内容正文:
第二单元 从地球圈层看地表环境
第一节 大气圈与大气运动
第三课时 热力环流
2021年7月14日,《武汉市国土空间总体规划(2021~2035年)》草案出台。其中提到构建通风廊道系统,在构建通风廊道系统方面,提出协调好城市通风与城市建设的关系,构建由长江、大东湖、汤逊湖以及主导风向一致的城市干道、公园、开放空间、低密度区等组成的风道系统,降低城市热岛效应。武汉城市热岛产生的主要原因是什么?城市通风廊道有什么作用?
提示 原因:城市人口增多,产业发展迅速,人为热量排放多,通风条件差,导致热量聚集。作用:提高城市的空气流动性;缓解热岛效应;改善人体舒适度为目的;改善城市环境等。
课程标准 学业质量标准 核心素养定位
运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象。 水平2:能够根据示意图说明热力环流形成的基本过程,认识地面温压的基本关系。
水平3:能够通过图表等资料,解释常见热力环流形成的原因。
水平4:能够运用热力环流解释相关地理现象;能够根据等压面图判读热力环流。 人地协调观:探讨城市热岛效应与人类活动的关系。
综合思维:分析气温、气压的关系,影响气温、气压的因素。
地理实践力:能够利用热力环流原理指导生产、生活实践。
目录
预习准备区
主题探究区
综合素养区
课后检测区
预习准备区
精心准备 夯实基础
1.概念:由于地面__________而形成的空气环流,是大气运动最基本的形式。
2.形成过程
(1)冷热不均促进垂直运动
注:虚线代表地面受热均匀时的等压
面,实线代表地面受热不均匀时的等压面。
A地______,空气膨胀______,近地面
形成_____气压,上空形成____气压;B、C两
地______,空气收缩______,近地面形成______气压,上空形成_____气压。
(2)气压的水平差异促进大气水平运动
近地面的空气从B、C两地流向A地;_______的空气从A′流向B′、C′。
冷热不均
受热
上升
低
冷却
下沉
高
低
高空
高
预习准备区
6
1.判断正误。
(1)热力环流中,高压气压必然高于低压气压。( )
(2)气温越低,气压越高。( )
2.根据大气运动方向的差异,大气运动可划分为( )
A.水平运动和垂直运动 B.上升运动和下沉运动
C.水平运动和上升运动 D.水平运动和下沉运动
3.举出热力环流的典型实例。
×
×
解析 根据大气运动方向的差异,大气运动可划分为水平运动和垂直运动。
答案
解析
提示 海陆风、山谷风、城市风等。
提示
预习准备区
7
主题探究区
思维探究 实践运用
主题探究1 热力环流的形成
据此探究下列问题:
(1)诸葛孔明发明的天灯是怎么升空的?
孔明灯(如图)又叫天灯,相传是由三国时期的诸葛亮发明的。当年,诸葛孔明被司马懿围困于平阳,无法派兵出城求救。孔明制成会漂浮的纸灯笼,系上求救的信息,其后果然脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。
成果展示 孔明灯里的空气受热后膨胀上升。
成果展示
主题探究区
(2)孔明灯里面蕴涵着什么样的大气原理?
(3)判断下图可体现孔明灯上天位置的点,比较A、B、C、D四点的气压大小,将四点按气压由高到低的顺序排序。用箭头表示大气运动方向。
成果展示 热力环流。
成果展示
成果展示 D处。PA>PD>PC>PB。
主题探究区
1.热力环流的形成过程
主题探究区
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。如如图中甲、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。如如图中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”(如如图所示)。
主题探究区
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。
主题探究区
(4)判断下垫面的性质
(5)判断近地面天气状况和气温日较差
近地面低压,上升气流,多阴雨天气,气温日较差较小。
近地面高压,下沉气流,多晴朗天气,气温日较差较大。
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
主题探究区
读热力环流示意图,回答(1)~(2)题。
(1)图中①②③④四点的气压大小比较,
正确的是( )
A.①>②
B.①>③
C.①>④
D.②>③
(2)图中①②③④四点的空气运动方向,正确的是( )
A.②→① B.①→④
C.③→④ D.③→②
答案
主题探究区
类题透析 思路点拨
气压比较 垂直方向,海拔越高,气压越_____;水平方向,等压面向_____(下)弯曲,形成_____压(低压)。 垂直方向,①<②,③>④;水平方向,①<④,②>③。
空气运动 水平方向,由_____压流向_____压;垂直方向,受热_______,受冷下沉。 水平方向,___________________;垂直方向,___________________。
[科学思维] 等压面的判读思路
低
上
高
高
低
上升
④→①,②→③
①→②,③→④
主题探究区
主题探究2 常见的热力环流
据此探究下列问题:
(1)诗中的巴山指我国什么地区?
(2)产生夜雨的原因主要是什么?
夜雨寄北
李商隐
君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池。
何当共剪西窗烛,却话巴山夜雨时。
成果展示 巴山泛指四川、重庆地区。
成果展示 受山谷风的影响,山谷夜晚多上升气流。
成果展示
主题探究区
1.海陆风
(1)形成:海陆热力性质差异,白天陆地增温快,海洋增温慢,陆地气温高于海洋,陆地气压低于海洋,风由海洋吹向陆地;夜晚陆地降温快,海洋降温慢,陆地气温低于海洋,陆地气压高于海洋,风由陆地吹向海洋。
(2)影响:调节滨海地区气候,降低气温日较差。
主题探究区
2.城市风
(1)形成:城市人口、产业集中,排放热量多;城市建筑物增多,增温快;城市形成上升气流。
(2)影响:可能加大城市环境污染,有利于城市局部气候的改善;造成城市降水比郊区多,形成城市雨岛效应。
主题探究区
3.山谷风
(1)形成:白天,山坡增温快,空气沿山坡爬升;夜晚,山坡降温快,空气沿山坡下降。
(2)影响:山谷或盆地地区多夜雨。
主题探究区
海子写过一首诗《面朝大海,春暖花
开》,现在影视剧中往往让女主角面朝大
海,在海风吹拂下让头发向后飘逸以反映
女主角的快乐心情。甲、乙两图分别是“北
半球某滨海地区海陆环流图”和“气温变化特征图”,读图回答(1)~(2)题。
(1)甲图中①②③④四处气温最高的是( )
A.①处 B.②处 C.③处 D.④处
(2)为了完成女主角头发向后飘逸的场景,如果你是导演,你会选择什么时间段完成拍摄( )
A.16时至次日8时 B.8时至16时
C.18时至次日6时 D.6时至18时
答案
主题探究区
类题透析 思路点拨
气温
判断 热力环流中,气温低,气压____,水平方向,气流由____压流向_____压。 海拔较低的两个地点为______;近地面,气流由______流向______,则______处气温最高。
温压
关系 风由海洋吹向陆地,为海风,海洋气压较______。 海风时,海洋气温较______,时间段为____________。
[科学思维] 温压关系的分析思路
高
低
高
①④
①
④
④
高
低
8时到16时
主题探究区
综合素养区
释疑教材 拓展视野
教材活动巧点拨
[教材第31~32页活动]
思路点拨 1.根据热力环流原理进行分析,见下表。
近地面温度 近地面气压 空气垂直运动方向 高空气压 近地面气流
高 低 上升 高 由周边流入
低 高 下沉 低 由中心流出
综合素养区
2.白天,地表受太阳辐射而增温,由于陆地比热容比海水比热容小,陆地气温上升快,近地面气压低;海洋气温上升慢,海面气压高,风由海洋吹向陆地,形成海风。夜晚,陆地气温下降快,近地面气压高;海洋气温下降慢,海面气压低,风由陆地吹向海洋,形成陆风。
3.城市人口集中,工业发达,居民生活、工业生产、交通工具大量消耗矿物燃料,释放大量的人为热量;城市建筑层数高而密,不易通风散热。近地面空气由郊区流向城市。画图略。
综合素养区
核心素养速提升
素养提升1 人地协调观
由于城市人口集中,工业发达,释放
出大量的人为热,导致城市气温高于郊区,
从而引起城市和郊区之间的小型热力环流,
称之为城市风。读图回答1~2题。
1.如果要在图中布局化工厂,为了减少城市风对市区空气的污染,应选 择( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
解析 工厂应布局在城市热力环流圈外侧。
答案
解析
综合素养区
素养提升1 人地协调观
由于城市人口集中,工业发达,释放
出大量的人为热,导致城市气温高于郊区,
从而引起城市和郊区之间的小型热力环流,
称之为城市风。读图回答1~2题。
2.根据城市风的原理,今后城市造林的重点应该在( )
A.市区 B.郊区
C.远郊 D.农村
解析 在郊区植树造林,通过城郊热力环流,利于改善城市环境质量。
答案
解析
综合素养区
素养提升2 综合思维
伊朗古城亚兹德古老的“风塔”是建筑物中
用来通风降温的建构。风塔高过屋顶的部分四
面镂空,悬空连接到室内大厅(左图),塔下中央
建有一个水池(右图)。据此完成1~2题。
1.“风塔”顶部四面镂空的主要目的是( )
A.便于室内空气流出 B.便于室外空气流入
C.便于室内热量散发 D.便于采光
解析 由材料可知,伊朗古城的“风塔”是用来通风降温的建构,塔下中央建有一个水池,水池的比热容较大,气温较低,空气收缩下沉,高层空气由四周向塔中心流,则“风塔”顶部四面镂空的主要目的是便于室外空气流入,B项正确。
答案
解析
综合素养区
素养提升2 综合思维
伊朗古城亚兹德古老的“风塔”是建筑物中
用来通风降温的建构。风塔高过屋顶的部分四
面镂空,悬空连接到室内大厅(左图),塔下中央
建有一个水池(右图)。据此完成1~2题。
2.白天室内大厅的空气运动( )
A.从四周流向水池 B.从水池流向四周
C.中央为上升气流 D.四周为下沉气流
解析 水的热容量较大,即吸收相同的热量水温相对较低,白天室内水池使温度降低,气压增高,则垂直方向上空气向下运动,水平方向上空气由水池流向四周,B项正确。
答案
解析
综合素养区
素养提升3 地理实践力
1.在校园找出因热力性质差异造成的气温差异。
2.用气温计测量学校所在城市(或城市环境)、郊区(或郊区环境)气温,感受城市热岛效应。
3.利用长方形玻璃缸、胶合板、一盆热水、一盆冰块、一束香、火柴等模拟热力环流。
综合素养区
课后检测区
夯基固本 练速提能
时间 45分钟 满分 100分
探究点 题号
热力环流的形成 1,2,3,4,10
常见的热力环流 5,6,7,8,9,11
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
一、选择题(共9小题,每小题5分,共45分,每小题只有一个选项符合题目要求)
读热力环流示意图,完成1~3题。
1.(综合思维)大气运动的能量来源
是( )
A.地面辐射 B.大气辐射
C.太阳辐射 D.大气逆辐射
解析 太阳辐射在地表分布不均而导致的高低纬度之间的热量差异,是导致大气运动的根本原因,故大气运动的能量来源为太阳辐射。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
一、选择题(共9小题,每小题5分,共45分,每小题只有一个选项符合题目要求)
读热力环流示意图,完成1~3题。
2.(综合思维)图中①②③④处,气
压最高的是( )
A.①处 B.②处
C.③处 D.④处
解析 根据气压分布的一般规律:垂直方向上,越往高空气压越低;同一水平面上,气流由高压吹向低压,故判断气压最高的是近地面的②处。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
一、选择题(共9小题,每小题5分,共45分,每小题只有一个选项符合题目要求)
读热力环流示意图,完成1~3题。
3.(综合思维)图中①②③④处,气
温最高的是( )
A.①处 B.②处
C.③处 D.④处
解析 热力环流中气温分布的一般规律:垂直方向上,越往高空气温越低;近地面气温高盛行上升气流,故判断①处气温最高。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
孔明灯(右图)俗称许愿灯。据此完成4~5题。
4.(综合思维)孔明灯灯口收拢主要是因为( )
①集聚热气利于上升 ②防止大风吹灭烛火
③集聚氧气帮助燃烧 ④上大下小形态可爱
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
解析 孔明灯灯口收拢主要是因为集聚热气利于上升,①正确;灯口小,利于防止大风吹灭烛火,②正确;空气进出都在底部灯口,不能集聚氧气,③错误;上大下小形态可爱不是主要原因,④错误。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
孔明灯(右图)俗称许愿灯。据此完成4~5题。
5.(地理实践力)受海陆风影响,夜晚在海边升起的孔明灯飘飞方向一般是( )
A.垂直上升 B.背离海面
C.迎向海面 D.沿海岸线
解析 海洋的比热容大,陆地的热容量小,夜晚海洋温度比陆地温度高,近地面同一水平方向上,海洋形成低压,陆地形成高压,风由陆地吹向海洋,孔明灯迎向海面飘飞,C项正确。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
山谷风是局地性的大气运动,对小尺度
区域的气候、农业影响较大。昆明某中学地
理学习小组历经一年时间对附近山区进行山
风与谷风的观测,从而得出一些结论。右图
示意该中学附近山区某时刻旗子的飘向。据此完成6~7题。
6.(地理实践力)学习小组观测发现,利于山谷风形成的天气条件是( )
A.阴雨天气 B.晴朗天气
C.降温天气 D.大风天气
解析 晴朗天气,白天太阳辐射强,山坡上的空气增温快,利于谷风的形成;夜间大气保温作用弱,山坡上的空气降温快,利于山风的形成。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
山谷风是局地性的大气运动,对小尺度
区域的气候、农业影响较大。昆明某中学地
理学习小组历经一年时间对附近山区进行山
风与谷风的观测,从而得出一些结论。右图
示意该中学附近山区某时刻旗子的飘向。据此完成6~7题。
7.(地理实践力)图中旗子的飘向,说明此时该地区( )
A.山风势力较强 B.谷风势力较强
C.大气对流显著 D.受山谷风影响小
解析 读图可知,图中不同山坡、山顶旗子的飘向一致,说明此时该地区受较大规模同一来向的风控制,受山谷风影响小,D项正确。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
在沙漠和绿洲之间的过渡带,由于沙漠和绿
洲地表热力性质差异,形成了沙漠和绿洲之间的
局地环流,出现了近地面的气流运动——“绿洲
风”。如图示意“绿洲风”的运动。据此完成8~9题。
8.(区域认知)关于图中风向出现的时间及近地面气压说法正确的是( )
A.白天 绿洲近地面为高压 B.白天 绿洲近地面为低压
C.晚上 绿洲近地面为高压 D.晚上 绿洲近地面为低压
解析 由于绿洲比沙漠的热容量较大,白天绿洲升温慢,沙漠升温快,绿洲气温比沙漠低,绿洲空气冷却下沉,近地面形成高气压,沙漠空气受热上升,近地面形成低气压,近地面的风从绿洲吹向沙漠,与图中风向相同,A项正确。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
在沙漠和绿洲之间的过渡带,由于沙漠和绿
洲地表热力性质差异,形成了沙漠和绿洲之间的
局地环流,出现了近地面的气流运动——“绿洲
风”。如图示意“绿洲风”的运动。据此完成8~9题。
9.(人地协调观)“绿洲风”的主要生态意义是( )
A.抑制地表风沙输移变化 B.增加绿洲地区水汽含量
C.增加沙漠地区物种数量 D.减小沙漠地区昼夜温差
解析 “绿洲风”从绿洲吹向沙漠,气流比较湿润,能够增加绿洲周围地区空气湿度,则能抑制地表风沙输移变化,A项符合题意;“绿洲风”是把绿洲地区的水汽输送到绿洲周围地区,不会增加绿洲地区水汽含量,排除B项;“绿洲风”带来的水汽可能利于沙漠植被的生长,但不一定会增加沙漠地区物种数量,排除C项;“绿洲风”影响的范围有限,对沙漠地区昼夜温差影响不大,排除D项。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
二、综合题(共2小题,共55分)
10.读北半球热力环流示意图,
完成下列要求。(22分)
(1)热力环流是指由于______________
而形成的空气环流,它是大气运动________的形式。(8分)
(2)A地气温比B、C两地________,气压比B、C两地________。D、E、F中,属高压区的是________。(6分)
(3)在图中用“→”画出地面与高空之间的大气水平运动方向。(8分)
答案
地面冷热不均
最简单
高
低
E
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
解析 第(1)题,热力环流是因地面冷热不均而形成,是大气运动最简单的形式。第(2)题,气温高的地方近地面空气上升,导致近地面气压低。气温低的地方则空气收缩下沉,近地面形成高压。第(3)题,大气的水平运动是由高压区流向低压区。
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
11.我国东南一滨海城市的高中地理兴趣小组开展了“海陆风现象及影响”小课题研究。甲图是学生绘制的该滨海城市的海陆气温日变化图;乙图是学生绘制的该地区海陆之间气流的运动状况图;丙图是该城市海陆风的天数统计图。请你根据所学知识,帮助他们完成这项研究。(33分)
(1)海陆风是沿海地区在一天之中,由于________________的差异,风向以一天为周期,随昼夜更替而转换。它也是一种__________,是最基本、最简单的大气运动形式之一。(4分)
(2)比较图中A、B两处气温的关系________________,A处气压________B处,C处气压________D处。(6分)
答案
海陆热力性质
热力环流
A地气温低于B地
高于
低于
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
(3)图甲中代表陆地的序号是________;由图甲可推断,图乙中海风出现的时间约为__________。(4分)
(4)从图丙可知,一年中海陆风出现的天数,因季节而异,________(季节)最少。主要原因是什么?(7分)
(5)简析海风对沿海城市大气环境的有利影响。(8分)
(6)除海陆风外,典型的热力环流还有________________。(4分)
答案
答案 冬季风强盛从而掩盖了海陆风。
①
6~18时
冬季
答案 海风从海上吹来,减缓城市热岛效应,增加空气湿度,改善城市的空气质量。
山谷风、城市风
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
解析 第(1)题,海陆风是热力环流的一种表现形式,其成因为海陆热力性质差异引起的海陆受热差异。第(2)题,据海风可知,A气压高于B,因而A气温低于B,C气压低于D。第(3)题,海洋比热容大于陆地,因此其温度变化比陆地小,昼夜温差小,图中①为陆地,②为海洋。白天,陆地气温高,形成低压,吹海风,结合图甲可判断时间。第(4)题,从图丙可以看出,一年中冬季海陆风出现次数最少,此时我国受强盛的冬季风影响,冬季风势力强,干扰了海陆风。第(5)题,海风来自温度较低的海洋,有助于降低城市温度,增加空气湿度,使大气污染物扩散,改善城市的空气质量。第(6)题,常见的热力环流主要是海陆风、山谷风、城市风。
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后检测区
11
R
$$