内容正文:
课时(二) 低气压(气旋)与高气压(反气旋)
课标要求
目标定位
运用示意图,分析低压(气旋)、高压(反气旋)等天气系统,并运用简易天气图,解释常见天气现象的成因。
1.通过图表资料及相关视频资料,运用综合思维理解低压(气旋)与高压(反气旋)等天气系统的形成原理,并概括各天气系统的特征。
2.通过观测当地的天气变化,从区域认知的角度明确影响当地天气系统的类型及其产生的影响。
一、基本气压场
1.低气压:中心气压低于四周气压。从低气压延伸出来的狭长区域A为低压槽。
2.高气压:中心气压高于四周气压。从高气压延伸出来的狭长区域B为高压脊。
二、低气压(气旋)与天气
低压
概念
在等压线分布图上,凡等压线闭合,中心气压低于四周气压的区域,叫作低气压,简称低压
气流运动状况
水平气流(气旋)
由四周向中心流动。北半球按逆时针方向流动,
南半球按顺时针方向流动
垂直气流
以上升为主
天气
状况
形成
原因
空气上升,温度降低,其中所含水汽凝结成云和雨
特征
常出现阴雨天气
举例
影响我国的热带气旋
生成地
西北太平洋
生消
规律
受洋面水热补给,一般会不断加强,登陆后会逐渐减弱
划分
根据中心附近最大风力划分不同的级别
【画一画】 在下图中画出气旋垂直方向、水平方向的气流运动。
提示:
三、高气压(反气旋)与天气
高压
概念
在等压线分布图上,凡等压线闭合,中心气压高于四周气压的区域,叫作高气压,简称高压
气流
运动
状况
水平气流(反气旋)
由中心向外流出。北半球按顺时针方向旋转流出,南半球按逆时针方向旋转流出
垂直气流
以下沉为主
天气
状况
形成原因
空气下沉,温度升高,水汽不易凝结
特征
多晴朗天气
举例
夏季
炎热干燥,如我国长江流域的伏旱天气
冬季
寒冷干燥,如影响我国的寒潮天气
【画一画】 在下图中画出反气旋垂直方向、水平方向的气流运动。
提示:
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气压的成因类型
在一般情况下,空气受热膨胀上升形成低气压,空气遇冷收缩下沉形成高气压,即通常认为的热低压和冷高压。除此以外,也有冷低压和暖高压,如我国东北地区比较盛行的东北冷涡是冷低压,长江中下游地区夏季比较盛行的副热带高压属于暖高压。
1.画图
在下面图中画出气旋、反气旋过境时的气压变化图。
提示:
2.(2025·广东期中)下图为某年3月份某气旋发展过程。甲、乙、丙分别是气旋发展过程的三个时刻的气旋中心。读图,完成(1)、(2)题。
(1)下列关于此次气旋发展过程,叙述正确的是( )
A. 甲—乙—丙为气旋从初生到成熟的过程
B.甲—乙—丙为气旋从成熟到削弱的过程
C.丙—乙—甲为气旋从初生到成熟的过程
D.丙—乙—甲为气旋从成熟到削弱的过程
(2)此次气旋移动过程中,乙时刻A处海岸最可能出现( )
A.偏西风,高水位
B.偏东风,高水位
C.偏东风,低水位
D.偏西风,低水位
(1)A (2)C 解析:第(1)题,3月份我国东部中纬度地区出现的天气系统主要是温带气旋,该天气系统空间范围尺度大,在高空气流控制下,温带气旋移动方向是自西向东,故甲—乙—丙是其发展的时间顺序,气旋范围扩大,中心气压值下降,势力增强,说明其发展阶段是从初生到成熟。第(2)题,根据所学知识,北半球气旋低压中心北侧吹东北风,结合A点所处位置,此时为离岸风,故该处海岸出现低水位。
3.【思考】 台风“贝碧嘉”于2024年9月10日晚间在西北太平洋远洋深处获得升格命名。于9月16日7时30分登陆上海浦东临港新城沿海,而后其强度缓慢减弱。“贝碧嘉”生成的地点为何会是西北太平洋洋面?“贝碧嘉”为什么登陆后逐渐减弱?
提示:这期间西北太平洋洋面水温较高,是台风的主要源地。
台风登陆后,因失去了海洋水汽和热量的供应,空气上升的动力减弱,中心气压逐渐升高,同时陆地摩擦力大,台风逐渐减弱。
低气压(气旋)与天气
台风“摩羯”
2024年9月5日8时,台风“摩羯”的中心位于广东省雷州市东南方的南海北部海面上,中心附近最大风力达17级(58米/秒),中心最低气压为925百帕,7级风圈半径约为300~350千米,10级风圈半径约为140千米,12级风圈半径约为80千米。下图示意9月5日8时至8日8时台风“摩羯”的移动路径。
[探究1] 据图描述5日8时至7日8时台风“摩羯”的强度变化特点。
提示:先增强后减弱;整体强度变化较小。
[探究2] 根据图中台风“摩羯”移动路径,写出珠海市持续7级以上大风的时间段。
提示:约为5日14时至6日夜间。
[探究3] 在下图中画出雷州市7日8时的风向标。
提示:绘图如下。
1.气旋的特征
大小
气旋的大小是以地面天气图上最外围一条闭合等压线的范围来量度的,直径一般可达1 000千米,大者可达2 000~3 000千米,小者只有200~300千米
强度
气旋强度通常采用气旋中心最小气压值表示,也可用最大风速来衡量。一般气旋地面中心气压值在970~1 010 hPa之间,十分强大的气旋可低于935 hPa,其地面最大风速可达30 m/s以上
气流运动
气旋的下层具有旋转性辐合气流(北半球为逆时针方向旋转,南半球为顺时针方向旋转),在中心区辐合上升,到高层向外辐散,又在四周下沉补偿到低层辐合气流之中,从而在垂直方向上形成环流
2.气旋影响下的天气状况
气旋的不同部位,大气的运动情况不同,因而在气旋的不同部位天气特点也有很大差异。
(1)在北半球,气旋的东部以偏南气流为主,因气流来源于较低纬度,气温高,水汽含量较大,可出现云雨天气;
(2)在气旋的西部,以偏北气流为主,因气流来源于较高纬度,一般气温偏低、水汽含量小,可出现降温、大风天气;
(3)在气旋中心,气流以上升运动为主,若水汽充足,经常出现云雨。
3.气旋的分类
气旋按其生成的地理位置可分为温带气旋和热带气旋;按其结构特征可分为锋面气旋和无锋面气旋。无锋面气旋包括热带气旋、热低压等,锋面气旋是温带地区常见的气旋,具体如下:
(1)锋面位置的判断
冷暖气团在低压槽处相遇辐合上升,形成锋面,多形成于地面气旋的低压槽中,即图中的MD、ND、M′D′、N′D′处。
(2)锋面性质及移动的判断
图中F、G、F′、G′都在锋面的高纬度一侧,而E、H、E′、H′正好相反,故F、G、F′、G′处气温比低纬度的E、H、E′、H′处气温低,确定FG、F′G′一侧为冷气团,EH、E′H′一侧为暖气团。MD、M′D′为冷锋,ND、N′D′为暖锋;并且,锋面应随气流方向移动,即北半球呈逆时针方向移动,南半球呈顺时针方向移动。
一般来说,无论北半球还是南半球,气旋中心东侧的低压槽处形成暖锋,西侧的低压槽处形成冷锋,只不过南北半球冷锋和暖锋的锋前、锋后相反而已。
(3)天气特点的判断
由图中可知,ND、N′D′为暖锋,故在锋前G、G′处出现宽阔的暖锋云系并伴随着连续性降水天气;MD、M′D′为冷锋,故在锋后F、F′处出现比较狭窄的冷锋云系和降水天气。
高气压(反气旋)
在气压分布图中判读反气旋
[探究1] 7—8月,我国长江流域常出现伏旱天气;秋季,我国北方广大地区常出现“秋高气爽”的好天气。试简要解释这些天气现象的成因。
提示:7-8月,长江流域受副热带高压控制,气流做下沉运动,降水少,多晴朗天气,气温高,蒸发旺盛,形成伏旱。每年秋季,我国北方广大地区受高气压(反气旋)控制,降水少,晴朗天气多,出现“秋高气爽”的现象。
[探究2] 在冬季,为什么我国东北、华北地区吹西北季风,而江南地区吹东北季风?
提示:冬季,亚欧大陆上形成高压中心,我国东北、华北地区主要位于高压中心的东部及东南部,在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下吹西北季风;而我国江南地区主要位于高压中心的南部,在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下吹东北季风。
1.反气旋的特征
大小
反气旋的大小是以地面天气图上最外围一条闭合等压线的范围来量度的,最大直径比气旋大得多,其规模可以与最大的大陆或海洋相比拟
强度
反气旋的强度常用地面最大风速和中心气压值来表示,强反气旋的地面最大风速可达20~30 m/s,中心气压值一般为1 020~1 030 hPa,冬季最强时可达1 078 hPa
气流
运动
反气旋的下层具有辐散气流(北半球为顺时针方向旋转,南半球为逆时针方向旋转),中心区因向四周辐散而形成下沉气流;在高层四周空气向中心辐合以补偿下沉气流。下层的辐散气流在四周上升,以补偿上层四周向中心的辐合气流,从而在垂直方向上形成环流
2.反气旋影响下的天气状况
在反气旋的不同部位,大气的运动状况不同,因此天气状况存在差异。
(1)在北半球,反气旋的东部以偏北气流为主,因其来源于较高纬度,气温较低,水汽含量小,多出现降温和风沙天气;
(2)在反气旋的西部,以偏南气流为主,气温较高,水汽含量大,可出现升温和云雨天气;
(3)在反气旋的中心附近,以下沉气流为主,不利于云雨形成,多晴朗天气。因反气旋范围广大,又经常稳定少动,所以在其笼罩下的广大地区经常持续干旱,重则成灾。
北京空气质量指数变化
(北京高考)下图表示某日20时海平面气压分布及16—24时北京空气质量指数变化。该日20时( )
A.北京大风扬沙,空气污染加重
B.东海海域天气晴朗,风大浪高
C.低压天气系统中,P强度最强
D.Q地位于暖锋锋前,出现降水
【教材溯源】 人教版P47“活动”
2008年5月25日至28日,亚洲部分地区发生大范围冷空气活动。下图为5月26日11时该地区海平面等压线分布,图中甲、乙两线示意锋的位置。
【思维路径】
答案:A
读图,完成1~3题。
1.从气流运行状况来看,该图表示的是( )
A.北半球的气旋 B.北半球的反气旋
C.南半球的气旋 D.南半球的反气旋
2.该系统控制下的天气状况可能是( )
A.无风天气 B.晴朗天气
C.干燥天气 D.阴雨天气
3.下列天气现象,与此有关的是( )
A.秋高气爽 B.台风
C.长江流域伏旱 D.冬季寒潮
1.A 2.D 3.B 解析:第1题,读图可知,中心气压低,四周气压高,近地面水平气流从四周向中心呈逆时针方向辐合,风向相对于水平气压梯度力向右偏,因此该天气系统为北半球气旋,A正确,B、C、D错误。第2题,读图可知,该天气系统近地面水平气流从四周向中心呈逆时针方向辐合,垂直方向上空气做上升运动,容易成云致雨,多阴雨天气;该天气系统为低气压,近地面水平气流从四周向中心,会产生风。第3题,读图,结合所学知识,图中的天气系统是气旋,气旋中心气流为上升运动,气温降低,容易凝结形成云雨,因此该天气系统对应的天气可能是台风;秋高气爽、长江流域伏旱、冬季寒潮受高压或者高压脊影响。
(2025·河南期中)根据海平面等压线分布图可以了解大气运动和天气状况。下图为某日新西兰及附近海域海平面等压线分布图。读图,完成4、5题。
4.该日控制新西兰中北部的天气系统是( )
A.气旋 B.反气旋
C.暖锋 D.冷锋
5.图示时刻,新西兰大部分地区的天气状况是( )
A.寒潮天气 B.阴雨天气
C.台风天气 D.晴朗天气
4.B 5.D 解析:第4题,读图,新西兰中北部等压线闭合,数值中间高四周低,为高压中心,应为反气旋,A错误,B正确;控制新西兰中北部的反气旋向外辐散气流,不易形成锋面系统,C、D错误。第5题,读图,新西兰中部和北部在高压控制下,南部受高压脊影响,以晴朗天气为主,D正确,B错误;寒潮一般由冷锋造成,台风由强烈发展的热带气旋(热带低压)发展而来,A、C错误。
龙卷风
龙卷风是一种少见的局地性、小尺度、突发性的强对流天气,是在强烈的不稳定的天气状况下由空气对流运动造成强烈的、小范围的空气涡旋,影响范围虽小,但破坏力极大。
龙卷风可见于热带和温带地区,包括美洲内陆、澳大利亚西部、印度半岛东北部等。龙卷风春季、夏季、秋季均可发生,但最常发生在春夏过渡季节或夏秋之交(4—10月)。
美国被称为“龙卷风之乡”,美国龙卷风走廊每年形成1 000次龙卷风。每年春季,当来自落基山脉的干燥冷空气经过这一走廊时,与来自墨西哥湾沿岸的潮湿热空气相遇,龙卷风便如期而至。下图示意美国本土龙卷风发生频次的分布。
(1)结合材料与生活,说明龙卷风的特点。
提示:多发生在春夏过渡季节或夏秋之交(4-10月);季节性明显;移动速度快,风力强劲;袭击范围小,但破坏力强。
(2)阅读材料,解释美国中部平原龙卷风春季高发的原因。
提示:北美大陆春季中低纬升温快,南北温差加大,气压梯度大,冷、暖空气交汇频繁、强烈。
(天津高考)读图1和图2,完成(1)、(2)题。
(1)在形成图1所示降水分布状况的当天,最有可能出现的气压场分布形势是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
(2)图2中所示的气压场分布形势,最可能出现在我国冬季的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
[审题指导]
答案:(1)C (2)B
等压线天气图的判读
(2025·河南郑州期中)下图为北美部分区域某时刻的海平面等压线天气图,在此刻之前,M地附近经历了天气系统的演变。据此完成1~3题。
1.图示天气形势最可能出现在( )
A.1月 B.4月
C.7月 D.11月
2.此时西海岸( )
A.气压比同纬度两侧高
B.气压比同纬度东海岸高
C.南部容易出现晴朗天气
D.南部容易出现阴雨天气
3.M地在此刻之前最有可能经历了( )
A.暖锋的形成 B.暖锋演变成冷锋
C.大风降温 D.高压脊变低压槽
1.A 2.D 3.C 解析:第1题,图示区域表示北美地区。图中,根据站点气温可知,陆地上气温多在0 ℃以下,可判断为冬季,且区域多高压系统,最可能出现在1月前后。第2题,根据材料判断,西海岸的等压线向数值高的地方凸出,所以西海岸的气压值比同纬度的两侧低,且读图可知,西海岸气压比同纬度东海岸低,A、B错误。读图,西海岸南部出现低压中心,盛行上升气流,低压槽覆盖了西海岸大部分地区,容易出现阴雨天气,D正确,C错误。第3题,根据材料,在此刻之前,M地附近经历了天气系统的演变,M地东侧出现锋面气旋系统,锋面气旋系统中的冷锋向东南方向移动。同时,M地东北侧也有冷锋系统,应是受强大冷高压的影响,推动冷空气向东南方向运动。图中两个冷锋系统的锋线几乎重合,M地气压高,气温低,由此可推测M地在此刻之前最有可能经历了冷锋的合并,由于该地区之前受冷锋影响,故其最可能经历大风降温;因其之前位于锋面气旋左侧,受冷锋影响,不可能形成暖锋;之前该地受低压槽带来的冷锋影响,此时受冷高压控制,并不是高压脊变低压槽。
风向标天气图的判读
(2025·广西期中)下图示意位于中高纬区域某时刻不同地点观测的风向与气压。图中的数值为气压,单位为百帕。据此完成4、5题。
4.图示天气系统是( )
A.冷锋 B.暖锋
C.气旋 D.反气旋
5.受此天气系统影响,该地( )
A.气压升高 B.天气晴朗
C.气温骤减 D.狂风暴雨
4.C 5.D 解析:第4题,将图中气压数值相等的点用平滑曲线连接起来,就形成一幅等压线示意图(下图)。从等压线图可看出,此天气系统等压线闭合,中心气压低、四周气压高,应为低气压(气旋),C正确,D错误;在该气旋的东部和西南部的低压槽附近有可能分别产生暖锋、冷锋,但整体上来看,图示天气系统并不都是冷锋或暖锋,A、B错误。
第5题,根据上题分析可知,图示天气系统为气旋,受气旋及其槽部形成的锋面影响,如果该天气系统强度较大,该地有可能出现狂风暴雨天气,D正确;受图示低气压系统(气旋)影响,该地应气压下降,盛行上升气流,容易成云致雨,天气晴朗的可能性小,A错误,B错误;读图可知,受图示天气系统的影响,图示区域有的地区盛行偏北风,有的地方盛行偏南风,则当地气温有升有降,C错误。
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