内容正文:
第三节
热力环流
第三章 地球上的大气
二、
自然界的大气热力环流
一、
大气热力环流的形成
课标要求:“运用示意图等,说明大气热力环流原理,并解释相关现象。”
1.运用示意图,理解热力环流基本原理,动态和系统的分析热力环流的形成过程。
2.运用热力环流原理,解释山谷风、城市风和海陆风的形成。
3.能合理描述和解释特定区域内的热力环流状况,说明其与人类活动的相互影响。
核心素养目标
阿尔伯克基 “世界热气球之都”
一、大气热力环流的形成
一、大气热力环流的形成
☆知识补充
1.气压: 单位面积上空气柱的重力,单位一般为百帕(hPa)
特点1:垂直方向,海拔越高,气压越低
特点2:同一高度下(水平方向),空气密度越小,气压值越小,为低压;反之,空气密度越大,为高压;
B1
A
B
一、大气热力环流的形成
☆知识补充
2.等压面:空间气压相等的各点所组成的面
若某一理想区域,地表性质均一,且受热均匀。
1010百帕
960百帕
910百帕
860百帕
②等压面平直且平行于地面 ③海拔越高,气压越低
①同一水平面气压相等
一、大气热力环流的形成
☆知识补充
3.等压线(同一水平面上)气压相等各点所连成的(闭合曲)线
高空等高面
(单位:hPa)
近地面等高面
地表
1000
980
990
490
480
500
一、大气热力环流的形成
☆小组活动1:预习课本83-84页及学案问题,完成以下任务
思考1.大气运动的形成、能量来源、分类以及表现。
思考2.大气热力环流的概念与成因。
①形成:太阳辐射在地球表面的差异分布, 造成不同地区气温不同, 并导致水平方向上各地间的气压差异,引起大气运动。
②能量来源: 太阳辐射能
③分类:垂直运动 表现:气流上升或气流下沉
水平运动 表现:风
①概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为大气热力环流。大气热力环流是大气运动的一种最简单的形式。
②成因:地面冷热不均
一、大气热力环流的形成
☆小组活动2:观看模拟实验,以小组为单位进行讨论,画出模拟实验中气流的运动模式图
一、大气热力环流的形成
冰块
热水
思考1:画出模拟实验中气流的运动模式图,并对模式图进行简要说明
思考2:实验中,热水和冰块对箱内环境产生什么影响?
使箱内两侧产生温度差异
一、大气热力环流的形成
☆小组活动3:结合以上实验,阅读课本84页内容,结合图3-17描述热力环流的形成过程
一、大气热力环流的形成
地面冷热不均
同一水平面上产生气压差异
空气垂直运动
大气水平运动(风)
(根本原因)
热力环流
地面
高空
2000hpa
1050hpa
1000hpa
冷却
冷却
受热
高压
低压
低压
低压
高压
高压
A
B
C
☆小组活动3:结合以上实验,阅读课本84页内容,描述热力环流的形成过程
☆小组活动4:根据热力环流的形成过程,讨论回答下列问题。
1. 分别判断甲、乙两地以及丙、丁、两地的温度高低。
冷
热
2. 判断甲、乙两地的气压大小。
3. 判断丙、丁、两地的气压大小。
P甲>P乙
P丙>P丁
4. 判断甲、乙、丙、丁四地的气压大小。
P甲>P乙>P丙>P丁
甲
乙
丙
丁
乙>甲 丙>丁
一、大气热力环流的形成
☆小组活动5:小组讨论,完成导学案【课前预习】4.热力环流:
(2)在图中标明热力环流的运动方向和A、B、C、D四点的气压类型
①比较ABCD四点的气压值:
②在图中画出等压面的分布,观察并说明近地面和高空等压面的特点
③说出CD两地的天气特点: C阴雨,D晴
地面
A
D
C
B
遇冷
受热
遇冷
D>C>A>B
一、大气热力环流的形成
☆总结
热力环流的形成过程
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
热力环流形成根本原因
热力环流形成直接原因
热力环流
太阳辐射
速记:
气流垂直运动——热力因素,
水平方向的运动——动力因素。
空气只有在水平方向上从是由高压流向低压。
热力环流是大气运动的一种最简单的形式,先有垂直运动,后有水平运动。
热
冷
冷
A
B
C
D
②垂直方向:同一地点,近地面气压永远高于其高空气压;海拔越高,气压越低
③水平方向:近地面热低压冷高压,高空与近地面气压状态相反。水平方向气流由高压流向低压。
③等压面弯曲:同一水平面上,高压向高处凸,低压向低处凸。(向高处凸的是高压,向低处凸的是低压)(高高低低)
近地面和高空等压面相反。
低压
高压
低压
高压
④近地面天气状况:低压区气流上升多阴雨天气;高压区气流下沉多晴朗天气。
☆规律总结:
1000百帕
900百帕
700百帕
500百帕
①近地面温压关系:气温高,气压低(热低压)
气温低,气压高(冷高压)
一、大气热力环流的形成
☆课后思考:地理与日常生活息息相关,请用热力环流的原理解释以下现象。
一、大气热力环流的形成
(1)暖气片为什么放置在室的下方?空调为什么放置在室内上方?
(2)孔明灯和热气球升空的原理是什么?
切洋葱
上升稀释
大蒜素平移扩散
热
冷
(3) “点蜡烛切洋葱,不流泪”的生活窍门有道理吗?
二、自然界的大气热力环流
二、自然界的大气热力环流
☆常见的热力环流
海陆风
城市风
山谷风
二、自然界的大气热力环流
1.海陆风
概念:海陆风是近海地区风向昼夜间发生反向转变的风。
活动一:小组讨论并在图 3-19 中,分别画出白天、夜间陆地和海洋之间的大气运动方向,使之构成一个环流圈,并说明理由。
二、自然界的大气热力环流
①成因
②影响
海陆间热力性质差异
海陆风使滨海地区气温日较差减小,降水增多
白天陆地比海洋增温快,近地面陆地气压低于海洋,风从海洋吹向陆地,形成海风
夜晚陆地比海洋降温快,近地面陆地气压高于海洋,风从陆地吹向海洋,形成陆风
陆地 海洋
高压
低压
低压
高压
海风
低压
高压
高压
低压
陆风
陆地 海洋
温馨提示:陆地与海水的比热容不同
1.海陆风
二、自然界的大气热力环流
活动二:我国海南岛白天多雨,夜间多晴朗。运用海陆风形成的原理,分析这一地理现象的形成原因。
白天,海岛地表受太阳辐射增温,陆地升温比海洋快,热空气膨胀上升,近地面形成低压,海洋升温慢,近地面形成高压。因此,白天风向由海洋吹向陆地形成海风,白天的海风由四周吹向海岛,因此海南岛白天多雨。
夜间,海岛降温快,空气下沉形成高压,海洋降温慢,空气上升,近地面形成低压,近地面风向由陆地吹向海洋,形成陆风,陆风则由海岛向四周辐散,因此海南岛夜间多晴朗。
1.海陆风
二、自然界的大气热力环流
活动三:大湖泊周围、大江大河沿岸也可以出现与海陆风相似的风的周期变化,分别称为“湖陆风”或“江(河)陆风”。
请同学们观察白天和夜间风向是怎么变化的,验证所学过的知识 。
1.海陆风
白天风(湖风)由湖泊或大江大河吹向陆地;
夜间风(陆风)由陆地吹向湖泊或大江大河。
二、自然界的大气热力环流
2.城市风
城市中心区建筑密集,地面多硬化,吸收太阳辐射多,向大气传送的热量也多。此外,城市人口集中,产业发达,居民生活、工业生产和交通工具等每天要释放出大量的废热,导致城市的气温高于郊区,使城市犹如一个温暖的“岛屿”,人们称之为“城市热岛”。
城区
郊区
活动四(1)请根据材料内容,画出城市风的环流示意图。试简述城市风的形成过程。
二、自然界的大气热力环流
2.城市风
市区
郊区
郊区
热
低压
低压
低压
高压
冷
冷
高压
高压
shui'mian'sh
近地面风由郊区吹向市区
城市风的形成过程:城市市区由于人口密集,经济活动集中,生产生活中释放大量人为热,导致市区气温高于郊区,空气在市区上升,在郊区下沉,近地面风由郊区吹向市区。
二、自然界的大气热力环流
活动四:(2)为了减轻城市的大气污染,在城市规划时,根据城市热岛环流的特点,应怎样布局大气污染严重的工业企业?
2.城市风
根据城市热岛环流特点,为减轻城市的大气污染,应把污染企业布局在热岛环流下沉距离之外。
二、自然界的大气热力环流
3.山谷风
(1)概念:山谷风是在天气晴朗的山地区域,风向昼夜间发生反向转变的风
谷风
山风
二、自然界的大气热力环流
日出后,山坡受热,空气增温快,空气密度变小,但山谷上方同高度的空气增温较慢,因而空气自山谷沿山坡上升,形成谷风
夜间,山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快,因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度更快,使空气沿山坡流向山谷,形成山风。
易形成降水
谷底内形成逆温
3.山谷风 (2)形成过程
二、自然界的大气热力环流
3.山谷风 (3)差异与影响
差异:由于白天山坡受热所造成的温差,比夜间辐射冷却所造成的温差要大一般谷风的风速大于山风
影响: ①夜晚冷的山风吹向谷底或盆地,谷底或盆地上空形成逆温层,逆温层阻碍了山谷或盆地空气的垂直运动,易造成大气污染。
②谷风沿山坡上行时,常可形成山顶积云,有时甚至出现阵雨。
在平原和山区、高原和盆地之间也会出现山谷风效应。
山顶积云
云瀑
二、自然界的大气热力环流
3.山谷风 (4)山谷风的影响
二、自然界的大气热力环流
山风示意
四川盆地
巴山夜雨
①夜晚,盆地周围山坡海拔高,干燥,水分较少,且风速相对较快,散热快,气温较低,空气以下沉运动为主;盆地底部水汽足,且较封闭,风速较小,散热慢,气温较高,盛行上升气流,形成夜雨
②此地为盆地地形,且河湖较多,故空气湿度大,云层多且厚。
③夜晚云层(上部迅速变冷)大气的逆辐射较强,低层空气相对温暖,产生对流。
3.山谷风 (5)运用所学说明“巴山夜雨”的成因
二、自然界的大气热力环流
☆知识拓展
(1)空气污染严重工业的布局
工厂布局在常年盛行风的下风向或垂直盛行风向的郊外
南
北
西
东
二、自然界的大气热力环流
☆知识拓展
(2)沙漠和林地之间的风
(1)白天,沙漠增温快,气温高,形成低压;森林增温慢,气温低,形成高压;白天近地面大气由森林吹向沙漠。(如图a)
(2)夜晚,沙漠降温快,气温低,形成高压;森林降温慢,气温高,形成低压;夜晚近地面大气由沙漠吹向森林。(如图b)
二、自然界的大气热力环流
☆知识拓展
(3)焚风效应
空气越过山脉后,沿坡下降,空气绝热增温,使背风坡空气温度比迎风坡高,这种现象叫焚风。
小结:
风
地区间
冷热不均
太阳辐射
自然界中的热力环流
空气上升或下沉运动
海陆风
同一水平面上气压差异
大气的水平运动
山谷风
城市风
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