内容正文:
第10讲 热力环流和风
训练1 热力环流及原理应用
1.C 2.C [解析] 第1题,湿度反映水汽含量,与气压年内变化的直接关联较弱,气压变化的核心驱动力是气温,而非湿度,A错误。风向是气压差异的结果(空气由高压区流向低压区),并非导致气压变化的主要因素,B错误。气温年内变化会引起空气垂直运动(气温高→空气膨胀上升→近地面低压;气温低→空气收缩下沉→近地面高压),与气压年内变化的相关度最高,C正确。风速由气压差异决定,气压差越大,风速越快,是气压变化的结果,而非主要影响因素,D错误。第2题,气候是气压、气温等要素的长期平均状况,“气候特征导致气压差异”属于逻辑倒置,A错误。气压随海拔升高而降低,海口海拔(14.1米)低于武汉(23.6米),理论上海口气压应更高,但实际武汉气压更高,说明海拔不是主导因素,B错误。海口纬度更低,全年平均气温更高,根据热力原理,气温高→空气膨胀上升→近地面气压低;武汉纬度较高,平均气温较低→空气收缩下沉→近地面气压高。纬度导致的气温差异是气压差异的主导因素,C正确。海口水域面积大,但水域的热力调节具有季节性(夏季降温,冬季增温),无法解释“武汉观测站各月平均气压均高于海口观测站”的全年性差异,D错误。
3.B 4.C [解析] 第3题,由材料可知,城市热岛效应是指城市中心气温明显高于周围郊区的现象。夫子庙位于南京市中心区,浦口位于郊区,图中两地在9—10时的气温差值最小,说明热岛效应强度最弱,B正确。第4题,热岛效应会使市区空气上升,对流运动增强,从而增加降雨概率,C正确;热岛效应使市区气温升高,在冬季可能会减少居民取暖支出,但这并不是热岛效应对南京市区的确定性影响,且取暖支出的多少还受到其他因素如能源价格、居民习惯等的影响,A错;热岛效应与水资源的供应没有直接关系,水资源的供应主要与降水、水资源管理等因素有关,B错;寒潮是冷空气活动,热岛效应不会降低寒潮概率,D错。
5.D 6.B [解析] 第5题,读图可知,此时西侧的气流上升,东侧的气流下沉,由此推测,西侧的山坡气压低,气温高,东侧的山坡气压高,气温低。此时是秋分日,太阳直射点位于赤道,全球日出正东,日落正西,可以推测此时最接近地方时19:00,日落后1小时,西侧受日照较多,还未转化为山风,而东侧此时已经转化为山风,D符合题意;6:00刚刚日出,山丘东西两侧都应该吹山风,A不符合题意;9:00是日出后3小时,应该是东侧气流上升,西侧气流下沉,或者是两侧都转变为谷风,B不符合题意;13:00气温已经升高,东西两侧都应该为谷风,C不符合题意。第6题,山风是指夜晚山坡温度低,空气沿山坡下沉形成的风,谷风是指白天山坡温度高,空气沿山坡上升形成的风,即在坡面受到热量的情况下,山风转为谷风,哪面的坡先受热,哪面的坡由山风转为谷风的时间早。由所学可知,太阳在一年中的升起方向范围在东北方至东南方之间,因此东坡总比西坡率先受热,一天中由山风转为谷风的时间东坡通常早于西坡。B正确,排除A、C、D。
7.B 8.A 9.C [解析] 第7题,根据热力环流原理,湖泊附近白天吹湖风,夜晚吹陆风,图中显示该湖岸8—19时吹湖风,为偏东风,19—21时偏东风逐渐转偏南风,即湖风转陆风,D错误;21时至次日6时吹陆风,为偏西风,6—8时偏西风转偏东风,即陆风转湖风,B正确;湖风(偏东风)风速大于陆风(偏西风),且持续时间更长,A、C错误。第8题,结合上题分析可知,该区域湖风为偏东风,陆风为偏西风,陆地位于湖泊西侧,A正确。第9题,周围城市建成区位于陆地,陆风从城市建成区吹出,湿度较低,温度较高,A、B错误;湖泊白天升温慢,湖风从湖泊吹出,有明显降温效应,可缓解城市热岛,C正确;湖泊上人类活动少,一般空气质量较好,不会增强城区大气污染,D错误。
10.A 11.C 12.D [解析] 第10题,据图可知,该地峡谷风风向主要是北风,若峡谷为东西走向,则主要受东西方向气流影响,北风频率不会如此明显,所以峡谷走向为南北走向,B、D错误;读图可知,与夏季相比,冬季峡谷风频率高,变化较快,频率最高值对应的时间是0:00—10:00,A正确,C错误。第11题,对比冬、夏季观测站风向频率图,可明显看出夏季北风频率低于冬季,A、B错误。从小尺度山谷风强弱的角度看,山谷风是由于山坡和山谷受热不均形成,夏季太阳辐射强,山坡增温和降温幅度均较大,山坡和同高度的山谷温差相对冬季较大,热力环流较强,山谷风强;冬季太阳辐射较弱,山坡增温和降温幅度均较小,山坡和同高度山谷温差小,热力环流较弱,山谷风弱。该山谷大致为南北走向,山谷风表现为偏东风或偏西风,而峡谷风为偏北风和偏南风,故夏季增强的山谷风削弱了峡谷风,C正确,D错误。第12题,对比冬、夏季观测站风向频率图,可明显看出夏季北风频率低于冬季。光照强度主要影响局部热量状况,对大范围北风频率差异影响较小,不是冬夏季北风频率出现差异的主要影响因素,A错误;地势起伏相对稳定,不会在冬夏季发生明显变化,B错误;我国西南地区植被以常绿林为主,植被状况在冬夏季变化不明显,不是主要影响因素,C错误;冬夏季大气环流形势不同,冬季受大陆冷高压等影响,北风势力较强,夏季受夏季风等影响,北风势力相对较弱,所以大气环流是冬夏季该观测站北风频率出现差异的主要影响因素,D正确。
13.(1)绘图如下:
(2)20时为日落后一段时间,山坡温度下降快,冷空气收缩下沉,顺坡流向谷底,山风开始增强,此时谷风开始减弱,正处于谷风与山风的转换期,故风力较小。
(3)夏季该地昼长长,太阳辐射强,升温快,白天谷风开始得早,结束得晚,持续时间长;与冬季相比,夏季的背景风较弱,且夏季风与谷风风向一致,谷风风速增强。
[解析] 第(1)题,依据图文材料分析可知,22时汾河谷地为夜晚,此时吹山风,风由山峰吹向山谷地区,山谷气流上升至高空,由高空流向山峰;山谷空气上升,其近地面形成低压,等压面应向下弯曲。据此可绘图。第(2)题,与山谷相比,山坡地形开阔,阻挡少,夜晚热量容易散失,山坡气温迅速下降,比同高度的山谷气温低,冷空气收缩下沉,顺山坡吹向谷底,形成山风,山风在日落之后开始形成并逐渐增强,谷风在日落前后明显减弱。图中20时该气象站处于日落之后一段时间,正处于谷风与山风的转换期,导致风力较小。第(3)题,当地处于中纬度地区,夏季昼长明显大于冬季,夏季获得太阳辐射的时间长且强度大,升温时间早,降温时间晚,所以夏季谷风会提早开始,延迟结束,导致夏季谷风的持续时间较长。当地的冬季风风力明显强于夏季风,与冬季相比,夏季山谷风的背景风力较弱,对谷风的干扰较少。图中显示,该气象站位于汾河谷地西侧,谷风为偏东风,与夏季风(东南风)的风向大致相同,风力叠加使得谷风的风速得到增强。
训练2 大气的水平运动——风
1.A 2.B 3.B [解析] 第1题,结合所学知识可知,近地面风向与地转偏向力是垂直关系,甲处位于南半球,风向指向西南,南半球地转偏向力向左,与风向垂直,指向东南,A正确,B、C、D错误。第2题,根据图中风向由海洋吹向陆地可知,此刻同一纬度海洋上的气压比陆地上要高,故海洋上的气温较低,B正确,A错误;甲、乙两处等压线疏密程度相差不大,水平气压梯度力大小相当,C错误;海洋上摩擦力比陆地上更小,D错误。第3题,水平气压梯度力一致时,与陆地相比,海面摩擦力较小,风力更大;摩擦力小,水平气流偏转角度更大。故图示箭头能正确表示当地此刻风向和风力的是②,B正确;与②相比,①④风力较小,故排除A、D;③偏转角度较小,C错误。
4.A 5.C [解析] 第4题,根据所学知识可知,海拔越高,气压越低,风由高压吹向低压。图中显示的是200百帕等压面的分布高度,数字越大说明高空同一高度处气压越高,甲处的东南气压高、西北气压低,在水平气压梯度力的作用下,气流自东南向西北运动,结合地转偏向力及高空风向与等压线平行等知识点,甲处风向偏转为西南风,A项正确。第5题,冬夏季节海陆轮廓不变,海陆热力性质差异不变,A项错误;高空摩擦力与季节无关,B项错误;冬季南北地区温差较夏季大,气压差大,风速更快,C项正确;地转偏向力只改变风向而不改变风速,D项错误。
6.B 7.D [解析] 第6题,由图可知,图中等压面为高空等压面,图中可见,右侧(乙)同样的260百帕等压面位置比左侧(甲)高,说明同海拔高空乙气压高于甲,乙空气柱更“膨胀”、温度更高,属于暖空气;根据近地面与高空的高低压相反可知,甲地近地面为高压,乙地近地面为低压,乙地近地面气压低,高空气压高,单位高度内气压的变化量小,气压垂直梯度小,B正确。第7题,空气的水平运动为由高压向低压流动,在北半球还要受到向右偏转的地转偏向力影响。甲侧较冷,气压高,乙侧较暖,气压低,气流从西往东运动并向右(南)偏,故在M处盛行西北风,D正确。
8.A 9.D [解析] 第8题,气海温差为气温减海表温度,当气海温差为负值时,意味着气温低于海表温度。在雾顶长波辐射作用下,雾体热量散失,雾体不断降温,雾体(对应近海面气温)降温幅度较大,低于海表温度,导致气海温差为负值,A正确;海面长波辐射是海面向外释放热量,应是使海面降温,气海温差不一定为负值,B、D错误;雾底主要是接收海面长波辐射,且短波辐射一般来自太阳,在海雾情况下,太阳辐射被削弱,雾底短波辐射作用不明显,不会使雾体不断增温,C错误。第9题,读图可知,由海平面等压线分布可知,甲地水平气压梯度力由东南指向西北,北半球在地转偏向力的作用下向右偏,形成偏南风;随着海拔升高,摩擦力减少,风向与水平气压梯度力的夹角增大,偏转为西南风;5千米高空,摩擦力接近为0,风向大致与等压线平行,或与水平气压梯度力垂直,形成偏西风。D正确。
10.B 11.A 12.B [解析] 第10题,由材料可知,图中的气压值为海平面气压值,而题干问的是地面气象站观测值,图中两地海平面气压值大致相等,但昆明地势更高,因此昆明地面气压值小于台北,B正确。第11题,读图,P点外围为闭合等值线,依据“大于大的,小于小的”的原则,P点气压值可能为1038~1042百帕或1046~1050百帕。依据选项,只有1039百帕符合题意,A正确。第12题,读图,三亚北侧为高压,南侧为低压,水平气压梯度力由北指向南,在地转偏向力和摩擦力的共同作用下向右偏,形成东北风,B正确。
[点睛] 判断某点风向:作图分析法,先画出该点的水平气压梯度力(垂直于等压线,并且由高压指向低压,若等压线不规则,呈弯曲状态,则与该点的切线垂直的线即水平气压梯度力),然后再根据地转偏向力“南左北右”规律,在水平气压梯度力方向的基础上,向右(北半球)或向左(南半球)作出偏向。
13.D 14.A 15.B [解析] 第13题,根据材料,下降风是冷空气在重力作用下沿冰盖陡坡加速下滑形成的强风。根据秦岭站位置可知,此处的下降风应大致沿垂直于海岸线的方向由陆地吹向海洋,在地转偏向力作用下(南半球向左偏大约45°),形成偏西风。第14题,南极下降风风速随温度变化呈现日周期变化特征。黎明时,经过一夜的热量散失,地面温度最低,空气冷却下沉最为强烈,冷空气密度大,在重力作用下沿冰盖陡坡下滑的动力更强,从而使得风速达到一天中的最大值,A正确;正午时太阳辐射强,地面升温,空气受热上升,下降风风速较小,B错误;傍晚和子夜的温度条件不如黎明时利于冷空气强烈下沉,C、D错误。第15题,下降风是冷空气沿冰盖陡坡加速下滑形成的,地势落差越大,冷空气下滑的加速度越大,风速也就越大。中山站相比其他科考站,等高线密集,地势落差大,更有利于冷空气快速下滑,从而使下降风更为典型,B正确;距离海洋近不是下降风典型的主要原因,A错误;南极大部分地区被冰雪覆盖,各科考站地面摩擦力差异不大,C错误;各南极科考站冰盖温度都很低,不是中山站下降风最典型的突出因素,D错误。
16.(1)相同点:20时—次日6时,风力较大,风向为东北风;8—18时,风力较小,风向为西南风。不同点:海拔越高,东北风风力越大,海拔越低,东北风风力越小;海拔越低,西南风风力越大,海拔越高,西南风风力越小。
(2)东北风为山风,西南风为谷风。白天,山坡接受太阳辐射多,温度上升较快,暖空气沿山坡上升,形成谷风,故出现于白天的西南风为谷风;夜间,山坡空气受地面冷却影响,温度下降,密度增大,顺山坡流入谷地,形成山风,故出现于夜晚的东北风为山风。
[解析] 第(1)题,箭头越长,风力越大。三地之间的相同点是20时—次日6时,风力较大(箭头较长),风向为东北风(箭头由东北指向西南);8—18时,风力较小(箭头较短),风向为西南风(箭头由西南指向东北)。甲(海拔2200米)、乙(海拔1900米)、丙(海拔1300米)三地海拔不同。不同点是海拔越高的地点,东北风风力越大,海拔越低,东北风风力越小;而海拔越低的地点,西南风风力越大,海拔越高,西南风风力越小。第(2)题,山风是由较高海拔处吹向较低海拔处,且山风出现在夜间,夜间该地以东北风为主,所以东北风为山风;白天为谷风,风向与山风相反,所以西南风为谷风。山谷风的原理是:白天,山坡接受太阳辐射多,温度较同一水平面的自由大气上升快,空气受热沿山坡上升,近地面形成低气压,受水平气压梯度力影响形成谷风,故出现于白天的西南风为谷风;夜间,山坡空气受地面冷却影响,温度下降,密度增大,气压增大,受水平气压梯度力影响气流顺山坡流入谷地,形成山风,故出现于夜晚的东北风为山风。
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第10讲 热力环流和风
训练1 热力环流及原理应用
[2026·河北唐山月考] 武汉国家气象观测站和海口国家气象观测站海拔分别为23.6米和14.1米。下图示意两站点观测的2018—2022年地面各月平均气压状况。据此完成1~2题。
1.两站点观测的主要气象要素中,与其气压年内变化相关度最高的是 ( )
A.湿度 B.风向 C.气温 D.风速
2.武汉观测站各月平均气压均高于海口观测站,推测其主导因素可能是 ( )
A.气候特征 B.海拔高度
C.纬度位置 D.水域面积
[2026·江苏南通月考] 城市热岛效应是指城市中心气温明显高于周围郊区的现象。下图为7—9月南京市四个观测点的气温日变化示意图。据此完成3~4题。
注:夫子庙位于南京市中心区,浦口位于南京市郊区,紫金山为南京市海拔最高点,玄武湖为南京市区内一湖泊。
3.南京市热岛效应强度最弱的时段是 ( )
A.2—4时 B.9—10时
C.15—16时 D.18—19时
4.热岛效应对南京市区的影响可能是 ( )
A.居民取暖支出减少 B.水资源供应充足
C.降雨概率增加 D.寒潮概率降低
[2026·山东日照月考] 坡向差异会导致坡面受热状况存在时间差异,从而影响山谷风转换的时间。下图示意31.8°N某孤立山丘秋分日某时刻热力环流。据此完成5~6题。
5.图示时刻最接近地方时 ( )
A.6:00 B.9:00 C.13:00 D.19:00
6.一天中该地由山风转为谷风的时间 ( )
A.海拔低处早于高处 B.东坡早于西坡
C.东西坡面同时转换 D.西坡早于东坡
[2026·广西南宁一模] 武汉市湖泊众多,相对独立的水域会形成较明显的局地水陆风环流,对周围城市建成区产生一定影响。下图为武汉东湖湖岸区域某气象观测点的夏季湖陆风日变化图。据此完成7~9题。
7.该湖岸区域夏季 ( )
A.陆风风速高于湖风风速
B.陆风转湖风时间约为7时
C.湖风持续时间比陆风短
D.湖风转陆风时间约为18时
8.该气象观测点与东湖的位置关系为 ( )
A.① B.② C.③ D.④
9.东湖湖陆风对周围城市建成区的影响是 ( )
A.陆风增加城区湿度 B.陆风具有降温效应
C.湖风缓解城市热岛 D.湖风增强大气污染
[2026·湖南长沙月考] 峡谷风指气流穿过峡谷地带时,由于狭管效应而产生的强风。我国西南地区某深切峡谷地形狭窄,峡谷风和山谷风现象显著,受峡谷风和山谷风相互作用,峡谷风风频季节变化与日变化明显。下图示意冬、夏季该峡谷某观测站平均风向频率(%)的逐时变化。据此完成10~12题。
10.推测该峡谷走向及峡谷风效应最强时段是 ( )
A.南北走向,冬季0:00—10:00
B.东西走向,冬季12:00—18:00
C.南北走向,夏季0:00—10:00
D.东西走向,夏季12:00—18:00
11.与冬季相比,夏季该观测站 ( )
A.北风频率高,山谷风强
B.北风频率高,山谷风弱
C.北风频率低,山谷风强
D.北风频率低,山谷风弱
12.冬夏季该观测站北风频率出现差异的主要影响因素是 ( )
A.光照强度 B.地势起伏
C.植被状况 D.大气环流
13.(12分)[2025·安徽合肥期中] 阅读图文材料,完成下列要求。
山谷风是出现于山地及周边地区、风向具有日周期变化的地方性风。山谷风在背景风(是大尺度区域内的大气水平运动,如盛行风或者季风等)较弱时表现明显。汾河谷地山谷风变化明显。图甲是我国汾河流域示意图,图乙为某日在河谷西侧气象站测得的山谷风变化曲线图。
甲
乙
(1)在下图中绘出22时汾河谷地的等压面和气象站一侧的热力环流。(4分)
(2)根据热力环流原理,分析图中20时该气象站风力最小的原因。(4分)
(3)分析与冬季相比,该气象站夏季谷风持续时间长且势力较强的原因。(4分)
训练2 大气的水平运动——风
[2025·江西九江月考] 下图示意南半球某海岸线附近某时刻等压线分布。此刻甲处海陆风的风向和风力如图所示,乙、丙两处代表风向和风力的箭头只有一个正确。据此完成1~3题。
1.甲处气流此刻受到的地转偏向力指向 ( )
A.东南 B.东北 C.西南 D.西北
2.与甲处相比,此刻乙处 ( )
A.气温更高
B.气压更高
C.水平气压梯度力更大
D.气流受到的摩擦力更大
3.图示箭头能正确表示当地此刻风向和风力的是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
[2025·河北衡水月考] 极锋急流是中高纬度地区高空中的一条强风带,其核心位置风速较大,冬季风速明显大于夏季,对中高纬度地区天气具有重要影响。下图为北美大陆中部某地区1月200百帕等压面高度场(单位:米)分布示意图。据此完成4~5题。
4.图中甲地高空风向是 ( )
A.西南风 B.东北风
C.西北风 D.东南风
5.极锋急流冬季风速大于夏季,其原因是冬季( )
A.海陆热力性质差异更明显
B.高空摩擦力更小
C.南北间地面温差较大
D.地转偏向力较大
[2026·重庆渝中月考] 商用飞机在5.5千米高度以上一般都沿固定气压的航线飞行,气压的变化将改变飞机的高度。气压垂直梯度是单位高度内气压的变化量(单位:百帕/米)。下图示意某航空公司飞机在我国某地甲、乙两个不同温度空气柱中的飞行航线。据此完成6~7题。
6.相较于甲空气柱,该飞机即将进入的乙空气柱温度特性及气压垂直梯度的变化为( )
A.冷空气柱,增强 B.暖空气柱,减弱
C.冷空气柱,减弱 D.暖空气柱,增强
7.此时近地面M处的风向最可能为 ( )
A.东北 B.东南 C.西南 D.西北
[2025·浙江宁波三模] 某日我国某海域发生一次大范围海雾现象。下图为该日某时刻的海平面等压线及气海温差(气温减海表温度)图。据此完成8~9题。
8.黄海东部海域气海温差为负值的原因可能是 ( )
A.在雾顶长波辐射作用下,雾体不断降温
B.在海面长波辐射作用下,海面不断增温
C.在雾底短波辐射作用下,雾体不断增温
D.在海面长波辐射作用下,海面不断降温
9.若甲地上空5千米以下受到相同气压系统控制,甲观测站垂直方向上风向变化可能是 ( )
① ②
③ ④
A.① B.② C.③ D.④
[2025·湖南名校联盟联考] 下图为2024年1月11日8时亚洲部分地区海平面形势图。读图,完成10~12题。
10.台北和昆明两个地面气象观测站8:00时测得的气压值大小关系判断正确的是 ( )
A.台北气压值小于昆明
B.台北气压值大于昆明
C.台北气压值等于昆明
D.无法确定
11.图中P点气压值可能为 ( )
A.1039百帕 B.1043百帕
C.1045百帕 D.1051百帕
12.此时,三亚的风向是 ( )
A.西南风 B.东北风
C.西北风 D.东南风
[2025·山东德州二模] 南极下降风是南极大陆特有的气象现象,指冷空气在重力作用下沿冰盖陡坡加速下滑形成的强风。下降风风向一般较为稳定,风速随温度变化呈现日周期变化特征。下图为中国南极科考站分布图。据此完成13~15题。
13.秦岭站下降风的风向通常为 ( )
A.偏南风 B.偏北风 C.偏东风 D.偏西风
14.推测10月份南极下降风最大风速一般出现在一天中的 ( )
A.黎明 B.正午 C.傍晚 D.子夜
15.与我国其他南极科考站相比,中山站下降风最典型。其主要原因是 ( )
A.距离海洋近 B.地势落差大
C.地面摩擦力小 D.冰盖温度低
16.(8分)[2025·陕西安康二模] 阅读图文材料,完成下列要求。
某中学地理研学小组在我国某山区的甲(海拔2200米)、乙(海拔1900米)、丙(海拔1300米)三地用测风仪测量山谷风瞬时风向。下图为根据测量数据绘制的不同海拔风向、风力分布图,图中箭头表示风向,箭头长短表示风力大小,箭头越长,风力越大。
(1)比较24小时内,甲、乙、丙三地风向与风力的异同。(4分)
(2)指出该山区山谷风的风向,请说明理由。(4分)
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