内容正文:
微专题《等压面图》
一、等压面图
1.等压面图的判读技巧
(1)判断气压高低
①气压的垂直递减规律。由于对流层大气密度随高度增加而降低,在垂直方向上气压随着高度增加而降低,如图,在空气柱L1中,PA′>PA,PD>PD′;在空气柱L2中,PB>PB′,PC′>PC。
②同一等压面上的各点气压相等。如图中PD′=PC′、PA′=PB′。
综上分析可知,PB>PA>PD>PC。
(2)判读等压面的凸凹
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”。另外,近地面与高空等压面的凸出方向相反。
(3)判断下垫面的性质
①判断陆地与海洋(湖泊):夏季,等压面下凹处为陆地、上凸处为海洋(湖泊)。冬季,等压面下凹处为海洋(湖泊)、上凸处为陆地。
②判断裸地与绿地:裸地类似陆地,绿地类似海洋。
③判断城区与郊区:等压面下凹处为城区,上凸处为郊区。
(4)判断近地面天气状况和气温日较差
①等压面下凹处,多阴雨天气,气温日较差较小。
②等压面上凸处,多晴朗天气,气温日较差较大。
2.等压面图的应用
(1)判断气压高低:如上图中,比较同一地点不同高度气压值和同一水平面上不同地点气压值可得PB>PA>PC>PD。
(2)判断下垫面的性质
①判断陆地与海洋(湖泊)
a.夏季:近地面等压面向下凸处为陆地,向上凸处为海洋(湖泊)。
b.冬季:近地面等压面向下凸处为海洋(湖泊),向上凸处为陆地。
②判断裸地与绿地:裸地同陆地,绿地同海洋。
③判断城市中心区与郊区:近地面等压面向下凸处为城市中心区,向上凸处为郊区。
(3)判断近地面天气状况和气温日较差
①等压面向下凸处,多阴雨天气,气温日较差较小,如图中A地。
②等压面向上凸处,多晴朗天气,气温日较差较大,如图中B地。
【问题探究】高考地理中的等压线图判读,等压面上的等高线相当于等高面上的等压线?
等压线图是等值线图中非常重要的一种类型,它同样具有等值线图的一般特征和基本判读方法。
1.判断气压场类型及天气
等压线闭合,中心气压高于四周气压的区域为高压;中心气压低于四周气压的区域为低压;由高压向外延伸出来的狭长区域为高压脊;由低压向外延伸出来的狭长区域为低压槽;两个高压脊之间和两个低压槽之间的部位称为鞍部。
2.判断风力大小
一般情况,等压线密集→单位距离内气压差异大→水平气压梯度力大 →风力强。
结论:与等压差、比例尺成正比,与图上距离成反比。
⑴同一等压线图上,等压线密集,气压梯度力大,风力大;等压线稀疏,气压梯度力小,风力小。如下图中甲处风力大于乙处。
⑵不同图中,“相同比例尺”,相邻两条等压线数值差越大,风力越大,如下图中B处风力大于A处。
⑶不同图中,比例尺越大,风力越大,如下图中C处风力大于D处。
3.判断风向
风向的判读:
在近地面的大气中,风向是水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的合力方向。因此,某点风向的画法是:首先,过该点画出水平气压梯度力的方向,水平气压梯度力的方向垂直于等压线指向低压。其次,在水平气压梯度力的基础上,北半球向右偏,南半球向左偏,偏转以后的箭头方向即为风的方向,偏转角度大约为30°~45°。如下图所示。(北半球)
4.判断季节或月份
大陆上空出现高压中心或海洋上空出现低压中心为冬季,反之为夏季。
夏季(北半球7月、南半球1月)大陆内部一般为低气压;冬季(北半球1月、南半球7月)大陆内部—般为高气压。
5.判断南、北半球
水平气压梯度力从高气压指向低气压,与等压线垂直。在水平气压梯度力的作用下,北半球的风向右偏,南半球向左偏。
若风向偏离于水平气压梯度力的右方,则说明在北半球;若风向偏离于水平气压梯度力的左方,则说明在南半球。
6.判断锋面位置
锋面一定存在于低压槽上,冷锋在锋面气旋的西部,暖锋在锋面气旋的东部。
7.判断是近地面还是高空
在近地面,由于摩擦力的存在,风向与等压线斜交,夹角较大。并且在北半球向右偏,在南半球向左偏;在高空,由于摩擦力很小,风向基本上与等压线平行。这样从近地面向高空,风向将越来越接于平行等压线。
8.判断天气状况
低压、低压槽控制为阴雨天气;高压、高压脊控制为晴朗天气。
9.判断气压性质
在垂直方向上,等压值从低处向高空,气压越来越低。因而等压面向下凹陷的地方气压比同一水平面上其它地方气压低;向上凸出的地方气压比同一水平面上的其它地方气压高。规律如下:
等压线向高空凸出,气压偏高;等压线向低空凸出,气压偏低
10.等压线图中判断风的性质
风从较低纬吹向较高纬,为暖气流,对沿线地区增温;
风从较高纬吹向较低纬,为冷气流,对沿线地区降温;
风从陆地吹向海洋来,较干燥,对沿线地区减湿;
风从海洋吹向陆地,较湿润,对沿线地区增湿。
【等压面图的判读】
等压面图是描述某地空中气压分布状况的图,因气压与大气运动状况密切相关,常把等压面图的判读与热力环流等大气运动等内容相结合。
[常考图示]
图1 经典等压面图
图2 某季节我国东部沿海高空等压面示意图
图3 某地高空等压面分布示意图
[判读技巧]
1.判读气压
(1)气压的垂直递减规律。由于大气密度随高度增加而降低,不同高度的大气所承担的空气柱高度不同,导致在垂直方向上随着高度增加气压降低。如图1中,PA>PC,PB>PD。(海拔越高,气压越低)谭老师地理工作室综合整理
(2)因地面冷热不均,导致同一水平面上出现气压差异,进而等压面发生弯曲,同一水平面上,等压面上凸处气压高,下凹处气压低,即PC>PD,PB>PA。(高压上凸,低压下凹)
(3)同一垂直方向上,近地面和高空的气压区类型相反,若近地面为高压,高空则为低压。
2.判断下垫面的性质(实质是根据不同下垫面的热力性质)
(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:裸地类似陆地,绿地类似海洋。
(3)判断城区与郊区:等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。
3.判断近地面天气状况和气温日较差
(1)等压面下凹者,多阴雨天气,日较差较小。
(2)等压面上凸者,多晴朗天气,日较差较大。
【等高线和等压面】
等高线和等压面图空间气压场的情况一般用等压面图表示。在空间的每一点都有一个气压值,如果把所有气压相同的点连接起来,就形成一个等压面。由于同一高度上各地的气压不等,气压在空间的分布,就象山丘一样起伏不平。在同一高度上,气压比四周高的地方,等压面上凸,而且气愈高的地方等压面上凸的愈厉害;气压比周围低的地方,等压面上凹,而且气压愈低,等压面下凹的愈厉害。因此,等压面的起伏形势和该面附近等高面上气压的分布形势相对应。
【等压面和等高面的关系】
等压面和邻近等高面的关系,由于等压面上各点的高度不同,因而,等压面是曲面。在等压面上取A、B、C三点,显而易见,这三点气压相同,而高度不等;A点最高,B点次之,C点最低。将此三点投射至邻近的等高面上,得出相应的A′、B′、C′三点。这三点高度相同,而气压不等;A′点气压最高,B′次之,C′点最低。将二者联系起来,可以看出:在等压面上高度最高的地方,正是它邻近等高面上气压最高的地方;高度最低的地方,正是它邻近等高面上气压最低的地方。由于在高空测气压比测高度方便,所以高空的气压分布可用等压面上的高度分布来表示,即用画有等高线的等压面图来表示(与地形等高线图相似)。
等高线是指同一等压面上高度相等的各点的连线。等高线的分布就表示了空间气压场的状况,与等压线分布起着相同的作用。将同一时间各个台站的某一高空等压面的高度填在一张地图上,画出等高线,则称为等压面图。它可以表示高空某一等压面上的气压分布状况。目前气象台所绘制的高空图,就是等压面图。常用的等压面有:850毫巴、700毫巴和500毫巴等。
等压面是曲面,有等高线,没有等压线,
等高面是平面,有等压线,没有等高线,
等压面上的等高线相当于等高面上的等压线。
3.等温面图的判读
等温面图与等压面图的判读有很多相似之处,可借用等压面图的判读方法来判读等温面图。
(1)随着海拔升高,等温面的温度数值逐渐降低。
(2)等温面向下凹的地区,气温较同高度其他地区低;等温面向上凸的地区,气温较同高度其他地区高。如上图中甲地为低温中心,乙地为高温中心。
(3)夏季:陆地上等温面向上凸,海洋上等温面向下凹;城市市区等温面一般向上凸。
4.【小练】
读热力环流示意图(a、b表示等压面),回答1~2题。
1.图中①②③④四点的空气运动方向,正确的是 ( )
A.②→① B.③→④ C.①→④ D.③→②
2.四点气压按照从大到小排序正确的是 ( )
A.①②③④ B.④③②① C.②④③① D.②③④①
[答案]1.B 2.D
[解析] 第1题,由图可以看出,②点温度低,故大气下沉形成高压,③点温度高,故大气上升形成低压,在水平方向上气流从高压流向低压,即由②点流向③点,D错误。垂直方向上是③→④、①→②,B正确,A错误。高空是④→①,C错误。第2题,由图可以看出,④点形成高压,①点形成低压;②点受冷,气流下沉,是高压;③点受热,气流上升,形成低压。气压大小先比较近地面,近地面的气压高于高空。所以从大到小排序正确的是②③④①,D正确。
读热力环流示意图,完成3~4题。
3.甲、乙、丙、丁四处中,气压最低和气温最高的分别是 ( )
A.丙和甲 B.丙和乙 C.丁和乙 D.丁和甲
4.若该图表示海陆风,下列说法正确的是 ( )
A.若为白天,则甲为海洋,乙为陆地 B.若为白天,风从丁吹向丙
C.若为夜晚,甲处气流上升 D.若为夜晚,丁处等压面向上凸起
[答案] 3.C 4.A
[解析] 第3题,垂直方向上,海拔升高,气压降低,则甲处气压高于丁处,乙处气压高于丙处。高压区等压面向上拱起,低压区等压面向下弯曲,依据图中等压面可判定甲处气压高于乙处,高空与近地面气压性质相反,则丁处气压低于丙处,因此四处气压由高到低依次为甲>乙>丙>丁。四处中气压最低的为丁处。热力环流中,近地面气温高,气流垂直上升,形成低压;近地面气温低,气流垂直下沉,形成高压。甲处气压高于乙处,因此甲处气温比乙处低;垂直方向,海拔升高,气温降低,则甲处气温高于丁处,乙处气温高于丙处,因此乙处气温最高。故C正确。第4题,高压区等压面向上拱起,低压区等压面向下弯曲,依据图中等压面可判定甲处气压高于乙处。陆地比热容小于海洋,白天陆地升温快,形成低压,海洋为高压,A正确;高空与近地面气压性质相反,甲处气压高于乙处,则丁处气压低于丙处,丁处等压面向下弯曲,风从丙吹向丁,B、D错误;甲处位于近地面,形成高压,气流应做下沉运动,C错误。
三.【提升演练】
下图为山谷风示意图。完成1~2题。
1.对于图中的气压、气温说法正确的是 ( )
A.图中等压面的数值自下往上递减
B.图中等温面的数值自下往上递增
C.甲地的气压较同一海拔的乙地低
D.甲地的气温较同一海拔的乙地高
2.下列说法正确的是 ( )
A.此图出现的时间是夜晚 B.此图出现的时间是白天
C.此时吹焚风 D.此时吹山风
[答案]1.A 2.B
[解析] 第1题,结合所学知识可知,随着海拔高度的上升,气压下降,气温降低,所以图中等压面的数值自下往上递减,等温面的数值自下往上递减,A正确,B错误;根据同一海拔等压面高凸低凹的原则,甲地的气压较同一海拔的乙地高,C错误;根据图中等温线的走势判断,甲地的气温较同一海拔的乙地低,D错误。第2题,图中此时谷地气压高,山峰气压低,近地面风由谷地吹向山峰。根据山谷风形成的原理,此时为白天,B正确。
下图为相同高度范围内等压面垂直剖面示意图(相邻两个等压面气压差相等)。读图,完成3~4题。
3.据图a示意的气压状况推测 ( )
A.乙地位于赤道,甲地位于中纬地区
B.甲地位于城区,乙地位于郊区
C.夜晚,乙为海洋,丙为陆地
D.乙地代表夏季的亚欧大陆
4.若a、b两图表示某区域由a时到b时气压状况的变化,则 ( )
A.乙地天气由阴转晴 B.乙、丁两地之间气压梯度变小
C.丙地空气垂直运动方向不变 D.甲、乙两地之间气流运动速度变大
[答案]3.B 4.D
[解析] 第3题,图a中乙地近地面等压面向高处凸起,说明乙地为高压,赤道为低压带控制区,故A项错误;城区比郊区气温高,城区容易形成低压中心,而郊区容易形成高压中心,图a中甲地近地面等压面下凹,说明甲地为低压,乙地近地面等压面向高处凸起,说明乙地为高压,故甲地位于城区,乙地位于郊区,B正确;夜晚陆地降温快,气温较低,容易形成高压,海洋则形成低压,故夜晚乙为陆地,丙为海洋,C错误;夏季的亚欧大陆气温高,应该形成低压中心,故D错误。第4题,据图中等压面变化可知,甲、乙之间气压差异增大,气流运动速度变大,故D项正确;乙地由高压中心变为低压中心,天气应该是由晴变阴,故A错误;相同高度范围内,等压面数量增多,且相邻两个等压面气压差相等,所以气压梯度变大,故B错误;丙地由低压变成高压,说明空气垂直运动由上升变为下沉,故C错误。
5.(20分)阅读图文材料,完成下列要求。
上海市某地理研究性学习小组开展了“城市热岛环流”的课题研究,图甲为上海城区与郊区间近地面等压面示意图,图乙为上海城区与郊区分布示意图。
(1)在下图中用实线绘制出4000 米高度的等压面分布状况(不标气压值),并在M、N之间的高空和近地面用箭头绘制出热力环流示意图。(4分)
(2)比较图甲中①②③④四地气压值大小 。若图甲代表白天海陆之间的等压面状况,则M代表 (填“陆地”或“海洋”),N代表 (填“陆地”或“海洋”)。(6分)
(3)分别写出图乙中P1、P2、P3、P4四点的近地面风向。(4分)
(4)若在郊区P1、P2、P3、P4等地建设有大气污染物的工厂,是否合理?为什么?(6分)
[答案] 5.(1)作图如下:
(2)④>③=②>① 陆地 海洋
(3)P1为西北风,P2为东北风,P3为东南风,P4为西南风。
(4)不合理。工厂排出的大气污染物会经近地面风从郊区流向城区,加剧城区污染。
[解析] 第(1)题,根据高空与近地面等压面弯曲状况相反的原理画出等压面。结合等压面“高压上凸、低压下凹”的特点,判断出M近地面为低压,气流上升,N近地面为高压,气流下沉,水平气流总是从高压流向低压。
第(2)题,同一等压面气压值相等,相同高度高压处气压高于低压处气压,同一空气柱下面的气压值大于上面的气压值。结合图甲可知④>③=②>①。若为白天,陆地增温快,为低压,海洋增温慢,为高压,因此M应为陆地,N应为海洋。
第(3)题,结合城郊热力环流(或热岛环流),判断出近地面风由郊区吹向城区,结合地转偏向力(北半球向右偏)分别判断风向可知P1为西北风,P2为东北风,P3为东南风,P4为西南风。
第(4)题,依据城市热岛环流的气流特点,有大气污染的工厂应布局在气流下沉距离之外。结合图示可知在郊区P1、P2、P3、P4等地建设有大气污染物的工厂不合理,因为工厂排出的大气污染物会经近地面风从郊区流向城区,加剧城区污染。
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