内容正文:
高三地理备考 一轮复习·第Ⅲ版
热力环流与风
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运用示意图,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。
课标要求
本考点属于大气部分的重要考点,热力环流是大气运动的基本原理,小到热岛环流,大到全球性大气环流,都可以用大气热力环流的原理来解释。
虽然热力环流的原理十分简单,但考查的方式可能十分综合,即分析不同时间尺度上的大气环流现象,大尺度的如海陆间的季风,小尺度的如某山间水库内的湖陆风、山谷风等,这需要在扎实掌握热力环流基本原理的基础上,发挥综合思维。
命题探究
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目 录
热力环流
1
大气的水平运动—风
2
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热力环流
1
匠心地理原创课件
热
冷
冷
低压
高压
高压
高压
低压
低压
500hPa
1000hPa
空气受热密度变小,形成上升气流
空气遇冷密度变大,
形成下沉气流
同一水平面上出现气压差异,水平气流由高压流向低压
500hPa
1000hPa
核心知识
热力环流基本原理
匠心地理原创课件
地表冷热不均
空气垂直运动
同一水平面上出现气压差异
空气水平运动
热力环流的根本原因
温差
对流
水平气压差
风
热力环流
核心知识
热力环流基本原理
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500hPa
1000hPa
热
冷
A
B
C
D
H(m)
2.垂直方向随高度增加气压降低,PA>PD,PB>PC
1.同一等压面上气压值相等,PE=PF
E
F
3.综合分析四点气压排序为PB>PA>PD>PC,垂直方向上受冷地区气压差更大,受热地区气压差更小。
4.等压面凸向高处(海拔高)为高压,凹向低处(海拔低)为低压,可形象记忆为“高凸低凹”,近地面与高空等压面凸向相反。
核心知识
等压面的判读与应用
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5.判断陆地与海洋(湖泊)
夏季,等压面下凹者为陆地,上凸者为海洋(湖泊)。冬季等压面下凹者为海洋(湖泊),上凸者为陆地。
6.判断近地面天气状况与气温日较差
等压面下凹,多阴雨天气,日较差较小
等压面上凸,多晴天,日较差较大
核心知识
等压面的判读与应用
500hPa
1000hPa
热
冷
A
B
C
D
H(m)
E
F
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H
1 000hPa
800hPa
700hPa
900hPa
700hPa
800hPa
800hPa
900hPa
900hPa
H
核心知识
等压线
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5400m
500hPa等压面
5500m
5600m
5700m
5800m
5400m
5500m
5600m
5600m
5800m
核心知识
等位势高度线
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下图是某日某时北半球某平原地区500hPa等压面的高度分布图(单位:m)。据此完成1~2题。
1.图中A、B、C三点气压相比较
A.PA>PC>PB
B.PA<PC<PB
C.PC>PB>PA
D.PA=PC=PB
D
图示为500hPa等压面的高度分布图,所以图中都是500hPa等压面,气压值都是一样的。
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2.此时A、B两点近地面的天气特征是
A.A近地面晴朗,B近地面晴朗
B.A近地面阴雨,B近地面阴雨
C.A近地面阴雨,B近地面晴朗
D.A近地面晴朗,B近地面阴雨
D
图示为500hPa等压面的高度分布图,A处等压面向低处凹,B处等压面向高处凸,凸高为高,凸低为低,图中为4000多米,为高空,近地面气压中心相反,所以近地面A处为高压,B处近地面为低压,高压盛行下沉气流,多晴天,低压中心盛行上升气流,多阴雨天气。
下图是某日某时北半球某平原地区500hPa等压面的高度分布图(单位:m)。据此完成1~2题。
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海陆热力性质差异
白天陆地增温快
夜晚陆地降温快
气流上升
气流下沉
近地面气压差
海风
陆风
影响:使滨海地区气温日较差减小,湿度增加
核心知识
热力环流的应用——海(湖)陆风
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地形差异
白天山坡升温快
夜晚山坡降温快
气流上升
气流下沉
近地面气压差
谷风
山风
影响:山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底,使谷底和盆地内形成逆温层,造成大气污染
核心知识
热力环流的应用——山谷风
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夜雨寄北
(唐)李商隐
君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池。
何当共剪西窗烛,却话巴山夜雨时。
思考
为什么巴山地区多夜雨?
夜晚,山坡降温快,谷地降温慢。山坡上空冷却了的空气不断沿坡下沉,抬升了河谷中的暖湿空气,极易形成云雨。
核心知识
热力环流的应用——山谷风
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在冰川谷地中,冰川表面较稳定而下沉的冷却气流沿冰面向冰川前方运动,迫使冰缘地区较暖的空气上升而产生对流交换,形成了由冰川表面向冰缘地带吹送的风。如果冰川足够大,可全天盛行冰川风。
核心知识
热力环流的应用——山谷风
思考:什么条件下可以让山谷风不出现昼夜变化的情况?
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人类生产生活差异
城市释放废热
气流上升
近地面气压差
近地面风吹向城市
热岛效应边界
热岛效应边界
卫星城
大气污染企业
绿化带
绿化带
影响:一般污染较重的工厂布局在气流下沉距离之外,绿化带在下沉气流以内
核心知识
热力环流的应用——城郊热岛效应
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热力环流原理
空气垂直运动
空气水平运动
冷下沉
房屋制暖
太阳能供暖
热气球、孔明灯
地暖
暖气片装在屋内低处
空调装在屋内高处
温室大棚排热
同一水平面上
气压差
防风
风
通风
扩大门窗面积
加大房前屋后温差
扩大绿地、湿地面积
热上升
房间制冷
小结
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汞是一种易挥发的重金属元素,大气汞主要以气态形式存在。南岭周边省区是我国重要的有色金属冶炼企业分布区。在南岭国家森林公园某山顶附近监测得知,该地大气汞含量日变化明显,最高值在午后出现;秋冬季比夏春季大气汞含量高且变幅大。
1.导致该地大气汞含量在午后出现最高值的原因是午后
①对流雨多发 ②谷风环流较强
③植被蒸腾较弱 ④地面蒸发旺盛
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
C
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山谷风是山区昼夜间风向发生反向转变的风系。白天太阳辐射导致山坡上的空气增温强烈,暖空气沿坡面上升,形成谷风;反之,则形成山风。祁连气象站位于祁连山中段的山谷,山谷风环流较为强盛。下图示意2006年8月24日该气象站记录的山谷风风向、风速的变化。据此完成2~3题。
2. 祁连气象站所在地谷风的风向是
A.偏南风 B. 偏东风
C.偏北风 D. 偏西风
C
结合材料中谷风形成原理,可知谷风主要开始于白天中午前后空气增温强烈时段,图中显示11时以后,风向以偏北风为主。
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山谷风是山区昼夜间风向发生反向转变的风系。白天太阳辐射导致山坡上的空气增温强烈,暖空气沿坡面上升,形成谷风;反之,则形成山风。祁连气象站位于祁连山中段的山谷,山谷风环流较为强盛。下图示意2006年8月24日该气象站记录的山谷风风向、风速的变化。据此完成2~3题。
该地白天吹谷风,夜间形成山风。图中显示晚上以偏南风为主,白天以偏北风为主,说明气象站附近南面为高坡,北面为低谷,由此可知山谷呈东西走向,南高北低 。
3. 祁连气象站所处山谷段的大致走向及地形特征是
A. 南北走向,西高东低 B. 东西走向,北高南低
C. 南北走向,东高西低 D. 东西走向,南高北低
D
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图解
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帆船运动是在自然风推动下进行的。青岛市濒临海洋,举办帆船竞赛的条件优越,八月是较佳时段。该市八月盛行风频率较低,风速较小,其帆船运动主要依靠海风。如图示意青岛帆船竞赛区位置及周围区域。据此完成第4题。
4.一般情况下,该帆船竞赛区最强海风多出现在
A.晴天上午 B.晴天午后
C.阴天上午 D.阴天午后
该地位于沿海地区,海风强即海汽温差大,海风多出现在白天,晴天午后由于大气削弱作用弱,白天陆地增温快,气温高,午后达到最高,海气温差大,海风强。
B
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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。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风。下图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。据此完成5~7题。
5.图示中庭院石质地面在增强“穿堂风”中的主要作用是
A.增加地面的平整度,便于通风
B.减少下渗,增强湿度
C.增大房屋前后温差
D.降低夜晚时庭院温度,便于纳凉
C
风增强 ← 气压差增大 ← 温差增大 ← 石质地面比热容小 ← 白天易吸热升温
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D
6.现代民居建筑若想利用穿堂风,以下设计合理的是
A.利用厨房、卫生间作进风口 B.房屋的朝向为东西向
C.减小东西向墙面的长度 D.在前后居室间墙上设窗或门洞
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。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风。下图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。据此完成5~7题。
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南北向温差更大,更易形成穿堂风;增大东西向墙面的长度才能增加南北向的温差;通过前后居室间墙上设窗或门洞,促进风的流动。
北
北回归线以北地区
正午太阳在南
东西向墙面长度
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穿堂风为自然状态下形成的,风频与人体自然频率接近,吹的更舒服。
7.与空调冷风相比大多数人更喜欢穿堂风,主要是因为穿堂风
A.不消耗能源 B.风频与人体自然频率接近
C.风力恒定 D.风向恒定
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。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风。下图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。据此完成5~7题。
B
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“万年冰洞”位于吕梁山脉海拔2000多米的山上,洞穴开口向北,呈肚大口小、垂直分布的“保龄球瓶”状。洞里冰的年龄各不相同,核心部分的冰的形成时间最早可以追溯到距今约300万年以前的第四纪冰期时期,外部、靠近洞口或靠近主流水道的冰,成冰年代比较晚。读冰洞所在的区域示意图,完成8~10题。
8.下图所示冰洞剖面图,其冬季气流运动方向正确的是
根据空气的热力性质可知,冷空气收缩下沉,热空气上升。冬季洞外气温低,冷空气收缩下沉到洞内,热空气被抬升到洞外,同时冬季风从西北方向过来,洞口海拔较高一侧为冷空气下沉。
D
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“万年冰洞”位于吕梁山脉海拔2000多米的山上,洞穴开口向北,呈肚大口小、垂直分布的“保龄球瓶”状。洞里冰的年龄各不相同,核心部分的冰的形成时间最早可以追溯到距今约300万年以前的第四纪冰期时期,外部、靠近洞口或靠近主流水道的冰,成冰年代比较晚。读冰洞所在的区域示意图,完成8~10题。
9.冰洞内冰体夏季不易融化的原因是
A.海拔较高,外部冰川广布
B.垂直洞穴,空气对流旺盛
C.下冷上热,洞内空气稳定
D.洞口向北,受冷空气影响
C
海拔不高,冰川分布于西北、青藏高原的高山上;由于夏季上热下冷,洞内空气温度,出现逆温,对流弱;夏季冷空气少。
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“万年冰洞”位于吕梁山脉海拔2000多米的山上,洞穴开口向北,呈肚大口小、垂直分布的“保龄球瓶”状。洞里冰的年龄各不相同,核心部分的冰的形成时间最早可以追溯到距今约300万年以前的第四纪冰期时期,外部、靠近洞口或靠近主流水道的冰,成冰年代比较晚。读冰洞所在的区域示意图,完成8~10题。
10.以下措施中,不利于冰洞中冰体保持的是
A.增加通风设施 B.搬运冰块进洞
C.控制游客数量 D.保护洞边植被
A
暖空气流入、游客参观都会导致洞内温度升高,从而加速冰体融化。
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大气的水平运动———风
2
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核心知识
风的形成
地表冷热不均
空气垂直运动
同一水平面上出现气压差异
空气水平运动
热力环流的根本原因
温差
对流
水平气压差
风
热力环流
风产生的根本动力是地表冷热不均
风产生的直接动力是同一水平面上的气压差
概念:大气的水平运动就是风
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气压梯度:单位距离间的气压差;
水平气压梯度力:水平面上若存在气压梯度,就产生了促使大气从高压区流向低压区的力,这个力就是气压梯度力,是形成风的直接原因。
热
冷
A
B
C
D
A’
B’
C’
D’
h1
h2
高度
500hPa
1000hPa
h1高度上:PB > PA,风由B吹向A
h2高度上:PD > PC,风由D吹向C
水平气压梯度力
影响风的三种作用力
核心知识
风的形成
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方向:垂直于等压线,由高压指向低压
大小:等压线越密集,气压梯度越大,水平气压梯度力越大
乙
核心知识
风的形成
水平气压梯度力
影响风的三种作用力
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方向:垂直于风向
大小:赤道上为0,纬度越高力越大
意义:改变风向,但不改变风速
乙
北右、南左、赤不偏
500
498
496
494
492
490
北半球高空的风向变化
气压/hPa
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
受力平衡
核心知识
风的形成
地转偏向力
影响风的三种作用力
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方向:始终于风向相反
大小:下垫面越粗糙,起伏越大,摩擦力越大
意义:使得近地面风速减小,风向最终斜穿等压线
1000
999
998
997
996
995
北半球近地面的风向变化
气压/hPa
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
受力平衡
摩擦力
核心知识
风的形成
摩擦力
影响风的三种作用力
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在地球低层大气中,同一地点不同高度上的风并不完全相同。其主要原因是空气在水平运动时所受的摩擦力随高度的增加而减小。这样,在气压梯度力作用下不同高度的风向和风速都会发生变化。读图,回答1~2题。
1.若某地不同高度上的风向、风速投影到同一水平面上,则四幅图中能够表示北半球地表到高空的风向随高度变化而形成的曲线图是
A.①图 B.②图 C.③图 D.④图
A
练一练
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高空
近地面
高压
低压
G
A
v
v
v
G
G
A
A
f
f
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在地球低层大气中,同一地点不同高度上的风并不完全相同。其主要原因是空气在水平运动时所受的摩擦力随高度的增加而减小。这样,在气压梯度力作用下不同高度的风向和风速都会发生变化。读图,回答1~2题。
B
2.在①图中,按地图的一般方向判断,其高空大气高气压可能位于该地的
A.东方 B.南方
C.西方 D.北方
风压定律:北半球高空,背风而立,高压在右,低压在左;北半球近地面,背风而立,高压在右后,低压在左前
练一练
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(2020年7月浙江)在中纬度地区五千至一万米高空盛行着波状的西风气流。我国华北某气象测站放飞探空气球进行大气观测,并记录气球从地面上升到万米高空时与气象测站之间水平漂移距离,下图为多年平均水平漂移距离统计图。完成3~4题。
3.测站在冬季冷锋过境后进行一次放飞气球观测,记录气球从地面上升到万米高空过程中的漂移轨迹。下图最接近此次气球放飞过程的地面投影轨迹是
A
B
C
D
A
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40
(2020年7月浙江)在中纬度地区五千至一万米高空盛行着波状的西风气流。我国华北某气象测站放飞探空气球进行大气观测,并记录气球从地面上升到万米高空时与气象测站之间水平漂移距离,下图为多年平均水平漂移距离统计图。完成3~4题。
A.A B.B C.C D.D
4.符合该测站万米高空冬、夏季气球漂移方向及水平气压场的是
B
练一练
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41
画出水平气压梯度力的方向
根据地转偏向力方向偏转30°~ 45°
低
水平气压梯度力垂直于等压线,高压指向低压(但不一定指向低压中心)
核心知识
风向的判定
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等压线越密集,风速越大
等压线越稀疏,风速越小
甲地风速大于乙地
同一图幅,比例尺越大,风速越大
1000
998
996
甲
乙
0
100米
0
500米
核心知识
风速的判定
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带有风羽的一侧是风的来向(风向)
没有风羽的一侧是风向箭头所指的方向
折线的方位是风的来向(风向)
折线的长短表示风频的大小
核心知识
其他表示风的图例
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(2022全国乙卷)我国一海滨城市背靠丘陵,某日海陆风明显。下图示意当日该市不同高度的风随时间的变化。据此完成1~3题。
1.当日在观测场释放一只氦气球,观测它在1千米高度以下先向北漂,然后逐渐转向西南。释放气球的时间可能为
A.1时 B.7时 C.13时 D.19时
C
练一练
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(2022全国乙卷)我国一海滨城市背靠丘陵,某日海陆风明显。下图示意当日该市不同高度的风随时间的变化。据此完成1~3题。
2.据图推测,陆地大致位于海洋的
A.东北方 B.东南方
C.西南方 D.西北方
D
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(2022全国乙卷)我国一海滨城市背靠丘陵,某日海陆风明显。下图示意当日该市不同高度的风随时间的变化。据此完成1~3题。
3.当日该市所处的气压场的特点是
A.北高南低,梯度大 B.北高南低,梯度小
C.南高北低,梯度大 D.南高北低,梯度小
B
练一练
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(2020·天津卷)读图,回答第4题。
4. 下列城市中,此时风向偏南的是
A. 乌鲁木齐 B. 贵阳 C. 上海 D. 福州
D
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5. 左图中A处等压线的数值可能为
A.1004百帕或1006百帕
B.1006百帕或1008百帕
C. 1008百帕或1010百帕
D. 1004百帕或1008百帕
B
根据等值线的性质,A处等值线的数值等于相邻等值线中的高值或者低值。
下图是亚洲东部某区域两个时刻的等压线图(单位:百帕)。读图,回答5~6题。
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6. 在这段时间内,关于风速变化的叙述,符合图中实际情况的是
台湾岛风速变大
B. 珠江口风速明显变大
C. 长江三角洲地区风速变小
D. 环渤海地区风速明显变小
D
对比两幅图可以看出,环渤海地区的等压线在这段时间内明显变稀疏,因此风速明显变小;其他选项可通过对比等压线的疏密变化来判断。
下图是亚洲东部某区域两个时刻的等压线图(单位:百帕)。读图,回答5~6题。
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核心知识
现实情境中风速的判定
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河西走廊的狭管效应
狭管效应
流体通过狭窄地形时,速度会加大
核心知识
狭管效应
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帆船运动是在自然风推动下进行的。青岛市濒临海洋,举办帆船竞赛的条件优越,八月是较佳时段。该市八月盛行风频率较低,风速较小,其帆船运动主要依靠海风。如图示意青岛帆船竞赛区位置及周围区域。
1.晴天时,该地区出现弱东北风有利于帆船竞赛区海风的发展,主要是由于
A.天空云量较少
B.地形阻挡加剧海陆温差
C.下垫面摩擦力小
D.东北风与海风正向叠加
B
有利于海风发展 ← 海陆温差加大 ← 陆地更热 ← 焚风效应
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在冰川覆盖的地区,冰川表面较稳定而下沉的冷却气流沿冰面向冰川前方运动,迫使冰缘区较暖的空气上升而产生对流交换,形成由冰川表面向冰缘地带吹送的风,称作冰川风。珠穆朗玛峰北侧海拔5300-7000米为冰雪表面,昼夜盛行下山风,风力强劲,阵风为7~8级(7~8级风风速为13.9~20.7米/秒)。据此完成2~4题。
2. 与冰川风形成原理相同的是
A.东北信风
B.盛行西风
C.东亚西北季风
D.太行山东坡的干热风
冰川风是由于冰川的热力作用形成的,其形成类似于热力环流。东亚西北季风受海陆热力性质差异影响形成,东北信风、盛行西风是动力作用形成的,太行山东坡的干热风是由于大气干燥而形成的一种气温高、湿度小的小尺度风。
C
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3.珠穆朗玛峰北侧冰川风势力强的主要原因是
A. 冰雪覆盖面积大
B. 坡度和落差均大
C. 人类活动影响小
D. 冰雪厚度大
A
珠穆朗玛峰北侧冰雪覆盖面积大,热力性质差异明显,故风力强劲
在冰川覆盖的地区,冰川表面较稳定而下沉的冷却气流沿冰面向冰川前方运动,迫使冰缘区较暖的空气上升而产生对流交换,形成由冰川表面向冰缘地带吹送的风,称作冰川风。珠穆朗玛峰北侧海拔5300-7000米为冰雪表面,昼夜盛行下山风,风力强劲,阵风为7~8级(7~8级风风速为13.9~20.7米/秒)。据此完成2~4题。
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4. 推断风力最强的时段为当地时间
A . 0—4时
B. 6—10时
C. 14—18时
D. 19—23时
C
冰川表面与冰缘地区温差最大时冰川风最强,当地午后气温最高,温差最大。
在冰川覆盖的地区,冰川表面较稳定而下沉的冷却气流沿冰面向冰川前方运动,迫使冰缘区较暖的空气上升而产生对流交换,形成由冰川表面向冰缘地带吹送的风,称作冰川风。珠穆朗玛峰北侧海拔5300-7000米为冰雪表面,昼夜盛行下山风,风力强劲,阵风为7~8级(7~8级风风速为13.9~20.7米/秒)。据此完成2~4题。
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风与日常生产生活的联系
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1.下列建筑布局中,适合居住片区Ⅱ的是
B
(2020·全国卷1)为获得冬季防风、夏季通风的效果,我国东北平原的某城市对一居住区进行了相应的建筑布局规划,规划建筑物为高层(7层以上)和多层(7层或以下)。下图示意在该居住区内规划的两个居住片区、道路、出入口及当地盛行风向读图,回答1~3题。
A.① B.② C.③ D.④
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建筑的目标是冬季防风,夏季通风,根据风频玫瑰图,该地冬季吹东北季风,夏季吹西南季风,也就是建筑要挡住东北季风,西南季风可以畅通流进来,那么只有横向错列排布符合要求。
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2.相对居住片区Ⅱ,居住片区Ⅰ的建筑布局宜
①建筑密度大 ②建筑密度小
③以高层建筑为主 ④以多层建筑为主
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
A
(2020·全国卷1)为获得冬季防风、夏季通风的效果,我国东北平原的某城市对一居住区进行了相应的建筑布局规划,规划建筑物为高层(7层以上)和多层(7层或以下)。下图示意在该居住区内规划的两个居住片区、道路、出入口及当地盛行风向读图,回答1~3题。
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片区1位于东北部,需要可以阻挡冬季风,片区Ⅱ位于西南部,需要能让夏季风吹进来,高大且密集的房屋阻挡风作用更明显,低矮且稀疏的建筑有利于通风,所以片区Ⅱ宜高大且密集,才有利于阻挡冬季风。
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3.该居住区出入口的设计主要是为了避开
A.春季盛行风 B.夏季盛行风
C.秋季盛行风 D.冬季盛行风
材料已经明确说明为了冬季防风,夏季通风,出口位于南部和西部,可以避开东北季风,同时有利于夏季风的进入。
D
(2020·全国卷1)为获得冬季防风、夏季通风的效果,我国东北平原的某城市对一居住区进行了相应的建筑布局规划,规划建筑物为高层(7层以上)和多层(7层或以下)。下图示意在该居住区内规划的两个居住片区、道路、出入口及当地盛行风向读图,回答1~3题。
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城市风道,又称为城市通风廊道。下图为北京市未来规划的6条城市风道。读图,回答4~5题。
4.北京城市风道建设的主要目的是
A.缓解交通拥堵
B.分散城市职能
C.缓解雾霾天气
D.合理利用土地
C
城市通风廊道对缓解交通拥堵、分散城市职能、土地利用关联度不大。
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5.与城市风道设计相关度较低的因素是
A.盛行风向
B.建筑物高度
C.城郊热岛环流
D.人口密度
D
城市通风廊道要保持与风向一致,利于通风,所以要考虑盛行风向,热岛效应也会影响城市风,建筑物高度会影响风速,都需要考虑,人口密度与城市通风廊道相关度低。
城市风道,又称为城市通风廊道。下图为北京市未来规划的6条城市风道。读图,回答4~5题。
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(2024年·湖北卷)科研小组利用多套测风系统,观测记录了敦煌绿洲边缘某年沙漠风和绿洲风的风速、风向与频次,并对表层沙粒采样分析。结果发现,当地冬季白天以沙漠风为主,晚上沙漠风和绿洲风频次相当;自沙漠向绿洲方向风速呈减小趋势,绿洲风风速衰减幅度比沙漠风小。如图示意采样点及其沙粒分选系数。据此完成6~7题。
6.关于当地冬季昼夜主要风向成因的说法,合理的是
A.冬季白天,绿洲“冷岛效应”显著
B.冬季白天,绿洲“热岛效应”显著
C.冬季夜晚,绿洲“冷岛效应”显著
D.冬季夜晚,绿洲“热岛效应”显著
B
材料中“当地冬季白天以沙漠风为主”说明绿洲和沙漠之间形成了热力环流,且吹的是沙漠风,具体如图所示冬季白天绿洲热、沙漠冷,绿洲的“热岛效应”显著
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(2024年·湖北卷)科研小组利用多套测风系统,观测记录了敦煌绿洲边缘某年沙漠风和绿洲风的风速、风向与频次,并对表层沙粒采样分析。结果发现,当地冬季白天以沙漠风为主,晚上沙漠风和绿洲风频次相当;自沙漠向绿洲方向风速呈减小趋势,绿洲风风速衰减幅度比沙漠风小。如图示意采样点及其沙粒分选系数。据此完成6~7题。
7.绿洲风对当地绿洲生态环境改善明显,是因为绿洲风有利于
A.降低绿洲居住区噪声污染
B.给绿洲地区带来丰富的降水
C.沙物质从绿洲运移回沙漠
D.增加绿洲地区阳光照射强度
C
绿洲风与噪声污染之间关系很小;绿洲风能够把绿洲的湿润空气带到过渡区,使过渡区生态变好,但不会给绿洲带来丰富的降水;绿洲风能够把沙物质从绿洲运移回沙漠减少了沙漠对绿洲的侵蚀,对绿洲生态环境的改善作用较明显;绿洲风对增加绿洲地区阳光照射强度作用不大。
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(2024年·湖南卷)2019年9月17-18日西藏林芝地区出现了两次强降雨。研究表明,深入谷地的季风为该地降雨提供了充足的水汽,山谷风影响了降雨的时空变化,使降雨呈现明显的时段特征。如图示意两次强降雨时距地面10米处的风向与风速。据此完成8~9题。
8.第一次和第二次强降雨可能出现的时段分别为
A.17日00:00-01:00 18日12:00-13:00
B.17日07:00-08:00 18日12:00-13:00
C.17日22:00-23:00 18日01:00-02:00
D.17日13:00-14:00 18日00:00-01:00
9.两次强隆雨时谷地风速差异显著,主要原因是
A.地形阻挡 B.东南风影响
C.气温变化 D.摩擦力作用
D
C
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8.D 材料“山谷风影响了降雨的时空变化,使降雨呈现明显的时段特征”,说明该地的降水主要受山谷风的影响,由第一次强降雨图中的风向可知,此时盛行谷风,为白天;由第二次强降雨图中的风向可知,此时山坡下沉气流显著,为夜晚的山风。
9.C 9月份时深入该谷地的季风应为西南季风,受该山谷走势影响,季风进入谷地后转为东南风。由图分析可知,第一次强降雨时盛行谷风,即东南风,此时与深入谷地的东南风叠加,风力增强;第二次强降雨时盛行山风即偏北风,与深入谷地的东南风风向相对,导致风力减弱。谷地内受季风影响的东南风在两次强降雨过程中没有发生太大变化,主要受山谷风的叠加和削弱作用导致了两次强降雨时风速的变化,而山谷风的成因与热力环流相关,即与谷地内的气温变化有关。
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3.3 热力环流与风
课标要求
· 运用示意图,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。
【命题探究】
本考点属于大气部分的重要考点,热力环流是大气运动的基本原理,小到热岛环流,大到全球性大气环流,都可以用大气热力环流的原理来解释。
虽然热力环流的原理十分简单,但考察的方式可能十分综合,即分析不同时间尺度上的大气环流现象,大尺度的如海陆间的季风,小尺度的如某山间水库内的湖陆风、山谷风等,这需要在扎实掌握热力环流基本原理的基础上,发挥综合思维。
【目录】
1.热力环流 2.大气的水平运动—风
【基础知识】
1.热力环流
(1)基本原理:同一水平面上出现 差异,水平气流由 压流向 压。
(2) 热力环流的根本原因:
(3)等压面的判读与应用:
①同一等压面上气压值 ,PE=PF
②垂直方向随高度增加气压 ,PA>PD,PB>PC
③综合分析四点气压排序为PB>PA>PD>PC,垂直方向上受冷地区气压差更 ,受热地区气压差更 。
④等压面凸向高处(海拔高)为 压,凹向低处(海拔低)为 压,可形象记忆为“高凸低凹”,近地面与高空等压面凸向 。
⑤判断陆地与海洋(湖泊):夏季,等压面下凹者为 ,上凸者为 ( )。冬季等压面下凹者为 ( ),上凸者为 。
⑥判断近地面天气状况与气温日较差:等压面 ,多阴雨天气,日较差较 ;等压面 ,多晴天,日较差较 。
等压线
等位势高度线
【典例1】下图是某日某时北半球某平原地区500hPa等压面的高度分布图(单位:m)。据此完成1~2题。
1.图中A、B、C三点气压相比较
A.PA>PC>PB B.PA<PC<PB
C.PC>PB>PA D.PA=PC=PB
2.此时A、B两点近地面的天气特征是
A.A近地面晴朗,B近地面晴朗 B.A近地面阴雨,B近地面阴雨
C.A近地面阴雨,B近地面晴朗 D.A近地面晴朗,B近地面阴雨
(4)热力环流的应用
形成原因:海陆热力性质差异
①海(湖)陆风
白天陆地升温 ,近地面形成 压,海洋升温 ,形成 压,风从海洋吹向陆地,形成 。
夜晚陆地降温 ,近地面形成 压,海洋降温 ,形成 压,风从陆地吹向海洋,形成 。
影响:使滨海地区气温日较差 ,湿度 。
山
谷
风
影响
山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底,使谷底和盆地内形成 层,造成大气污染。
【思考1】为什么巴山地区多夜雨?
夜晚,山坡降温快,谷地降温慢。山坡上空冷却了的空气不断沿坡下沉,抬升了河谷中的暖湿空气,极易形成云雨。
【思考2】什么条件下可以让山谷风不出现昼夜变化的情况?
在冰川谷地中,冰川表面较稳定而下沉的冷却气流沿冰面向冰川前方运动,迫使冰缘地区较暖的空气上升而产生对流交换,形成了由冰川表面向冰缘地带吹送的风。如果冰川足够大,可全天盛行冰川风。
城
市
风
影响
一般污染较重的工厂布局在气流下沉距离之外,绿化带在下沉气流以内。
【小结】
【典例2】汞是一种易挥发的重金属元素,大气汞主要以气态形式存在。南岭周边省区是我国重要的有色金属冶炼企业分布区。在南岭国家森林公园某山顶附近监测得知,该地大气汞含量日变化明显,最高值在午后出现;秋冬季比夏春季大气汞含量高且变幅大。
1.导致该地大气汞含量在午后出现最高值的原因是午后( )
①对流雨多发 ②谷风环流较强 ③植被蒸腾较弱 ④地面蒸发旺盛
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
山谷风是山区昼夜间风向发生反向转变的风系。白天太阳辐射导致山坡上的空气增温强烈,暖空气沿坡面上升,形成谷风;反之,则形成山风。祁连气象站位于祁连山中段的山谷,山谷风环流较为强盛。下图示意2006年8月24日该气象站记录的山谷风风向、风速的变化。据此完成2-3题。
2.祁连气象站所在地谷风的风向是( )
A.偏南风 B. 偏东风 C.偏北风 D. 偏西风
3.祁连气象站所处山谷段的大致走向及地形特征是( )
A. 南北走向,西高东低 B. 东西走向,北高南低
C. 南北走向,东高西低 D. 东西走向,南高北低
【练习题】
帆船运动是在自然风推动下进行的。青岛市濒临海洋,举办帆船竞赛的条件优越,八月是较佳时段。该市八月盛行风频率较低,风速较小,其帆船运动主要依靠海风。如图示意青岛帆船竞赛区位置及周围区域。据此完成第4题。
4.一般情况下,该帆船竞赛区最强海风多出现在( )
A.晴天上午 B.晴天午后
C.阴天上午 D.阴天午后
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。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风。下图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。据此完成5-7题。
5.图示中庭院石质地面在增强“穿堂风”中的主要作用是( )
A.增加地面的平整度,便于通风 B.减少下渗,增强湿度
C.增大房屋前后温差 D.降低夜晚时庭院温度,便于纳凉
6.现代民居建筑若想利用穿堂风,以下设计合理的是( )
A.利用厨房、卫生间作进风口 B.房屋的朝向为东西向
C.减小东西向墙面的长度 D.在前后居室间墙上设窗或门洞
7.与空调冷风相比大多数人更喜欢穿堂风,主要是因为穿堂风( )
A.不消耗能源 B.风频与人体自然频率接近
C.风力恒定 D.风向恒定
“万年冰洞”位于吕梁山脉海拔2000多米的山上,洞穴开口向北,呈肚大口小、垂直分布的“保龄球瓶”状。洞里冰的年龄各不相同,核心部分的冰的形成时间最早可以追溯到距今约300万年以前的第四纪冰期时期,外部、靠近洞口或靠近主流水道的冰,成冰年代比较晚。读冰洞所在的区域示意图,完成8-10题。
8.下图所示冰洞剖面图,其冬季气流运动方向正确的是( )
9.冰洞内冰体夏季不易融化的原因是( )
A.海拔较高,外部冰川广布
B.垂直洞穴,空气对流旺盛
C.下冷上热,洞内空气稳定
D.洞口向北,受冷空气影响
10.以下措施中,不利于冰洞中冰体保持的是( )
A.增加通风设施 B.搬运冰块进洞
C.控制游客数量 D.保护洞边植被
2.大气的水平运动—风
(1)风的形成
①概念:大气的 运动就是风。
A.风产生的根本动力是 。
B.风产生的直接动力是 。
②影响风的三种作用力
A.水平气压梯度力
气压梯度:单位距离间的 ;
水平气压梯度力:水平面上若存在气压梯度,就产生了促使大气从
压区流向 压区的力,这个力就是气压梯度力,是形成风的 原因。
h1高度上:PB > PA,风由 吹向
h2高度上:PD > PC,风由 吹向
a.方向: 于等压线,由 压指向 。
b.大小:等压线越 ,气压梯度越大,水平气压梯度力越 。
B.地转偏向力
a.方向: 于风向。
b.大小:赤道上为0,纬度越高力越 。(北右、南左、赤不偏)
c.意义:改变风 ,但不改变风 。
C.摩擦力
a.方向:始终与风向 。
b.大小:下垫面越粗糙,起伏越大,摩擦力越 。
c.意义:使得近地面风速 ,风向最终 等压线。
【典例3】在地球低层大气中,同一地点不同高度上的风并不完全相同。其主要原因是空气在水平运动时所受的摩擦力随高度的增加而减小。这样,在气压梯度力作用下不同高度的风向和风速都会发生变化。读图,回答1-2题。
1.若某地不同高度上的风向、风速投影到同一水平面上,则四幅图中能够表示北半球地表到高空的风向随高度变化而形成的曲线图是
A.①图 B.②图 C.③图 D.④图
2.在①图中,按地图的一般方向判断,其高空大气高气压可能位于该地的
A.东方 B.南方 C.西方 D.北方
(2020年7月浙江)在中纬度地区五千至一万米高空盛行着波状的西风气流。我国华北某气象测站放飞探空气球进行大气观测,并记录气球从地面上升到万米高空时与气象测站之间水平漂移距离,下图为多年平均水平漂移距离统计图。完成3~4题。
3.测站在冬季冷锋过境后进行一次放飞气球观测,记录气球从地面上升到万米高空过程中的漂移轨迹。下图最接近此次气球放飞过程的地面投影轨迹是
4.符合该测站万米高空冬、夏季气球漂移方向及水平气压场的是
A.A B.B C.C D.D
(2)风的判定
①风向的判定
水平气压梯度力 等压线,高压指向低压(但不一定指向低压中心)。
A.画出水平气压梯度力的方向
B.根据地转偏向力方向偏转30°- 45°
②风速的判定
等压线越密集,风速越 ;
等压线越稀疏,风速越 。
A.甲地风速大于乙地
B.同一图幅,比例尺越大,风速越大
【知识补充】其他表示风的图例
带有风羽的一侧是风的来向(风向)
没有风羽的一侧是风向箭头所指的方向
折线的方位是风的来向(风向)
折线的长短表示风频的大小
【典例4】我国一海滨城市背靠丘陵,某日海陆风明显。下图示意当日该市不同高度的风随时间的变化。据此完成1~3题。
1.当日在观测场释放一只氦气球,观测它在1千米高度以下先向北漂,然后转向西南。释放气球的时间可能为
A.1时 B.7时 C.13时 D.19时
2.据图推测,陆地大致位于海洋的
A.东北方 B.东南方 C.西南方 D.西北方
3.当日该市所处的气压场的特点是
A.北高南低,梯度大 B.北高南低,梯度小 C.南高北低,梯度大 D.南高北低,梯度小
读图,回答第4题。
4. 下列城市中,此时风向偏南的是
A. 乌鲁木齐 B. 贵阳 C. 上海 D. 福州
下图是亚洲东部某区域两个时刻的等压线图(单位:百帕)。读右图,回答5~6题。
5.左图中A处等压线的数值可能为( )
A.1004百帕或1006百帕 B.1006百帕或1008百帕 C.1008百帕或1010百帕 D.1004百帕或1008百帕
6.在这段时间内,关于风速变化的叙述,符合图中实际情况的是( )
A.台湾岛风速变大 B.珠江口风速明显变大
C.长江三角洲地区风速变小 D.环渤海地区风速明显变小
③现实情境中风速的判定
④狭管效应:流体通过狭窄地形时,速度会 。
【典例5】帆船运动是在自然风推动下进行的。青岛市濒临海洋,举办帆船竞赛的条件优越,八月是较佳时段,该市八月盛行风频率较低,风速较小,其帆船运动主要依靠海风。如图示意青岛帆船竞赛区位置及周围区域。
1.晴天时,该地区出现弱东北风有利于帆船竞赛区海风的发展,主要是由于
A.天空云量较少
B.地形阻挡加剧海陆温差
C.下垫面摩擦力小
D.东北风与海风正向叠加
在冰川覆盖的地区,冰川表面较稳定而下沉的冷却气流沿冰面向冰川前方运动,迫使冰缘区较暖的空气上升而产生对流交换,形成由冰川表面向冰缘地带吹送的风,称作冰川风。珠穆朗玛峰北侧海拔5300-7000米为冰雪表面,昼夜盛行下山风,风力强劲,阵风为7~8级(7~8级风风速为13.9~20.7米/秒)。据此完成2~4题。
2. 与冰川风形成原理相同的是
A.东北信风
B.盛行西风
C.东亚西北季风
D.太行山东坡的干热风
3.珠穆朗玛峰北侧冰川风势力强的主要原因是
A. 冰雪覆盖面积大
B. 坡度和落差均大
C. 人类活动影响小
D. 冰雪厚度大
4. 推断风力最强的时段为当地时间
A . 0—4时
B. 6—10时
C. 14—18时
D. 19—23时
⑤风与日常生产生活的联系
【练一练】
(2020·全国卷1)为获得冬季防风、夏季通风的效果,我国东北平原的某城市对一居住区进行了相应的建筑布局规划,规划建筑物为高层(7层以上)和多层(7层或以下)。下图示意在该居住区内规划的两个居住片区、道路、出入口及当地盛行风向读图,回答1~3题。
1.下列建筑布局中,适合居住片区Ⅱ的是
A.① B.② C.③ D.④
2.相对居住片区Ⅱ,居住片区Ⅰ的建筑布局宜
①建筑密度大 ②建筑密度小
③以高层建筑为主 ④以多层建筑为主
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
3.该居住区出入口的设计主要是为了避开
A.春季盛行风 B.夏季盛行风
C.秋季盛行风 D.冬季盛行风
城市风道,又称为城市通风廊道。下图为北京市未来规划的6条城市风道。读图,回答4~5题。
4.北京城市风道建设的主要目的是
A.缓解交通拥堵 B.分散城市职能 C.缓解雾霾天气 D.合理利用土地
5.与城市风道设计相关度较低的因素是
A.盛行风向 B.建筑物高度 C.城郊热岛环流 D.人口密度
(2024年·湖北卷)科研小组利用多套测风系统,观测记录了敦煌绿洲边缘某年沙漠风和绿洲风的风速、风向与频次,并对表层沙粒采样分析。结果发现,当地冬季白天以沙漠风为主,晚上沙漠风和绿洲风频次相当;自沙漠向绿洲方向风速呈减小趋势,绿洲风风速衰减幅度比沙漠风小。如图示意采样点及其沙粒分选系数。据此完成6~7题。
6.关于当地冬季昼夜主要风向成因的说法,合理的是
A.冬季白天,绿洲“冷岛效应”显著
B.冬季白天,绿洲“热岛效应”显著
C.冬季夜晚,绿洲“冷岛效应”显著
D.冬季夜晚,绿洲“热岛效应”显著
7.绿洲风对当地绿洲生态环境改善明显,是因为绿洲风有利于
A.降低绿洲居住区噪声污染
B.给绿洲地区带来丰富的降水
C.沙物质从绿洲运移回沙漠
D.增加绿洲地区阳光照射强度
(2024年·湖南卷)2019年9月17-18日西藏林芝地区出现了两次强降雨。研究表明,深入谷地的季风为该地降雨提供了充足的水汽,山谷风影响了降雨的时空变化,使降雨呈现明显的时段特征。如图示意两次强降雨时距地面10米处的风向与风速。据此完成8~9题。
8.第一次和第二次强降雨可能出现的时段分别为
A.17日00:00-01:00 18日12:00-13:00
B.17日07:00-08:00 18日12:00-13:00
C.17日22:00-23:00 18日01:00-02:00
D.17日13:00-14:00 18日00:00-01:00
9.两次强隆雨时谷地风速差异显著,主要原因是
A.地形阻挡 B.东南风影响
C.气温变化 D.摩擦力作用
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