内容正文:
热力环流及其实际应用
城市风、海陆⻛、山谷⻛
高中地理必修一《大气运动》第二课时
运用示意图等,说明热力环流的原理,并解释相关现象。
1. 结合热力环流的形成示意图,说明热力环流的形成过程。
2. 分析生活中典型热力环流案例的形成过程和产生的影响;
2
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01
情境导入
02
热力环流原理
03
典型案例分析
04
课堂总结与拓展
情境导入
夏季正午车内闷热,打开空调时出风
口向上还是向下更易降温?
为什么冷风向上吹降温更快?与大气
运动有何关系?
大气热力环流
课前自主学习
阅读课本第36页的有关内容,完成下列问题
1.大气运动形式有几种?
3.分析大气热力环流的形成过程?
4.举例说明现实生活中哪些现象与热力环流相关?
2.热力环流形成的根本原因是什么?
热力环流
大气运动的基本形式
定义:由于地面冷热不均引起的空气环流
地位:大气运动最简单的形式,是风形成
的直接原因
关键数据
近地面气温每差异
1°C,
可能引发约1hPa气
压差
(一)基本概念
1.气压:单位面积上空气柱的重量,单位一般为百帕(hPa)。
地面
高空
空气越来越稀薄
密度逐渐减小
1000hpa
700hpa
400hpa
海拔越高,空气密度越小,气压越低,近地面气压大于高空气压
高压:在同一高度上,空气密度越大,气压值越大,称为高压;
低压:密度越小,气压值越小,称为低压 。
A
B
PA>PB
(一)基本概念
2. 等压面与等压线:压力值相等的面称为等压面,等压面上数值相等的点连成的线为等压线。
高度
地表均一,受热均匀,等压面与地面平行
地表不均一,受热不均匀,等压面弯曲,像地形一样起伏不平
(二)热力环流
1、大气运动的形式
垂直运动
气流上升
气流下沉
水平运动
→风
2、大气热力环流
由于地面冷热不均而引起的空气环流,称为大气热力环流,它是大气运动最简单的形式。
(二)热力环流
仔细观察墨水的运动方向,在右图中标上箭头表示大气运动方向,
冷
热
地理模拟实验
A-热源
B-冷源
当B地接受热量少时, B地空气
收缩下沉,空气密度增大形成高压,上空空气密度减小,形成低压。
当A地接受热量多,A地近地面空气
膨胀上升,空气密度减小,形成低压,到上空聚积,使上空空气密度增大,形成高压。
高气压
低气压
(2).形成过程
(二)热力环流
高气压
低气压
最后近地面的空气从B地流 回A地,以补充A地上升的空 气,从而形成了热力环流
(二)热力环流
(2).形成过程
地面冷热
不均
大气的
垂直运动
同一水平面气压差异
大气的
水平运动
热力环流
风
气流的垂直运动是由( )引起的,而水平运动是由同一水平面上( )的引起的。
近地面冷热不均
气压差
A-热源
B-冷源
上升气流容易形成降水,下沉气流往往晴朗
气压值:④ >① > ②>③
同一水平面上,等压面上空凸起说明该处是高压,低空凹陷则是低压
同一垂直方向上,地面气压状况与高空相反, 地面与高空等压面相反
530hPa
1040hPa
①
②
③
(二)热力环流
(2).形成过程
高凸低凹
④
导入回顾
夏季正午车内闷热,打开空调时出风
口向上还是向下更易降温?
电影《流浪地球》讲述了在2075年,太阳即将毁灭,已经不适合人类生存,而面对绝境,人类将开启“流浪地球”计划,试图带着地球一起逃离太阳系,寻找人类新家园的故事。
14
(二)热力环流
(3).常见形式
海陆风
山谷风
城市风
案例一:海陆风(白天)
海风的形成
形成背景:海陆比热容差异(海水
升温慢,陆地升温快)
白天环流:
(低压),风从海洋吹向陆地(海
风)
实景案例:青岛海滨白天东南风
(风速2-3级)
海洋(高压)→ 陆地
案例一:海陆风(夜晚)
陆风的形成
夜晚环流:
慢(低压),风从陆地吹向海洋(陆风)
实际影响: 海陆风调节滨海城市气候(如厦门
夏季海风降低市区温度2-3°C)
陆地降温快(高压)→ 海洋降温
海边的度假小屋里发生了一起谋杀案。根据线索找到了两个嫌疑犯,并询问他们当晚(月黑风高的夜晚)各自在什么地方。
甲说:“当晚我在海边散步,海风迎面吹来,让我感觉心旷神怡,整个晚上我都在吹海风。”
乙说:“我站在沙滩上望着大海想心事,感觉凉风从背后吹来,真是阴风阵阵,凉风嗖嗖,特别让人害怕。”
活动探究:海陆风
你能通过海陆风示意图找出犯罪嫌疑人吗?
海风
陆风
白天陆地升温快
夜晚陆地降温快
犯罪嫌疑人是甲
案例二:山谷风(白天)
谷风的形成
形成背景:山坡与谷地受热不均
(白天山坡升温快,谷地升温慢)
白天环流:
风)
实景案例:黄山山谷白天风向观测
(风速1-2级)
风从谷地吹向山坡(谷
案例二:山谷风(夜晚)
山风的形成
夜晚环流
山坡降温快→空气冷却收缩下沉,在近地面形成高压;谷地降
温慢,空气相对温暖,形成低压。因此,风从山坡吹向谷地,
形成山风。
实际影响
山风将冷空气带入谷地,容易引发逆温现象。例如,四川盆地
夜晚山风导致冷空气在盆地底部堆积,使水汽和污染物不易扩
散,雾和霾的形成频率显著增加。
夜晚山风形成示意图
山坡(冷)
谷地(较暖)
山坡(冷)
(二)热力环流
①
②
③
④
⑤
⑥
谷 风
山 风
白天山顶比同高度的山谷升温快,气流上升,气压低,空气沿山坡上升,形成谷风
夜晚山顶比同高度的山谷降温快,气流下沉,气压高,冷空气沿山坡下滑,形成山风
山谷风
巧记:白骨(谷)精,黑山风
案例三:城市风
热岛效应下的环流
形成原因
城市热岛效应,即城市中心区域由于人类活动密集、建筑物密
集等因素,导致其气温显著高于周边郊区。通常情况下,这种
温差可达
1-6°C
。
环流方向
在近地面,空气从气温较低、气压较高的郊区流向气温较高、
气压较低的城市中心;在高空,则形成从城市中心流向郊区的
反气旋环流,从而构成一个完整的热力环流系统。
数据案例
以中国北京为例,在冬季供暖期间,城市热岛效应强度达到最
强,市中心与郊区的温差可达到惊人的
6°C
,对城市气候和居
民生活产生显著影响。
北京城市热岛卫星图(暖色表示温度较高)
思考:左图为城乡空间气温分布图,形成气温差异的原因是什么,对城市与乡村的大气运动会产生什么影响?
城市内部由于建筑储热、人为放热等因素影响,造成城市中心气温高于乡村,从而在城乡之间形成热力环流。
城市热岛环流(城市风)
(二)热力环流
(二)热力环流
城市热岛环流(城市风)
根据所学知识,请同学们画出城市市区和郊区的热力环流图。
高压
低压
高压
高压
A
B
C
(2)卫星城或对空气有污染的工厂应建设在A、B、C中的 地 。
(1)要改善城市空气质量,最好在A、B、C中 地进行植树造林。
C
B
课堂总结:热力环流的“变”与“不变”
不变的原理
受热不均 → 气压差异 → 环流形成
变化的场景
海陆、山谷、城市的不同下垫面导
致环流方向/强度差异
拓展思考
为什么山区夜晚容易起雾?
夜晚山坡降温快,冷空气沿坡下沉,导致谷地
形成逆温层,水汽难以扩散而堆积,从而容易形成
雾。
教室开空调时前排冷后排热,如何解释?
空调吹出的冷空气密度大,在教室前方地面附近堆积
(形成高压),而教室后方空气温度较高(形成低
压)。根据热力环流原理,冷空气会缓慢地从前方流
向后方,导致前排温度更低,后排温度较高。
【素养提升】——湖陆风
湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。江西省上饶市鄱阳县位于鄱阳湖的一侧。下图为鄱阳县逐时湖陆风风速距平(距平是某一系列数值中的某一数值与平均值的差)变化曲线图。据此完成1~3题。
1.鄱阳县湖风最大的时段出现在( )
A.5—7时 B.9—10时 C.14—15时 D.17—19时
2.鄱阳县位于鄱阳湖的( )
A.东侧 B.南侧 C.西侧 D.北侧
3.随着鄱阳县城市规模的不断扩大,城市热岛效应增强,湖陆风强度也发生变化。表现为( )
①湖风增强 ②湖风减弱 ③陆风增强 ④陆风减弱
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【素养提升】——湖陆风
湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。江西省上饶市鄱阳县位于鄱阳湖的一侧。下图为鄱阳县逐时湖陆风风速距平(距平是某一系列数值中的某一数值与平均值的差)变化曲线图。据此完成1~3题。
1.鄱阳县湖风最大的时段出现在( )
A.5—7时 B.9—10时 C.14—15时 D.17—19时
1.C 解析
根据所学知识可知,白天盛行湖风,夜晚盛行陆风。
结合图示,湖风为西风,陆风为东风。风速距平值越大,说明风速越大。
因此鄱阳县湖风最大的时段出现在14—15时,C项正确。
【素养提升】——湖陆风
湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。江西省上饶市鄱阳县位于鄱阳湖的一侧。下图为鄱阳县逐时湖陆风风速距平(距平是某一系列数值中的某一数值与平均值的差)变化曲线图。据此完成1~3题。
2.鄱阳县位于鄱阳湖的( )
A.东侧 B.南侧 C.西侧 D.北侧
2.A 解析
根据上题分析可知,鄱阳县的湖风为西风,陆风为东风,由此可判断,鄱阳县位于鄱阳湖的东侧,A项正确。
【素养提升】——湖陆风
湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。江西省上饶市鄱阳县位于鄱阳湖的一侧。下图为鄱阳县逐时湖陆风风速距平(距平是某一系列数值中的某一数值与平均值的差)变化曲线图。据此完成1~3题。
3.随着鄱阳县城市规模的不断扩大,城市热岛效应增强,湖陆风强度也发生变化。表现为( )
①湖风增强 ②湖风减弱
③陆风增强 ④陆风减弱
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
3.B 解析
如果鄱阳县城市热岛效应增强,城市气温更高,会使白天湖陆的温差变大,陆地形成的低压增强,湖风增强;
而夜间城市气温更高,会使夜晚湖陆的温差变小,陆地形成的高压减弱,陆风减弱,因此①④正确,②③错误。故选B项。
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