内容正文:
课时15 低压(气旋)与高压(反气旋)
1.低压(气旋)
(1)概念:在等压线分布图上,等压线闭合,中心气压低于四周气压的区域。
(2)在下图中画出水平方向、垂直方向的气流运动。
答案
2.高压(反气旋)
(1)概念:在等压线分布图上,等压线闭合,中心气压高于四周气压的区域。
(2)在下图中画出水平方向、垂直方向的气流运动。
答案
1.气旋、反气旋与天气
天气系统
低气压(气旋)
高气压(反气旋)
示意图
(北半球)
水平气流
(近地面)
逆时针方向向中心辐合(北半球);顺时针方向向中心辐合(南半球)
顺时针方向向四周辐散(北半球);逆时针方向向四周辐散(南半球)
垂直气流
辐合上升
辐散下沉
天气状况
多云雨天气
多晴朗、干燥天气
过境前后气压
变化曲线
我国天气
典型实例
夏秋季节我国东南沿海的台风天气
夏季长江流域的伏旱天气;秋季我国北方秋高气爽的天气;冬季我国北方干冷的天气
2.气旋、反气旋的判断
(1)根据风向判断(如下图)
第一步:根据风向判断气旋或反气旋——图示风向由中心向外吹→反气旋。
第二步:作水平气压梯度力(虚线箭头)。风向相对于水平气压梯度力向左偏转→南半球。
(2)根据天气判断
①一般与气旋对应的天气为阴天、降水,所以气旋过境时,云量增多,常出现阴雨天气。台风、龙卷风等就是气旋强烈发展的结果,气旋过境时气压降低。
②与反气旋对应的天气为晴朗天气,可能是干热,也有可能是干冷。
3.锋面气旋
近地面气旋一般与锋面联系在一起,形成锋面气旋。它主要活动在中高纬度,更多见于温带地区,因而也称温带气旋,其结构图(北半球)如图所示:
判读其结构图,应抓住以下几点:
(1)判断锋面的位置
锋面总是出现在低压槽中,锋线往往与低压槽线重合,如图中的M、N线。
(2)判断锋面的类型与移动
①锋面类型
无论是北半球还是南半球,其冷锋的位置总是在气旋(低压)中心的西侧和西南侧,如上图中M;暖锋的位置总是在气旋(低压)中心的东侧、东北侧和东南侧,如上图中N。
②锋面移动方向
北半球锋面气旋的冷锋和暖锋的移动方向按逆时针方向转动,南半球按顺时针方向转动。
(3)判断锋面附近的风向与气流性质
根据北半球风向的画法,可确定锋面附近的风向,如图中①处为偏北风,②处为偏南风,③处为偏南风。
(4)判断锋面气旋的天气特点
暖锋N锋前③处附近出现宽阔的暖锋云系及相伴随的连续性降水天气;冷锋M锋后①处附近出现比较狭窄的冷锋云系和降水天气。
(全国文综Ⅲ)阅读图文资料,完成下列要求。(24分)
下图为春季T时刻亚洲部分地区的海平面气压分布图。
(1)指出控制图示区域的两个气压系统及位置关系。(4分)
(2)T时刻该区域的锋面数量发生了变化。推测T时刻前该区域锋面的数量,并分别说明锋面形成的原因。(8分)
(3)预测P点将要发生的天气变化。(8分)
(4)说明该区域春季天气系统活跃的原因。(4分)
[关键信息点拨]
从气压场来看,图中中心位置有低压中心,西北方向还有一个冷高压。北半球冷高压一般是东移南下,与气旋之间的等压线密集区域应该存在一条向南移动的冷锋。
北半球温带气旋呈逆时针旋转,在气旋东西两侧的低压槽附近,北上的暖空气与南下的冷空气之间形成锋面,其中西侧的锋面性质为冷锋,东侧的锋面性质为暖锋。
P点位于气旋中暖锋前,随着气旋的继续旋转,P点将经历暖锋过境,然后受暖空气控制;随着冷锋东移南下,P点还将经历冷锋过境,然后受冷空气控制,由此出现一系列天气变化。
春季,亚欧大陆中低纬升温明显,但高纬还没有明显升温,南北温差加大,气压梯度大,冷暖空气交汇频繁。即该区域正处于冬季风与夏季风交替控制、频繁变动的时期。
[地理原理再现] 锋面气旋的形成
请分别绘制北半球和南半球的锋面气旋图。
答案
答案 (1)高压;低压;高压位于低压西北。
(2)3个。在低压(气旋)中,四周空气汇集,北上的暖空气与南下的冷空气之间形成锋面,气旋逆时针旋转,形成冷锋和暖锋两个锋面。(冷)高压内的冷空气东移南下,形成冷锋。
(3)暖锋过境,降水概率高,气温升高;暖空气控制,天气转好,气温较高;冷锋过境,气温下降,可能有降水,风力加强;冷空气控制,晴朗,气温较低。
(4)中低纬升温快,(高纬尚未明显增温,)南北温差加大,气压梯度大,大气运动快(冬季风与夏季风转换期,天气系统交替控制)。
考向1 通过“气旋”考查“综合思维”
(2023·北京门头沟模拟)2022年11月1日~5日,热带气旋“尼格”大致自东向西缓慢移动,气旋中心11月3日经过广东省珠海市。下图为气旋中心经过珠海市前后气压变化情况。据此完成1~2题。
1.受该热带气旋控制,珠海市11月2日的主导风向是( )
A.东南风 B.东北风
C.西南风 D.西北风
2.热带气旋“尼格”经过珠海市的过程中( )
A.珠海市天气一直保持晴朗状态
B.上海白昼时间逐渐变短
C.郑州正午太阳高度逐渐增大
D.长江流域即将进入汛期
答案 1.D 2.B
解析 第1题,根据图文信息可知,该热带气旋自东向西缓慢移动,11月3日经过广东省珠海市,故11月2日该气旋中心位于珠海市的东部地区,气旋气压低,珠海地区气压高,风从珠海流向气旋,由于北半球地转偏向力向右偏,所以珠海市的主导风向为西北风,故选D。第2题,气旋经过珠海市时,珠海上升气流较强,出现阴雨天气,A错误;气旋经过珠海市的过程是11月1日~5日,此时太阳直射点向南回归线方向移动,上海的白昼时间逐渐变短,B正确;郑州正午太阳高度逐渐减小,C错误;长江流域即将进入枯水期,D错误。
考向2 通过“反气旋”考查“综合思维”
下图示意某地近地面等压线分布状况。图中箭头表示乙地风向及受力情况。据此完成3~4题。
3.表示地转偏向力的箭头是( )
A.a B.b C.c D.d
4.受甲天气系统控制,菏泽( )
A.春季易出现扬尘
B.夏季易出现雷电
C.秋季易出现连绵阴雨
D.冬季易出现辐射雾
答案 3.D 4.D
解析 第3题,在等压线分布图中,水平气压梯度力与等压线垂直,故b箭头表示水平气压梯度力,B错误;c箭头与b箭头呈斜交关系,即c箭头表示风向,C错误;a箭头与风向方向相反,a表示摩擦力,A错误;d箭头与风向垂直,表示地转偏向力,D正确。第4题,水平气压梯度力总是与等压线垂直,由高压指向低压,据此可知,甲天气系统是高压(反气旋)。受其影响的地区一般出现晴朗干燥的天气。菏泽位于山东省西部,属于我国北方地区。春季的扬尘一般是受冷锋的影响,A错误;夏季出现的雷电一般由对流运动或冷锋引起,B错误;连绵阴雨一般是暖锋或准静止锋引起的,C错误;冬季受高压影响,天气晴朗,夜晚降温剧烈,近地面降温速度快,水汽凝结,产生辐射雾,D正确。
地理实践4 特殊天气
特殊天气
天气特征
形成条件
出现的时间
出现的地区
雷暴天气
属局地强对流天气,伴有雷击、闪电、大雨、冰雹、暴风雪等现象
①空气中有充足的水汽;②有使暖湿空气上升的动力;③空气能产生剧烈的上下对流运动
可发生于春季和夏季,常见于夏季午后,但也可能在冬季随暴风雪发生,被称为雷雪
是热带和温带地区可见的局地性强对流天气
龙卷风
直立空管状或漏斗状旋转上升气流,是一类局地尺度的剧烈天气现象
①近地面的风切变;②对流系统带来大气中的不稳定能量,并引发上升气流;③地转偏向力
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)
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
爆发性
气旋
源于中高纬度洋面上的爆发性气旋,因气压快速降低会带来天气剧变以及强降水
强冷空气(温度足够低)和强暖空气(水汽量大)相遇
北半球冬半年
多发生于中纬度地区
下击暴流
中高空空气急剧下沉,在地面辐散形成灾害性强风
①上升气流在大气运动中获得水平动量;②上升气流的动能转化为势能(表现为重、冷的云顶)被储存起来;③云顶迅速崩溃,势能又重新转化为下降气流的动能
可发生于春季和夏季,常见于夏季午后
热带和温带地区
(2024·湖南长沙模拟)雨幡是雨滴在下落过程中由于不断蒸发(升华)而悬挂于云底的丝缕条纹状雨滴或冰晶。在有雨幡的对流云下,有时会有强烈的下沉气流,在触地后迅速向四周扩散,产生8级以上的雷暴大风,这股下沉气流为“下击暴流”。下击暴流属于突发性、局地性、概率小的强对流天气。据此完成1~3题。
1.雨幡出现概率高的季节是( )
A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季
2.作为风暴摄影师,拍摄雨幡更适合选择在( )
A.西北高海拔或草原地区
B.东北平原
C.西南云贵地区
D.东部沿海平原
3.雨幡出现时的天气和大气状况是( )
A.晴天、湿度大 B.晴天、湿度小
C.阴天、湿度大 D.阴天、湿度小
答案 1.B 2.A 3.B
解析 第1题,根据材料可知,雨幡是降水没有到达地表,直接在空中升华或者蒸发的现象,夏季气温较高,有利于雨滴的蒸发和升华,雨幡出现的概率较高,故选B。第2题,雨幡是降水没有到达地表,直接在空中升华或者蒸发的现象,西北高海拔或草原地区气候干旱,空气中水汽含量较低,水汽易蒸发(升华),有利于雨幡的出现,A正确;东北平原、西南云贵地区、东部沿海平原气候湿润,空气中水汽含量较高,雨幡出现频率较低,B、C、D错误。第3题,雨幡是降水没有到达地表,直接在空中升华或者蒸发的现象,晴天且湿度小有利于雨滴蒸发,雨幡易出现;湿度大、阴天,蒸发较弱,雨幡不易出现。故选B。
4.(2023·广西梧州模拟)阅读图文材料,回答下列问题。(18分)
局地性暖湿空气强烈上升,常伴有闪电、大风、降雨、冰雹等天气现象。一个典型的雷暴云,是具有强烈上升气流和下沉气流的积雨云,其云垂直伸展较高,顶部呈砧状或鬃状,底部较暗。雷暴是雷暴云的产物,它不仅是一种自然灾害,也是一种融“声、光、电”为一体的独特自然景观。内蒙古不是雷暴发生频率高的地区,但近年来却成了很多气象摄影爱好者追逐雷暴的最佳“外景地”。图1是按不同抬升触发机制划分的三种雷暴类型,图2是雷暴发展演变过程示意图,图3是我国不同地区平均雷暴日数。
(1)简述雷暴形成的条件,并分别说明能触发三种类型雷暴的空气抬升机制。(6分)
(2)根据图2描述雷暴发生演变的过程。(6分)
(3)与雷暴高频区相比,分析内蒙古成为气象摄影爱好者追逐雷暴的最佳“外景地”的原因。(6分)
答案 (1)雷暴形成的条件:不稳定的大气层结;充沛的水汽;足够的抬升触发机制。
空气抬升机制:锋雷暴-系统性抬升;热雷暴-热力抬升;地形雷暴-地形抬升。
(2)①积云阶段,上升气流冷凝形成积云;②积雨云阶段,气流进一步抬升,强度增强,范围扩大,水汽在高空冷凝形成积雨云;③消散阶段,云中上升气流减弱,下沉气流占优时,大气层结逐渐趋于稳定,积雨云就过渡到消散阶段,一个雷暴的生命结束。
(3)内蒙古虽然雷暴发生频率低,但地形平坦,人烟稀少,空气湿度低;而雷暴高频区虽然雷暴发生频率高,但多山地、丘陵地形;平原则城市密集,空气湿度高,云雾多,大气能见度相对较低,不利于在野外观测、追逐和拍摄。
课时精练
(2023·山东济南模拟)通常,冬季平流层的极地涡旋由强烈的西风环绕,极冷空气主要集中在极地区域。异常情况下,平流层极地涡旋会被扰动,变形或崩溃,极地冷空气大规模向南扩散,造成寒潮爆发。下图示意极地涡旋异常时的状态。完成1~2题。
1.有关稳定的极地涡旋的说法,正确的是( )
A.高空低气压 B.高空高气压
C.夏季最强盛 D.位于对流层
2.与稳定状态相比,北极涡旋异常时( )
A.高空西风急流增强 B.北极地区气温骤降
C.北半球遭遇寒潮爆发 D.极地高压突然增强
答案 1.A 2.C
解析 第1题,极地是地球冷极也是大气冷源,因而在极地低空形成冷性高压,在极地高空形成冷性低压。由图文信息可知,极地涡旋位于高空平流层,由强烈西风环绕,在北半球呈逆时针旋转,推断该涡旋属于高空低气压,A正确、B错误;由材料“冬季平流层的极地涡旋由强烈的西风环绕”可知,极地涡旋冬季最强盛且位于平流层,C、D错误。第2题,北极涡旋处于高纬度地区,紧靠极地低气压带和西风带,由材料“异常情况下,平流层极地涡旋会被扰动,变形或崩溃,极地冷空气大规模向南扩散,造成寒潮爆发”分析可知,异常情况下,极地冷空气大规模向南扩散,西风急流受影响会减弱,爆发寒潮,A错误、C正确;原本被困在极地的冷空气南下,低纬度暖空气被迫抬升北上,涡旋被暖气团挤压,北极变暖明显,极地高压减弱,B、D错误。
(2023·广东湛江模拟)孟加拉湾热带气旋主要生成于孟加拉湾中部,生成后一般向西北方向运动,或在印度东海岸登陆,或转至东北方向,最远可达青藏高原南部,给当地天气带来重大影响。下图为“孟加拉湾热带气旋移近青藏高原时日等降水量线分布图”。据此完成3~5题。
3.导致图示天气状况出现的主要原因是( )
A.距海较近 B.地形抬升
C.暖流增温 D.逆温增强
4.此次热带气旋未给昆明带来降水,主要影响因素是( )
A.气旋中心的风力 B.气旋移动路径
C.气旋登陆时间 D.气旋挟带水汽量
5.热带气旋移近青藏高原后会迅速消亡,原因是其( )
A.中心气压降低 B.中心温度升高
C.辐合结构破坏 D.上升运动增强
答案 3.B 4.B 5.C
解析 第3题,由题意可知,该热带气旋从低纬海洋带来了暖湿气流,遇到青藏高原高大地形的抬升作用,导致降水量剧增,故选B。第4题,孟加拉湾热带气旋主要生成于孟加拉湾中部,生成后一般向西北方向运动,或在印度东海岸登陆,或转至东北方向,最远可达青藏高原南部,移动路径不经过昆明,因此未给昆明带来降水,故选B。第5题,热带气旋的中心气温较高,气压较低,旋转速度快,辐合上升运动强,若受地形阻挡,破坏了热带气旋的辐合结构则会导致其消亡,C正确。故选C。
(2024·湖北武汉模拟)下图为“某时某区域海平面等压线分布示意图”。据此完成6~7题。
6.图中甲地天气系统及气流运动分别是( )
A.气旋,顺时针辐合
B.锋面,顺时针辐散
C.高压系统,逆时针辐散
D.低压系统,逆时针辐合
7.四地中天气状况可能是( )
A.甲地风雪交加 B.乙地北风劲吹
C.丙地风雨交加 D.丁地寒潮南袭
答案 6.C 7.D
解析 第6题,读图,根据等压线分布判读,甲为南半球高气压中心(甲处等压线闭合,附近等压线数值为1 016 hPa,其位于1 012 hPa等压线与1 016 hPa等压线之间,根据“大于大的”规律,其为高压中心),即南半球反气旋,水平方向上气流呈逆时针辐散,故选C。第7题,甲地为高压中心,气流下沉,以晴天为主,A错误;乙地气压南高北低,应吹偏南风,B错误;丙地等压线没有明显弯曲且分布稀疏,天气变化不明显,C错误;北半球陆地上为高压中心,应为北半球冬季,丁位于高压中心的南部,且等压线较为密集,可能受寒潮影响,故选D。
(2023·陕西咸阳质检)2022年夏季,北半球出现了持续异常高温天气,欧洲多地气温接近、甚至与北非相同。分析表明,该现象与副热带高气压带的势力和位置有直接关联。下图为“2022年7月12日欧洲500 hPa等压面海拔高度图”。读图,完成8~10题。
8.与“副高盛行下沉气流导致升温”原理一致的现象是( )
A.纬度越低,气温越高
B.距暖流越近,气温越高
C.山体背风坡出现的焚风
D.纬度相同,海拔越低,气温越高
9.图中所划直线段位置的气压状况是( )
A.低压槽线 B.高压脊线
C.低压中心 D.高压中心
10.在强盛副高的影响下,伊比利亚半岛(图中虚线圈位置)出现了高温天气。下列可能会加剧高温现象的是( )
A.北大西洋暖流挟带的暖湿气流
B.源自撒哈拉沙漠干热气流的影响
C.阿尔卑斯山背风坡的焚风
D.海陆热力差异导致的陆地升温快
答案 8.C 9.B 10.B
解析 第8题,纬度越低,太阳辐射越充足,是太阳辐射影响使得气温升高,A错误;暖流具有增温增湿作用,是受洋流影响,B错误;山体背风坡出现的焚风效应为气流翻越山体后,逐渐下沉的同时不断增温所导致,C正确;相同纬度,海拔越低,气温越高主要是受地面辐射的影响,D错误。第9题,据图可知,此时大西洋500 hPa等压面海拔较高,可知气压较高,5 760 m等值线在图中所划直线段位置出现了由大西洋向陆地的弯曲,应是高压脊线,故选B。第10题,北大西洋暖流挟带的暖湿气流能够增加降水,A错误;撒哈拉沙漠输出的干热气流能够加剧伊比利亚半岛的高温,同时不易使该地形成降水,B正确;阿尔卑斯山距离伊比利亚半岛较远,对该地影响较小,C错误;海陆热力差异导致的升温会使该地盛行上升气流,易产生降水,D错误。
(2024·河北保定模拟)下图为“世界中纬度某区域近地面某时刻天气形势图”。据此完成11~13题。
11.据图可判断该区域在( )
A.南半球 B.北半球
C.东半球 D.西半球
12.近地面从a到b,气温、气压变化状况为( )
A.① B.② C.③ D.④
13.“锋前增温”指冷空气来临之前,气温短暂升高的现象。此刻最有可能发生“锋前增温”现象的是( )
A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地
答案 11.A 12.D 13.B
解析 第11题,根据图中等压线分布状况及风向可知,丙地是低压中心,地转偏向力遵循“北半球向右偏,南半球向左偏”,图中风向整体左偏,故位于南半球,故选A。第12题,读图可知,从a到b气温升高,且中间未出现波峰,丙地是低压中心,故近地面从a到b,气压先降低后升高,故选D。第13题,由图可知,丙地是南半球低压中心,丙地西北侧形成冷锋,即等压线弯曲处(低压槽处)为冷锋,呈顺时针方向旋转,甲、丁位于冷锋锋后,乙位于冷锋锋前,故最有可能发生“锋前增温”现象的是乙地,故选B。
14.(2023·辽宁大连模拟)阅读图文材料,回答下列问题。(15分)
东北冷涡是在对流层中高层表现明显的冷性涡旋系统,其中心附近的气温偏低,在东北冷涡及其引导气流影响下,对流层中层的风向会向近地面传导,大气处于上干下湿状态。研究表明,东北冷涡强盛时,华北地区雨季提前到6月,这一方面因为东北冷涡促进了冷暖气团提前相遇,另一方面取决于东北冷涡及其外围垂直方向的气流特征。下图为5月16日8时900 hPa天气分析图,其中甲为冷涡中心,短虚线为等高线(单位:m)。
(1)判断甲处气压中心的高低,并说明理由。(5分)
(2)从冷暖气团的角度,分析冷涡活跃导致华北地区雨季提前的原因。(4分)
(3)垂直方向的气流特征加剧强降水,对此做出合理解释。(6分)
答案 (1)低压。垂直方向上气压随海拔升高而降低;同一等压面在甲处分布高度从中心向四周升高,说明同一高度上,甲处气压中心较四周低。
(2)冷涡西侧偏北风引导高纬度冷空气南下;冷涡吸引来自副高外围的暖湿气流北上,扩大暖湿气流影响范围。
(3)冷涡为低压中心,垂直方向气流上升,利于水汽降温凝结;上干下湿,下层湿空气上升过程中,凝结放出热量(潜热释放),利于上升气流的维持;外围冷暖气团辐合,暖湿空气沿锋面抬升,提供大量水汽。
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