内容正文:
第三章 大气的运动
第一节 气压带、风带的形成与移动
第一课时 大气的水平运动及气压带、风带的形成与分布
2024年10月11日,我国自主研制的浮空风力发电系统成功升空发电,引发业内关注。高空风的特点是风速高、分布广、风向稳定、常年不断,具有很高的能源开发价值。地面附近的风力密度低于每平方米1千瓦,而在高空区域,风力密度则可以达到每平方米5千瓦至10千瓦,甚至更高。高空风风力密度大的原因是什么?
提示:受地表形态及建筑影响小,摩擦力小。
运用示意图,说明气压带、风带的分布。
学业质量标准 大气的水平运动 气压带、风带的形成与分布
水平1 说出水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力对风的影响。(综合思维) 说出大气环流的含义。(综合思维)
水平2 结合示意图,比较高空风和近地面风的差异及影响因素。(区域认知) 结合世界地图,掌握气压带、风带的分布状况。(区域认知)
水平3 结合等压线分布图,判断风力、风向等。(综合思维) 运用图文资料,分析气压带、风带的形成过程及分布规律。(综合思维)
水平4 观测风向,推断气压分布状况,绘制风频图。(地理实践力) 绘制三圈环流和风带示意图。(地理实践力)
目录
课前自主学习
课堂主题探究
学科素养提升
课后达标检测
教材活动点拨
课前自主学习
精心准备 夯实基础
气压
梯度
高气压
水平气压梯度力
不均
课前自主学习
6
作用力 风向 图示(北半球)
高空中的风 水平气压梯度力和_____________ 与等压线_____
近地面的风 水平气压梯度力、地转偏向力、_____力 与等压线之间成一_______
3.高空中的风和近地面的风比较
地转偏向力
平行
摩擦
夹角
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1.判断正误。
(1)近地面风与高空风方向相反。( )
(2)大气水平运动的原动力是摩擦力。( )
×
×
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2.关于大气水平运动作用力的叙述,正确的是( )
A.地转偏向力只影响风速
B.水平气压梯度力不影响风速
C.海拔越高,摩擦力越小
D.摩擦力只影响风速,不影响风向
解析:地转偏向力只影响风向,不影响风速;水平气压梯度力和摩擦力既影响风向,也影响风速;海拔越高,摩擦力越小。
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3.地面性质对风速有什么影响?
提示:不同的地面性质,摩擦力不同,对风速的影响不同。如海洋摩擦力小于陆地,海洋风速大于陆地。
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二 气压带、风带的形成与分布
1.大气环流
(1)含义:地球上大范围、有规律的大气运动。
(2)影响:调节高低纬度之间、海陆之间的______分布;对天气和气候具有重要影响。
2.三圈环流及气压带、风带的形成和分布
(1)形成原因:地球表面均匀、高低纬之间的受热不均和___________。
水热
地转偏向力
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(2)三圈环流:①为_________,②为_________,③为_________。
(3)七个气压带:A为______________ (1个),G为极地高气压带(2个),C为________________ (2个),E为_______________ (2个)。
低纬环流
中纬环流
高纬环流
赤道低气压带
副热带高气压带
副极地低气压带
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东北
西南
东北
课前自主学习
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1.判断正误。
(1)气压带属于大气环流。( )
(2)西风带的盛行风向是西南风。( )
√
×
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2.要维持赤道与极地之间的闭合环流(单圈环流),前提条件不包括( )
A.地表均一 B.地球不自转
C.地球公转 D.太阳直射赤道
解析:单圈环流的前提条件包括地表均一、地球不运动、太阳直射赤道,赤道地区大气受热上升,于高空流向北极上空,在北极冷却下沉,于极地近地表流向赤道地区形成大气环流,A、B、D三项不符合题意;地球公转使太阳不是始终直射赤道,不利于维持赤道与极地之间的单圈环流,C项符合题意。
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3.气压带的成因都是热力因素吗?
提示:不是。气压带的成因归为两类:一类是由于地面的冷热不均而引起的(热力原因);另一类是由于气流被迫上升或堆积下沉而引起的(动力原因)。
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课堂主题探究
思维探究 实践运用
大气的水平运动
风
[唐]李峤
解落三秋叶,能开二月花。
过江千尺浪,入竹万竿斜。
[注释] 三秋:晚秋,指农历九月。二月:早春,农历二月。
课堂主题探究
据此探究下列问题:
(1)影响近地面风力大小的因素有哪些?
(2)“解落三秋叶,能开二月花”的风的风向是由什么决定的?
(3)同等条件下,风“过江”与“入竹”时,哪个风力较大?为什么?
成果展示 水平气压梯度力、摩擦力。
成果展示 风向与风在形成过程中的受力有关。
成果展示 风“过江”时的风力比“入竹”时的风力大。因为在江面上的摩擦力相对较小。
课堂主题探究
1.影响风的三种力
水平气压梯度力 始终与等压线垂直,由高压指向低压,是形成风的直接原因。决定风速,影响风向
地转偏
向力 始终与风向垂直,北半球向右偏,南半球向左偏。不影响风速,改变风向
摩擦力 始终与风向相反。降低风速,影响风向
课堂主题探究
2.风的受力状况与风向
风 作用力 风向 图示(北半球) 风压规律
理想
状态 水平气压梯度力 垂直于等压线,由高压区指向低压区 —
高空风 水平气压梯度力、地转偏向力 与等压线平行 在北半球背风而立,高压在右,低压在左;南半球反之
近地
面风 水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力 与等压线间有夹角,由高压吹向低压 在北半球背风而立,左前方为低压,右后方为高压;南半球反之
课堂主题探究
大气的水平运动形成风。如图示意某半球近地面同一水平面的气压分布状况。据此完成(1)~(2)题。
(1)关于图中的地理事物,表述合理的是( )
A.该气压场位于北半球
B.F2是使风力增强的地面摩擦力
C.等压线的数值L1>L2
D.F1是使风向发生偏转的地转偏向力
(2)图中促使大气产生水平运动的直接原因是( )
A.F1 B.F2
C.F3 D.F2、F3的合力
课堂主题探究
类题透析 思路点拨
气压分布 水平气压梯度力垂直于_______,从高压指向低压 图中F1为水平气压梯度力,所以,气压值L1___L2;风向左偏,该气压场位于___半球;F3与风向垂直,为地转偏向力;F2与风向相反,为摩擦力,使风力______
大气水平运动的直接原因 ________________是促使大气产生水平运动的直接原因
[科学思维] 风的分析思路
等压线
水平气压梯度力
>
南
减弱
课堂主题探究
气压带、风带的形成与分布
2019年,某航空公司为实现跨大洲不间断飞行而推出一系列试飞计划。当地时间10月18日21时27分,一架客机从纽约,经过19小时15分钟的飞行后,降落在悉尼。11月15日,另一架同型号客机用时19小时由伦敦直飞悉尼。下图为两次测试飞行的航线示意图。
课堂主题探究
据此探究下列问题:
(1)比较两次飞行的前半程飞行速度的快慢,并
分析原因。
(2)航班途经赤道附近上空时,颠簸较为明显,主要原因是什么?
成果展示 伦敦至悉尼航班前半程速度快,纽
约至悉尼航班前半程速度慢。原因:飞机在中纬度飞行,受盛行西风的影响,伦敦至悉尼航班前半程顺风飞行,速度快;纽约至悉尼航班前半程逆风飞行,速度慢。
成果展示 赤道地区在赤道低气压带的控制下,空气对流运动旺盛。
课堂主题探究
(3)画出伦敦至悉尼航班沿途经过的气压带和风带。
成果展示 见下图。
课堂主题探究
气压带、风带的形成与分布
1.单圈环流
假设地球静止不动,地表性质均一,由于赤道与极地地区冷热不均,在极地与赤道间形成单圈闭合环流,如图。
课堂主题探究
2.气压带的成因及分布
气压带名称 分布 成因 特征 气流垂直运动方向 气流性质
极地高气压带(2个) 南北纬90°附近 热力原因:终年寒冷,气流收缩下沉形成 冷高压 下沉 干冷
副极地低气压带(2个) 南北纬60°附近 动力原因:南北两股冷、暖气流相遇,暖而轻的空气爬升,形成低气压带 冷低压 上升 湿冷
副热带高气压带(2个) 南北纬30°附近 动力原因:地转偏向力使流向高纬的高空气流在副热带堆积下沉形成 热高压 下沉 干热
赤道低气压带(1个) 赤道附近 热力原因:终年高温,气流上升形成 热低压 上升 湿热
课堂主题探究
3.风带分布及特征
风带名称 分布 风向 气流性质(影响气候)
北半球 南半球
极地东风带(2个) 副极地低气压带和极地高气压带之间 东北风 东南风 干冷
中纬西风带(2个) 副热带高气压带和副极地低气压带之间 西南风 西北风 暖湿
低纬信风带(2个) 赤道低气压带和副热带高气压带之间 东北风 东南风 干热
课堂主题探究
4.气压带、风带位置判断
(1)记忆——看纬度位置:纬线0°、30°、60°分别是赤道低气压带、副热带高气压带、副极地低气压带的中心纬线。
(2)辨别——看相间特点:高、低气压常相间分布;气压带和风带相间分布。
(3)判断——看图形特点:气压带和风带从不同角度观察会有不同的表现形式,常涉及的局部图和变式图大都离不开以下三种类型:
课堂主题探究
5.手势法记忆气压带和风带的分布
如下图所示,四个手指与手掌弯曲成90°角,它们之间的接触带的凹陷处和凸起处分别代表低气压带和高气压带。其中中指和无名指的凸起处分别代表不同半球的副热带高气压带,它们之间的凹陷处代表赤道低气压带;食指和小拇指的凸起处分别代表不同半球的极地高气压带;食指与中指之间以及小拇指与无名指之间分别代表不同半球的副极地低气压带。
课堂主题探究
三圈环流是研究全球气候的重要理论基础,三圈环流以
回归年为周期进行南北移动。读北半球三圈环流立体模式图,
完成(1)~(2)题。
(1)下面四幅图表示南北半球气压带两侧的大气运动情况,能正确反映北半球的是( )
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
课堂主题探究
三圈环流是研究全球气候的重要理论基础,三圈环流以回归年为周期进行南北移动。读北半球三圈环流立体模式图,完成(1)~(2)题。
(2)图中甲地和M地气压带分别是( )
A.赤道低气压带、副热带高气压带
B.副热带高气压带、副极地低气压带
C.副极地低气压带、极地高气压带
D.赤道低气压带、极地高气压带
课堂主题探究
类题透析 思路点拨
风带的判读 气流由高压指向低压,北半球向右偏,南半球向左偏 ①为南半球_____________带两侧的大气运动;②为北半球副极地低气压带两侧的大气运动;③为北半球副热带高气压带两侧的大气运动;④为南半球_____________带两侧的大气运动
气压带的判读 根据纬度及气流运动状况判断气压带 一般而言,甲地位于30°N附近,盛行下沉气流,应为_____________带;M地位于60°N附近,盛行上升气流,应为_____________带
[科学思维] 气压带和风带的分析思路
副极地低气压
副热带高气压
副热带高气压
副极地低气压
课堂主题探究
学科素养提升
探究时事 素能突破
综合思维——等压线图中风向和风力的判读
风是大气的水平运动,风向的变化是水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三者共同作用的结果;风力由水平气压梯度力和摩擦力决定。如何在等压线图中判读风向和风力?
学科素养提升
风向和风力的判读
(1)风向的判读
第一步:画出与等压线垂直的水平气压梯度力。
第二步:确定南北半球。
第三步:按照地转偏向力“南左北右”的偏转规律,画出与水平气压梯度力成30°~45°夹角的风向(近地面),或画出与等压线平行的风向(高空)。如下图:
学科素养提升
(2)巧用左右手法则判断风向
①北半球用右手,南半球用左手。
②伸出左(右)手,手心向上,让四指指向水平气压梯度力的方向,拇指指向就是气流偏转方向。高空的风向与水平气压梯度力方向垂直;近地面的风向与水平气压梯度力方向成一锐角。如下图:
学科素养提升
(3)风力的判读方法
风力的大小取决于水平气压梯度力的大小,因此,等压线密集处→水平气压梯度力大→风力大。如上图,风力:A>B>C>D。
学科素养提升
(2025·江苏扬州开学考试)下图为2024年10月4日17时我国及周边地区等压线图(单位:百帕)。据此完成1~2题。
1.图中四地风向为东北风的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
解析:在水平方向上,大气由高压吹向低压,北半球受地转偏向力影响,风向右偏转,据此可判断,甲近地面的风向为偏北风,A项错误;乙地为东北风,B项正确;丙地为西北风,C项错误;丁为偏南风,D项错误。
学科素养提升
(2025·江苏扬州开学考试)下图为2024年10月4日17时我国及周边地区等压线图(单位:百帕)。据此完成1~2题。
2.图中四地风速最大的是( )
A.甲地 B.乙地
C.丙地 D.丁地
解析:等压线越密集,水平气压梯度力越大,风速越大。图中甲、乙、丙、丁四地中,乙地等压线最密集,风速最大,B项正确。
学科素养提升
教材活动点拨
释疑教材 归纳提升
[教材第58页探究]
思路点拨 1.地面冷热不均使同一水平面上产生气压差异,在水平气压梯度力的作用下,大气由高气压区向低气压区做水平运动,形成了风。
2.“马纬度”附近区域受副热带高气压带控制,盛行下沉气流。
[教材第60页活动]
思路点拨 1.将等高线看作等压线,阶梯坡度好比气压梯度。(言之有理即可)
教材活动点拨
2.(1)风力最大的是②。等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大(等压线密度与风力呈正相关)。在水平气压梯度力和地转偏向力作用下,高空风向与等压线平行(作切线),风向为东北风(绘图略)。
(2)风力最大的是C,理由是等压线较为密集,水平气压梯度力最大,风力最大。近地面风向与等压线斜交,风向为偏南风(绘图略)。
[教材第61页活动]
思路点拨 1.
教材活动点拨
2.不能维持。以北半球为例,在地转偏向力的作用下,赤道上空向北流向北极上空的南风逐渐向右偏转成西南风;到达北纬30°附近上空时,风向偏转成了西风。这样,来自赤道上空的气流不能再继续北流。赤道上空的空气源源不断地流过来但又不能继续北进,便在北纬30°附近积聚下沉,赤道与极地之间的闭合环流被破坏而难以维持。在地球表面会呈现出三圈环流态势。
[教材第62~63页活动]
思路点拨 1.略。
2.(1)自上而下、自左而右依次为:极地高、极地东、副极地低、盛行西、副热带高;高、东北、低、西南、高;下沉、上升、下沉;高纬、中纬。
(2)略。
教材活动点拨
课后达标检测
夯基固本 练速提能
★ ★★
大气的水平运动 1,2,11 3,4
气压带、风带的形成与分布 5,7,8,12(1)(2)(3) 6,9,10,12(4)
难度
题号
考点
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一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
(2025·广东佛山月考)2024年10月3日,台风“山陀儿”在我国台湾高雄沿海登陆。下图示意10月4日某时我国局部地区的海平面气压分布。据此完成1~2题。
1.据图判断乙地的风向为( )
A.东南风 B.西南风
C.东北风 D.西北风
时间:45分钟 满分:100分
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解析:结合所学知识可知,风向主要由水平气压梯度力、摩擦力和地转偏向力决定。读图可知,此时,乙地的水平气压梯度力方向(由气压高处指向气压低处,与当地等压线垂直)大致由北向南,在地转偏向力和摩擦力影响下,顺着水平气压梯度力方向右偏30°~45°,形成东北风,因此此时乙地的风向为东北风,C项正确。
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(2025·广东佛山月考)2024年10月3日,台风“山陀儿”在我国台湾高雄沿海登陆。下图示意10月4日某时我国局部地区的海平面气压分布。据此完成1~2题。
2.图中四地风速最大的是( )
A.甲地 B.乙地
C.丙地 D.丁地
解析:结合所学知识可知,在等压线分布图中,等压线疏密决定水平气压梯度力的大小,水平气压梯度力决定风速大小。图中显示,甲、乙、丙、丁四地中,丙地等压线最密集,水平气压梯度力最大,风速也相应最大,C项正确。
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(2025·江西部分学校阶段联考)下图为北半球某地垂直方向上随高度升高风速的变化图,该地北部气压高,南部气压低。据此完成3~4题。
3.随海拔升高,风速变化是由于( )
A.地转偏向力影响增强
B.重力作用影响减小
C.水平气压梯度力变大
D.摩擦力作用变小
解析:由图可知,随着高度升高,该地风速在变大。地转偏向力只改变风向,不会影响风速,A项错误;重力作用对风速无直接影响,B项错误;随着高度升高,水平气压梯度力不会变大,C项错误;随着高度升高,距离地面变远,受地面摩擦力的影响变小,风力增大,D项正确。
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(2025·江西部分学校阶段联考)下图为北半球某地垂直方向上随高度升高风速的变化图,该地北部气压高,南部气压低。据此完成3~4题。
4.到一定海拔后,风向最终转为( )
A.东风
B.西风
C.南风
D.北风
解析:由图可知,该地近地面风向为西北风,随着海拔升高,受地面摩擦力的影响变小,受地转偏向力向右偏转的影响越来越明显,不断右偏,最终形成北风,D项正确。
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(2025·吉林长春期中)下图为南半球大气环流示意图。读图,完成5~6题。
5.图中字母代表的气压带和风带名称正确的是( )
A.a为东北信风带
B.b为副热带高气压带
C.c为东南信风带
D.d为极地东风带
解析:根据气压带和风带的形成过程,读图可知,a为东南信风带,b为副热带高气压带,c为西风带,d为副极地低气压带。B项正确。
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(2025·吉林长春期中)下图为南半球大气环流示意图。读图,完成5~6题。
6.关于气压带和风带的叙述,正确的是( )
A.副极地低气压带是空气受热膨胀形成的
B.极地高气压带是空气冷却下沉形成的
C.盛行西风与信风在南北纬60°相遇
D.南半球盛行西风带为西南风
解析:盛行西风与极地东风在南北纬60°附近相遇抬升,暖而轻的盛行西风上升,近地面形成副极地低气压带,所以副极地低气压带并不是空气受热膨胀形成的,A、C两项错误;极地高气压带是空气冷却下沉形成的,B项正确;南半球盛行西风带为西北风,D项错误。
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下图为近地面气压带和风带局部示意图。据此完成7~8题。
7.图中的②是指( )
A.赤道低气压带 B.副热带高气压带
C.副极地低气压带 D.副极地高气压带
解析: ②气压带的气流流向两侧,说明该气压带为高气压带,且风向向右偏,结合三圈环流的气压带和风带的分布规律,①应是北半球盛行西风带,③应是北半球东北信风带,②应是副热带高气压带,B项正确。
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下图为近地面气压带和风带局部示意图。据此完成7~8题。
8.图中的①和③分别是指( )
A.极地东风带、东北信风带
B.西风带、东南信风带
C.西风带、东北信风带
D.西南信风带、东北信风带
解析:据上题分析可知,②是北半球的副热带高气压带,①风带风向是西南风,为北半球的西风带,③风带风向是东北风,应是北半球东北信风带,C项正确。
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下图中箭头表示空气运动方向。读图,完成9~10题。
9.若该图为北半球三圈环流的一部分,则( )
A.该环流是中纬环流
B.该环流是低纬环流
C.丙地可能盛行西南风
D.甲气压带因热力产生
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解析:图文材料中并无明确的方向,无法判断北半球甲、乙两地的纬度高低,甲地受下沉气流影响为高压,可能是极地高气压带,也可能是副热带高气压带,乙地可能受赤道低气压带或副极地低气压带控制,对应的可能是高纬环流,也可能是中纬环流或低纬环流,A、B两项错误;若甲地受副热带高气压带控制,乙地受副极地低气压带控制,则位于北半球的丙地会受盛行西南风影响,C项正确;甲气压带可能是动力因素产生,可能为副热带高气压带,D项错误。
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下图中箭头表示空气运动方向。读图,完成9~10题。
10.若该图表示北半球低纬环流,则下图中能正确反映乙地两侧大气运动的是( )
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解析:若该图表示北半球低纬环流,则图中甲是副热带高气压带(盛行下沉气流),乙是赤道低气压带(盛行上升气流)。赤道低气压带南北两侧风带分别是东南信风带与东北信风带。故选B项。
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二、综合题(共2小题,共50分)
11.(2025·福建莆田期中)读某时刻亚洲大陆东部地区天气形势图,完成下列要求。(22分)
(1)在图中P处用箭头标出水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力、风向,并分别用F1、F2、F3、F标明。(12分)
答案:如图所示
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(2)甲、乙两地的风力大小为甲地________乙地,从影响空气水平运动的力分析其原因是甲地__________________小,________大。(6分)
(3)丙、丁两地的风向分别为________、________。(4分)
小于
水平气压梯度力
摩擦力
西北风
东南风
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解析:第(1)题,水平气压梯度力的方向与等压线垂直,由高压指向低压;地转偏向力的方向与风向垂直;摩擦力的方向与风向相反。此图示意北半球近地面,风向与水平气压梯度力方向相比右偏30°~45°。第(2)题,在等压线图中,
结合等压线的疏密程度比较风力大小。一般来说,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风速越快;海洋摩擦力较陆地小,风力大。第(3)题,判断风向的基本方法是,先确定水平气压梯度力,再确定风向。北半球近地面风向与水平气压梯度力方向相比右偏30°~45°。因此丙处为西北风,丁处为东南风。
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12.下图中,图甲为地表三圈环流局部剖面图,N为北极点;图乙为某季节某半球近地面气压带、风带分布模式图,读图完成下列要求。(28分)
(1)图甲中表示纬度为30°、60°的点的字母分别是________、________。(6分)
(2)图甲中B处风带的名称是____________,它与图乙中________(a或b)风带风向一致。(6分)
C
E
东北信风带
a
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(3)写出图甲中C处气压带和D处风带的名称。(6分)
(4)分别分析N、E两气压带的形成原因。(10分)
答案:C处为副热带高气压带,D处为西风带。
答案:极地地区终年寒冷,气流下沉形成极地高气压带(N)。寒冷的极地东风与较暖的盛行西风相遇,暖湿气流爬升到冷气流之上,形成上升气流,使近地面形成副极地低气压带(E)。
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解析:第(1)题,图甲是三圈环流示意图,图中N为北极点,表示90°N,所以A点表示赤道,表示纬度为30°、60°的点的字母分别是C、E。第(2)题,图甲中B处位于北半球低纬环流,是近地面风,风带
的名称是东北信风带。它与图乙中a风带风向一致。第(3)题,图甲中C处气压带位于30°纬线附近,为副热带高气压带,D处风带为西风带。第(4)题,N是极地高气压带,因为极地地区终年寒冷,气流下沉,形成极地高气压带。E位于60°纬线附近,是副极地低气压带。寒冷的极地东风与较暖的盛行西风在此相遇,暖湿气流爬升到冷气流之上,形成上升气流,使近地面形成副极地低气压带。
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R
一 大气的水平运动
1.风的形成过程
eq \x(\a\al(气压,梯度))―→eq \x(\a\al(水平____,____力))―→eq \x(\a\al(大气由_______,区向低气压区做,水平运动))―→eq \x(风)
eq \a\vs4\al(2.风形成, 的原因)
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(直接原因:________________,根本原因:地面受热_____))
(4)六个风带eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(低纬信风带\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(北半球:B______信风,南半球:东南信风)),中纬西风带\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(北半球:D______风,南半球:西北风)),极地东风带\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(北半球:F______风,南半球:东南风))))
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