3.3 大气热力环流 课件 湘教版（2019）必修一 地理 2024-2025学年高一上学期

第三节大气热力环流 一、基础概念 1.气压 概念：单位面积垂直向上延伸到大气层上界所承受的空气柱的总重量 单位：百帕（hPa） 如图所示，气压值大小顺序为： PA>PB>PC 规律1 变化规律：海拔越高，气压越低 一、基础概念 2.高压与低压 规律2：变化规律：同一高度上，空气密度越大，气压值越高，称为高压；密度越小，气压值越低，称为低压； 比较不同气压柱，同一水平方向上A、B气压值大小。 PB>PA 一、基础概念 规律3：大气水平运动 同一水平面（同一高度）上，空气由高压向低压运动，形成风。 3.等压面 概念：空间气压相等的各点所组成的面 假设地面质地均匀、受热情况相同，（地表均一，受热均匀）在同一高度空气密度相同吗？气压呢？ 空气没有相对上升和相对下沉运动，同一高度空气密度相同，气压相同，等压面与地面平行； 3.等压面 概念：空间气压相等的各点所组成的面 比较A、B、C、D四点气压的大小。 A＞B＞C=D 地表均一，受热均匀，等压面与地面平行。 3.等压面 概念：空间气压相等的各点所组成的面 比较A、B、C、D四点气压的大小。 地表不均一，受热不均匀，等压面出现弯曲，像地形一样起伏不平 A=B＞C=D 1、地表受热不均匀，空气将如何运动？ 空气受冷收缩下沉 空气受热膨胀上升 二、大气热力环流的形成 二、大气热力环流的形成 地面 低压 高压 A 冷 B 热 2、气温和气压关系：近地面气温高，空气受热膨胀上升，形成低压； 近地面气温低，空气受冷收缩下沉，形成高压。 二、大气热力环流的形成 3、气流运动与天气现象： 气流下沉，温度升高，天气炎热干燥，多晴朗天气 气流上升，温度降低，水汽凝结，容易成云致雨 思考：暖气片总是放在低处，壁挂空调总是放在高处的原因？ 暖气片加热空气，热气流上升 壁挂空调制冷，释放冷空气，冷气流下沉 二、大气热力环流的形成 通过实验认真观察烟雾的飘动，并尝试将其画出来。 冰块 热水 二、大气热力环流的形成 （百帕） 500 700 900 1100 高空 近地面 B冷却 A受热 C冷却 高压 高压 低压 高压 低压 低压 1.A地受热，B、C冷却，垂直方向上空气如何运动？ 规律一：受热膨胀上升，遇冷收缩下沉 2.同一水平面气压产生了怎样的差异？ 规律二：近地面“热低压”“冷高压” 规律三：同一垂直方向上，近地面和高空气压状况相反 二、大气热力环流的形成 （百帕） 500 700 900 1100 高空 近地面 B冷却 A受热 C冷却 高压 高压 低压 高压 低压 低压 3.等压面有何变化？ 规律四：等压面高压上凸，低压下凹 4.会进一步引起大气在水平方向上如何运动？ 规律五：水平方向上高压流向低压 二、大气热力环流的形成 太阳辐射 地面冷热不均 空气垂直运动 同一水平面上的气压差异 大气水平运动 热力环流形成的根本原因：地面冷热不均 由于地面冷热不均而形成的空气环流称为热力环流，热力环流是大气运动最简单的形式。 二、大气热力环流的形成 1、垂直方向：空气受热上升，近地面形成低压，高空形成高压；受冷收缩下沉，近地面形成高压，高空形成低压；海拔越高，气压越低 2、水平方向：空气由高压流向低压 3、等压面弯曲：同一水平面上，高压上凸，低压下凹 4、天气：上升气流多带来阴雨天气；下沉气流多带来晴朗天气。 热力环流形成的根本原因：地面冷热不均 由于地面冷热不均而形成的空气环流称为热力环流，热力环流是大气运动最简单的形式。 A B C D a b 读下图(a、b表示等压面)，完成下列要求： (1) 画出大气在水平方向和垂直方向上的运动； (2) 图中所示的热力环流形成的过程是：先有 运动， 再形成 运动； (3) 热力环流形成的根本原因是 ； (4) A、B、C、D四处气压由高到低排列是 。 垂直 水平 地面冷热不均 B > C > D > A 孔明灯在古代，多做军事用途。相传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，制成能在空中漂浮的纸灯笼，附上求救信息，后来终于脱险。现代人放孔明灯，多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿，象征丰收成功，幸福每一年。 燃料燃烧使周围空气温度升高，孔明灯内的空气受热膨胀后，比重变轻产生浮力，从而使孔明灯升空。 思考：“孔明灯”漂浮起来的原因是什么？ 二、自然界的大气热力环流 比热容 概念：比热容表示物质提高温度所需热量的能力。是单位质量的某种物质升高（或下降）单位温度所吸收（或放出）的热量。 思考：沥青路面和湖泊水体哪个升温速度更快？哪个降温速度较快？ 沥青路面比热容较小，升温速度更快，降温速度也较快； 二、自然界的大气热力环流 1、海陆风 一个月黑风高的晚上，海边的度假小屋发生了一起谋杀案。 根据线索，福尔摩斯找到了两个嫌疑犯，并询问他们在案发当晚各自在什么地方。 甲说：“当晚我在海边漫步，风从海上迎面吹来，让我觉得心旷神怡，整个晚上我都在吹海风。” 乙说：“我站在沙滩上望着大海想心事，感觉凉风从后背袭来，阴风阵阵，确实让人害怕。” 你们两个人当中有一个人说了谎！ 陆地 海洋 热 冷 低压 高压 低压 高压 海风 白天：陆地比热容小，升温快，近地面形成低压，上空形成高压； 海洋比热容大，升温慢，近地面形成高压，上空形成低压。 吹海风 二、自然界的大气热力环流 1、海陆风 一个月黑风高的晚上，海边的度假小屋发生了一起谋杀案。 根据线索，福尔摩斯找到了两个嫌疑犯，并询问他们在案发当晚各自在什么地方。 甲说：“当晚我在海边漫步，风从海上迎面吹来，让我觉得心旷神怡，整个晚上我都在吹海风。” 乙说：“我站在沙滩上望着大海想心事，感觉凉风从后背袭来，阴风阵阵，确实让人害怕。” 你们两个人当中有一个人说了谎！ 夜晚：陆地比热容小，降温快，近地面形成高压，上空形成低压； 海洋比热容大，降温慢，近地面形成低压，上空形成高压。 吹陆风 甲说了谎！ 陆地 海洋 热 冷 高压 低压 低压 高压 陆风 二、自然界的大气热力环流 1、海陆风 分析海陆风对海滨地区的气温有什么调节作用？ 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； 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。 海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小。 二、自然界的大气热力环流 1、海陆风 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。 白天的海风和夜晚的陆风之间并非是突然转换的，而是存在过渡性，且受到背景风的影响。不能简单地认为，海边白天一定吹海风，夜晚一定吹陆风。 （2）我国海南岛白天多雨，夜晚多晴朗。运用海陆风形成的原理，分析这一地理现象的形成原因。 近地面白天吹海风，从海洋上带来大量湿润水汽，增加降水； 近地面夜晚吹陆风，从陆地吹来气流干燥，多晴朗。 （3）大湖泊周围、大江大河沿岸也会出现与海陆风相似的风的周期变化，分别称为“湖陆风”或“江（河）陆风”。赴上述地区进行考察，观察白天和夜间风向是怎么变化的，验证所学过的知识。 河湖与周围陆地之间存在早晚差异，白天吹湖（河）风，晚上吹陆风。 二、自然界的大气热力环流 2、山谷风 山顶 山顶 热低压 冷高压 热 空气增温慢 密度小 密度大 山谷 空气增温快 白天山坡比同高度的山谷升温快，气流上升，气压低（山谷上方同高度的空气增温较慢，密度较大，气流下沉，气压高）。空气自山谷沿山坡上升，形成谷风。 二、自然界的大气热力环流 2、山谷风 山顶 山顶 冷高压 热低压 冷高压 空气降温慢 密度大 密度小 山谷 空气降温快 夜晚山坡比同高度的山谷降温快，气流下沉，气压高（山谷上方同高度的空气降温慢，密度较小，气流上升，气压低）。空气由山坡流向山谷，形成山风。 唐代诗人李商隐《夜雨寄北》一诗中写道：“君问归期未有期，巴山夜雨涨秋池。” “巴山夜雨”其实是泛指多夜雨的我国西南山地（包括四川盆地地区）。这些地方的夜雨量一般都占全年降水量的60%以上。 思考：为什么巴山地区多夜雨？ 四川盆地水汽充足；夜晚盆地中盛行上升气流，气流上升过程中降温，水汽凝结形成降水。 二、自然界的大气热力环流 2、山谷风 影响与应用 ①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逆温层,大气稳定,易造成大气污染。所以,山谷地区不宜布局有污染的工业。 ②山坡由于逆温层存在，农作物反而不容易出现冻害。 ③山谷盆地雨雾天气、多夜雨。如巴山夜雨、拉萨夜雨 二、自然界的大气热力环流 3.城市热岛环流 城市人口集中，产业发达，居民生活、工业生产和交通工具等每天要释放出大量的废热，导致城市的气温高于郊区，使城市犹如一个温暖的“岛屿”，人们称之为“城市热岛”。 思考：描述城市热岛环流的形成过程。 城市气温高于郊区 城市气流上升 郊区气流下沉 热岛环流 风由郊区吹向市区 二、自然界的大气热力环流 3.城市热岛环流 影响与应用 城市风：“热岛效应”，引起空气在市区上升，有利于城市空气的净化，也会给城市带来比郊区更多的降水，出现“雨岛效应”。 一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内； 将卫星城或污染较重工厂布置于下沉地带距离之外。 (1)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热点，应怎样布局大气污染严重的工业企业？ 根据城市热岛环流特点，为防止二次污染，应该把污染企业布局在热岛环流之外。 （2）城市热岛环流在微风状态下最强。以北京市为例，如果冬春季风速达5．6米/秒，夏季风速达2．3米/秒以上，则城市热岛环流被淹没而不明显。假如你是城市规划人员，又该怎么解决（1）小题的问题呢？ 城区 布局在城市郊外热力环流之外，同时布局在季风的垂直郊外。 知识拓展：城市的五岛效应 1、城市热岛效应：指的是城市中心比郊区温度高的现象。 城市热岛效应是因城市大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”。 2、城市雨岛效应：雨岛效应，城市中林立的高楼大厦比喻为“钢筋水泥的森林”。而随着“森林”密度不断地增加，尤其一到盛夏，建筑物空调、汽车尾气更加重了热量的超常排放，使城市上空形成热气流，热气流越积越厚，最终导致降水形成。 3、城市湿岛效应：指某个时间段，城市空气湿度大于周围地区的现象，包括“凝露湿岛、雨天湿岛、雾天湿岛、结霜湿岛和雪天湿岛”等。 4、城市干岛效应：由于城市的主体为连片的钢筋水泥筑就的不透水下垫面，城市近地面的空气就难以像其他自然区域一样，从土壤和植被的蒸发中获得持续的水分补给。这样，城市空气中的水分偏少，湿度较低，形成孤立于周围地区的“干岛”。 5、城市浑浊岛效应：由于城市大气中的污染物比郊区多，凝结核也多，低空的各类湍流又比较强，因此造成城市接受到的太阳辐射被削弱，日照时数减少，能见度小于郊区的现象。 思考：生活小妙招“点蜡烛切洋葱，不流泪”原理是什么？ 洋葱中含有大蒜素，会刺激眼睛流泪； 在桌台旁边点蜡烛，可以与桌台切洋葱形成小尺度的热力环流，使得洋葱上方有下沉气流，大蒜素不易挥发刺激眼睛； 读“某自然地理过程模拟实验示意图”,完成1、2题。 1.该模拟实验过程中,烟的运动轨迹是 (　　) A.① B.② C.③ D.④ B 读“某自然地理过程模拟实验示意图”,完成1、2题。 2.该实验主要模拟的是 (　　) A.大气受热过程 B.水循环 C.热力环流 D.全球变暖 C 甲、乙两图示意两种常见的热力环流，读图完成1～2题。 1. 甲图所示的热力环流 A．出现在白天 B．出现在夜间 C．此时陆地近地面为低压 D．此时海洋高空为低压 B 甲、乙两图示意两种常见的热力环流，读图完成1～2题。 2. 乙图中 A．市区气温低于郊区 B．市区气压高于郊区 C．在①地建设绿化带比在②地更合理 D．在①地布局水泥厂比在②地更合理 D 生活中，我们在切大葱或洋葱的时候，会忍不住“泪流满面”。为此，我们可以在旁边点燃一支蜡烛后过一会儿再切，便可极大地缓解眼部的不适感。如图为“切大葱或洋葱示意图”。据此，完成1～2题。 1.切大葱或洋葱时，在旁边点燃蜡烛可缓解“泪流满面”利用的地理原理是 A.水循环 B.大气环流 C.热力环流 D.温室效应 C 生活中，我们在切大葱或洋葱的时候，会忍不住“泪流满面”。为此，我们可以在旁边点燃一支蜡烛后过一会儿再切，便可极大地缓解眼部的不适感。如图为“切大葱或洋葱示意图”。据此，完成1～2题。 2.下列热力环流示意图能反映上图蜡烛附近空气环流的 B 下面图甲为“某滨海地区陆地和海洋表面气温日变化曲线图”，图乙为“旗帜主要飘动方向示意图”。据此，完成3～4题。 3.有关图甲描述正确的是 A.曲线①表示的是海洋气温曲线 B.曲线②表示的是海洋气温曲线 C.曲线①所示日温差大的主要原因是昼夜长短所致 D.曲线②所示日温差小的主要原因是纬度所致 B 下面图甲为“某滨海地区陆地和海洋表面气温日变化曲线图”，图乙为“旗帜主要飘动方向示意图”。据此，完成3～4题。 4.由图甲推断，图乙中风出现时间约为 A.18时～次日7时 B.8时～16时 C.16时～次日8时 D.6时～18时 A 博斯腾湖位于我国天山南麓，是我国最大的内陆淡水湖，湖区水位季节变化较大。新疆博湖县某中学地理研学小组对博斯腾湖周边的湖陆风现象进行观测研究，根据测得的风向、风速数据，他们发现湖滨地区湖陆风比较显著（湖陆风是一种存在明显日变化的地方性天气现象），并且湖陆风存在季节变化，冬季风力较夏季弱（如下图所示）。 1、湖滨地区湖陆风季节变化明显，不考虑背景风影响，判断湖风最弱的季节，从热力性质角度分析原因。 2、在博斯腾胡湖边大规模发展灌溉农业，对湖陆风产生什么影响？请说明理由。 博斯腾湖位于我国天山南麓，是我国最大的内陆淡水湖，湖区水位季节变化较大。新疆博湖县某中学地理研学小组对博斯腾湖周边的湖陆风现象进行观测研究，根据测得的风向、风速数据，他们发现湖滨地区湖陆风比较显著（湖陆风是一种存在明显日变化的地方性天气现象），并且湖陆风存在季节变化，冬季风力较夏季弱（如下图所示）。 1、湖滨地区湖陆风季节变化明显，不考虑背景风影响，判断湖风最弱的季节，从热力性质角度分析原因。 冬季博斯腾胡湖水量最小，湖陆热力性质差异最小；冬季湖面结冰；冬季太阳高度小，昼长短，湖泊和陆地获得的热量少，这些都导致湖陆温差小，湖陆上方气压差变小，所以湖陆风在冬季最弱。 博斯腾湖位于我国天山南麓，是我国最大的内陆淡水湖，湖区水位季节变化较大。新疆博湖县某中学地理研学小组对博斯腾湖周边的湖陆风现象进行观测研究，根据测得的风向、风速数据，他们发现湖滨地区湖陆风比较显著（湖陆风是一种存在明显日变化的地方性天气现象），并且湖陆风存在季节变化，冬季风力较夏季弱（如下图所示）。 2、在博斯腾胡湖边大规模发展灌溉农业，对湖陆风产生什么影响？请说明理由。 大规模发展灌溉农业，导致入湖水量减少，湖泊面积缩小，灌溉区土壤水分增加，植被覆盖率增加，湖陆热力性质差异减小，湖陆风减弱。 Lavf58.20.100 $$