第3章 第7讲 热力环流和大气的水平运动(教用Word)-【赢在微点·顶层设计】2026年高中地理高考一轮总复习

第7讲　热力环流和大气的水平运动 课标解读 知识导图 运用示意图等,说明大气受热过程、热力环流原理,并解释相关现象。(例:2024广东卷,13、14题;2024湖南卷,15、16题) 结合示意图,分析热力环流的形成过程,理解热力环流原理,并运用原理解释自然界的相关现象,以及人类在生产生活中对热力环流原理的应用。在理解风的形成的基础上,分析风向与受力的关系。判读等压面,分析等压面弯曲与气压形式的关系 梳理必备知识 　 一、大气热力环流 1.大气热力环流的概念。 由于地面①冷热不均而形成的空气环流。 2.热力环流的形成过程。 　 具体如下图所示: 气压变化的原因 某地气压的变化,实质上是该地上空空气柱重量增加或减少的反映。空气柱质量的变化主要是由热力和动力因子引起。热力因子是指温度的升高或降低引起的体积膨胀或收缩、密度的增大或减小以及伴随的气流辐合或辐散所造成的质量增多或减少。 (1)空气柱内空气无增减。 近地面气压无变化,b处气压增高,c处气压降低。 (2)空气柱内上下空气增减。 近地面气压变化:高空辐合大于近地面辐散,近地面气压升高,高空辐合小于近地面辐散,近地面气压降低;高空辐散大于近地面辐合,近地面气压降低,高空辐散小于近地面辐合,近地面气压升高。 二、大气的水平运动——风 1.形成风的直接原因:⑦水平气压梯度力。 2.风的受力状况与风向。 类型 高空风 近地面风 图示 (北半球) 受力 F1(⑧水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响 F1(水平气压梯度力)、F2(⑨地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响 风向 与等压线⑩平行 与等压线斜交 【提醒】　 近地面摩擦力影响风速和风向。下垫面粗糙度不同,摩擦力大小不同,对风速、风向的改变程度不同。广阔的水面上大气运动受到的摩擦力较小,风向与等压线夹角小。 随海拔升高,空气流动所受摩擦力减小,风向与等压线夹角减小。高空大气,空气极其稀薄,运动的空气所受摩擦力可忽略,风向与等压线平行。 【思考】　为什么峡谷地区往往风力较大? 答案　当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大。这种地形峡谷对气流的影响称为“狭管效应”。 突破关键能力 关键能力1　热力环流 　 【例1】　(2024·湖北卷)某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❶,晚上沙漠风和绿洲风频次相当❷;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❸。下图示意采样点及其沙粒分选系数。据此完成(1)~(3)题。 (1)沿采样点1至9方向,沙粒(　　) A.分选性由好变差 B.平均粒径由细到粗 C.分选性由差变好 D.平均粒径由粗到细 (2)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 (3)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 【析题导思】 命题考向 本题以敦煌绿洲边缘沙漠风和绿洲风为主题,利用绿洲边缘沙粒分布的示意图,考查热力环流原理 获取和解 读信息 [文]　由❶可知,当地冬季白天沙漠气温􀀁低于绿洲,气压􀀂高于绿洲;由❷可知,当地冬季夜晚有时吹绿洲风,有时吹沙漠风;绿洲气温有时高于沙漠,有时低于沙漠;由❸可知,沙漠风衰减,其挟带沙粒的能力逐渐降低,沙粒粒径逐渐变小。绿洲风的风速变化幅度小,其搬运能力变化不大 [图]　采样点1至9方向,沙粒分选系数􀀃先变大后变小,即分选性􀀄由好变差再变好 调动和运 用知识 绿洲“热岛效应”显著,即绿洲气温高于沙漠,会导致􀀅沙漠风增强;“冷岛效应”显著,即绿洲气温低于沙漠,会导致􀀆绿洲风增强 风速越大,搬运能力越强,风速越小,搬运能力越弱;随着风速的降低,沉积沙粒的粒径逐渐􀀇减小 绿洲风可以将部分沙物质运移回沙漠,对噪音和光照影响不大;降水是由上升气流带来的,绿洲风对应的是绿洲地区为􀀈下沉气流,不会产生降水 【答案】　(1)　D　　(2)　B　　(3)　C　  一、热力环流形成的“一个关键、四个步骤” 1.“一个关键”。 冷热不均是热力环流形成的关键。 (1)同一性质下垫面考虑纬度差异。一般低纬温度高,高纬温度低。 (2)不同性质下垫面考虑热容量差异。地球表面热容量大的地点,白天气温较低,夜晚气温较高;热容量小的地点,白天气温较高,夜晚气温较低。 2.“四个步骤”。 (1)热上升、冷下沉——近地面热,空气上升;近地面冷,空气下沉。 (2)热低压、冷高压——近地面热的地方形成低压;近地面冷的地方形成高压。 (3)近地面和高空气压性质相反——近地面为高压,其高空为低压;近地面为低压,其高空为高压。 (4)水平气流从高压流向低压。 3.三个关系。 (1)等压面的凹凸关系(高高低低法则)。 受热:低空下凹、高空上凸。受冷:低空上凸、高空下凹。近地面和高空气压状况相反。 (2)风压关系:水平方向上,风总是从高气压吹向低气压。 (3)温压关系。 二、常见热力环流 1.常见的大气热力环流形式。 (1)海陆风。 ①成因分析——海陆热力差异是前提和关键。 ②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。 (2)山谷风。 ①成因分析——山坡的热力变化是关键。 ②影响与应用:山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底和盆地,使谷底和盆地内形成逆温层,大气稳定,易造成大气污染。所以,山谷和盆地地区不宜布局有大气污染的工业。 (3)市区与郊区之间的热力环流。 ①成因分析——“城市热岛”的形成是突破口。 ②影响与应用:一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内,而将卫星城或污染较重的工厂布置在气流下沉距离以外。 三、等压面图的判读 1.判断气压大小。 (1)在垂直方向上随着高度增加气压降低。如图,PA>PC,PB>PD。 (2)地面冷热不均,导致同一水平面上出现气压差异,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。如图,PC>PD,PB>PA。 (3)同一垂直方向上,近地面和高空的气压高低类型相反。若近地面为高压,则高空为低压。 2.判断下垫面的性质。 (1)判断陆地与海洋(湖泊):夏季,近地面等压面下凹处为陆地,上凸处为海洋(湖泊);冬季,近地面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:热力性质上裸地类似于陆地,绿地类似于海洋。 (3)判断城区与郊区:近地面等压面下凹处为城区,上凸处为郊区。 3.判断近地面天气状况和气温日较差大小。 近地面等压面下凹处,多阴雨天气,气温日较差较小,如上图中甲地;近地面等压面上凸处,多晴朗天气,气温日较差较大,如上图中乙地。 (人教版必修1——P34) 清代黄叔璥在《台海使槎录》中,记述了台湾海峡两岸的风向差异:“内地之风,早西晚东,惟台地早东风,午西风……四时皆然。”这里的“内地”指福建,“台地”指台湾。请在下图中标出热、冷及气压高低的分布。 特训1　热力环流原理 　　下图为北半球某地大气水平气压分布模式图,图中甲乙丙丁四地间形成热力环流。据此完成1~2题。 1.与甲地相比,乙地(A) A.气温高,气压低 B.气温高,气压高 C.气温低,气压低 D.气温低,气压高 解析　根据材料可知,高空气压判断丙处为高压中心,丁处为低压中心;材料可知此为热力环流,所以高低气压中心状况相反,即乙为低压中心(气温较高,盛行上升气流),甲为高压中心(气温较低,盛行下沉气流)。故选A。 2.P处此时的风向最可能是(A) A.南风 B.北风 C.西北风 D.东北风 解析　根据高空风最终与等压线平行,即由丙指向丁不断向右偏(北半球右偏),最终为正南风,故选A。 特训2　常见热力环流 　　湖陆风是一种地方性热力环流,在大尺度环流较弱的情况下比较显著,昼夜风向相反。白洋淀是河北省中部143个相互联系的大小湖泊的总称,是河北省最大的湖泊群。据此完成3~4题。 3.该地区湖风最强的时间可能是(A) A.夏季白天 B.夏季夜晚 C.冬季白天 D.冬季夜晚 解析　根据所学知识可知,白天陆地气温高,为低压,湖泊气温较低,为高压区,近地面吹湖风,同理可知夜晚吹陆风,A项正确,B项错误。冬季,白洋淀的水域面积小,且湖面结冰,湖泊与周边陆地的温差小,湖陆风不显著,C、D两项错误。故选A。 4.该地区湖陆风较为显著时(A) A.端村白天吹偏南风 B.赵北口夜间吹偏北风 C.七间房白天吹偏东风 D.雄县夜间吹东北风 解析　根据材料并读图可知,端村位于白洋淀其中一个淀泊的北部,白天吹湖风,风向大致为偏南风,A项正确;赵北口夜间本应吹东北风,但受地转偏向力右偏的影响,实际风向多为偏东风,B项错误;七间房白天吹偏西风,雄县距湖泊相对较远,湖陆风不显著,C、D两项错误。故选A。 特训3　等压面图的判断 　　读热力环流示意图,完成5~6题。 5.甲乙丙丁四地中,气压最低和气温最高的分别是(C) A.丙和甲 B.丙和乙 C.丁和乙 D.丁和甲 解析　根据材料可知,垂直方向,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,丁处气压低于丙处,因此四地气压由高到低依次为甲>乙>丙>丁。四地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项正确,A、B、D三项错误。故选C。 6.若该图表示海陆风,下列说法正确的是(A) 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,甲地气流上升 D.若为夜晚,丁处等压面向上凸起 解析　根据材料可知,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。陆地砂石比热容小于海洋,白天陆地升温快,形成低压,海洋为高压,A项正确;高空与近地面气压性质相反,甲处气压高于乙,则丁处气压低于丙处,等压面向下弯曲,风从丙吹向丁,B、D两项错误;甲处位于近地面,形成高压,气流应做下沉运动,C项错误。故选A。 关键能力2　大气的水平运动 　 【例2】　(2024·广西卷·节选)阅读图文材料,完成下列要求。 　　图a示意欧洲部分区域一种典型的海平面气压分布形势。冬季受该气压形势控制时,瑞士中部高原地区(图b)风速较大,最大风速位于莱芒湖区,时速可超过100千米。这种风会使瑞士中部高原地区出现逆温层,逆温层下方常有层云(低空中呈层状的云层)形成;当有其他条件配合时,莱芒湖畔局地还容易出现冰冻现象。图c为莱芒湖畔某次发生冰冻时的街景。 结合图a、图b,分析莱芒湖区大风的形成过程。 【析题导思】 命题考向 本题以欧洲部分区域海平面气压分布图和莱芒湖周边地形图为背景,考查影响风速的因素 获取和解 读信息 [图]　a:莱芒湖地区等压线􀀁密集,水平气压梯度力大,风速􀀂大;根据等压线分布可知该地区吹􀀃偏北风(东北风)。b:莱芒湖位于􀀄东北—西南走向谷地,西北部为汝拉山脉,东北部为瑞士中部高原 调动和运 用知识 影响风速的因素主要有:􀀅水平气压梯度力、摩擦力、地形等。风向与谷地走向一致,受地形影响,具有一定的􀀆狭管效应;风从高处向低处运动,受重力影响,风速会加大;湖面摩擦力小,风速增大 【答案】　等压线较为密集,水平气压梯度力较大;偏北风越过汝拉山脉后下沉过程中,受重力影响加速;地处阿尔卑斯山和汝拉山脉之间,谷地呈东北—西南走向,与风向平行,具有狭管效应;湖面摩擦力小,风速大。 一、影响风力大小的因素 影响因素 具体表现 水平气压梯度力大小 冬季南北温差大,水平气压梯度力大,风力强;同一等压线图中,等压线密集,水平气压梯度力大,风力大;等压线稀疏,水平气压梯度力小,风力小 距风源地远近 距离亚洲高压(冬季风源地)近,风力大 摩擦力大小 平原、高原地面平坦开阔,阻挡作用弱,风力大;海面摩擦力小,风力大;冬季植被覆盖率低,摩擦力小,风力大 地形 山谷口,狭管效应,风力大;地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致,风力大 二、风向的呈现形式和绘制 1.风向呈现形式。 风向是指风的来向,如东北风是从东北方向吹向西南方向的风。通常呈现风向的形式有两种: (1)风矢。 风矢用来表示风,由风向杆和风羽组成。风向杆指示风的来向,有8个方位,分别为北、东北、东、东南、南、西南、西、西北。风羽是指垂直于风向杆末端右侧(北半球)的短划线和风三角,用来表示风速,一道短线代表1级风,一道长线代表2级风,一面三角旗帜代表8级风。 (2)风玫瑰图。 频率最高的方位,表示该风向出现次数最多,如右上图中的东偏南风出现次数最多,其次是东北风,西南风出现次数最少。 2.等压线图中风向的绘制。 第一步,画水平气压梯度力的方向:垂直于等压线,由高压指向低压(一般用虚线箭头表示)。 第二步,根据北半球向右偏,南半球向左偏,画出偏转方向(用实线箭头表示)。如果是近地面的风,偏转角度为30°~45°;如果是高空的风,则偏转90°,风向与等压线平行。如下图所示: 特训4　风向的判断 　　(2025·辽宁辽阳模拟)天气系统通常指引起天气变化和分布的高压、低压和高压脊、低压槽等具有典型特征的大气运动系统。下图示意某时刻某地区5 000米高度水平方向上的稳定风向。此时该地近地面天气情况较为复杂。据此完成7~8题。 7.下列关于甲、乙两地间近地面在图中所示时刻各气象要素的描述中正确的数量是(D) ①甲地气温比乙地低　②甲地云量比乙地多　③甲地气压比乙地低　④甲地降水比乙地多 A.1 B.2 C.3 D.4 解析　根据所学知识可知,高空风和等压线平行。由材料可知,图示为高空风向,也可以看为等压线,此时该地近地面天气复杂,说明近地面被低压(槽)控制,地面与空中气压相反,所以高空为高压(脊);5 000米高空的大气不受摩擦力影响,风从高压吹出,乙地水平气压梯度力大体由东南指向西北,风向在水平气压梯度力的左侧90°,可推断该地在南半球。该地近地面为低压中心(气旋),甲、乙两地位于南半球气旋西侧低压槽附近,形成冷锋;甲地在锋后,受冷气团控制,气温低,是主要的降水区域,云量较多;乙地在冷锋前,受暖气团控制,气温高,云量少,降水少;根据位置,甲地气压低于乙地气压。综上所述,D项正确,排除A、B、C三项。故选D。 8.图中所示时刻,乙地近地面的风向为(C) A.偏东风 B.偏南风 C.偏西风 D.偏北风 解析　根据上题分析可知,图示区域位于南半球,近地面被低压(槽)控制,乙地近地面的水平气压梯度力大体由西北指向东南,受摩擦力、地转偏向力影响,左偏成偏西风,C项正确,A、B、D三项错误。故选C。 特训5　风力的大小影响因素 　　2023年7月28日第6号台风“卡努”生成并向西北方向移动。下图示意8月2日14时东亚部分地区海平面气压分布和台风“卡努”实时位置。完成9~10题。 9.图中甲乙丙丁四地中,盛行偏西风的是(C) A.甲、乙 B.甲、丙 C.乙、丙 D.乙、丁 解析　根据图中等压线分布示意图可知,产生风的水平气压梯度力由高压指向低压,该地位于北半球,受到偏右的地转偏向力,因此甲地为偏南风,乙地为偏西风,丙地为偏西风,丁地为偏东风,C项正确,A、B、D三项错误。故选C。 10.与甲城市比较,丁城市风力更强劲的主要原因有(A) ①等压线密集　②等压线稀疏　③受海洋影响显著 ④纬度更低 A.①③ B.②③ C.①④ D.③④ 解析　根据图中信息可知,与甲城市相比,丁城市风力更加强劲,主要原因在于丁地等压线较为密集,水平气压梯度力大,同时风从海洋方向吹来,摩擦力小,受海洋影响较为显著,①③正确,排除②;风力大小与纬度关联性较小,排除④。故选A。 学科网（北京）股份有限公司 $$