2.2.3 大气的水平运动(第三课时)-【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】 2020年，我国风电发电量为4 665亿千瓦时，占全部发电量的5%。其中，内蒙古风电发电量居全国首位。 亚洲最大的风力发电场——内蒙古辉腾锡勒风电场 内蒙古风力发电量大，主要自然原因是什么？ 【问题】 亚洲最大的风力发电场 ①内蒙古位于我国北部，靠近冬季风的源地，多大风； ②地形起伏小，对风的摩擦阻力小。 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 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P30—40教材内容及图片，完成下列自主学习内容。 三、大气的水平运动——风 1.形成风的直接原因：水平气压梯度力。 2.三种作用力及特征 3.风向 字 母 作 用 力 特 征 A 水平气压 梯度力　 垂直于等压线，并由高压指向低压 B 地转偏向力 始终与风向垂直，北半球右偏，南半球左偏 C 摩 擦 力 始终与风向相反，可减小风速 理想风 风向与水平气压梯度力的方向一致 高空风 风向与等压线平行 近地面风 风向与等压线斜交 406557050 【主题探究】——大气的水平运动 风是在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下形成的。下图为风的形成示意图。据此探究下列问题： (1)判断图中四个箭头的含义。 (2)比较图中A、B两处风力大小，并说明理由。 (3)该图表示的是________(填“南”或“北”)半球，请说明判断理由。 (4)判断该图表示的是________(填“近地面”或“高空”)，请说明判断理由。 A：为水平气压梯度力 B：为风向， C：为地转偏向力 D：为摩擦力。 B处风力大。 B处等压线密集，水平气压梯度力大。 　北　 风向右偏。 　近地面　 风向与等压线斜交。 三、大气的水平运动——风 (一)风的形成 地面受热不均,导致空气上升和下沉,进而使同一水平面上的气压产生了差异。 单位距离间的气压差称为气压梯度。 只要水平面上存在气压梯度,就产生了促使大气由高压区流向低压区的力,这个力称为水平气压梯度力。 在水平气压梯度力的作用下,大气从高压区向低压区作水平运动,这就形成了风。 可见,水平气压梯度力是形成风的直接原因。 1.形成风的直接原因——水平气压梯度力 6 三、大气的水平运动——风 (二)三种风的形成 水平气压梯度力的方向垂直于等压线,由高压指向低压。 等压线是同一高度上气压相等的点的连线。 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,即风向也垂直于等压线(图2.14)。 1.理想状态下的风：只受水平气压梯度力的作用 重要概念: ①气压梯度——单位距离间的气压差。 ②气压梯度力——促使空气由高压流向低压的力。 ▲‖风向也垂直于等压线 7 三、大气的水平运动——风 (二)三种风的形成 但是,风一旦形成,马上就会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。 在北半球,风向向右偏转;在南半球,风向向左偏转。 在不受摩擦力作用的情况下,风向最终与等压线平行(图2.15)。 地转偏向力只改变风向,不改变风速。 2.高空的风：受水平气压梯度力和地转偏向力的作用 ▲ ‖风向最终与等压线平行 8 三、大气的水平运动——风 (二)三种风的形成 在近地面,风还会受到摩擦力的作用。 摩擦力是指地面和空气之间,以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力。 摩擦力对风有阻碍作用,可以减小风速。在近地面,风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下,风向与等压线斜交(图2.16)。 3.近地面的风：受水平气压梯度力、地转偏向力以及摩擦力的作用 ▲ ‖风向最终与等压线斜交 9 【思考】——南半球高空和近地面的风向如何表示呢? 【思维整合】——风的形成过程 【思维整合】——影响风的三种作用力 作用力 方 向 大 小 影 响 图 解（三种不同的风） 水平气压梯度力 垂直于等压线并指向低压 取决于等压线疏密气压梯度大小 风速、 风向 地转偏向力 垂直于风向，北右南左 随纬度升高而增加； 随风速增大而增大 风向 摩擦力 与风向相反 与海拔呈负相关； 与风速呈正相关；与下垫面粗糙度呈正相关 风速、 风向 【思维整合】——典型的两种风 【主题探究】——等压线图的判读 下图为世界部分区域某时海平面等压线(单位：hPa)示意图。据此探究下列问题： (1)判断A、B两地气压差值。 (2)判断C地的风向。 (3)比较C、D两地风力大小，并说明判断理由。 (4)比较台湾海峡与日本海风力大小，并说明判断理由。 　5～10 hPa。 偏东风。 C地风力大。 C地等压线密集，水平气压梯度力大，风力大。 台湾海峡风力大。 台湾海峡吹东北风，受海峡狭管效应的影响，风力大。 【思维整合】——等压线图的判读 1.判读气压形式 (1)低压中心(如图中 处)： 等压线呈闭合曲线，中心气压比四周气压低(中心为上升气流)。 (2)高压中心(如图中甲处)： 等压线呈闭合曲线，中心气压比四周气压高(中心为 气流)。 (3)高压脊(如图中丙处)：高气压延伸出来的狭长区域，等压线弯曲最大处点的连线叫 线。 (4)低压槽(如图中丁处)：低气压延伸出来的狭长区域，等压线弯曲最大处点的连线叫 线。 (5) ：两个低压或两个高压交会处，其气压值比高压中心低或比低压中心高。 乙 下沉 槽 脊 鞍 【思维整合】——等压线图的判读 2.判断风向 首先明确高低气压；其次确定 的方向； 最后根据南、北半球画出风向。 水平气压梯度力 切记：手心向上 ①让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是风向。 ②高空风向与水平气压梯度力的方向垂直 ； ③近地面风向与水平气压梯度力的方向成一锐角。(北半球用右手，南半球用左手） 【思维整合】——等压线图的判读 3.判断南、北半球 (1)风向在水平气压梯度力的 侧——北半球。 (2)风向在水平气压梯度力的 侧——南半球。 4.判断风力(风速)大小 (1)根据等压线判断： ①等压线密集，水平气压梯度力 ，风力大； ②等压线 ，水平气压梯度力小，风力小。 (2)根据摩擦力判断： 摩擦力大，风力小。 右 左 大 稀疏 5.判断季节 (1)夏季(北半球7月、南半球1月)：大陆内部一般为 低 压。 (2)冬季(北半球1月、南半球7月)：大陆内部一般为 高 压。 【思维整合】——等压线图的判读 6.判断下垫面的性质 (1)判断陆地与海洋(湖泊)： 夏季，等压面下凹者为陆地、上凸者为海洋(湖泊)。 冬季，等压面下凹者为海洋(湖泊)、上凸者为陆地。 (2)判断裸地与绿地：裸地同陆地，绿地同海洋。 (3)判断城区与郊区：等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。 7.判断近地面天气状况和气温日较差 (1)等压面下凹地区，多阴雨天气，日较差小，如图中A地。 (2)等压面上凸地区，多晴朗天气，日较差大，如图中B地。 【素养提升】——风向的判读 读亚洲局部区域某时刻近地面等压线分布图(单位：hPa)，完成1～3题。 1.此时，P地的风向为(　　) A．东北风 B．东南风 C．西南风 D．西北风 2.此时，P、Q、M、N四地风力最大的是(　　) A．P地 B．Q地 C．M地 D．N地 3.图示甲处(　　) A．为低压中心 B．为高压中心 C．天气以晴朗为主 D．风力强劲 1.D 解析 P地东侧为低压中心，故水平气压梯度力指向东侧，此地为北半球， 地转偏向力向右侧发生偏转，故该地此时盛行西北风，D项正确。 19 【素养提升】——风向的判读 读亚洲局部区域某时刻近地面等压线分布图(单位：hPa)，完成1～3题。 1.此时，P地的风向为(　　) A．东北风 B．东南风 C．西南风 D．西北风 2.此时，P、Q、M、N四地风力最大的是(　　) A．P地 B．Q地 C．M地 D．N地 3.图示甲处(　　) A．为低压中心 B．为高压中心 C．天气以晴朗为主 D．风力强劲 2.A 解析 同一幅等压线图中，等压线越稀疏风力越小，等压线越密集风力越大。 P、Q、M、N四地中，P地等压线最为密集，故P地风力最大，A项正确。 20 【素养提升】——风向的判读 读亚洲局部区域某时刻近地面等压线分布图(单位：hPa)，完成1～3题。 1.此时，P地的风向为(　　) A．东北风 B．东南风 C．西南风 D．西北风 2.此时，P、Q、M、N四地风力最大的是(　　) A．P地 B．Q地 C．M地 D．N地 3.图示甲处(　　) A．为低压中心 B．为高压中心 C．天气以晴朗为主 D．风力强劲 3.A 解析 此图为近地面等压线分布示意图，从甲地来看外围等压线数值高，向内数值降低，故应为低压中心，A项正确，B项错误。 低压中心以上升气流为主，水汽易凝结，多阴雨天气，C项错误。 此处等压线稀疏，风力相对较小，D项错误。 21 【地理实践力】——风向的测量及应用 风向，是指风吹来的方向，因此，风来自北方叫作北风，风来自南方叫作南风。 风向常以八个或十六个方位来表示。我国一般采用八个方位来预报风向，如在方位337.5°～22.5°间吹来的风叫作北风，22.5°～67.5°间吹来的风叫东北风等。风向是如何测量的呢？它有什么用途呢？ 1.风向的测量 风向标是一种应用最广泛的风向测量装置，一般是由尾翼、指向杆、平衡器及旋转主轴4部分组成的首尾不对称的平衡装置。 风向标一般离地面10～12米高，如果附近有障碍物，其安置高度至少要高出障碍物6米以上，并且指北的短棒要正对北方。 风向箭头指在哪个方向，就表示当时刮什么方向的风。 【活动探究】——根据等压线确定风向和风速 等压线是等值线的一种。等压线的疏密程度反映了气压梯度的大小，等压线越密，气压梯度越大。 1.比较甲、乙两地的气压梯度大小，并说明理由。 2在图上画出甲、乙两地的风向。 3.比较甲、乙两地风速的大小，并说明理由。 甲地气压梯度大。 理由： 甲地等压线密集,气压梯度大。 水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力 水平气压梯度力 西北风向 偏东风向 地转偏向力 摩擦力 甲——西北风 乙——偏东风 甲地风速大。 甲地等压线密集,水平气压梯度力大。 【思维整合】——风向的判断： 第一步： 在等压线图中,按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头（由高压指向低压,但并非一定指向低压中心),表示水平气压梯度力的方向。 第二步: 确定南、北半球后﹐面向水平气压梯度力的方向向右(北半球)或左(南半球)偏转30° ~45°角,画出实线箭头﹐即为经过该点的风向。如下图所示(以北半球气压场为例)。 根据等压线的高低及气压场所处的南、北半球确定任一地点的风向。 【素养提升】——大气水平运动 图为某地等压线图，图中箭头表示风向。读图，回答1～2题。 1.关于甲地的说法，正确的是(　　) A.为北半球的高压中心 B.为北半球的低压中心 C.为南半球的低压中心 D.为南半球的高压中心 2.关于A、B两地的说法，正确的是(　　) A.A地吹西北风，风力大于B地 B.A地吹东南风，风力大于B地 C.A地吹西南风，风力大于B地 D.A地吹东北风，风力小于B地 1.D 解析　 根据风从高压区吹向低压区可知，甲地为高压中心； 水平气压梯度力垂直于等压线并由高压指向低压，图示风向左偏，甲地位于南半球，故D项正确。 【素养提升】——大气水平运动 图为某地等压线图，图中箭头表示风向。读图，回答1～2题。 1.关于甲地的说法，正确的是(　　) A.为北半球的高压中心 B.为北半球的低压中心 C.为南半球的低压中心 D.为南半球的高压中心 2.关于A、B两地的说法，正确的是(　　) A.A地吹西北风，风力大于B地 B.A地吹东南风，风力大于B地 C.A地吹西南风，风力大于B地 D.A地吹东北风，风力小于B地 2.B 解析　 由上题分析可知，该地位于南半球。 画出A地水平气压梯度力，并向左偏转，则该地吹东南风； A地等压线密集，水平气压梯度力大，风力大，B项正确。 【地理实践力】——风向的测量及应用 2.风向符号 ‌ 风向符号通常由一个“F”字母组成，其中“符尾”（向下的竖）表示风向，“符干”（右边的横）表示风力的大小。风向秆所指的方向为风的方向，风向秆上的符号表示风的来向，例如，如果风向秆指向北方，则表示吹的是北风。风力的大小通过符干上的横线数量来表示，一道横线表示2级风，二道横线表示4级风，以此类推，直到八级风。‌ 风向符号在天气预报中起着重要作用，帮助人们了解当前和未来的风力情况，从而做出相应的准备和安排。例如，如果预报显示有强风，人们可以提前关闭窗户，防止物品被风吹落等。 【地理实践力】——风向的测量及应用 【地理实践力】——风向的测量及应用 ▲NCEP全球预报模式预测的2017年“苏拉”未来影响琉球群岛靠近日本九州地区是的海平面气压和10米风场演变图。 注： NCEP是美国国家环境预报中心（National Centers for Environmental Prediction）的英文简称。 【地理实践力】——风向的测量及应用 3.风速大小判读 (1)在同一幅图等压线图中： ①等压线密集，水平气压梯度力大，风速大; ②等压线稀疏，水平气压梯度力小，风速小。 (2)在不同地图中，相同图幅，相同等压距的地图相比： ①比例尺越大，表示单位距离间的等压线就越密集,水平气压梯度力大，则风速越大; ②比例尺越小，表示单位距离间的等压线就越稀疏,水平气压梯度力大，则风速就越小 注：不同等压线图中，可通过计算水平气压梯度来判断风力大小。 水平气压梯度=两点气压差/（两点图上距离÷比例尺）。 【思维整合】——影响风速大小的因素 【地理实践力】——风向的测量及应用 4.风向的应用 判断气压的高低 顺着风向，气压越来越低 判断南北半球 风向左偏为南半球；风向右偏为北半球 判断近地面和高空 (高空忽略摩擦力) 风向与等压线平行的是高空；风向与等压线斜交的是近地面 判断高压和低压 (风压定律) 北半球高空：背风而立，低压在左(侧)，高压在右(侧)；南半球反之。北半球近地面：背风而立，低压在左前方(侧)，高压在右后方(侧)；南半球反之 判断季节 中国大部分地区，冬季吹西北风，夏季吹东南风； 我国云南、中南半岛、印度半岛冬季吹东北风，夏季吹西南风。 在这些地区，风向往往成为考查季节的隐藏条件 判断工业生产布局 污染大气的企业在达标排放的前提下，布局在盛行风向的下风向，且距城市中心的距离应在城市热力环流之外 判断航行线路 在飞机起飞或降落时最好选择逆风的方向，所以飞机的跑道应该与风的方向一致。航海应顺风航行，这样既可以提高航速，也节省燃料。逆风与之相反 野外判断方向 在野外考察时，可以根据树冠形状来判断方向，在沙漠中观察流动沙丘的移动来判断方向 【地理实践力】——风向的测量及应用 风向标是测定风向的气象仪器，箭头指示风的来向。左图示意浙江省某中学的校园气象站，风向标安装在太阳能电池板的上方；右图为浙江省此时海平面等压线(单位：百帕)分布图。据此完成1～2题。 1.此时，当地的风向是(　　) A．东南风 B．东北风 C．西南风 D．西北风 2.该中学可能位于(　　) A．衢州 B．温州 C．台州 D．宁波 【地理实践力】——风向的测量及应用 风向标是测定风向的气象仪器，箭头指示风的来向。左图示意浙江省某中学的校园气象站，风向标安装在太阳能电池板的上方；右图为浙江省此时海平面等压线(单位：百帕)分布图。据此完成1～2题。 1.此时，当地的风向是(　　) A．东南风 B．东北风 C．西南风 D．西北风 1.A 解析 浙江位于北回归线以北的地区，为了最大限度地利用太阳能资源，太阳能集热板面朝南侧，根据风向标中箭头指示风的来向与太阳能集热板之间的关系，判断当地此时的风向为东南风。故选A项。 【地理实践力】——风向的测量及应用 风向标是测定风向的气象仪器，箭头指示风的来向。左图示意浙江省某中学的校园气象站，风向标安装在太阳能电池板的上方；右图为浙江省此时海平面等压线(单位：百帕)分布图。据此完成1～2题。 2.该中学可能位于(　　) A．衢州 B．温州 C．台州 D．宁波 2.C 解析 根据右图中等压线进行风向的判断， 右图中衢州吹西北风； 温州吹西南风；台州吹东南风；宁波吹东北风。 结合上题可知，该地吹东南风，位于台州，故选C项。 35 【素养提升】——风向的判读 下图为东亚部分地区500百帕等压面的高度分布图，此时近地面气压形势与5 000多米高空相反。读图完成3～4题。 3.重庆5 500米高空的风向是(　　) A．偏东风 B．偏南风 C．偏西风 D．偏北风 4.海平面气压由低到高排序是(　　) A．青岛、上海、长沙、昆明 B．昆明、长沙、上海、青岛 C．昆明、重庆、长沙、台北 D．台北、长沙、重庆、昆明 36 【素养提升】——风向的测量及应用 下图为东亚部分地区500百帕等压面的高度分布图，此时近地面气压形势与5 000多米高空相反。读图完成3～4题。 3.C 解析 从图中等值线数值可知，500百帕等压面属于高空等压面， 该等压面在重庆分布的海拔为5 700 m，且自南向北降低，说明同一高度南部气压高， 北部气压低，故重庆5 500 m高空的水平气压梯度力由南指向北，因高空的风向与等压线平行，故重庆5 500米高空的风向是偏西风，C项正确。 3.重庆5 500米高空的风向是(　　) A．偏东风 B．偏南风 C．偏西风 D．偏北风 37 【素养提升】——气压的判读 下图为东亚部分地区500百帕等压面的高度分布图，此时近地面气压形势与5 000多米高空相反。读图完成3～4题。 4.B解析 此时该区域近地面气压与高空相反，高空气压自南向北递减，则近地面自南向北递增，昆明、长沙、上海、青岛四城市自南向北排列，B项正确。 4.海平面气压由低到高排序是(　　) A．青岛、上海、长沙、昆明 B．昆明、长沙、上海、青岛 C．昆明、重庆、长沙、台北 D．台北、长沙、重庆、昆明 38 本节课结束，谢谢！ ▲‖2021年7月21日台风“烟花”中心附近最大风力有14级（42米/秒），中心最低气压为955百帕。 39 $$