3.3大气热力环流-【高效教学】2024-2025学年高一地理同步教学课件（湘教版2019必修第一册）

第三章 地球上的大气 第三节 大气的热力环流 课程标准 素养目标 区域认知: 通过不同地点下垫面受热状况、等压面图，认识不同区域的热力差异和大气运动差异，认知生活中常见的热力环流类型。 综合思维:结合图文材料分析热力环流的成因及影响，并解释热力环流原理在生产和生活中的应用 地理实践力:结合生活实践理解热力环流在生产、生活中的应用:实地观测海陆风(湖陆风)、山谷风、城市热岛效应等热力环流现象 人地协调观:结合热力环流原理，分析城市热力环流 特点，合理规划城市工业区和绿化带等 运用示意图等，说明大气热力环流原理，并解释相关现象； 目 录 一 气压、等压面、等压线 二 大气热力环流的形成 三 自然界的大气热力环流 3 导入新课 为什么暖气片一般安装在墙壁下方，而壁挂式空调安装在墙壁上方？通过本节课的学习，我们将会解密。 P1 大气层顶 地表 海平面 h1 h2 h3 P2 P3 空气密度变小 近地面大气层中，受地球引力的影响，靠近地面的大气密度较大。距地心越远，受到引力的作用变弱，空气密度较小。即海拔越高，气压越低。故：PA ＞ PB ＞PC 。 气压示意图 知识铺垫 气压 概念 A B C 一般指该地单位面积垂直向上延伸到大气层顶的空气柱的总重量所产生的压力，以百帕（hPa）为单位。用P表示 气压大小的影响因素主要是高度和密度。 A C 高气压 低气压 B 高气压 低气压 D （1）.气压的垂直分布 （2）.气压的水平分布 【规律】同一高度（水平）面，密度越大，气压越高。 高压 低压 强调：高气压与低气压的区分是 相对于同一 水平面而言的。 规律海拔越高,气压越低 等高面 同一高度上空气由高压向低压运动。 PA＞PC PB＞PD 知识铺垫 气压 分布规律 海拔越高，气压越低 影响因素 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 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 气压 斜俯视图中等压面是面 气压在地图中的表示方式 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。 近地面 500hPa 1000hPa 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 知识铺垫 气压在地图中的表示方式 气压 热 冷 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。 斜俯视图中等压面是面 视频里展示的平滑效果估计只支持office365和2019 所以如果这个效果出不来的老师 课件最后几页放了备用页面 是模拟平滑效果的 用起来也不错 当然 如果老师不追求这些效果 那就不用管啦~ ——地理课件库 8 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。 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 正侧视图中等压面是线 知识铺垫 气压在地图中的表示方式 气压 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 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 只有同一水平面大气才从高压流向低压 气压在地图中的表示方式 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 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 气压在地图中的表示方式 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 知识铺垫 气压在地图中的表示方式 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 气压 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 气压 太阳辐射 大气运动 二、热力环流 能量来源 根本原因 运动形式 高低纬度间的热量差异 垂直运动 水平运动 空气受热上升 空气遇冷下沉 水平运动 热力环流演示实验 最简单的形式 热力环流 “1个关键，4个步骤” 1个关键：确定近地面两点气温的高低。 4个步骤：①（近地面）热上升，冷下沉； ②（近地面）热低压，冷高压； ③近地面和高空气压高低性质相反； ④水平气流从高压区流向低压区。 大气运动 二、热力环流 最简单的形式 热力环流 【概念】 由于地面冷热不均而引起的空气环流 【形成过程】 17 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 热力原因 二、热力环流 下沉气流往往晴朗（水蒸气随空气下沉而在低空加热） 上升气流容易形成降水（水蒸气随空气上升而在高空遇冷） 高压 （冷） 高压 （冷） 低压 （热） 低压 低压 高压 等压面 同一水平面产生气压差 地面冷热不均 太阳 辐射 引起 导致 风 热力环流 大气垂直运动 大气水平运动 热力环流形成的根本原因 引起 热上升，冷下沉 热低压，冷高压 近地面与高空气压相反 水平气流从高压流向低压 热力环流形成直接原因 气温差异 气压差异 导致 决定 气流水平流向 知识归纳 二、热力环流形成过程 （1）近地面温压关系:（热上升低压，冷下沉高压） （4）先垂直运动，后水平运动 （3）近地面气压和相对应的高空气压相反 （2）在垂直方向上，近地面气压永远比高空气压高 （6）等压面上凸的地方为同一水平面的高压; 等压面下凹的地方为同一水平面的低压 温度高→气流上升→近地面形成低气压→多雨 温度低→气流下沉→近地面形成高气压→晴朗 （5）同一水平面，气流总是由高压流向低压 二、热力环流的几个规律 【特别提醒】 大气密度大，则气压大；大气密度小，则气压小 高压、低压针对同一水平面而言,由高压向低压运动 热量 水分 热量 水分 热力环流可以把热量和水汽，从一个地方输送到另外一个地方，使不同地方之间的热量和水汽得以交换，影响了水、热在空间上的分布，进而对地理环境和人类活动产生影响。 冷 冷 热 多雨 晴朗 二、热力环流的意义 冷热不均是引起大气运动的直接原因。 热力环流是大气运动的一种最简单的形式。 想一想，孔明灯和载人热气球能平稳升空的原因是什么？ 热气球加热后，气囊内的空气温度升高，温度越高，气囊内气体的密度就愈小，能产生更大的向上浮力，让热气球向上飞行。 孔明灯原理一样 质疑探究 切洋葱 上升稀释 清洁空气下沉 大蒜素平移扩散 热 冷 水平面 2. 有人提供了“点蜡烛切洋葱，不流泪”的生活小窍门。动手做一做，这是真的吗？如果是，其中的道理是什么？ 答：这是真的。该实验利用了大气热力环流原理，蜡烛处气温高使气流上升，切洋葱处气流整体下沉，洋葱味道就被气流带走了。 质疑探究 海风 陆风 温度高 温度低 温度高 温度低 1.海陆风 热 热 冷 冷 低压 低压 高压 高压 高压 高压 低压 低压 三、自然界的大气热力环流 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 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 1.我国海南岛白天多雨，夜间多晴朗。运用海陆风形成的原理，分析这一地理现象的形成原因。 白天，海岛地表受太阳辐射增温，陆地升温比海洋快，热空气膨胀上升，近地面形成低压，海洋升温慢，近地面形成高压。因此，白天风向由海洋吹向陆地形成海风，白天的海风由四周吹向海岛，因此海南岛白天多雨。 质疑探究 夜间，海岛降温快，空气下沉形成高压，海洋降温慢，空气上升，近地面形成低压，近地面风向由陆地吹向海洋，形成陆风，陆风则由海岛向四周辐散，因此海南岛夜间多晴朗。 2.白天在海边拍照时，要怎么站位才能拍出更好的效果？ 3.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，对海滨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，对海滨地区能够起到增温的作用； 海陆风共同作用使海滨地区的温度变化比较和缓，昼夜温差较小。 质疑探究 大湖泊周围、大江大河沿岸也可以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”。 请同学们观察白天和夜间风向是怎么变化的，验证所学过的知识 。 谷风 山谷 山坡 山坡 谷风上行，山顶积云，山顶阵雨。 山谷 山谷气温高，气流上升降水。 2.山谷风 山坡 山坡 山风 山风 高压 高压 低压 低压 低压 高压 高压 低压 高压 高压 低压 低压 在群山环抱的谷地，白天山坡比谷地更早接收到阳光照射，升温快，山坡地表较热，盛行上升气流，形成低气压。而谷底地表较冷，盛行下沉气流，形成高气压，此时谷底上空的空气密度减小，周围的空气流入补充，而在近地面，谷底气流聚积，会形成沿着山坡向上流动的气流，因此在白天的山谷中吹谷风。 谷风 夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快，因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快，使空气沿山坡流向山谷，形成山风。 28 ①夜晚冷的山风吹向谷底或盆地，谷底或盆地上空形成逆温层，逆温层阻碍了山谷或盆地空气的垂直运动，易造成大气污染。 ②谷风沿山坡上行时，常可形成山顶积云，有时甚至出现阵雨。 2.山谷风 一般谷风的风速大于山风 差异 影响 在平原和山区、高原和盆地之间也会出现山谷风效应。 巴山夜雨是如何形成的？ 山风示意 四川盆地 巴山夜雨 ①夜晚，盆地周围山坡海拔高，干燥，水分较少，且风速相对较快，散热快，气温较低，空气以下沉运动为主；盆地底部水汽足，且较封闭，风速较小，散热慢，气温较高，盛行上升气流，形成夜雨 ②此地为盆地地形，且河湖较多，故空气较潮湿，云层多且厚。 ③夜晚云层（上部迅速变冷）大气的逆辐射较强，低层空气相对温暖，产生对流。 山谷风对我们生产生活会有怎样的影响呢？ 质疑探究 山谷风示意 气流上升 由郊区流向市区 由郊区流向市区 郊 区 郊 区 热 市 区 冷 冷 3.城市风 城市热岛 由于城市居民生活、工业和交通工具释放热量导致城市气温高，气体膨胀上升，多阴雨天； 而郊区气温低，气流冷却下沉，多晴天。 A A B B 在城市和郊区之间形成了小型的热力环流称为城市风 (1)城市中的工厂、交通工具、家庭炉灶及空调等排放大量热量。 (2)城市中的建筑物对太阳辐射的吸收强。 (3)城市中的水面、绿地少。 (4)城市建筑物密集，热量不易散失。　 城市“热岛”效应 城市人口集中,工业发达,居民生活、工业生产和交通工具消耗大量的煤、石油、天然气等化石燃料,释放出大量的人为热,因而导致城市气温高于郊区,使城市犹如一个温暖的岛屿,人们称之为“城市热岛”。 城市“热岛”效应的成因 33 城市绿化带和工业区应该建在什么地方？ 从环境保护的角度看,工厂进址、卫星城选址等都要考虑其不利影响,尽可能位于“城郊环流”的外围。为了减轻城市的空气污染，在城市规划中，一定要研究城市上空的风到郊区的下沉距离。一方面，将污染严重的工厂布局在城市风的下沉距离之外，避免这些工厂排出的污染物从近地面流向城区。 另一方面，应将绿化带建在城市风的下沉距离之内，净化进入城市的空气。 把污染企业布局在热岛环流之外。 污染企业布局在盛行风的下风向，或与盛行风向相垂直方向的郊外。 质疑探究 城市风对城市环境有何影响? 对城市污染物的影响： 城区工厂排出的污染物随上升气流而上升，并从高空流向郊区，到郊区后下沉。但若郊区也有建有污染严重的工厂，污染气体随环流流回城市，加大城市的污染。 对气候的影响： 由于热岛环流城市与郊区有空气的交换，若交换较为强烈，会使城市的气温发生较大的变化。（如：若郊区环境较好，带来的风可缓解城市的高温） 质疑探究 (1)白天，沙漠增温快，气温高，形成低压；森林增温慢，气温低，形成高压；白天近地面大气由森林吹向沙漠。(如图a) (2)夜晚，沙漠降温快，气温低，形成高压；森林降温慢，气温高，形成低压；夜晚近地面大气由沙漠吹向森林。(如图b) 4.沙漠和林地之间的风 风 地区间 冷热不均 太阳辐射 自然界中的热力环流 空气上升或下沉运动 海陆风 同一水平面上气压差异 大气的水平运动 山谷风 城市风 热力环流最简单，冷热不均是根本； 受热上升受冷降，冷高热低近地面； 水平气流运动时，高压向低永不变。 垂直高压向上凸，还有低压向下凹。 海风谷风白天吹，陆风山风夜晚吹。 城市热岛城市风，郊区流向市中心。 歌谣识记 焚风 空气越过山脉后,沿坡下降,空气绝热增温,使背风坡空气温度比迎风坡高,这种现象叫焚风。 39 1．等压面图的基本规律 (1)随着海拔的升高，等压面数值越来越小，如图甲中等压面数值①＞②＞③。 (2)地面冷热均匀时，等压面与地面平行，即与等高面一致，如图甲。 (3)地面冷热不均时，等压面发生弯曲，如图乙和图丙。 等压面图的判读 【判读技巧点拨】 方法点拨 (4)高压处的等压面向高空凸，如图丙中B、C处；低压处的等压面向近地面凸，如图丙中A、D处。 (5)近地面和高空等压面的凸向相反，如图乙中A与C、B与D。 (6)图乙中A、B、C、D四地气压高低为B＞A＞C＞D，四地气温高低为A＞B＞C＞D。 【判读技巧点拨】 1．等压面图的基本规律 2．等压面图的判读 以等压面为背景，结合气压的分布规律，等压面图有以下三个重要用途： 方法点拨 (1)判断气压高低 ①比较同一地点在不同高度上的气压值 判断依据：由近地面向高空，气压值递减，如图中PA>Pa>Pc，PB>Pd>Pb。 ②比较同一水平面上不同点的气压值 判断依据：等压面高凸低凹，如Pa>Pb。 近地面与高空气压相反，如：Pb低⇒PB高(Pa高⇒PA低)⇒PB>PA。 2．等压面图的判读 以等压面为背景，结合气压的分布规律，等压面图有以下三个重要用途： 方法点拨 (2)判断近地面的气温高低 判断依据：近地面温压相反，如Pa高⇒PA低⇒TA高，Pb低⇒PB高⇒TB低(A地热，B地冷)。 (3)判断下垫面性质 ①判断陆地与海洋、季节或月份 判断依据：夏季热，陆地比海洋更热，形成低压；冬季冷，陆地比海洋更冷，形成高压。 2．等压面图的判读 以等压面为背景，结合气压的分布规律，等压面图有以下三个重要用途： 方法点拨 43 ②判断城区与郊区 判断依据：城区是热岛，气温高。例如，上图中Pa高⇒PA低⇒TA高(A地热)⇒A为城区。 ③判断绿地与裸地 判断依据：绿地同海洋，裸地同陆地。 2．等压面图的判读 例如，若右图为北半球7月份图⇒北半球为夏季⇒近地面气压低的为陆地，则Pa高⇒PA低⇒A为陆地，B为海洋；若图中B为陆地，则Pb低⇒PB高⇒TB低⇒陆地冷，为冬季⇒为南半球7月份或北半球1月份。 方法点拨 1．对图中A、B、C、D四点气压高低的比较，正确的是(　　) A．B>A>C>D　　 　 B．A>D>C>B C．B>A>D>C D．B>D>A>C 2．关于A、B、C、D之间大气状况的叙述，正确的是(　　) A．因为B地温度较高，造成大气由B向A运动 B．因为B地温度较高，大气受热膨胀上升 C．因为D地气压高于C地，大气由D向C运动 D．垂直方向上，大气由D运动到A C C 读某地等压线剖面分布图，回答1～2题。 基础过关 3 .下列关于图示甲、乙、丙、丁四地的说法，正确的是 （　　） A. 气温：甲> 乙> 丁> 丙 B. 高度：丙> 丁> 甲> 乙 C. 密度：乙> 甲> 丁> 丙 D. 气压：甲> 乙> 丙> 丁 4. 此时，图中M 地吹 （　　） A. 东北风 B. 东南风 C. 西北风 D. 西南风 D A 读下面北半球某地近地面与高空气压状况（热力原因形成）示意图，完成3— 4 题。 基础过关 5 下列关于水库及其周围地区气温的描述，正确的是 （　　） A. 水库中心区的气温日变化最大 B. 水库中心区的气温日变化最小 C. 一天中水库中心区的气温始终高于东西两侧地区的气温 D. 一天中水库中心区的气温始终低于东西两侧地区的气温 6 由于水库与周围地区存在着气温差异，导致水库与周围地区之间形 成了热力环流。下列关于该热力环流的描述， 正确的是 （　　） A. 热力环流的方向不变 B. 水库中心区始终存在上升气流 C. 白天风由水库吹向四周 D. 夜晚风由水库吹向四周 C 我国南方某地一座水库，某日2 时刻测得水库及其东西两侧气温分布如下图所示。读图，完成5— 6 题。 B 基础过关 材料一： 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。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风，在炎热的夏季，太阳高挂，不需要空调同样取得了纳凉的效果。  材料二：  左图为四川某山区的传统民居景观图，民居坐南朝北，房前一般为水泥或石子院坝，屋后种植林木；下图为该民居穿堂风示意图。  素养提升 7、图示中石质地面在增强“穿堂风”中的主要作用是 A.增加地面的平整度,便于通风 B.减少下渗,增强湿度 C.增加房屋前后温差 D.降低夜晚时庭院温度,便于纳凉 C 素养提升 下图是我国北方某城郊一个小型大棚蔬菜生产模式图，棚顶用塑料薄膜密封，背面是冬季用以御寒和提高棚内温度的挡风墙，侧面是唯一一个进出大棚的工作门。春节期间，大棚内的蔬菜上市时，农民发现b处附近的蔬菜口感要优于a处。这是为什么？ 冬季温室内受热 冬季温室内受冷 原因：冬季,温室内外受热不均，当工作门打开时，室内外形成热力环流。b离门口较近，受温室外流入的冷空气影响较a大，温差较a大，蔬菜口感较a好！ 蔬菜大棚中蔬菜口感差异的奥秘 素养提升 50 8．阅读图文材料，完成下列问题。 材料：为了充分利用气候资源，发挥土地生产优势，我国许多地区发展了冬暖式温室大棚，极大地提高了农民收入，丰富了我国冬季城乡居民的蔬菜供应。 (1)图中为我国北方某城郊一大棚蔬菜生产模式图，棚顶密封，背面是冬季用以御寒提高棚内温度的挡风墙，侧面是唯一一个进出大棚的工作门。在图中用箭头画出工作门打开时温室内外的空气流动状况。 素养提升 51 (2)冬季利用塑料大棚生产反季节蔬菜，在陕西取得成功，在贵阳市附近却失败了，其原因最可能是 (　 ) A．贵州冬季温和，塑料大棚生产不起作用 B．贵州冬季多阴雨天气、光照不足 C．贵州交通不便，生产的蔬菜不能远销 D．市场竞争激烈，大棚蔬菜价格低，农民积极性不高 B 素养提升 52 9.上图犬鼠洞穴的 “穿堂风” A．甲为气流出口 B．甲洞口气压比乙洞口较高 C．乙处气温较低 D．甲洞口地面气流流速较快 10.与“穿堂风”成因吻合的地理原理是 A．热力环流 B．狭管效应 C．焚风效应 D．温室效应 草原犬鼠(土拨鼠)白天活动，善于挖掘洞穴。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)，使地面上的风吹进了洞穴，形成了“穿堂风”，给犬鼠带去了习习凉风。据此完成9-10题。 B A 素养提升 EVCapture4.1.8软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$