内容正文:
热力环流原理在高考地理中的应用
目录
01
课标要求
02
考情分析
03
备考启示
04
原理及真题分析
2
课标内容
地理一:
1.6 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。
考情分析
2024年湖北卷第12-13题考查沙漠-绿洲热力环流的影响(创新命题形式:热力环流对风沙地貌的影响);
2024广东卷,13-14题,考查热力环流与气温;
2024湖南卷,15-16题,考查山谷风;
2022年全国乙卷第10题考查根据风向和风俗推测海陆位置(创新考查方式:通过海陆位置分析考查热力环流)。
常见的热力环流
海陆风/湖陆风
城市风
山谷风
海 风
陆 风
(1)海陆风
陆地升温快,形成低压
海洋升温慢,形成高压
冷
热
低压
高压
陆地降温快,形成高压
海洋降温慢,形成低压
冷
热
低压
高压
常见的热力环流
成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键
(1)海陆风
风向转换:白天,陆地气温约在14时最高,即海陆间温差这个时候会最大,下午14-15时海风最强;此后陆地气温逐渐下降,海风便随之减弱,约在晚间21-22时,海陆温差消失,海风停止。夜晚,陆地持续降温,日出前气温最低,一般日出前陆风最强;日出后,陆地渐渐升温,海陆温差越来越小,约在上午9-10时,海陆温度差别消失,陆风停止。
晚间约21-22时:海风转为陆风
上午约9-10时:陆风转为海风
在北半球,夏半年陆风转海风的时间比冬半年早。原因是夏半年日出较冬季更早,陆地升温时间早;太阳高度角较冬季大,获得的太阳辐射量多,陆地升温快;所以陆风转海风时间早。
常见的热力环流
一般来说,白天出现的海风,下午2-3时最强,夜间出现的陆风,夜里2一3时最强;上午9-10时和晚间9一10时,海陆温度几平相同,温度差别消失,海风和陆风便消失了。海陆风必须在静稳的天气条件下才可以看得到,如果有强烈的天气系统,如飑线(是一种强对流天气现象,表现为排列成线状或带状的雷暴群)、风暴一类的天气系统出现时,就看不到海陆风的现象了。此外,如果是阴天,陆风吹刮的时间往往拖延很长,而海风出现的时间便一直推后下去,有时甚至推迟到12时左右才开始。
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。
(1)海陆风
常见的热力环流
海陆温差最大时,风力最大
①
②
③
④
⑤
⑥
谷 风
山 风
(2)山谷风
白天:山坡升温快,大气上升,山谷升温慢,大气下沉,形成高压
风:风由山谷吹向山坡 → 谷风
夜晚:山谷降温慢,大气上升, 山坡降温快,大气下沉。
风:风由山坡吹向山谷 → 山风。
常见的热力环流
发生的条件和过程:由于夜晚山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖的空气被冷空气抬升,从而出现温度的倒置现象,即地形逆温。
出现的地区:盆地和谷地。
冷空气
暖空气
(2)山谷风
常考方向:夜雨(如巴山夜雨涨秋池;拉萨河谷夏季夜雨多);
地形逆温导致山谷空气流通差;
早春季节,南方山谷容易出现低温冷害。
常见的热力环流
风向转换:白天日出后,山坡增温速度快,山坡气温约在14时(午后)最高(山坡温度>同高度山谷),谷风最强;然后随着温差降低,风速减小;夜晚日落后,山坡持续降温(山坡温度<同高度山谷),日出前(清晨)气温最低,山风最强。
晚间约21-22时:谷风转为山风
上午约9-10时:山风转为谷风
(2)山谷风
高海拔山地的冰川风(指在冰川地区,由于冰川表面上空气温度比谷中同高度空气温度低,冷而重的空气在冰川上形成沿冰川向下坡方向流动的风)对山谷风强度的和时长有影响:在有冰川风存在的区域,冰川风可能加强山风的势力、延长山风的时间,削弱谷风的势力、缩短谷风的时间。
山谷风的时长受昼夜长短情况和下垫面状况影响;山谷风风速大小受盛行风强弱、下垫面温差大小影响。
常见的热力环流
(2)山谷风
山谷风对农业的影响:①谷风将山谷温度较高的气流带到山坡,温度升高,使果树发芽开发期提前;②山风出现于夜间,从山顶吹向山谷,降低坡面温度,减弱呼吸作用,有利于植物养分的积累;③白天的谷风使坡面温度升高,夜晚的山风使坡面温度降低,故山谷风能扩大坡面气温日较差,有利于作物质量提高;④谷底发育河流,水汽充沛,吹谷风时,水汽易冷凝成云致雨,多雨雾天气,对坡面作物生长有利。
常见的热力环流
影响与应用:在山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底,使谷底和盆地内形成逆温层,阻碍了空气的垂直运动,易造成大气污染。所以,山谷地区不宜布局有污染的工业。
(2)山谷风
常见的热力环流
市区
郊区
郊区
高压
低压
低压
低压
高压
高压
(3)城市风
原因: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
郊区风
郊区吹往城市
常见的热力环流
据统计,城市气温一般比周围郊区高1℃左右,在部分地区,城郊温差甚至可达6℃以上。
城市人口、车辆、工业多,废热排放多;建筑密集,风力小,不利于散热;路面硬化,比热容小,升温速度快;污染较重,大气逆辐射强,保温作用强
(4)湖陆风
湖陆风是在沿湖地区,夜间风从陆地吹向湖区,白天风从湖面吹向陆地,形成的一种地方性的天气现象。其原理与海陆风相似,都属于局地(小范围)热力环流。
白天:陆地升温快,气温高于湖泊,在陆地近地面形成低压,湖泊近地面形成高压,近地面的风从湖泊吹向陆地,称为湖风(出湖风)。夜间:陆地降温快,气温低于湖泊,在陆地近地面形成高压,湖泊近地面形成低压,风从陆地吹向湖泊,称为陆风(进湖风)。
陆地
湖泊
陆地
湖泊
湖风
陆风
常见的热力环流
(4)湖陆风
湖陆风转换的时间:大致是9-11时由陆风转为湖风,而17-18时由湖风转为陆风;
我国湖陆风的一些特征:我国夏季陆风转湖风比冬季早(从陆地上看:一方面,太阳直射北半球,太阳高度角较冬季大,获得的太阳辐射量多;另一方面,夏季昼长夜短,日出较冬季更早,所以陆地的升温会更早更快。从湖泊上看:夏季属于我国的雨季,降水补给比较多,同时河流接受高山冰雪融水也较多,所以湖泊水量较冬季大,湖面升温慢);我国湖陆风夏季强,冬季弱。
湖陆风风力强弱受盛行风强弱、湖泊面积及陆地属性对湖陆温差的影响。
湖陆风的影响:调节陆地气温,使湖滨地区的气温日较差减小;白天湖风由湖泊吹向陆地,能够带来丰富的水汽,增加了陆地的空气湿度,可以使得湖滨地区更加凉爽湿润。
常见的热力环流
夏季的湖陆温差更大呢?
1. 湖陆热力性质差异
一般来说,夏季湖泊水量最大,湖面宽广,所以湖泊和陆地的热力性质差异在夏季最为显著;而冬季湖泊水量较小,有些湖面甚至会结冰,导致湖泊和陆地的热力性质差异较小。
2. 太阳辐射差异
夏季太阳高度角大,太阳辐射强,所以陆地升温快,湖陆温差较大;冬季太阳高度角小,白昼时间短,陆地与湖泊的温差就没有那么大了。
3. 大气环流差异
湖陆风属于局地环流,这意味着它能影响的范围是比较小的。所以如果遇上了影响范围更大的冬季风,那湖陆风就只能甘拜下风了。我国冬季风的势力强于夏季,所以在强大的冬季风影响下,冬季湖陆风强度相对较弱。
(5)绿洲风
概念:在沙漠和绿洲之间的过渡带,由于沙漠和绿洲地表水热差异,形成了沙漠和绿洲之间的局地环流,出现了“绿洲风”。
形成原理:白天沙漠升温比绿洲快,形成低压,风从绿洲吹向沙漠;夜晚沙漠降温快,形成高压,风从沙漠吹向绿洲;“绿洲风”就是从绿洲吹向沙漠的风。
形成时间:白天/夏季
风力大小:受盛行风强弱和绿洲面积大小的影响。
影响:从绿洲吹向沙漠的风湿润,能够增加过渡地区空气湿度,则能抑制地表风沙输移变化。
常见的热力环流
易错提醒
海陆风、山谷风、城市风都是局部热力环流,影响的垂直和水平范围小。其中海陆风、山谷风风向有昼夜差别,但城市风风向无昼夜变化。
典型题分析
(2024·湖北·高考真题)科研小组利用多套测风系统,观测记录了敦煌绿洲边缘某年沙漠风和绿洲风的风速、风向与频次,并对表层沙粒采样分析。结果发现,当地冬季白天以沙漠风为主,晚上沙漠风和绿洲风频次相当;自沙漠向绿洲方向风速呈减小趋势,绿洲风风速衰减幅度比沙漠风小。如图示意采样点及其沙粒分选系数。据此完成下面小题。(风向及成因的判断)
1.关于当地冬季昼夜主要风向成因的说法,合理的是( )
A.冬季白天,绿洲“冷岛效应”显著 B.冬季白天,绿洲“热岛效应”显著
C.冬季夜晚,绿洲“冷岛效应”显著 D.冬季夜晚,绿洲“热岛效应”显著
冷岛效应指指某一区域温度低于其周围区域及该区域所在地的平均温度的现象,主要指地球上干旱地区的绿洲、湖泊,在夏季其昼夜气温比附近沙漠、戈壁低,温差最高可达30℃左右的现象,因此也称“绿洲冷岛效应”。
由材料可知,当地冬季白天以沙漠风为主,说明沙漠气压高于绿洲,说明沙漠温度低于绿洲,可推测白天绿洲“热岛效应”显著,气压低,B正确;若白天绿洲“冷岛效应”显著,则白天绿洲气压高,应以绿洲风为主,A错误;由材料可知,冬季晚上绿洲风和沙漠风频次相当,说明冬季夜晚有时吹绿洲风,有时吹沙漠风,若绿洲“冷岛效应”显著,则以绿洲风为主,若绿洲“热岛效应”显著,则以沙漠风为主,CD错误。故选B。
典型题分析
(2024·湖北·高考真题)科研小组利用多套测风系统,观测记录了敦煌绿洲边缘某年沙漠风和绿洲风的风速、风向与频次,并对表层沙粒采样分析。结果发现,当地冬季白天以沙漠风为主,晚上沙漠风和绿洲风频次相当;自沙漠向绿洲方向风速呈减小趋势,绿洲风风速衰减幅度比沙漠风小。如图示意采样点及其沙粒分选系数。据此完成下面小题。(绿洲风的影响)
2.绿洲风对当地绿洲生态环境改善明显,是因为绿洲风有利于( )
A.降低绿洲居住区噪音污染 B.给绿洲地区带来丰富的降水
C.沙物质从绿洲运移回沙漠 D.增加绿洲地区阳光照射强度
绿洲风从绿洲吹向沙漠,由材料可知,绿洲风风速衰减幅度比沙漠风小,故可推测,绿洲风搬运沙物质向绿洲外输送,将部分沙物质运移回沙漠,从而改善绿洲的生态环境,C正确;绿洲风对噪音和光照影响不大,且噪音和光照也不是绿洲地区的生态环境问题,AD错误;绿洲风会将绿洲的水汽向外输送,不能给绿洲地区带来降水,B错误。故选C。
典型题分析
(2024·湖南·高考真题)2019年9月17—18日西藏林芝地区出现了两次强降雨。研究表明,深入谷地的季风为该地降雨提供了充足的水汽,山谷风影响了降雨的时空变化,使降雨呈现明显的时段特征。如图示意两次强降雨时距地面10米处的风向与风速。据此完成下面小题。
3.第一次和第二次强降雨可能出现的时段分别为( )
A.17日00:00—01:00 18日12:00—13:00
B.17日07:00—08:00 18日12:00—13:00
C.17日22:00—23:00 18日01:00—02:00
D.17日13:00—14:00 18日00:00—01:00
结合所学知识,阅读图文材料可知,西藏林芝发生第一次强降雨时段,该区域主要是季风的影响,距地面十米处的近地面风向由山谷吹向山顶,属于谷风,根据热力循环的原理,应该属于白天时间,故AC错误;右图中显示第二天强降雨,近地面风向发生了变化,风向主要由山峰吹向山谷,根据热力环流属于山风,应发生在晚上,故B错误,D正确。答案选择D。
典型题分析
(2024·湖南·高考真题)2019年9月17—18日西藏林芝地区出现了两次强降雨。研究表明,深入谷地的季风为该地降雨提供了充足的水汽,山谷风影响了降雨的时空变化,使降雨呈现明显的时段特征。如图示意两次强降雨时距地面10米处的风向与风速。据此完成下面小题。
4.两次强降雨时谷地风速差异显著,主要原因是( )
A.地形阻挡 B.东南风影响
C.气温变化 D.摩擦力作用
结合所学知识,材料显示该区域谷地主要受季风影响,且左图中显示受东南风影响导致风速较快,右图中显示第二天风速减弱,没有受到东南风的影响,因此两次强降雨时谷地风速差异主要是受东南风的影响,故B正确;左图和右图中显示的同一区域,风速在河谷区域有较大差异,因此主要不是受地形阻挡和摩擦力作用,故AD错误;西藏地区海拔高,气温较低,位于河谷地区温差更小,因此主要不是受到气温变化影响,故C 错误。答案选择B。
热力环流--山谷风:
1.白天的谷风:白天山坡坡面获得的太阳辐射量多,升温快,气流沿山坡爬升形成谷风。(垂直方向)白天,相对同海拔的坡面,山谷气温低,气流下沉,补偿谷底沿坡面上升的气流。
2.夜晚的山风:夜晚山坡散热快,气温低,气流沿山坡下沉,形成山风。(垂直方向)夜晚,相对同海拔的坡面。山谷散热慢,气温高,气流上升,补偿坡面下沉空气。
典型题分析
(2024·广东·高考真题)下图为珠穆朗玛峰南坡某冰川区暖季上、下气流运动状况示意图。据此完成下面小题。
5.若暖季上、下行气流常在图中P地附近交汇,则该地( )
A.大气下沉气流增强 B.冰面的流水作用减弱
C.局地降水概率增加 D.下行风焚风效应减弱
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)。由于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。我国青藏高原、天山、祁连山都有冰川风,其中珠峰北坡冰川风很强势,给登山造成很大威胁。
由材料“若暖季上、下行气流常在图中P地附近交汇”可知,暖季时高海拔地区的冷空气吹向下方,与低海拔地区暖湿气流在图中P地附近交汇,冷暖气流交汇,暖气流上升,气流在上升过程中,海拔升高,气温降低,水汽易凝结形成降水,致使局地降水概率增加,C正确;由题干关键词“若暖季”可知,暖季时气温相对较高,大气下沉气流减弱,上升气流增强,A错误;该地位于珠穆朗玛峰南坡,是阳坡,暖季时气温较高,冰川融化导致冰面的流水作用增强,B错误;下行风指空气从上向下流动,焚风效应是气流在背风坡下沉过程中温度升高,湿度降低形成的干热风,综上,下行风会导致焚风效应增强,D错误。故选C。
(新概念的理解)
典型题分析
(2024·广东·高考真题)下图为珠穆朗玛峰南坡某冰川区暖季上、下气流运动状况示意图。据此完成下面小题。
6.近30年来,该地区暖季午间下行气流势力呈现增强趋势,由此可引起P地附近( )
A.年均气温趋于降低 B.冰川消融加快
C.年降水量趋于增加 D.湖泊效应增强
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)。由于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。我国青藏高原、天山、祁连山都有冰川风,其中珠峰北坡冰川风很强势,给登山造成很大威胁。
由题干“近30年来,该地区暖季午间下行气流势力呈现增强趋势”可知,更强的下降风将高海拔地区的冷空气吹向下方,由此可能引起P地附近年均气温趋于降低,这种区域降温可能在一定程度上阻止了冰川的融化,导致冰川消融减慢,A正确,B错误;更强的下降风也降低了区域风辐合的高度,从而减少了P地附近的降水量,导致P地附近年降水量趋于减少,C错误;湖泊效应指水库(人造湖泊)对气候的作用,由于水体巨大的热容量和水分供应,可使水库附近的平均气温升高,气温日较差和年较差变小,更强的下降风引起的区域降温会导致湖泊效应减弱,D错误。故选A。
典型题分析
(2022·全国·高考真题)我国一海滨城市背靠丘陵,某日海陆风明显。下图示意当日该市不同高度的风随时间的变化。据此完成下面小题。
7.据图推测,陆地大致位于海洋的( )
A.东北方 B.东南方 C.西南方 D.西北方
材料中显示该地某日海陆风明显,说明当日该市所处的气压梯度较弱,如果气压梯度较强,则当地盛行风强于海陆风,则海陆风不明显,海拔越高受地面的海陆热力性质影响越小,受当地一般的盛行风影响大,由图知在高空500m处偏北风实力强,故当地气压场为北高南低。故B正确,ACD错误。故答案选B。
备考启示-高中地理原理
备考启示-高中地理原理
备考启示-熟知原理,提高地理实践力与综合思维力
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