3.3 大气热力环流 导学案 2025-2026学年高一上学期地理湘教版必修1

大气热力环流学案 【教学目标】 综合思维：能够从地面冷热不均出发，推导出空气垂直运动→气压变化→水平运动→热力环流的完整过程。能够结合热力环流原理解释海陆风、山谷风、城市热岛环流等常见自然和人为现象。 区域认知：能够比较海滨地区白天与夜晚、山坡与谷地等不同区域的气压和风向差异。能够识别城市热岛环流中城市与郊区的气流运动方向，并解释其与污染物扩散的关系。 地理实践力：能够设计并完成热力环流模拟实验。能够绘制海陆风、山谷风、城市热岛环流示意图，标注气流运动方向及高低压分布。 人地协调观：理解城市热岛效应对大气环境的影响，提出缓解措施。认识山谷风对山区污染物扩散的影响，树立合理规划城乡布局的意识。 一、任务一：海滨一日风向变化 白天，陆地升温 __________（快/慢），气温 __________（高于/低于）海洋。陆地近地面形成 __________ 压，海洋近地面形成 __________ 压，因此近地面风从 __________ 吹向 __________，称为 __________ 风。 夜晚，陆地降温 __________，气温 __________ 海洋。陆地近地面形成 __________ 压，海洋近地面形成 __________ 压，近地面风从 __________ 吹向 __________，称为 __________ 风。 海陆风转换最明显的时段是 __________（日出/正午/日落）前后和 __________（深夜/上午）。 海陆风的日变化对海滨地区气候的影响是：白天海风带来 __________（凉爽/温暖）空气，减弱陆地 __________ 效应；夜晚陆风使气温 __________（升高/降低）。 应用：海滨地区大气污染物浓度通常在 __________（白天/夜间）较高，因为此时为陆风，污染物从陆地吹向海洋后在海岸带徘徊不易扩散。 2、 任务二：【城市热岛环流】——热力环流与人居环境 材料：某城市城区气温明显高于郊区；城区上空有较多飘尘。 填空：城市热岛环流形成的直接原因是：城市中 __________（人为热/绿地）排放多，加上建筑和硬化地面比热容 __________（大/小），升温快，气温 __________（高于/低于）郊区。 城市近地面空气 __________（上升/下沉），形成低压；郊区空气 __________，形成高压。因此近地面风从 __________ 吹向 __________。 城市上空污染物会随气流 __________（上升/下沉），然后向 __________ 扩散，再在郊区 __________，易导致郊区空气质量 __________（改善/恶化）。 措施填空：为了减轻城市热岛效应，可采取的措施包括：增加 __________ 面积、建设 __________ 廊道（引导郊区凉爽空气进入城市）、控制 __________ 排放等。 工业区和卫星城应布局在城市热岛环流的 __________（内部/外部），避免污染物通过环流回流主城区。 三、任务三：山区气流与污染物扩散 材料：某山谷地区（白天：山坡暖、谷地冷；夜晚：山坡冷、谷地暖）。 填空： 白天，山坡接受太阳辐射多，升温 __________（快/慢），空气沿山坡向 __________（上/下）爬升，谷地空气下沉补充，形成 __________ 风。 夜晚，山坡降温 __________，空气冷却下沉，沿山坡流向 __________，谷地暖空气被迫抬升，形成 __________ 风。 谷风一般发生在 __________（白天/夜晚），山风发生在 __________。 气象应用：山谷地区夜晚容易出现 __________（逆温/顺温），加上山风将冷空气沿山坡下沉，易在谷地形成霜冻或污染 __________（积聚/扩散）。 工业布局：在山谷地区，有污染的工厂应布局在 __________（谷底/山坡/山顶），以避免夜间山风将污染物带到整个谷地。 四、课堂总结 热力环流的形成过程 热力环流是大气运动最简单的形式，其形成过程可概括为： 地面冷热不均 → 2. 空气垂直运动（受热上升，冷却下沉） → 3. 同一水平面气压差异（受热区近地面形成低压、高空形成高压；冷却区相反） → 4. 水平气流运动（空气从高压区流向低压区）。 这样，就形成了一个热力环流圈：近地面空气从冷区流向热区，高空空气从热区上空流向冷区上空，然后下沉、上升，周而复始。 等压面与气压的关系 等压面是空间气压值相等的点组成的面。 当空气受热上升时，近地面空气密度减小，等压面向下凹陷（低压）；高空空气密度增大，等压面向上凸起（高压）。 冷却区相反：近地面等压面上凸（高压），高空等压面下凹（低压）。 结论：热区近地面等压面下凹，冷区近地面上凸（“热凹冷凸”）。 常见的热力环流实例 海陆风 白天：陆地升温快，形成低压，海洋相对高压，风从海洋吹向陆地（海风）。 夜晚：陆地降温快，形成高压，海洋相对低压，风从陆地吹向海洋（陆风）。 影响：调节海滨气温，白天凉爽，夜晚有海风时湿润。 山谷风 白天：山坡升温快，空气沿坡上升（谷风）。 夜晚：山坡降温快，空气沿坡下沉（山风）。 影响：山谷地区夜晚易形成逆温和霜冻，污染物不易扩散。 城市热岛环流 城市气温高于郊区，城市空气上升，近地面风从郊区吹向城市。 影响：城市上空污染物向郊区扩散，郊区可能再次沉降；规划时应在环流圈外布设工业区。 热力环流的意义 热力环流是大气运动的基本形式，也是形成风、海陆风、山谷风、城市热岛环流等局地环流的直接原因。理解热力环流对城市规划、农业生产（防霜冻）、空气污染防治具有重要指导意义。 五、【课后训练】（每题2分） 从2002年起，杭州在“西湖综合保护工程”的推动下，开始有意识、系统性地进行以西湖为中心、河流为廊道的“通风廊道”建设，并将其作为缓解城市热岛效应的核心策略，廊道内严格控制建筑物高度和密度，并大量增加绿地与水体的面积。研究发现，这一举措使市区的气温、湿度和风环境发生了显著改善，廊道内昼夜温差明显变小。据此完成下面小题。 1．“通风廊道”内昼夜温差明显变小的主要原因是（   ） ①廊道内下垫面比热容增大，白昼增温慢②廊道规划增强了空气流动性，散热更快 ③廊道内大气逆辐射增强，白昼升温加快④水体蒸发与绿地蒸腾旺盛，夜晚吸热多 A．①② B．②④ C．①③ D．③④ 2．杭州“通风廊道”规划实践所应用的地理原理，在以下现象中体现得不明显的是（   ） A．滨海城市主街道设计与海岸线垂直 B．北方山区水果种植在山腰防止冻害 C．岭南民居多建有通风效果极佳的“冷巷” D．新疆吐鲁番农民利用荫房晾制葡萄干 下图为某区域示意图。完成下面小题。 3．正午时，气流上升运动最为显著的地点是（   ） A．甲   B．乙   C．丙   D．丁 4．仅考虑热力环流，下列说法正确的是（   ） A．白天风由丁地吹向丙地   B．夜晚水平气流甲地强于丙地 C．夜晚风由乙地吹向甲地   D．夜晚下沉气流丁地强于乙地 当城市中心气温明显高于郊区时，会形成热岛现象。如图示意某日我国某城市市中心与郊区气温变化。完成下面小题。 5．该日该城市热岛现象最强的时段最可能是（   ） A．8～9时 B．12～14时 C．15～18时 D．20～24时 6．与郊区相比，影响该城市市中心昼夜温差特点的主要因素有（   ） ①大气逆辐射②人口密度③天气状况④海拔高度 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 7．据图可推测该城市热岛现象最显著的季节是（   ） A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 对流层臭氧（O3）是一种主要由城市排放的废气在高温条件下通过光化学反应生成的大气污染物。雅安市地处四川盆地的西部边缘，是盆地平原与高原山地的过渡带。下图示意雅安地区2017—2022年间5月近地面O3浓度日变化。完成下面小题。 8．该地山风转谷风的大致时间及谷风大致风向最可能是（   ） A．0：00偏西风 B．16：00偏东风 C．9：00偏东风 D．22：00偏西风 9．与山风相比，谷风对该地近地面O₃含量升高影响更显著的原因是（   ） ①气温较高 ②风速较大 ③大气更加静稳 ④废气更易累积 A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 10．推测2017—2022年间5月雅安最常见的天气是（   ） A．阴雨 B．晴朗 C．寒潮 D．干旱 六、课后反思 听完本节课你的收获有哪些： 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $