内容正文:
第三节 大气热力环流
课程标准
学习目标
运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象。
1.结合热力环流原理,认识自然界中几种常见的热力环流现象。(区域认知)
2.结合示意图等,说明热力环流的形成过程。(综合思维)
3.结合实例,运用热力环流原理说明生活、生产中相关问题。(地理实践力)
一、大气热力环流的形成
1.大气运动:
原因
太阳辐射在地球表面的差异分布
类型
垂直运动(气流上升或下沉)
水平运动(风)
2.大气热力环流:
(1)成因:地面冷热不均。
(2)形成过程。
①空气垂直运动——同一水平面产生气压差异。
【判断】 空气的运动引起气压变化,判断下列有关各处气压高低的正误。
a.A处受热上升,近地面形成高气压。( )
b.B、F处冷却下沉,近地面形成低气压。( )
c.D处因气流上升,相对比气流下沉的C、E气压高。( )
d.C、E处因气流下沉,相对比气流上升的D气压低。( )
答案:a.× b.× c.√ d.√
②空气水平运动。
同一水平高度上,空气从高压流向低压。即高空从D处到C、E处,近地面从B、F处到A处。
【思考】 气流一定由高气压区流向低气压区吗?
提示:不一定。同一水平面上,气流总是从高气压区流向低气压区;但在垂直方向上,有可能从低气压区流向高气压区。
二、自然界的大气热力环流
1.山谷风:
时间
白天
夜晚
图示
气温
山坡比同高度的山谷高
山坡比同高度的山谷低
气压
山坡比同高度的山谷低
山坡比同高度的山谷高
气流
暖气流沿山坡上升,形成谷风
冷气流沿山坡下沉,形成山风
2.海陆风:
时间
白天
夜晚
图示
气温
陆地比海洋高
陆地比海洋低
气压
陆地比海洋低
陆地比海洋高
气流
风从海洋吹向陆地,形成海风
风从陆地吹向海洋,形成陆风
3.城市热岛环流:
【按图索骥】 填写下图中的城市区域名称。
(1)气温:市区比郊区高。
(2)气压:市区比郊区低。
(3)气流:近地面由郊区流向市区。
探究一 大气热力环流是怎样形成的?
下图是热力环流形成过程示意图,图中曲线表示等压线。
问题探究:
(1)热力环流形成的初始条件是什么?该条件首先引起的是大气的垂直运动还是水平运动?
提示:地表冷热不均。首先引起大气的垂直运动。
(2)A处受热,气流上升,D处冷却,气流下沉,这与物理学中的哪个原理有关?
提示:热胀冷缩。
(3)A、B、C、D四处分别形成高气压还是低气压?
提示:A处是低气压,B处是高气压,C处是低气压,D处是高气压。
(4)比较A、B、C、D四处的气压高低。
提示:D>A>B>C。
(5)从图中等压线来看,低气压处和高气压处等压线的凸出方向有何规律?
提示:低气压凸向海拔较低处,高气压凸向海拔较高处。
(6)读图,判断下面①到⑤处气压的高低关系。
提示:②>①=③=④>⑤。
方法技巧
热力环流的形成
探究二 常见的大气热力环流有哪些?
上海市某地理研究性学习小组开展了“城市风”的课题研究,图1为上海城区与郊区间近地面等压面示意图,图2为上海城区与郊区分布示意图。
图1
图2
问题探究:
(1)在图1中用实线绘制出4 000米高空的等压面分布状况(不标气压值),并在MN之间的高空和近地面用箭头绘制出热力环流示意图。
提示:作图如下:
(2)若图1代表白天海陆之间的等压面状况,则M代表陆地,N代表海洋。(填“陆地”或“海洋”)
(3)分析图2中城区与郊区的温度差异,并分析原因。
提示:城区气温高于郊区。城区人口集中,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;城区建筑层数高而密,不易通风散热;城区水泥建筑、路面多,比热容小,放热快。
(4)若在P1、P2、P3、P4等地建设排放大气污染物的工厂,是否合理?为什么?
提示:不合理。工厂排放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。
方法技巧
常见大气热力环流形式的示意图分析及应用
下图为“热力环流模拟实验示意图”。读图完成1~2题。
1.该模拟实验过程中,烟的运动轨迹是( )
2.产生该实验现象的根本原因是( )
A.底部两处冷热不均
B.底部两处热力性质差异
C.底部两处气压差
D.底部两处大气逆辐射不同
1.A 2.A 第1题,热水处(左侧)空气受热,应膨胀上升,底部形成低气压,顶部形成高气压;冰块处(右侧)空气冷却,应收缩下沉,底部形成高气压,顶部形成低气压,则水平方向上空气(烟)在底部由右至左运动,在顶部相反。A正确。第2题,热水处(左侧)空气受热,冰块处(右侧)空气冷却,从而导致箱中形成热力环流,使得烟随空气流动而飘动,因此产生该实验现象的根本原因是底部两处冷热不均,A符合题意。
沙漠地区绿洲附近的风向具有明显的昼夜反向特点。下图示意塔里木盆地某一绿洲附近的部分区域。据此完成3~4题。
3.甲地昼夜风向存在差异的主要影响因素是( )
A.地面状况 B.降水量
C.海陆位置 D.气压差异
4.下图中能正确反映夜间甲地与绿洲间热力环流的是( )
A B C D
3.A 4.A 第3题,地面状况(沙漠和绿洲)不同,导致两地昼夜升温和降温速率不同,造成地面冷热不均,形成不同的风向。第4题,夜间沙漠降温快,气温低,气流下沉,形成高气压;绿洲降温慢,气温较高,气流上升,形成低气压;近地面气流由沙漠流向绿洲,高空则相反。
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