内容正文:
第一部分 自然地理
第三章 地球上的大气
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第12讲 热力环流与风
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课程标准
运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象。
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基础自测
一、热力环流
1.成因:地面①___________。
冷热不均
2.形成过程
(1)过程:地面冷热不均→空气②_________运动(上升或下沉)→同一水平面存在③
__________→空气④_________运动(从高压流向低压)。
水平
气压差
垂直
提示
空气的垂直运动强度与冷热差异有关;水平运动强度与同一水平面的气压差异有关。
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(2)图解热力环流形成过程
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二、风
1.风的成因
(1)直接原因:⑤______________________。
(2)根本原因:⑥_______________________。
地面冷热不均
水平气压梯度力
2.风的形成过程
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提示
热力环流与风的关系
(1)热力环流的成因是地面冷热不均,这一点也是风形成的根本原因。
(2)风是热力环流的局部组成。热力环流包括垂直运动和水平运动环节,而风仅指大气
的水平运动。
(3)热力环流各环节与风的关系
a.初始阶段:同一水平面气压均匀,空气静止,无风。
b.垂直运动发生阶段:垂直方向气压变动,铺垫水平方向的气压差异。
c.同一水平面形成气压差是风出现的“前提”。
d.水平运动:空气的水平运动即为“风”。
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3.风向
类型 高空风 近地面风
受力 水平气压梯度力和⑧ 水平气压梯度力、地转偏向力和⑨
风向 与等压线⑩ 与等压线之间成一
(风向与等压线斜交)
北半球
图示
地转偏向力
摩擦力
平行
夹角
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南半球
图示
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名师点睛
近地面摩擦力越大,风向与等压线之间的夹角越大;反之,夹角越小。
提示
a.地转偏向力:与风向垂直;北半球向右偏,南半球向左偏;只改变风向,不改变风速。b.摩
擦力:方向与风向相反;既改变风向,也减小风速。
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知识拓展
风带的高空/近地面风向
风带 半球 高空风 近地面风
低纬信风带 北半球 西南风 东北信风
南半球 西北风 东南信风
中纬西风带 北半球 西风 西南风
南半球 西风 西北风
高纬极地东风带 北半球 西南风 东北风
南半球 西北风 东南风
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重难突破
重点攻坚 热力环流及其应用分析
1.热力环流图中的重要规律
(1)垂直方向上,海拔越高,空气密度越小,气压越低。
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(2)等压面上凸为高压,下凹为低压;同一垂直方向,近地面与高空气压类型相反。
名师点睛
①据此可判断下垫面的性质:如夏季,近地面等压面下凹处为陆地,上凸处为海洋(湖泊);
②在相同高度范围内,气压差大的区域(图中相同高差的AB与CD,CD间气压差大于
AB),其近地面为高压、高空为低压。
(3)近地面气温高(形成低压),气流上升,多阴雨天气,气温日较差小。
提示
高压、低压是相对同一水平面气压状况而言的。
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2.常见的热力环流形式
(1)海陆风
影响:使滨海地区气温日较差减小,降水增多。
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提示
在分析滨海地区风向时,要考虑大尺度背景风的影响。规律为“同向叠加、反向削
弱、昼夜转换”。
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影响:在山谷和盆地地区,常因夜间的山风吹向谷底,在谷底和盆地内形成逆温层,阻碍
空气的垂直运动,易造成大气污染。
(2)山谷风
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提示
①一般午后14时,谷风最强;日出前后气温最低,山风最强。②在有冰川风存在的区域,
冰川风可能加强山风的势力、延长山风的时间,对谷风的影响相反。
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应用:一般将绿化带布局在气流下沉处或下沉距离以内,将卫星城或污染较重的工业企
业布局在气流下沉距离之外。城市风、郊区风的风向没有昼夜变化,近地面都是从郊
区吹向市区。
(3)城市热岛环流
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知识拓展
城市热岛
(1)成因:①人类活动密集,生产、生活释放热量多;②建筑高大密集,通风性差,不易散热;
③下垫面硬化多,绿化少,吸热快。
(2)缓解措施:①增加城市植被、水域覆盖面积;②合理规划,降低城市人口密度、建筑
物密度;③调整产业结构;④通过多种途径减少人类活动排放的废热,如提高能源利用
率、使用清洁能源等;⑤建设城市通风廊道;⑥发展生态屋面,提倡绿色出行。
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提示
城市热岛强度 指城市与郊区的温度差,常用来表示热岛效应的强弱,夜晚强于白天,
秋冬季强于夏季。
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3.热力环流在生活中的应用
(1)建筑物中的“穿堂风”
利用石质地面和林地的比热容不同,增大屋前屋后的温差,加大气压差,形成穿堂风,以增强通风效果。
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(2)岭南传统村落的“梳式布局”(村前或村后有池塘):
村前的池塘在夏季形成冷源。白天,池塘温度较低,而周围建筑和地面温度较高,形成热
力环流,冷空气从池塘流向建筑,热空气从建筑流向池塘,起到降温的作用。
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(3)冷巷
冷巷通常高墙窄巷,受太阳照射面积小、时间短,温度相对较低。而冷巷两侧的建筑院
落等区域,由于接受阳光照射较多,温度较高。冷巷内冷空气下沉,两侧建筑院落的热空
气上升,从而使冷巷内的冷空气不断补充到建筑院落,起到降温的作用。
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典例1 (海陆风) (2022全国乙,9—11,12分)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。据此完成下面三题。
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(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飘,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
(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
C
D.西北方
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(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
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思路指引
①抓区域→我国海滨城市+背靠丘陵。
②抓现象→某日海陆风明显→该地该日所处大范围气压场相对静稳。
③抓图示信息→当日不同高度风力、风向随时间的变化→特别关注垂直方向上风向
的转变。
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解析
(1)由题干可知在1千米高度下气球先向北飘,说明气球所处高度盛行南风;然后逐渐转
向西南,说明其风向后变化为东北风,故依据图示风向可判断释放气球的时间可能为13
时。
易混易错
气球飘移的方向与风向相反;风矢符号表示风向和风力,表示风力大小的风羽在尾端。
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(2)
(3)
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变式1 (山谷风) [2022湖南,19(1),4分]阅读图文材料,完成下题。
某研究小组调查发现,在金沙江部分干热河谷的缓坡上发育着一定厚度的黄土状物质,
其下部及附近谷底广布古堰塞湖沉积物(下图)。在冬春季,常见谷风裹挟着尘土从谷
底吹向谷坡。即将建成的白鹤滩水电站位于金沙江下游。
分析金沙江干热河谷段冬春季谷风势力强的原因。
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答案
该地河谷受季风干扰小;山高谷深,相对高差大;冬春季晴天多,太阳辐射强,加之植被稀
少,山坡与河谷上方同高度的大气温差大。
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解析
山谷风属于热力环流,是山坡与山谷上方同高度大气存在温差所致,其势力强弱也与温
差大小密切相关。金沙江干热河谷地区,山高谷深,相对高差大,使该地山坡与山谷上方
同高度大气温差较大,谷风强大;与夏秋季相比,该地冬春季降水少,晴朗天气多,加之植
被稀少,山坡与山谷上方同高度大气温差更大,谷风势力更强;加上地势阻挡,冬春季该
地受冬季风影响小,对谷风影响小,而夏秋季该地受夏季风影响较大,对谷风影响较大,
也导致冬春季谷风比夏秋季强。
名师点睛
注意题干设问的时间为冬春季,围绕冬春季与夏秋季的特征差异进行对比分析。
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读图绘图 风向、风速的判读
1.风向判读技巧
(1)风向的表示方法
风向是指风的来向,常用以下方法表示。
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(2)等压线图中风向的判定方法
①首先,在等压线图中,画出水平气压梯度力。
②在确定南、北半球后,沿水平气压梯度力的方向向右(北半球)或左(南半球)偏转30°~
45°(近地面风向可依此角度偏转,若为高空,则偏转90°),画出实线箭头,即为经过该点的
风向。
③如下图所示(以北半球气压场为例):
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2.风速大小的分析与描述
(1)等压线图中风速的判定
同一等压线图中,等压线密集,风速大;等压线稀疏,风速小,如下图中甲处风速大于乙
处。
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(2)影响风速的因素及答题术语总结
影响因素 常用术语
水平气
压梯度
力大小 冬季南北温差大,水平气压梯度力大,风速大;等压线密
集,水平气压梯度力大,风速大;等压线稀疏,水平气压梯
度力小,风速小
距风源
地远近 距离亚洲高压(冬季风源地)近,风速大
摩擦力
大小 平原、高原地面平坦开阔,阻挡作用弱,风速大;海面开
阔,风速大
植被多少 冬季地表植被少,风速大;干旱地区植被稀疏,风速大
地形因素 山谷口,有狭管效应,风速大;地形(河谷)延伸方向与盛行
风向基本一致,风速大
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典例2 (风向、风力判读) (2025河北,10,3分)2025年4月中旬,我国部分地区经历
了一次大风天气过程。如图示意期间某日14时的锋线位置和部分气象站点风级、风
向。据此完成下题。
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图示时刻,我国华北地区 ( )
A.风力南部强于北部
B.海平面气压东部高于西部
C.风向以东北风为主
D.海平面等压线接近南北向
D
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思路指引
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解析
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变式2 (等压线图中的风向判读) (2024甘肃,9,3分)2024年4月中旬,常年炎热干燥
的波斯湾附近出现多个雷暴雨团,形成暴雨带,迪拜24小时内降水量超过160毫米,约为
多年平均降水量的2倍。此类极端天气过程的形成与中纬度西风带的南移波动有关。
下图示意暴雨时该区域500百帕高度气压分布。据此完成下题。
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图中甲处500百帕高度的风向为 ( )
A.西北风 B.东南风 C.东北风 D.西南风
A
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解析
500百帕高度属于高空。图示甲处500百帕高度等压线呈西北—东南走向,北偏东部气
压低,南偏西部气压高。按高空风向的画法,水平气压梯度力由高压指向低压,在北半球
受地转偏向力影响向右偏转,得到与等压线平行的风向,为西北风。故选A。
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