值中的某一数值与平均值的差)变化曲线图。据此完成1～3题。 1.鄱阳县湖风最大的时段出现在(　　) A．5—7时 B．9—10时 C．14—15时 D．17—19时 1.C 解析 根据所学知识可知，白天盛行湖风，夜晚盛行陆风。 结合图示，湖风为西风，陆风为东风。风速距平值越大，说明风速越大。 因此鄱阳县湖风最大的时段出现在14—15时，C项正确。 【素养提升】——湖陆风 湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。江西省上饶市鄱阳县位于鄱阳湖的一侧。下图为鄱阳县逐时湖陆风风速距平(距平是某一系列数值中的某一数值与平均值的差)变化曲线图。据此完成1～3题。 2.鄱阳县位于鄱阳湖的(　　) A．东侧 B．南侧 C．西侧 D．北侧 2.A 解析 根据上题分析可知，鄱阳县的湖风为西风，陆风为东风，由此可判断，鄱阳县位于鄱阳湖的东侧，A项正确。 【素养提升】——湖陆风 湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。江西省上饶市鄱阳县位于鄱阳湖的一侧。下图为鄱阳县逐时湖陆风风速距平(距平是某一系列数值中的某一数值与平均值的差)变化曲线图。据此完成1～3题。 3.随着鄱阳县城市规模的不断扩大，城市热岛效应增强，湖陆风强度也发生变化。表现为(　) ①湖风增强　 ②湖风减弱　 ③陆风增强　 ④陆风减弱 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 3.B 解析 如果鄱阳县城市热岛效应增强，城市气温更高，会使白天湖陆的温差变大，陆地形成的低压增强，湖风增强； 而夜间城市气温更高，会使夜晚湖陆的温差变小，陆地形成的高压减弱，陆风减弱，因此①④正确，②③错误。故选B项。 【素养提升】——博斯腾湖湖陆风 4.阅读材料，回答问题。(24分) 材料一　新疆的博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖。河水补给占入湖水总量的94．8%，蒸发占出湖水总量的60．45%，但蒸发总量有上升的趋势。湖区水位季节变化很大，但近年有减小的趋势。湖区内湖陆风(在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气)现象较显著。多年平均数据显示，博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11～12时，比冬半年提前两小时左右。 材料二　博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。 (1)结合材料，分析博斯腾湖水位季节变化减小的原因。(6分) (2)根据材料，找出博斯腾湖湖陆风最弱的季节，并分析原因。(6分) (3)分析夏半年陆风转湖风的时间比冬半年早的原因。(6分) (4)试分析在湖边大规模兴建城市对湖陆风的影响，并说明理由。(6分) 【素养提升】——博斯腾湖湖陆风 材料一　新疆的博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖。河水补给占入湖水总量的94．8%，蒸发占出湖水总量的60．45%，但蒸发总量有上升的趋势。湖区水位季节变化很大，但近年有减小的趋势。湖区内湖陆风(在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气)现象较显著。多年平均数据显示，博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11～12时，比冬半年提前两小时左右。 材料二　博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。 (1)结合材料，分析博斯腾湖水位季节变化减小的原因。(6分) ①夏季为湖泊丰水期，由于全球气候变暖，冰川退化，导致入湖河水减少； ②气温升高，导致湖水蒸发加剧； ③人类经济活动过度引用入湖河水，使入湖河水减少，丰水期水位下降。 ④冬季枯水期水位变化不大，致使博斯腾湖水位季节变化减小。 【素养提升】——博斯腾湖湖陆风 材料一　新疆的博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖。河水补给占入湖水总量的94．8%，蒸发占出湖水总量的60．45%，但蒸发总量有上升的趋势。湖区水位季节变化很大，但近年有减小的趋势。湖区内湖陆风(在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气)现象较显著。多年平均数据显示，博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11～12时，比冬半年提前两小时左右。 材料二　博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。 (2)根据材料，找出博斯腾湖湖陆风最弱的季节，并分析原因。(6分) 原因： ①冬季博斯腾湖水量最小，湖陆热力性质差异最小； ②冬季湖面结冰，湖陆温差小； ③冬季太阳高度角小，昼长短，湖水获得的热量少，湖陆温差小； ④靠近冬季风源地，冬季风强劲，湖陆风不显著。 冬季。　 【素养提升】——博斯腾湖湖陆风 材料一　新疆的博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖。河水补给占入湖水总量的94．8%，蒸发占出湖水总量的60．45%，但蒸发总量有上升的趋势。湖区水位季节变化很大，但近年有减小的趋势。湖区内湖陆风(在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气)现象较显著。多年平均数据显示，博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11～12时，比冬半年提前两小时左右。 材料二　博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。 (3)分析夏半年陆风转湖风的时间比冬半年早的原因。(6分) ①夏季日出较冬季早，陆地升温时间早； ②太阳高度角较冬季大，获得的太阳辐射量多，陆地升温快； ③湖泊水量较冬季大，湖面升温慢，所以陆风转湖风时间早。 【素养提升】——博斯腾湖湖陆风 材料一　新疆的博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖。河水补给占入湖水总量的94．8%，蒸发占出湖水总量的60．45%，但蒸发总量有上升的趋势。湖区水位季节变化很大，但近年有减小的趋势。湖区内湖陆风(在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气)现象较显著。多年平均数据显示，博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11～12时，比冬半年提前两小时左右。 材料二　博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。 (4)试分析在湖边大规模兴建城市对湖陆风的影响，并说明理由。(6分) 使湖风加强，陆风减弱。 ①由于城市的热岛效应，白天增大了湖陆之间的温差，使湖风加强； ②晚上减弱了湖陆之间的温差，使陆风减弱。 二、大气热力环流 3.山谷风 (1)概念:是出现于山地及其周边地区的具有日周期的地方性风‌，主要由昼夜交替过程中 山坡—山谷和山地—平原间的气温差引起。 白天：风从山谷吹向山坡，称为谷风； 夜晚：风从山坡吹向山谷，称为山风。山谷风通常在天气晴好时出现，多为夏季。 55 二、大气热力环流 3.山谷风 (2)形成过程: 白天：山坡接受太阳光热较多，空气增温较快，而山谷上空同高度上的空气因离地较远，增温较少。于是山坡上的暖空气不断上升，并在上层从山坡流向谷地，谷地的空气则沿山坡向山顶补充，形成热力环流，下层风由谷地吹向山坡，称为谷风。 夜间： 山坡因辐射冷却，降温速度比同高度的空气要快，冷空气沿坡地下流入山谷，形成一个与白天相反的热力环流。 此时，由山坡吹向山谷的风称为山风，山风强度一般比谷风弱‌。 56 二、大气热力环流 3.山谷风 (3)特点: 具有明显的日周期性变化，白天和夜晚的风向相反。其环流形态与地形相关，因此在盆地和高原的表现会与常见理论不同 ，在与城市热岛环流 、海陆风 等其他地方性风同时出现时会发生环流耦合。山谷风与农业生产和山地的城市污染问题有关，山谷风是弱的局地环流，风场和温度场信号可能在强天气过程（例如温带气旋、寒潮等）中被完全覆盖。 因此只有在晴好天气下（且通常为夏季时），山谷风环流才能主导局地的风场和温度场变化。 57 二、大气热力环流 3.山谷风 (4)影响: ‌‌ Ⅰ.对农业的影响：有着显著的影响 有利影响： ①白天，谷风将山谷中的暖空气带到山坡，使坡面温度升高，有利于作物的生长和发育。 ②谷风还带来了充足的水汽，有利于成云致雨，夜雨多可提高空气和土壤的湿度对坡面作物的生长非常有利。 ③夜晚，山风从山坡吹向山谷，降低了坡面的温度，提高了昼夜温差，有利于植物养分的积累，提高农作物产量与品质。 不利影响:会增加谷底霜冻的概率。 58 二、大气热力环流 2.山谷风 (4)影响: ‌‌ Ⅱ.对大气污染的影响： ①由于山谷地形的影响，山谷风具有明显的局地环流特征，这使得污染物在山谷中不易扩散。 ②在山谷风的作用下，污染物会在山谷中停留较长时间，从而加剧了空气污染的程度。 特别是在污染物排放量较大的地区，山谷风的存在使得空气质量恶化更加严重。 应用： 山谷(小盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(盆地),使谷底(小盆地)内形成逆温层,大气稳定,易加重大气污染。所以,山谷(小盆地)地区不宜布局易造成大气污染的企业。 59 【素养提升】——城市热力环流 该地理原理应用范围广泛，我们日常生产生活中的许多地理事象都与之相关。例如，该原理可以指导我们对城市功能分区进行合理的规划与布局。某城市为我国重要的钢铁、化学工业基地，该城市工业区、商业、文化及居住区的分布如下图所示。 (1)住在该城市的居民们发现，天气条件较为稳定的晴朗白天和夜晚，商业区、文化区和居住区的大气污染程度不同。该城市商业区、文化区及居住区白天大气污染________(较重/较轻)，原因是受到________(山风/谷风)的影响。 (2)由于资金的原因，该城市的工业区、商业区和居住区的布局暂时不能作大规模调整。此种情况下，怎样减轻商业区和居住区所受大气污染？请列举一项治理措施。 较重　 谷风 工厂改为夜班，夜晚安排生产。 ①该城市白天吹谷风，晚上吹山风; ②将污染严重的工厂改为夜班，夜晚安排生产，减少对城市的污染。 原因：商业、文化住宅位于山坡上，此时吹山风，受空气污染影响小。 二、大气热力环流 2.山谷风 (4)影响: ‌‌ Ⅲ.对城市气候的影响：由于城市热岛效应的存在，城市地区的温度通常高于周边地区。 ①在白天，谷风将城市中的暖空气带到山坡，有助于缓解城市的热岛效应。 ②夜晚，山风将冷空气从山坡带到城市，有助于降低城市的温度。 这种局地环流有助于调节城市的微气候环境。 61 【素养提升】——山谷风 我国某校地理兴趣小组于夏季的一天对当地一个山谷进行野外考察绘制了某时段等压线与等温线图，以便研究山谷风（谷风指空气从谷地流向山坡，山风指空气从山坡流向谷地）的特点。读图，回答下列问题。 1.下列判断正确的是(　　) ①图中出现的时间是夜晚　②图中出现的时间是白天　③此时吹山风　 ④此时吹谷风 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 2.据实际调查，图中甲地的夜雨较多，最可能的原因是(　　) A.夜晚的气温高于白天的气温，气流呈上升运动 B.夜晚的气温比周围地区的气温低，气流呈下沉运动 C.夜晚的气温比周围地区的气温高，气流呈上升运动 D.夜晚的气温比周围地区高，蒸发旺盛，空气中的水汽丰富 3.图示地区雨过天晴后，谷风和山风与天晴前比较（不考虑其他因素影响）（ ） A.谷风增大，山风减小 B.谷风减小，山风增大 C.谷风、山风都减小 D.谷风、山风都增大 【素养提升】——山谷风 我国某校地理兴趣小组于夏季的一天对当地一个山谷进行野外考察绘制了某时段等压线与等温线图，以便研究山谷风（谷风指空气从谷地流向山坡，山风指空气从山坡流向谷地）的特点。读图，回答下列问题。 1.下列判断正确的是(　　) ①图中出现的时间是夜晚　②图中出现的时间是白天　③此时吹山风　 ④此时吹谷风 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 1.D 解析 根据图中等压线的弯曲情况可知，等压面在谷地处向上凸，说明谷地近地面为高压，近地面风由谷地吹向山坡，吹谷风，所以图中出现的时间是白天，②④正确，排除①③。 故本题排除ABC三项，选D。 【素养提升】——山谷风 我国某校地理兴趣小组于夏季的一天对当地一个山谷进行野外考察绘制了某时段等压线与等温线图，以便研究山谷风（谷风指空气从谷地流向山坡，山风指空气从山坡流向谷地）的特点。读图，回答下列问题。 2.据实际调查，图中甲地的夜雨较多，最可能的原因是(　　) A.夜晚的气温高于白天的气温，气流呈上升运动 B.夜晚的气温比周围地区的气温低，气流呈下沉运动 C.夜晚的气温比周围地区的气温高，气流呈上升运动 D.夜晚的气温比周围地区高，蒸发旺盛，空气中的水汽丰富 2.C 解析 图中甲地为谷地，夜晚谷地的气温比周围地区的气温高，根据山谷风特点可知，夜晚吹山风，冷气流沿山坡下沉，使谷底暖空气被迫拾升，气流呈上升运动，气流在上升过程中易成云致雨，所以甲地夜雨较多，C正确，排除ABD。故选C。 【素养提升】——山谷风 我国某校地理兴趣小组于夏季的一天对当地一个山谷进行野外考察绘制了某时段等压线与等温线图，以便研究山谷风（谷风指空气从谷地流向山坡，山风指空气从山坡流向谷地）的特点。读图，回答下列问题。 3.图示地区雨过天晴后，谷风和山风与天晴前比较（不考虑其他因素影响）（ ） A.谷风增大，山风减小 B.谷风减小，山风增大 C.谷风、山风都减小 D.谷风、山风都增大 3.D 解析 雨过天晴后，山坡白天升温快，夜晚降温较快，昼夜温差增大，故昼夜的山谷和山坡气压差增大，所以谷风、山风都增大，D正确，ABC错。故选D。 【案例分析】——火烧葫芦峪 诸葛亮于农历六月的一天,在葫芦峪设下伏兵,打算用火攻全歼司马懿的军队。然而正当火旺人困,司马懿全军行将覆灭之时,一场大雨不期而至,浇灭了诸葛亮的豪情壮志。 结合所学热力环流的相关知识,推测火烧葫芦峪失败的原因。 盛夏时节： 山谷中的空气温度比较高,谷中气流上升,形成谷风,再加上谷中大火,近地面空气受热膨胀上升,上升过程中不断冷却凝结,易成云致雨。 【素养提升】——穿堂风 “穿堂风”也叫“过堂风”,是气象学中一种空气流动的现象,是流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区的民居设计都充分考虑了“穿堂风”。下图为我国西南山区的传统民居景观图和该民居“穿堂风”示意图。 (1)结合所学知识,试解释“穿堂风”的原理。 (2)非洲草原犬鼠(土拨鼠)擅长挖掘洞穴。其洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土堆(如下图)。请借助“穿堂风”的原理进行解释。 ①白天庭院石质地面升温快,气温高,气流上升,气压低; ②屋后树林升温慢,气温低,气流下沉,气压高,近地面风由屋后流向屋前,形成“穿堂风”。 ①两个洞口形状不同,决定了洞穴中空气流动的方向。 ②吹过平坦表面(左侧洞口)的风运动速度小,压强大; ③吹过隆起表面的风(右侧洞口)流速大,压强小。洞内热力环流方向如下图所示。 二、大气热力环流 4.冰川风 (1)概念: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)。 68 二、大气热力环流 4.冰川风 (2)形成过程: 冰川表面气温与周围同高度气温相比要低得多，近冰川面的空气冷缩，冷而重的空气团沿着冰雪表面向下坡方向流动，冰缘地区(冰川外围地区)较暖的空气被迫抬升，形成了由冰川表面向冰缘地带吹送的冰川风。 这里运用到的原理，其实就是“热力环流”，因为A、B两点之间的热力差异，引起了空气的环状流动，在近地面形成了冰川风。 69 【素养提升】——冰川风 由于冰川表面气温与周围同高度的气温差异，导致空气团沿着冰雪表面流动形成的风称为冰川风。珠峰北坡的绒布河谷大致呈南北走向，东、南、西三面被高山环抱。实验人员沿河谷底部设置了甲、乙、丙3个站点，测得3个站点白天都会受到偏南风影响，其中甲站点测得的偏南风明显强于乙、丙两站点。该偏南风强弱是受冰川风、山谷风等共同影响。下图为绒布河谷南北剖面示意图。 (1)简要说明三个站点白天测得的偏南风形成原理。 (2)分析甲站点的偏南风强于乙、丙两点的主要原因。 (3)简要分析白天谷地东西两侧的山谷风对偏南风起到的作用。 【素养提升】——冰川风 由于冰川表面气温与周围同高度的气温差异，导致空气团沿着冰雪表面流动形成的风称为冰川风。珠峰北坡的绒布河谷大致呈南北走向，东、南、西三面被高山环抱。实验人员沿河谷底部设置了甲、乙、丙3个站点，测得3个站点白天都会受到偏南风影响，其中甲站点测得的偏南风明显强于乙、丙两站点。该偏南风强弱是受冰川风、山谷风等共同影响。下图为绒布河谷南北剖面示意图。 (1)简要说明三个站点白天测得的偏南风形成原理。 ①冰雪面反照率高，吸收的太阳辐射少，加上冰雪表面融化会持续吸收热量，使得冰雪表面温度比同高度大气温度要低; ②近冰川面的空气收缩下沉，气流沿着冰雪表面向下坡方向(北)流动，形成偏南风(冰川风)。 【素养提升】——冰川风 由于冰川表面气温与周围同高度的气温差异，导致空气团沿着冰雪表面流动形成的风称为冰川风。珠峰北坡的绒布河谷大致呈南北走向，东、南、西三面被高山环抱。实验人员沿河谷底部设置了甲、乙、丙3个站点，测得3个站点白天都会受到偏南风影响，其中甲站点测得的偏南风明显强于乙、丙两站点。该偏南风强弱是受冰川风、山谷风等共同影响。下图为绒布河谷南北剖面示意图。 (2)分析甲站点的偏南风强于乙、丙两点的主要原因。 白天谷地受热较少，气温较低，气流下沉，谷地气压较高，产生向南运动的气流，对北上的偏南风具有一定的阻挡作用，位于北部的乙、丙两站点受到的阻挡更明显，距冰川最近的甲站受冰川风的影响最大，偏南风强度更强。 【素养提升】——冰川风 由于冰川表面气温与周围同高度的气温差异，导致空气团沿着冰雪表面流动形成的风称为冰川风。珠峰北坡的绒布河谷大致呈南北走向，东、南、西三面被高山环抱。实验人员沿河谷底部设置了甲、乙、丙3个站点，测得3个站点白天都会受到偏南风影响，其中甲站点测得的偏南风明显强于乙、丙两站点。该偏南风强弱是受冰川风、山谷风等共同影响。下图为绒布河谷南北剖面示意图。 (3)简要分析白天谷地东西两侧的山谷风对偏南风起到的作用。 白天谷地盛行谷风，谷风把空气推向东西两侧山坡，吸引南侧冰川风北下，从而使得冰川风影响范围扩大，加强了偏南风。 $$