内容正文:
第一节 气压带、风带的形成与移动
课时1 大气的水平运动
课程标准
运用示意图,说明气压带、风带的分布,并分析气压带、风带对气候形成的作用,以及气候对自然地理景观形成的影响。
学习目标
1.说明水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力对风的影响。(综合思维)2.结合示意图,阐明高空风和近地面风的形成过程。(综合思维)3.学会阅读等压线图,在等压线图中分析风力、风向等。(地理实践力)
1.形成过程
地面受热不均→空气上升和下沉的垂直运动→同一水平面上产生气压差(水平气压梯度力)→大气的水平运动(即风由高气压区流向低气压区)
2.形成原因
3.风的三种作用力
作用力
方向
大小
对风的影响
风速
风向
水平气压梯度力
垂直于等压线,指向低压
等压线越密集,水平气压梯度力越大
水平气压梯度力越大,风速越大
垂直于等压线,由高压指向低压
地转偏向力
始终与风向垂直
大小随纬度增加而增大,赤道地区为零
不影响风速大小
北半球使风向右偏转,南半球使风向左偏转
摩擦力
始终与风向相反
大小与下垫面性质有关,下垫面越粗糙,起伏越大,摩擦力越大,反之越小
使风速降低
与其他两力共同作用,使风向与等压线之间成一夹角
4.风的受力状况与风向(以北半球为例)
项目
图示
受力状况
风向
高空风向
受水平气压梯度力和地转偏向力共同影响
与等压线平行
近地面风向
受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响
与等压线之间成一夹角
风力大小的判定
(1)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,风力小,如下图中甲处风力大于乙处。
(2)不同等压线图中,若比例尺相同,相邻两条等压线数值差越大,风力越大,如下图中B处风力大于A处。
(3)不同等压线图中,若相邻两条等压线数值差相等,比例尺越大,风力越大,如下图中C处风力大于D处。
下图示意某地风向及受力分析图。
1.[综合思维]判断F1、F2、F3三力的名称并简述其对风力、风向的影响。概括影响风力大小的自然条件。
答案 F1表示水平气压梯度力,影响风力和风向;F2表示地转偏向力,只影响风向;F3表示摩擦力,影响风力和风向。影响近地面风力大小的因素是摩擦力,故影响风力大小的自然条件包括气候,与风源地距离,气压,水陆热力性质,地形起伏与走向、狭管效应,水域面积,植被等。
2.[地理实践力]在下图中分别画出南半球近地面和高空的风的形成过程,并分别分析受力状况和最终风向。
答案 绘图略。南半球近地面:受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同影响,风向左偏转,与等压线之间成一夹角,形成东南风。南半球高空:受水平气压梯度力和地转偏向力的影响,风向与等压线平行,形成东风。
3.[地理实践力]结合下图,判断图中近地面A、B两处的风向并比较风力大小。
答案 若图示为北半球,A处为西南风,B处为西北风。若图示为南半球,A处为东南风,B处为西南风。B处等压线比A处密集,故B处风力比A处大。
(2023·北京朝阳区期末)2022年11月底,我国多地遭遇超强寒潮,新疆北部牧区出现暴雪天气。读“亚洲部分地区不同时间海平面气压分布图(单位:hPa)”,完成1~2题。
1.11月27日20时,甲地的风向大致为( )
A.西北风 B.西南风
C.东北风 D.东南风
2.与11月27日20时相比,11月28日20时( )
A.黄土高原转为南风
B.内蒙古东部地区风速加大
C.渤海海区风浪减小
D.黄海海区的气压显著升高
答案 1.C 2.B
解析 第1题,在图中甲点作出与等压线垂直的水平气压梯度力,由高压指向低压,结合北半球地转偏向力使风向右偏转,甲地形成东北风。故选C。第2题,11月28日20时黄土高原偏北处气压值大于偏南处,风向以偏北风为主,A错误;内蒙古东部地区等压线更为密集,两图等值距相同,故风力加大,风速加大,B正确;渤海海区的等压线更为密集,风力更大,风浪增大,C错误;黄海海区的气压并没有显著升高,D错误。
(2023·山东淄博期末)产生雷暴的积雨云叫雷暴云,下击暴流是一种雷暴云中局部性的强下沉气流,多出现在发展成熟的强雷暴云之中。下面左图为“北半球下击暴流示意图”,右图为受下击暴流影响的M点所在水平面上的等压线分布及空气质点的瞬时受力(F1、F2、F3)平衡情况。据此完成3~5题。
3.雷暴云一般出现在( )
A.电离层 B.对流层
C.高层大气 D.臭氧层
4.下击暴流越接近地面风速越大,主要原因是越接近地面( )
A.与地心距离越近,重力作用越小
B.自转线速度越小,地转偏向力越小
C.空气越稠密,空气分子间的摩擦力越小
D.气压越高,与周围区域产生的水平气压梯度力越大
5.图中正确表示M点风向的箭头是( )
A.① B.② C.③ D.④
答案 3.B 4.D 5.C
解析 第3题,对流层水汽和固体杂质多,对流运动旺盛,天气复杂多变,雷暴云一般出现在对流层,B正确。第4题,下击暴流接近地面时,会在地面集聚,因此下击暴流越接近地面气压越高,与周围区域形成的水平气压梯度力越大,风速越大,D正确。第5题,水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,是F1;而近地面的风受到地转偏向力和摩擦力共同影响,该地位于北半球,地转偏向力向右偏转。综合来看,表示M点风向的箭头是③。故选C。
课时对点练 [分值:63分]
(选择题1~8题,每小题3分,共24分)
下图为“北半球近地面某气压场中受力平衡的风向图(单位:百帕)”。据此回答1~2题。
1.图中字母c代表的是( )
A.影响风力大小的水平气压梯度力
B.使风向向右偏的地转偏向力
C.使风力增强的摩擦力
D.自由运动的近地面风向
2.若图中d减小为零,则产生的影响是( )
A.风力大小保持不变 B.风力大小明显降低
C.风向与等压线平行 D.风向将会保持不变
答案 1.D 2.C
解析 第1题,由图可知,a是水平气压梯度力,b是地转偏向力,d是摩擦力,c是在三者的共同作用下与等压线之间成一夹角的近地面风向。故D正确。第2题,当图中d(摩擦力)减小为零时,水平气压梯度力和地转偏向力平衡,风向将与等压线平行,风力大小明显增加。故C正确。
下图为“某区域海平面等压线分布图”。据此完成3~4题。
3.图中甲处的箭头表示空气运动及受力状况,则下列各箭头表示正确的是( )
A.①为水平气压梯度力
B.②为摩擦力
C.③为风向
D.④为地转偏向力
4.其中乙处的风向是( )
A.东北风 B.东南风
C.西南风 D.西北风
答案 3.A 4.D
解析 第3题,图中①垂直于等压线,由高压指向低压,为水平气压梯度力;②④方向相反,为风向和摩擦力,因②由高压指向低压,故②为风向,④为摩擦力;则③为地转偏向力,且垂直于风向。A正确。故选A。第4题,由上题可知,①为水平气压梯度力,②为风向,则风向向左偏转,说明此地位于南半球。水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,则乙处的水平气压梯度力大致由北指向南,风向向左偏转,形成西北风。D正确。
(2023·吉林长春期末)下图为“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5~6题。
5.表示摩擦力的箭头是( )
A.a B.b C.c D.d
6.关于乙处的近地面大气状况描述正确的是( )
A.低气压区 B.气流下沉
C.气温低 D.高气压区
答案 5.D 6.A
解析 第5题,根据图示信息可知,a垂直于等压线,应为水平气压梯度力;b与水平气压梯度力之间的夹角约30°,由高压指向低压,为风向;c垂直于风向,为地转偏向力;d与风向相反,为摩擦力。D正确。第6题,根据上题分析可知,a为水平气压梯度力,由高压指向低压,说明乙为低气压中心,垂直方向上为气流上升,近地面气温应该较高,A正确。
(2024·湖北宜昌期末)下图示意北半球某地某时段的近地面等压面分布情况。据此回答7~8题。
7.图中①地的风向最有可能的是( )
A.东南风 B.东北风 C.西北风 D.西南风
8.此时,甲地的气流垂直运动方向和天气状况是( )
①下沉 ②上升 ③晴朗 ④阴雨
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
答案 7.B 8.A
解析 第7题,甲地近地面气压值大于1 010 hPa,乙地近地面气压值低于1 010 hPa,甲地气压高于乙地,水平气压梯度力由甲地指向乙地,即由北指向南,北半球地转偏向力向右偏转,则①地风向由东北吹向西南,为东北风,B正确。第8题,甲地等压面向上凸出,为高压中心,中心气流下沉,①正确、②错误。气流下沉,温度升高,水汽不易凝结,天气晴朗,③正确、④错误。A正确。
(选择题9~15题,每小题4分,共28分)
读“某区域两个时刻等压线分布示意图”(单位:hPa),完成9~11题。
9.10月8日14时,黄海海域的风向为( )
A.偏东风 B.偏西风
C.偏北风 D.偏南风
10.10月8日20时,下列四地中,风力明显增大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
11.10月8日20时,M地与甲地相比,其风力大小及主要原因是( )
A.风力更大,M地地面摩擦力小
B.风力更大,M地水平气压梯度力小
C.风力更小,M地地面摩擦力大
D.风力更小,M地水平气压梯度力小
答案 9.D 10.C 11.A
解析 第9题,结合10月8日14时等压线分布示意图可知,黄海东南部为高气压中心,西北部为低气压中心,先画出水平气压梯度力,垂直于等压线由高压指向低压,然后根据北半球风向向右偏转30°~45°可知,10月8日14时黄海海域的风向为偏南风,D正确。第10题,比较两图可知,10月8日20时,丙地等压线变得更为密集,故丙地风力明显增大,C正确。甲、乙、丁处等压线变得稀疏,所以风力减小。第11题,读图可知,10月8日20时,与甲地相比,M地等压线更密集,水平气压梯度力更大,风力更大;M地地处沿海地区,地形以平原为主,地面摩擦力小,风力大;甲地地处内陆地区,地形以山地、高原为主,地面摩擦力大,风力小。故A正确。
(2023·云南昆明开学考试)天灯(又称孔明灯)是一种古老的中国手工艺品,点燃后可徐徐升空,古时多用于传递讯息,现多用于祈福许愿。下图为“北半球某区域等压线图(单位:hPa)”。据此完成12~13题。
12.若在图中a、b、c、d四地放飞孔明灯,飞得较高的两地与①②两地中飞得较快的地方分别是( )
A.a地、b地,①地 B.a地、d地,②地
C.b地、c地,①地 D.c地、d地,②地
13.若在图中①地放飞孔明灯,则其飞行方向是( )
A.向东 B.向南 C.向西 D.向北
答案 12.C 13.A
解析 第12题,根据图示信息可知,b地、c地位于低气压中心,盛行上升气流,孔明灯飞得较高;a地、d地位于高气压中心,盛行下沉气流,孔明灯飞得较低。①地等压线密集,风力较大,飞得较快;②地等压线稀疏,风力较小,飞得较慢,C正确。第13题,根据图示信息可知,①地水平气压梯度力垂直于等压线指向东北,该地位于北半球,风向向右偏转为西风,故孔明灯飞向东方,A正确。
(2023·浙江温州期末)释放探空气球是探测高空大气状况的重要手段。图1为“某日某时刻海平面等压线分布图”。图2为图1中某测站该日不同时刻释放的探空气球测得的风向数据。图2中的数字代表从正北顺时针旋转至该方向所转过的度数。完成14~15题。
14.该测站可能位于图1中的( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
15.该日不同时刻释放的探空气球中,纬向漂移速度最快的高度可能为( )
A.20:00释放升至2千米时
B.2:00释放升至6千米时
C.8:00释放升至14千米时
D.20:00释放升至14千米时
答案 14.D 15.C
解析 第14题,结合图2风向可知,近地面风向大约为150°,代表东南风。结合图1可知,丁地风向为东南风,甲、乙、丙等压线较为稀疏,甲、丙为偏西风,乙为偏北风,D正确。第15题,纬向指示东西方向。结合图2可知,当风向处在90°、270°附近,气球处于纬向移动,且高度越高,风速越快。8:00释放升至14千米时,风向为偏西风(270°左右),气球处于纬向移动,且高度较高,风速较快。故C正确。
16.下图是“某气象局绘制的某日10时近地面的气压与气流状况图”。读图,回答下列问题。(11分)
(1)图中有M、O、P三个气压中心,其中高气压中心是________。(1分)
(2)图示地区位于________半球,说明判断依据。(2分)
(3)图中②③④三处中,风力最大的是________,理由是________________________________________________________________________。(3分)
(4)在图中箭头①处,画出水平气流所受的力。(3分)
(5)下列等压面示意图中,能正确表示甲—乙沿线气压分布状况的是( )(2分)
答案 (1)P
(2)北 依据:水平气流向右偏转。 (3)③ 等压线最密集,水平气压梯度力最大
(4)如下图所示:
(5)D
解析 第(1)题,从图中水平气流运动方向可知,P为高气压中心。第(2)题,从水平气流向右偏转可知,图示地区位于北半球。第(3)题,③处等压线最密集,水平气压梯度力最大,风力最大。第(4)题,已知①处位于北半球,根据风与三种力的关系即可画出三种力的方向。第(5)题,甲—乙沿线近地面M、O为低气压中心,等压面向下凹;其高空为高气压中心,等压面向上凸。
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