内容正文:
第二章
第二节 第2课时 大气运动
课前预习案
课堂探究案
目录索引
学习目标
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
素养目标 1.运用热力环流示意图,说明大气热力环流的过程,并能利用其原理解释海陆风、山谷风、城市热岛环流等地理现象,提高地理实践力素养
2.通过对大气水平运动的学习,理解大气的受力状况,运用示意图等说明风的形成和风向变化规律,提高综合思维和地理实践力素养
思维导图
课前预习案
一、理解大气热力环流的形成
1.大气运动
大气运动的意义、能量来源和成因如下图所示:
2.热力环流的形成 地面温差越大,热力环流越强
由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。形成过程如下图所示:
增大
高
低
减小
低
下沉
增大
高
其过程可以归纳为:
AI解码地理原理影响气压高低的因素有气温、海拔和气流升降。在近地面水平方向上,气压与温度呈负相关;在垂直方向上,气压与海拔呈负相关;在垂直方向上,气流上升,近地面气压降低,气流下沉,近地面气压升高。(2025·新课标全国卷7~8题)
|填图绘图|
在下图中填出近地面的冷热状况和气压高低,用箭头标出气流的运动方向。
|生活实践|
1.为什么家中制冷空调多布置在高处,而暖气片多在低处呢?
2.“君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池”,为什么巴山地区夜雨较多?
提示 冷空气收缩,易向下流动,促使室内热空气相对向上升浮,空气的自然循环使室内温度均衡,故制冷空调多布置在高处。热空气膨胀,易向上流动,促进房间内空气流通,使房间气温升高,故暖气片多布置在低处。
提示 夜晚,山顶空气冷却,沿山坡下沉至谷地,谷地中的暖湿气流被迫抬升,气温下降,水汽凝结,形成降水。白天,谷地盛行下沉气流,不易形成降水。
|情境应用|
博斯腾湖是我国面积最大的内陆淡水湖,水域面积约1 600 km2,夏季面积大,冬季面积小,冬季有结冰现象。湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。某地理兴趣小组到博斯腾湖考察,发现博斯腾湖区周围湖陆风现象较显著,存在明显的昼夜和季节变化。
(1)判断博斯腾湖湖陆风最弱的季节,并说明原因。
(2)若在湖边大规模兴建城市,试分析此举对湖陆风的影响。
提示 冬季。冬季湖面面积小;冬季湖面结冰;冬季太阳辐射弱,湖泊和陆地温差小。
提示 白天湖陆间温差增大,湖风增强;夜晚湖陆间温差减小,陆风减弱。
二、掌握大气的水平运动——风
1.风形成的过程
地面受热不均
高压
低压
水平气压梯度力
2.影响风的作用力
作用力 方向 大小 对风的影响
风速 风向
水平气压
梯度力 始终与等压线
,由高压指向低压 等压线越密集,水平气压梯度力 水平气压梯度力越大,风速 垂直于等压线,由高压指向低压
垂直
越大
越大
作用力 方向 大小 对风的影响
风速 风向
地转
偏向力 始终与风向 大小随纬度增加而增加,赤道上为零 不改变风速大小 北半球向 偏,南半球向左偏,赤道上不偏转
摩擦力 始终与风向 大小与下垫面性质有关。下垫面越粗糙,起伏越大,摩擦力越大,反之越小 使风速 在近地面,与其他两力共同作用,使风向与等压线斜交
垂直
右
相反
减小
3.比较高空中的风和近地面的风
高空大气稀薄,摩擦力可以忽略
类型 高空中的风 近地面的风
图示
(北半球)
受力 F1( )和
F2( )共同影响 F1( )、F2(地转偏向力)和F3( )共同影响
风向 与等压线 与等压线
水平气压梯度力
地转偏向力
水平气压梯度力
摩擦力
平行
斜交
AI解码地理原理随着海拔升高,空气运动所受的摩擦力变小,风速增大;风向受地转偏向力的影响增大,北半球风向逐渐向右偏转(下图),南半球逐渐向左偏转。风向与等压线的夹角逐渐变小,在高空与等压线平行。(2024·甘肃卷第9题)
|填图绘图|
请在下图中画出A、B、C三处的风向(三图均为北半球)。
|生活实践|
1.风筝放飞时经常会打旋、摇摆,不容易飞上天。一旦风筝飞到足够高的上空后,则相对稳定。为什么风筝飞得较高后才比较稳定?
2.在水平气压梯度力相同的情况下,为什么海洋上的风力要比陆地上的风力大?
提示 近地面有摩擦力,风速、风向变化较大;风筝飞到一定高度后,摩擦力较小,风速更大、风向更稳定,所以风筝飞行才能更稳定。
提示 海上摩擦力小。
|反馈练习|
(2026·四川凉山高一期末)我国气象部门每天7:15和19:15放飞探空气球收集气象资料,探空气球由地面自由升空至3万米高空左右后自行爆裂结束使命,如图是某区域2025年12月12日7:15的海平面气压分布图,图中A市是我国西南地区的城市。据此完成1~2题。
1.图中,A市放飞的探空气球刚升空时的飞行方向为( )
A.向东南 B.向西北
C.向东北 D.向西南
2.探空气球升空至自爆期间,其记录的气温随高度( )
A.先升后降
B.先降后升
C.持续降低
D.持续升高
A
B
解析 第1题,结合图中等压线分布可知,A市水平气压梯度力垂直于等压线且由高压指向低压,即指向偏东方向,北半球近地面风在水平气压梯度力方向基础上向右偏转一个锐角形成西北风,在西北风的吹拂下,A市放飞的探空气球刚升空时的飞行方向为向东南,A正确。
第2题,对流层的平均厚度约12千米,自对流层顶部至50—55千米高空为平流层,探空气球由地面自由升空至3万米高空左右后自行爆裂结束使命,因此探空气球升空至自爆期间依次经过对流层和平流层,由于对流层气温随高度升高而降低,平流层气温随高度升高而升高,故探空气球记录的气温随高度先降后升,B正确。
课堂探究案
探究点一 热力环流
情境探究
孔明灯(下图)俗称许愿灯,又叫天灯,相传是由三国时期的诸葛亮(字孔明)发明的。当年,诸葛亮被司马懿围困于阳平,无法派兵出城求救。于是,诸葛亮算准风向,制成会在空中飘浮的纸灯笼,附上求救的信息,后来终于脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。
(1)(地理实践力)观察孔明灯,当我们将其点燃后,灯罩内的空气会如何运动?
(2)(综合思维)孔明灯蕴含着什么样的大气原理?
提示 孔明灯里的空气受热后膨胀上升。
提示 大气热力环流。
(3)(综合思维、地理实践力)判断下图中孔明灯升空位置的点,并比较A、B、C、D四点的气压大小,将四点按气压由高到低的顺序排列,用箭头表示大气运动的方向。
提示 D处。PA>PD>PC>PB。
核心归纳
1.常见的大气热力环流形式及其影响
常见形式 示意图及影响
海陆风
影响:海陆风使滨海地区气温日较差减小,降水增多
常见形式 示意图及影响
山谷风
影响:在山谷和盆地地区,常因夜间的山风吹向谷地,使谷地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,水汽充足条件下,夜晚谷地常产生降水;而白天谷风吹向山坡,有利于谷地或盆地污染物扩散,谷风将水汽带到山坡,易凝云致雨
常见形式 示意图及影响
城市热
岛环流
影响:一般将绿化带布置于气流下沉处或下沉距离以内,将卫星城或污染较重的工厂布局于下沉距离之外
2.大气热力环流的判读思路
(1)确定近地面两点白天和夜晚的冷热状况
(2)根据冷热状况判断垂直方向上的气流运动方向
热上升、冷下沉——近地面热空气上升,冷空气下沉。
(3)判断两地近地面与高空的气压状况
①热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压,近地面热的地方形成
低压。
②近地面和高空的气压性质相反——近地面为高压,其高空为低压;近地面为低压,其高空为高压。
(4)根据气压状况判断两地间风向:水平气流从高压区流向低压区。
能力进阶
能力提升点 热力环流的形成及其影响
AI解读分析热力环流形成需把握三环节:抓住根本原因,地表冷热不均(下垫面性质差异导致);弄清垂直运动,受热区空气膨胀上升形成低压,冷却区空气收缩下沉形成高压;分析水平运动,同一水平面气压差引发气流由高压区流向低压区,最终形成闭合环流。关键判读:等压面“高凸低凹”,垂直方向气压随高度递减,水平方向风从高压区吹向低压区。
(2026·山东烟台高一期中)下图示意我国某滨海地区形成海陆风时的等压面分布。读图,完成1~2题。
1.图示时间和近地面风向分别为( )
A.白天、偏南风 B.白天、偏北风
C.夜晚、偏南风 D.夜晚、偏北风
2.若图中陆地植被覆盖率大幅度提高,对海陆风强弱变化的影响是( )
A.海风增强,陆风增强 B.海风减弱,陆风减弱
C.海风增强,陆风减弱 D.海风减弱,陆风增强
A
B
【思维流程】
第1题,
第2题,
(2026·北京丰台高一期中)下图为城市热岛环流示意图。据此完成3~5题。
3.城市热岛环流( )
A.近地面气流由中心区向郊区
B.冬季和夏季环流强度相同
C.中心区气流以上升运动为主
D.昼夜间方向发生明显转换
C
4.城市中心区与郊区出现气温差异,主要由于中心区( )
①农田面积广 ②人口密度大 ③建筑物密集 ④汽车数量少
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
5.缓解图示现象的合理措施是( )
A.在郊区大幅增加水体面积
B.在城郊之间规划通风廊道
C.降低城市中心区的建筑高度
D.在城市中心区布局工业企业
C
B
解析 第3题,读城市热岛环流示意图可知,此时城市中心区气温明显高于郊区,根据热力环流原理可知,城市中心区气温高于郊区,则城市中心区空气受热膨胀上升,郊区空气冷却下沉,城市中心区近地面形成低压,郊区近地面形成高压,近地面空气由郊区流向中心区,C正确。
第4题,城市中心区人口密度较郊区大,人类生产、生活活动排放大量废热,导致城市中心区气温高于郊区,②正确;城市中心区建筑物密集,排放废热较多,且热量不易散失,导致城市中心区气温高于郊区,③正确;郊区农田面积广,①错误;城市中心区汽车数量多,④错误。故选C。
第5题,在城郊之间规划通风廊道,可以使中心区的热量快速散失,使得中心区升温幅度较小,从而缓解城市热岛效应,B正确。
探究点二 大气的水平运动——风
情境探究
某年2月中下旬,欧洲大陆受形成于北大西洋的高压系统影响,南北部天气存在较大差异。下图为某年2月21日23时欧洲西部部分区域气压形势图。
(1)(地理实践力)在下图中画出甲点的风向及受力(水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力)情况。
(c—风向、d—水平气压梯度力、b—地转偏向力、a—摩擦力)。
(2)(综合思维)比较甲、乙两地的风速大小,并说明理由。
提示 甲>乙。理由:甲地等压线密集,水平气压梯度力大,风速大;乙地等压线稀疏,水平气压梯度力小,风速小。
核心归纳
1.风向的判断与绘制方法
按照以上方法可绘出风向,如下图所示(以北半球为例)。
近地面风
高空风
2.风力大小的分析与描述
(1)影响因素及答题术语总结
影响因素 答题术语
水平气压梯度力大小 冬季南北温差大(小),水平气压梯度力大(小),风力大(小);同一等压线图中,等压线密集(稀疏),水平气压梯度力大(小),风力大(小)
距风源地远近 距离亚洲高压(冬季风源地)近,风力大
摩擦力大小 平原、高原地面平坦开阔,阻挡作用弱,风力大;海面上风力大
植被多少 冬季植被少,风力大
地形因素 山谷口,狭管效应,风力大;地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致,风力大
(2)等压线图中风力的判定
①风力的大小取决于水平气压梯度力的大小,因此,等压线密集处→水平气压梯度力大→风力大。如下图,风力:A>B>C>D。
②要注意不同图幅上的气压梯度和比例尺两种情况的变化。在不同地图中,相同图幅、相同等压距的地图相比,比例尺越大,表示单位距离间的等压线就越密集,则风力越大;比例尺越小,表示单位距离间的等压线就越稀疏,则风力就越小。如下图A、B、C、D处风力的大小是A>B>C>D。
3.风向呈现方式
风向是指风的来向,如东北风是从东北方向吹向西南方向的风。通常呈现风向的方式有两种:
(1)风向符号——风矢
风矢由风向杆和风羽组成,风向杆指示风的方向(下图中风向均指向A),风羽横线表示风力大小,一道短线代表1级风、一道长线代表2级风、一面三角旗帜代表8级风。
(2)风频玫瑰图
频率最高的方位,表示该风向出现次数最多,如下图中的东南风出现次数最多,其次是东北风。
能力进阶
能力提升点 风向、风力大小的分析
AI解读风是大气的水平运动,由热力和动力驱动,由高压指向低压。高空风,风向与等压线平行;近地面风,受地转偏向力和摩擦力影响,风向与等压线斜交。在等压线图中等压线越密集,风力越强。
(2026·辽宁大连高一期中)下图为世界某区域等压线示意图,a、b、c、d表示甲处大气受力情况或运动方向。据此完成1~2题。
1.对该气压图表示的半球和位置情况的描述,
正确的是( )
A.北半球近地面 B.南半球高空
C.南半球近地面 D.北半球高空
2.能影响风速大小的作用力是( )
A.a和b B.a和d
C.c和d D.b和d
C
D
【思维流程】
(2026·山西阳泉高一期末)燃放孔明灯是我国元宵节的传统习俗,冉冉升起的孔明灯寄托了人们美好的愿望。如图为我国某地等压线分布图。读图完成3~4题。
3.图中甲、乙、丙、丁四地所燃放的孔明灯水平方向移动速度最快的是( )
A.甲地 B.乙地
C.丙地 D.丁地
D
4.如在图中丙地燃放孔明灯,其在近地面可能的飞行方向是( )
A.向南 B.向北 C.向东 D.向西
A
解析 第3题,根据所学知识,同一等压线图中,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风速就越大。由图可知,丁地的等压线最密集,风速最大,受风速影响,孔明灯水平方向移动速度最快,D正确。
第4题,由图可知,丙地位于高压中心的东南侧,根据所学知识,丙地水平气压梯度力由高压指向低压,即水平气压梯度力的方向指向东南,由于我国地处北半球,因此风向在地转偏向力作用下向右偏,再结合在摩擦力的作用下,丙地近地面吹北风,孔明灯受北风的影响有可能向南飞行,A正确。
本 课 结 束
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