内容正文:
第二节 大气受热过程和大气运动
第3课时 大气的水平运动——风
第二章 地球上的大气
任务 风的形成及风向和风速的确定
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课时测评
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内容索引
随堂达标
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任务 风的形成及风向和风速的确定
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1.风是怎样形成的?
2.在高空和近地面,风分别受到哪些力的影响,风向有何特点?
问题引领
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新知导学
1.风形成的原因
(1)直接原因:_______________。
(2)根本原因:地面受热不均。
2.风的形成过程
地面受热不均→气压梯度→_____________力→大气从_____区向_____区做水平运动→风。
水平气压梯度力
水平气压梯度
高压
低压
3.三种作用力与风向(以北半球为例)
(1)图中A是_______________,B是_______,C是___________。
(2)若只受A作用,风向_____于等压线,由高压指向低压;若只受A和C的作用,风向最终与等压线_____,这种现象在现实中出现在高空。当A、B、C三力共同作用时,风向与等压线_____,这种现象在现实中出现在_______。
水平气压梯度力
摩擦力
地转偏向力
垂直
平行
斜交
近地面
核心归纳
不同情况下风向的特点(以北半球为例)
(1)受单一的水平气压梯度力的作用:风向垂直于等压线。
(2)高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用:风向平行于等压线。
(3)近地面大气受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用:风向与等压线斜交。
等压线图中风向、风速的判断
(1)风向判断的“三步走”
第一步:定水平气压梯度力。在等压线图中,按要求画出过该点的切线,并过切点作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压,但并非一定指向低压中心)表示水平气压梯度力的方向。
第二步:定地转偏向力。判断图示是哪个半球,面向水平气压梯度力的方向,若是北半球,风向向右偏;若是南半球,风向向左偏。
方法技巧
第三步:定最终风向。
①近地面:在三个力的作用下,最终风向与等压线呈一定夹角(30°~45°)。
②高空:风向与等压线平行。
按以上步骤绘出的风向(绘成实线箭头)如下(以北半球为例):
方法技巧
(2)风速的判断
在同一幅等压线分布图上,等压线密集的地方,水平气压梯度力大,风速大;等压线稀疏的地方,水平气压梯度力小,风速小。
方法技巧
暑假期间,山东济南的某同学到威海旅游,她发现当地风向具有明显的昼夜变化,并绘制如下示意图。
问题1.(区域认知、综合思维)图示时间是白天还是夜晚?风向如何?
提示:图示时间为白天。风从海洋吹向陆地。
问题2.(综合思维、区域认知)从大气受力的角度看,形成风的直接原因是什么?海风与陆风相比,受到的摩擦力大小有何不同?
提示:水平气压梯度力。海风受到的摩擦力较小。
合作探究
(2025·四川南充高一月考)地面冷热不均,使同一水平面的气压产生差异,从而形成了风。如图示意某地的等压线分布,图中箭头表示该地风向及受力情况。据此完成1~2题。
1.图中箭头代表水平气压梯度力是
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
典题应用
√
图中乙与等压线垂直,是水平气压梯度力;甲与水平气压梯度力夹角为30°左右,是近地面的风向;丙与风向甲垂直,是地转偏向力;丁与风向甲方向相反,是摩擦力。故选B。
2.该地为
A.北半球高空
B.北半球近地面
C.南半球高空
D.南半球近地面
√
由图中的风向可知,风向甲与等压线斜交,为近地面的风,根据水平气压梯度力的方向和地转偏向力可知,风向右偏,为北半球,故为北半球的近地面,B正确。
(2025·江苏扬州高一期末)如图为某日某时刻亚洲局部区域海平面等压线分布图。据此完成3~4题。
3.图示时刻贵阳的风向为
A.西北风
B.东北风
C.东南风
D.西南风
√
读图可知,贵阳北侧为高压,南侧为低压,水平气压梯度力由北向南,贵阳位于北半球,地转偏向力向右偏转,形成东北风,B正确。
4.图示时刻下列四个城市中风速最大的是
A.乌鲁木齐
B.贵阳
C.上海
D.福州
√
等压线密集,水平气压梯度力大,风速大;图中乌鲁木齐所在位置等压线最密集,风速最大,A正确。
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随 堂 达 标
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(2025·山东淄博高一期末)近地面的风向受水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力的共同影响。如图示意北半球近地面大气的运动及其所受到的作用力。据此完成1~2题。
1.图中甲、乙、丙、丁分别是
A.水平气压梯度力、风向、地转偏向力、摩擦力
B.水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力、风向
C.风向、地转偏向力、摩擦力、水平气压梯度力
D.风向、摩擦力、水平气压梯度力、地转偏向力
√
图中甲箭头与等压线垂直,应表示水平气压梯度力;乙箭头指向与水平气压梯度力有一个锐角夹角,与等压线斜交,应表示风向;丙箭头与风向(乙箭头)垂直,并位于风向的右侧,应表示北半球的地转偏向力;丁箭头与风向(乙箭头)相反,应表示摩擦力,据此判断,A正确。
2.在水平气压梯度力相同情况下,风从陆地吹到水域的过程中,发生的变化是
A.摩擦力增大,风速减小
B.摩擦力减小,风速增大
C.地转偏向力增大,风速增大
D.地转偏向力减小,风速减小
√
在水平气压梯度力相同情况下,由于水面比陆地平坦,因此风从陆地吹到水域的过程中,摩擦力减小,即风的阻力减小,因此风速增大,B正确、A错误;地转偏向力只改变风向,并不影响风速大小,C、D错误。
(2025·广东惠州高一月考)如图示意某年7月1日澳大利亚某时刻海平面等压线(单位:百帕)分布。据此完成3~4题。
3.图示时刻,下列城市中风力最大的是
A.达尔文 B.悉尼
C.凯恩斯 D.珀斯
√
等压线越密集,风力越大,图中珀斯所在地区等压线最密集,因此风力最大的是珀斯,D正确。
4.此刻达尔文的风向是
A.东南风 B.西南风
C.西北风 D.偏北风
√
此刻达尔文位于高压中心的北侧,水平气压梯度力大致由南指向北,南半球地转偏向力向左偏转,因此达尔文的风向是东南风,A正确。
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课 时 测 评
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(2025·广西贺州高一质量检测)如图为某地近地面等压线图,图中箭头表示甲地风向及受力情况。据此完成1~2题。
1.表示摩擦力的箭头是
A.a B.b
C.c D.d
√
根据图示信息可知,a垂直于等压线切线,应为水平气压梯度力;b与水平气压梯度力相差约30°,由高压指向低压,为风向;c垂直于风向,应为地转偏向力;d与风向相反,应为摩擦力,D正确。
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2.图中乙地的风向为
A.东北风 B.东南风
C.西南风 D.西北风
√
据上题分析可知,a为水平气压梯度力,向左偏后的风向为b,则该地位于南半球;且甲所在等压线的气压值比乙所在等压线气压值高,故乙地水平气压梯度力由东指向西,左偏后风向为东北风,A正确。
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(2025·江西部分学校高一联考)如图为某时刻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
√
由图可知,随着海拔升高,该地风速在变大;地转偏向力只改变风向,不会影响风速,A错误;重力作用对风速无直接影响,B错误;随着高度升高,水平气压梯度力不会变大,C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,使风力增大,D正确。
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4.该时刻到一定海拔后,风向最终转为
A.东风
B.西风
C.南风
D.北风
√
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正确。
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(2025·山东淄博高一期中)如图为北半球某地气压随高度的空间变化图。据此完成5~6题。
5.M地的风向是
A.南风
B.北风
C.西南风
D.西北风
√
根据图中信息,M的西侧等压面上凸,气压高,东侧气压低,水平气压梯度力指向正东,北半球近地面(根据气压值可判断为近地面)向右偏转,形成西北风,D正确。
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6.与甲地相比,乙地
A.气温高,气流上升
B.气温低,气流下沉
C.气温低,气压偏高
D.气温高,气压偏低
√
根据图中等压面特征判断,乙地气压较甲地低,两地海拔相似,均位于近地面;根据热力环流原理,乙地气温较甲地高,盛行上升气流,A正确。
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(2025·河南开封高一期末)读亚洲局部区域某时刻近地面等压线分布图。据此完成7~8题。
7.此时,北京的风向为
A.东北风
B.东南风
C.西南风
D.西北风
√
图示为亚洲局地,处于北半球,因此风向为在水平气压梯度力的基础上向右偏转30°~45°;此时,北京的水平气压梯度力大致由西指向东,右偏形成西北风,D正确。
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8.此时,下列四地风力最大的是
A.上海
B.三亚
C.昆明
D.成都
√
同一幅图中,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大;上海、三亚、昆明、成都四地中,昆明的等压线最密集,因此此时昆明风力最大,C正确。
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(2025·广东梅州高一期末)等压线的疏密程度反映了气压梯度的大小,等压线越密集,气压梯度越大。读某年11月9日6时某区域海平面气压分布图,完成9~10题。
9.与甲地相比,乙地
A.气压较低 B.风力较小
C.气温较低 D.气流上升
√
从图中等压线可以看出,甲地气压为1 025 hPa,乙地气压为1 027.5 hPa,A错误;与甲地相比,乙地等压线稀疏,风力较小,B正确;乙地纬度低,气温较高,C错误;乙位于高压脊附近,气流下沉,D错误。
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10.甲地此时的风向为
A.偏北风
B.偏南风
C.偏东风
D.偏西风
从图中可以看出,甲地西北方向为高压中心,水平气压梯度力垂直于等压线由高压指向低压,即由西北指向东南,受向右的地转偏向力影响,风向为偏北风,A正确。
√
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读赤道附近海域某时刻海平面等压线分布图(单位:百帕),完成11~12题。
11.此时O点的风向更接近于(注:海上摩擦力忽略不计)
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
√
赤道附近不受地转偏向力影响,若海上摩擦力忽略不计,则气流运动方向仅受水平气压梯度力影响,风向与受力方向一致;水平气压梯度力垂直于等压线由高压指向低压,甲符合,故选A。
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12.如图中与O点附近等压面接近的是
材料显示该图为海平面等压线分布图,因此应为近地面,图中显示气压自西向东逐渐增加,等压面应从左到右逐渐升高,故选B。
√
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13.(15分)阅读图文材料,完成下列要求。
如图为北半球某地甲聚落2023年11月8日和11月9日近地面等压线分布图。两个时间段内甲聚落在风向和风速上存在着较大的差异。
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(1)描述两日内甲聚落的风向变化。(3分)
答案:由东北风转为西南风(或由偏北风转为偏南风)。
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(2)指出11月9日甲聚落风向的受力名称,并在如图中标出受力方向。(6分)
答案:a为摩擦力;b为水平气压梯度力;c为地转偏向力;d为风向。
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(3)比较两日内聚落区风速的差异,并说明判断理由。(6分)
答案:11月8日风速大于11月9日。理由:两日等压线图上间距相等,11月8日等压线单位等压距大于9日;单位距离内,等压距越大,水平气压梯度力越大,风速越大。
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(2025·云南昆明高一月考)气象上通常用气球把探空仪器带到高空进行温度、大气压力、湿度、风速风向等气象要素测量。如图示意我国华北某高空气象站某年11月份释放的探空气球,从近地面上升至万米高空的飘移数据(图中坐标表示水平方位,每两个点位间的观测间隔时间相等)。据此完成14~16题。
14.此次探空气球升空过程中的盛行风向为
A.东北风 B.东南风
C.西北风 D.西南风
√
据图可知,气球升空过程中一直向东北飘移,可以判断风向为西南风,D正确。
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15.此次探空气球在升空过程中方向变化主要是由于高空
A.水平气压梯度力减小
B.地转偏向力减小
C.摩擦力减小
D.以上三力均减小
√
近地面大气水平运动受三个力影响,分别是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力,而高空摩擦力减小甚至可以忽略不计,导致气球在升空过程中风向不断改变,与近地面风向不同,C正确;水平气压梯度力和地转偏向力的大小并不会随海拔变化而产生变化,A、B、D错误。
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16.水平气压梯度力平均值最大的区间在
A.0~2.01 km
B.2.01~3.82 km
C.3.82~6 km
D.8.03~9.76 km
√
水平气压梯度力是形成风的直接原因,是影响风速的决定性因素,水平气压梯度力大则风速快,相同时间气球在水平方向飘移的距离远,据图可知3.82~6 km的高度范围内,气球飘移的距离最远,所以水平气压梯度力最大,C正确。
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谢 谢 观 看
第3课时 大气的水平运动——风
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