内容正文:
3.1-1大气的水平运动--风(第一课时)
【情境探究】穿堂风也叫过堂风,是气象学中一种空气流动的现象,是流动于建筑物内部空间的风,是在风压作用下,室外空气从建筑物一侧进入,贯穿内部,从另一侧流出的自然通风。风向一般为背阴处一侧至有阳光一侧,风速由两侧温度差决定,温度差越大,风速越大,以春、秋季节居多。居室南北对流,穿堂风自然是夏季最舒服的纳凉方式。下面为我国西南山区的传统民居景观图和该民居穿堂风示意图。
(1)运用所学原理,解释为什么穿堂风的风向一般为从背阴处吹向有阳光一侧。
(2)现代民居建筑若想利用穿堂风,应如何设计?请举例说明。
热力环流的形成过程:地表冷热不均(大气运动的根本原因)→空气的垂直运动→同一水平面气压差异→大气水平运动→热力环流。
知识点一、风的形成及风向
1、 气压梯度:单位距离间的气压差
2、 水平气压梯度力:只要水平面上存在着气压梯度,就产生了促使大气由_______区流向_______区的力,即水平气压梯度力。
3、 形成风的直接原因:_____________________。根本原因:_____________________。
4、 影响风的三种力:
(1) 水平气压梯度力(决定风向和风力大小)
方向
始终与等压线 ,由 压指向 压
大小
单位距离内水平气压差越大,水平气压梯度力越 (等压线越密,风力越大)
影响
水平气压梯度力越大,风速越 ;方向垂直于等压线,由高压指向低压
(2) 地转偏向力 (3)摩擦力
方向
始终与风向
大小
大小随纬度增加而增加,赤道为零
影响
只影响风向,不影响风力大小
方向
始终与风向
大小
下垫面越粗糙、起伏越大,摩擦力越大;
影响
使风速 ;与其他两个力共同作用,使近地面风向 等压线
5、风的受力状况与风向
项目
图示
受力状况
风向
理想风向
(一力)
只 受 F(__________)影响
_____于等压线,由高气压指向_______
高空风向
(二力)
受F和P( )共同影响
与等压线 ,相对于F,北半球向 偏转,南半球向 偏转
近地面风向
(三力)
受F、P和f( )
共同影响
与等压线之间成一 ,相对于F,北半球向右偏转,南半球向左偏转
【思考】在等压线图上,如何判定近地面和高空?
风向的判读:
(1)风向:风向是指风 的方向。从什么方向吹来的风,就叫什么风。
(2)风向标:风向标由风杆和风尾组成,风杆(长线段)上绘有风尾(短线段)的一方指示风向。风尾上的横杠表示风速,一横表示风力二级,最多三横,就是六级;风力再大就用风旗表示,例如“F”就表示北风四级。
(3)风向玫瑰图:风向玫瑰图是一个给定地点一段时间内的风向分布图。通过它可以得知当地的主导风向和最小风频。最常见的风向玫瑰图是一个不规则的折线图,折线上不同点的方位即该地区的风向,与原点之间的距离和这个方向的风频成正比。
(东北风)
(4) 风向的画法(三步骤)
第一步:定水平气压梯度力。在等压线图中,按要求画出过所求点的等压线切线,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。分清图示是哪个半球,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。
第三步:定最终风向。(判断为近地面的风还是高空风)
(1)近地面:在三力作用下,最终风向与等压线成一夹角(30°~45°)。
(2)高空:风向与等压线平行。
按以上步骤绘出的风向如下(以北半球为例)。
知识点二、风力大小的判读及影响风力大小的因素
1、 风力大小的判读:【教材P60活动】完成活动题目后总结风力大小判断的规律:
【针对练习】比较下图中ABCD四地的风力大小:
1:100
1:100
2、 影响风力大小的因素:
①水平气压梯度力:温差大, 力大,风力大;靠近风源地,风力
受气压带(高、低气压中心)控制,风力小;受风带控制,风力大(如盛行西风带)
②重力:顺着山坡往下吹,风力变大;往上吹,风力变小。
③摩擦力:临海、平原:地势平坦,摩擦力小,风力大;
山区:地势起伏大,摩擦力大,风力小 山脉:迎风坡,风力大;背风坡,风力小
④狭管效应:峡谷口(或峡谷内):峡谷或河谷的走向与盛行风风向 ,易形成狭管效应,风力增强
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