2.2大气受热过程和大气环流(第2课时)(讲义)地理人教版必修第一册
2026-08-25
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精品
摘要:
本讲义聚焦大气运动核心知识点,系统梳理热力环流(受热不均→垂直运动→水平运动)、风的形成(三大作用力及高低空差异)、局地环流(海陆风、山谷风、城市热岛)的逻辑脉络,构建完整知识支架。
该资料突出综合思维(等压面凹凸逆向推理)、地理实践力(风向绘制与风力判读实操)及人地协调观(环流利弊与治理措施),结合随学随练和案例分析,课中助力教师高效教学,课后帮助学生强化应用、弥补知识盲点。
内容正文:
第二章
地球上的大气
第2节 大气的受热过程和大气运动
第二课时 大气运动(讲义)
课标要点
1.运用热力环流示意图,完整阐述冷热不均引发大气运动的全过程逻辑,能科学解释自然界、生产生活中的局地环流现象。
2.通过等压线示意图,拆解风的受力机制,精准区分高空、近地面大气受力差异,掌握风向判读、风力大小比较的实操方法。
3.结合海陆风、山谷风、城市热岛环流典型案例,辩证分析大气运动对气候、农业、生态、城市规划的利弊影响,形成科学人地协调认知。
学习重难点
重点:
1.精准掌握热力环流的形成完整因果链条,明确垂直运动、水平运动的成因差异,掌握气压高低、气温高低、海拔三者的精准对应规律,能独立复述环流形成全过程。
2.精准识记大气水平运动三个作用力的来源、方向、影响效果,明确高空风、近地面风的受力组合差异、风向形态差异,建立 “受力→风向→风力” 的判断逻辑。
3.熟练掌握海陆风、山谷风、城市热岛环流昼夜气流运动规律、气压气温变化规律,能准确绘制三类环流完整气流闭环。
难点
1.(综合思维)掌握等压面凹凸弯曲的逆向推理逻辑,可根据等压面形态,反向推导近地面冷热分布、垂直气流方向、水平气压分布、高低空气压配对关系,解决图文转换类综合题型。
2.(区域认知 + 地理实践力)掌握不同半球、不同海拔、不同等压线疏密条件下的风向绘制与风力判读,能规范完成绘图实操,精准规避偏转方向、风向定义、风力判断的高频易错点,具备地图实操解题能力。
3.(人地协调观)辩证分析三类局地热力环流对农业生产、大气污染、城市人居、局部气候的双重影响,能结合区域场景提出科学的农业防灾、城市规划、大气治理措施,建立地理规律服务人类生产生活的人地协调思维。
知识点 热力环流核心原理
1. 热力环流根本成因
大气运动的根本原因:
太阳辐射纬度差异 + 下垫面性质差异→地表受热不均→大气垂直运动→ →大气水平运动→热力环流
2. 分层运动精准逻辑(必考填空 / 简答题)
(1)受热区(地面温度高)
地面升温快→近地面空气受热膨胀垂直
近地面空气流失→形成近地面
高空空气堆积→形成高空
(2)冷却区(地面温度低)
地面降温快→近地面空气冷却收缩垂直
近地面空气堆积→形成近地面
高空空气流失→形成高空
3. 气压绝对规律
(1) 垂直方向:永远海拔越高,气压越低(无论冷热、无论凹凸)
(2) 高低压定义:仅同一水平面可对比高低压,垂直不可对比
(3) 高低空气压性质完全相反(近地面高压→高空低压;近地面低压→高空高压)
速记口诀
热升冷沉降气压,近高上空反着差;垂直只看海拔差,水平才分高低压
特别提醒
气温与气压的对应仅限近地面:热低压、冷高压;高空完全相反
垂直空气升降不是风,风专指水平大气运动
拓展延伸
热力环流是全球所有大气运动的基础:三圈环流、季风环流、局地环流,本质均为大范围、大尺度的热力环流。
随学随练
热力环流是大气运动最简单最基本的形式。下图是待完成的热力环流示意图。据此完成下面小题。
1.某高中学生完成的热力环流图正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
2.图中A、B、C、D四处气压最低的是( )
A.A B.B C.C D.D
我国西北内陆地区绿洲和沙漠在白天和夜晚热力状况不同,在两地之间形成热力环流。下图为我国西北地区某地某时刻下垫面状况及高空等压面示意图。据此完成下面小题。
3.图中a、b、c三处气压由低到高排列正确的是( )
A.b<a<c B.a<b<c C.c<b<a D.c<a<b
4.此时de之间的风向是( )
A.东风 B.南风 C.西风 D.北风
知识点 风的形成与三大作用力大气对太阳辐射的三类削弱作用及基本特征
1. 风的本质
同一水平面的气压差异导致的大气 运动
2. 三大作用力对比
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
方向
垂直等压线,由高压指向低压
与风向垂直
与风向相反
作用
决定初始风向、直接决定风力大小
只改变风向、不改变风速
偏转规律
等压线越密集→气压梯度越大→风力越大
北半球 、南半球 、赤道不偏转
与下垫面的粗糙程度相关
3. 高空风 VS 近地面风对比
高空风(1500 米以上)
近地面风
受力
水平气压梯度力 + 地转偏向力(二力平衡)
水平气压梯度力 + 地转偏向力 + (三力平衡)
风向
完全 等压线
等压线,由高压指向低压
特别提醒
垂直气流运动不受地转偏向力
风力大小只看等压线疏密,与偏转无关
拓展延伸
洋流、高空飞行、台风偏转,原理均为地转偏向力,是大气与水圈通用地理规律。
随学随练
如图示意某区域两个时刻等压线分布(单位:hPa)。据此完成下面小题。
5.10月8日14时,黄海海域的风向为( )
A.偏东风 B.偏西风 C.偏北风 D.偏南风
6.10月8日20时,下列四地中,风力明显增大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
7.10月8日20时,与甲地相比,M地风力大小及主要原因是( )
A.风力更大,M地地面摩擦力小 B.风力更大,M地水平气压梯度力小
C.风力更大,M地地面摩擦力大 D.风力更小,M地水平气压梯度力大
放风筝是一项历史悠久、集娱乐、体育、艺术和科技于一体的户外活动。它不仅仅是中国传统文化的一部分,也是世界各地人们喜爱的休闲方式。读我国某地的等压线图,完成下面小题。
8.根据图中气压差异推测,四地放的风筝水平方向上飘飞速度最快的是( )
A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地
9.甲地放的风筝,最可能的飞行方向是( )
A.向东南 B.向西南 C.向西北 D.向东北
知识点 三类局地热力环流规律
1. 海陆风(海陆热力性质差异)
(1) 白天(海风)
陆地升温快→陆低压、海高压→风:海洋→陆地
效果: 、 、缓解陆地高温
(2) 夜晚(陆风)
陆地降温快→陆高压、海低压→风:陆地→海洋
(3) 季节差异
夏季海风更强、冬季陆风更强
2. 山谷风(山坡山谷温差)
(1) 白天(谷风)
山坡升温快→坡 、谷高压→风:山谷→山坡
(2) 夜晚(山风)
山坡降温快→坡 、谷低压→风:山坡→山谷
3. 城市热岛环流
(1)城市人为热多、建筑比热容小→城市恒为热源、上升
(2)郊区冷、气流下沉
(3)近地面风:郊区→城市
(4)高空风:城市→郊区形成闭合城郊热力环流圈
局特别提醒
海陆风、山谷风是昼夜反向,城市风无昼夜变化、全年固定
拓展延伸
局地热力环流是小尺度气候调节核心,也是农业选址、民宿选址、工业布局底层依据。
随学随练
如图示意我国某地一山谷内冬半年某日三个时段气流运动状况和天气变化。据此完成下面小题。
10.据图推测盛行谷风的时间是( )
A. 9时 B. 18时 C. 19时 D. 20时
11.下列诗句描述与丙图一致的是( )
A. 烟笼寒水月笼沙 B. 清明时节雨纷纷 C. 巴山夜雨涨秋池 D. 江南烟雨锁长堤
重难(综合思维)等压面凹凸判读
1. 等压面定义
气压值相等的点连成的面,正常均匀下垫面等压面与地面平行,冷热不均发生弯曲。
2. 核心判读定理
高凸低凹:同一水平面, 、低压下凹
3. 四层逆向推理解题模板
(1) 看高空等压面:凸→高空高压;凹→高空低压
(2) 推近地面气压:高空高压→近地面低压;高空低压→近地面高压
(3) 推近地面冷热:近地面低压→热;近地面高压→冷
(4) 推气流运动: ,水平高压流向低压
特别提醒
等压面上凸区→对应近地面热源(上升气流)
等压面下凹区→对应近地面冷源(下沉气流)
哪怕高空等压面上凸为高压,其气压数值依然低于近地面,绝对不能认为高空气压>近地面气压
活学活用
1.下图为“5月16日某时亚洲部分地区地面天气形势图”。据此完成下面小题。
图中M、N两地的气压最大差值可能接近( )
A.12.5hPa B.10hPa C.7.5hPa D.5hPa
读下图,回答下面题目。
2.读等压面(线)分布图,判断比较气压高低( )
A.A点比B点低 B.D点比E点低 C.A点小于D点 D.C点小于F点
3.上面右图是由热力作用形成的高空等压面图判断下列说法正确的是( )
A.图中四点气压①<②<③<④ B.甲地多晴朗天气
C.甲地是城市,乙地是郊区 D.甲处大气流向乙处
重难(区域认知+地理实践力)等压线风向风力实操判读
1. 风力大小判读(秒杀技巧)
等压线密集→气压梯度大→
等压线稀疏→气压梯度小→
2. 四步规范画风向
(1) 作基线:垂直于等压线,由高压指向低压,画梯度力箭头
(2) 定半球:北右、南左、赤道不偏
(3) 定高度:高空偏 90° 平行等压线;近地面偏 30°-45° 斜穿等压线
(4) 定风向:风向 =
特别提醒
绝不可以用 “风的去向” 命名风向
南半球向左偏为观察者面朝风前进方向左偏
同一图中,疏密差异直接对比风力,无需数值
活学活用
干旱地区的绿洲和沙漠,因白天和夜晚热力状况不同往往出现风向昼夜截然不同的现象。如图为该地区高空等压面示意图。据此完成下面小题。
4.图中各点气压值由高到低的排序是( )
A.F>E>B>C>A B.E>F>B>C>A C.F>E>A>B>C D.E>F>C>A>B
5.若该地位于南半球,近地面EF之间的风向为( )
A.东北风 B.西北风 C.东南风 D.西南风
下图为2024年11月27日8时亚洲局部地区海平面气压分布图。据此完成下面小题。
6.此时风速最大的城市是( )
A.哈尔滨 B.呼伦贝尔 C.呼和浩特 D.济南
7.此时呼伦贝尔的风向为( )
A.西北风 B.东北风 C.东南风 D.西南风
下图为某日20时北美部分地区近地面天气形势图。据此完成下面小题。
8.甲地的风向为( )
A.偏东风 B.偏南风 C.偏西风 D.偏北风
9.与甲地相比,乙地风速较大的原因是( )
A.水平气压梯度力大 B.地转偏向力小 C.地表摩擦力小 D.地转偏向力大
重难(人地协调观)环流利弊影响 + 治理措施
有利影响
白天谷风将谷底水汽、热量输送至山坡,增加山坡降水、改善山坡热量条件,利于山坡林果种植。
夏季海风源源不断为沿海城市降温增湿、缓解热岛、净化空气
不利影响
(1) 夜晚山风下沉,冷空气集聚谷底:
(2) 谷底气温低,易发霜冻、冻害农作物
(3) 谷底气流下沉闭塞,污染物堆积、雾霾重、空气质量差
海风会携带海面雾气、海洋污染物、水汽入城,导致沿海城市多雾、多阴雨、局部雾霾滞留
(1)城市持续高温,加剧热岛效应、加剧夏季高温灾害
(2)城郊工厂、居民区污染物随近地面风汇入城区,加剧城市大气污染
措施
(1) 农作物、经济林布局山坡避开谷底
(2) 霜冻天气田间熏烟、覆膜保温
(3) 严禁山谷布局废气污染企业
增加城市绿地、水域,降低人为热排放,削弱热岛环流
特别提醒
绿化带布局:城郊环流圈内部(净化进城气流)
污染工厂、垃圾场、火葬场布局:环流圈外围即盛行风下风向/与盛行风垂直的郊外(避免污染物吹入城市)
主观题标准答题逻辑:气流运动→产生现象→利弊影响→对应人类措施
活学活用
四川盆地群山环绕,降水丰富,是我国年太阳辐射量最为贫乏的地区之一。“山城”重庆地处四川盆地东部,山地与谷地相间分布,冬季夜间谷地雾霾多发。下图为四川盆地及周边区域示意图。完成下面小题。
10.下列因素中,与四川盆地年太阳辐射量贫乏关联度最低的是( )
A.盆地地形封闭 B.整体地势较高 C.人口城市密集 D.阴天多晴天少
11.冬季,重庆谷地大气污染较重的时段及原因分析正确的是( )
A.白天 大气稳定,污染物不易扩散
B.白天 车流密集,汽车尾气排放多
C.夜间 逆温多发,污染物不易扩散
D.夜间 燃煤取暖,污染物排放较多
2025年进入10月,冷空气频繁影响我国。今年下半年来最强冷空气于10月14日起将自北向南横扫我国,影响范围可直抵华南。如下图示意10月14日局部海平面某时刻等压线分布情况(单位:hPa)。据此完成下面小题。
1.图中城市,风力最小的是( )
A.北京 B.武汉 C.广州 D.海口
2.此刻,广州最可能盛行( )
A.偏南风 B.东北风 C.东南风 D.偏北风
3.A地此时( )
A.为高压中心 B.阴雨天气 C.狂风暴雨 D.沙尘暴
地—气系统(大气和地面)吸收太阳短波辐射(能量收入),又向外发射长波辐射(能量支出),能量收支的差值,称为辐射差额。下图示意沿海某地多年平均辐射差额的月份分配。读图结合材料完成下列各题。
4.地—气系统内存在着能量传递与转换,传递与转换形式多样,其中能促地面温度增强的大气过程是大气( )
A.对太阳辐射的散射增强 B.射向地面的辐射增强
C.对太阳辐射的吸收增强 D.射向宇宙空间的辐射增强
5.若只考虑辐射差额对气温的影响,该地气温最低的月份是( )
A.1月 B.4月 C.8月 D.12月
6.该地年总辐射差额为负值,年平均气温却未逐年下降。产生该现象的主要因素是( )
A.大气环流、大洋环流 B.大洋环流、下垫面性质
C.地形起伏、人类活动 D.大气环流、地形起伏
下图为我国南方某山间河谷某时段等温面和等压面分布剖面示意图。完成下面小题。
7.该山间河谷此时段多雨。下列四幅图中,能解释此现象的是( )
A.① B.② C.③ D.④
8.在冬季,该山谷地带易发生的自然现象为( )
A.寒潮降温天气 B.大气逆温现象 C.狂风暴雨天气 D.大气污染现象
湖陆风是因湖泊与陆地热力性质差异形成的昼夜周期性地方性风系。我国华北地区某城中湖湖陆风现象较为显著。下图为“某日该湖泊附近某观测点观测的湖陆风风向、风速示意图”。据此完成下面小题。
9.此日,该观测点观测到湖风转陆风的时刻最接近( )
A.0时 B.6时 C.9时 D.18时
10.观测发现该观测点陆风的年平均风速要小于湖风,其主要原因是( )
A.城市热岛效应的影响 B.湖水水位的变化
C.植被覆盖率的影响 D.昼夜长短的变化
湖陆风是在较大湖泊和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性风,包括湖风(出湖风)和陆风(进湖风)。烟台某中学地理社团发现当地某大湖附近湖陆风现象显著,下图为该地理社团绘制的湖陆风日变化图。据此完成下面小题。
11.当地湖风风向及风速最大的时刻分别是( )
A.偏北,0时 B.偏西,5时 C.偏东,12时 D.偏南,18时
12.下列能正确表示7时近地面湖陆风及等压面的是( )
A.A B.B C.C D.D
近地面局地山谷风环流能改变气流运动,进而影响空气污染物的空间分布。某科研小组在山西省太原盆地开展大气污染观测,观测期间盆地内有明显的山谷风环流。下图示意太原盆地及太原市地形。完成下面小题。
13.太原市山谷风的主要风向是( )
A.白天偏北风,夜间偏南风 B.白天偏南风,夜间偏北风
C.白天偏东风,夜间偏西风 D.白天偏西风,夜间偏东风
14.观测期间,午后太原市空气污染物浓度的变化及其主要成因分别是( )
A.迅速升高 盆地污染物向北集聚 B.迅速升高 本地污染物积累多
C.迅速降低 盆地污染物向南集聚 D.迅速降低 本地污染物扩散快
大气运动是各种天气变化和气候形成的基础,有垂直运动和水平运动之分,大气的水平运动即是风。下图为近地面某点在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向示意图。据此完成下面小题。
15.图中表示南半球风向的是( )
A.① B.② C.③ D.④
16.若上图表示北半球,则下列关于⑤的叙述正确的是( )
A.与风向垂直 B.与风向相反
C.随纬度增加而减小 D.是形成风的直接原因
17.阅读图文材料,完成下列要求。
庐山是我国著名的避暑胜地,山上植被茂密,雨雾较多,年均雨日达168天,年均雾日达192天。鄱阳湖西接庐山,是我国第一大淡水湖,湖岸周边地区湖陆风现象明显。下图示意鄱阳湖和庐山的位置。
(1)运用大气热力环流原理,在下图中补绘该湖区夜晚湖陆风的气流方向和近地面等压面弯曲状况。
(2)说明庐山的山谷风对甲地湖陆风的影响。
(3)从大气受热过程的角度,分析庐山成为避暑胜地的原因。
18.阅读材料,回答下面问题。
城市热岛效应是指由于城市建筑及人类活动引起热量在城市空间范围内积聚,导致市区温度显著高于郊区的现象。城市热岛效应会引发一系列的生态环境问题。图1为2005年、2020年北京市夏季白天城市热岛高概率区的空间分布图。读图,回答下列问题。
(1)说出北京市热岛高概率区的空间变化特征。
北京市山地与平原之间多山谷风。图2为北京市热力环流示意图。
(2)补全上图热力环流(画出箭头),并解释图2中城市热岛效应加强山风的原因。
(3)提出有助于缓解北京市城市热岛的措施。
19.阅读图文材料,完成下列要求。
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。图1、图2分别为我国西南山区的传统民居穿堂风示意图和热力环流示意图。
(1)图1中只考虑天气状况的影响,昼夜温差最大的是下图中的________(填选项),试说明理由_______________。
(2)与穿堂风的形成有关的地理原理是________,民居屋前石质地面,屋后种植林木,可以明显增强夏季穿堂风。请用以上原理进行解释_______________。
(3)用箭头在图2中标出热力环流的方向。
(4)假如图2所示区域位于南半球,则甲、乙之间的风向为________。
(5)假如图2所示环流为城市热岛环流,则表示郊区的是________地,请你为缓解城市热岛效应提出合理性建议_______________。
公司2 / 18
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第二章
地球上的大气
第2节 大气的受热过程和大气运动
第二课时 大气运动(讲义)
课标要点
1.运用热力环流示意图,完整阐述冷热不均引发大气运动的全过程逻辑,能科学解释自然界、生产生活中的局地环流现象。
2.通过等压线示意图,拆解风的受力机制,精准区分高空、近地面大气受力差异,掌握风向判读、风力大小比较的实操方法。
3.结合海陆风、山谷风、城市热岛环流典型案例,辩证分析大气运动对气候、农业、生态、城市规划的利弊影响,形成科学人地协调认知。
学习重难点
重点:
1.精准掌握热力环流的形成完整因果链条,明确垂直运动、水平运动的成因差异,掌握气压高低、气温高低、海拔三者的精准对应规律,能独立复述环流形成全过程。
2.精准识记大气水平运动三个作用力的来源、方向、影响效果,明确高空风、近地面风的受力组合差异、风向形态差异,建立 “受力→风向→风力” 的判断逻辑。
3.熟练掌握海陆风、山谷风、城市热岛环流昼夜气流运动规律、气压气温变化规律,能准确绘制三类环流完整气流闭环。
难点
1.(综合思维)掌握等压面凹凸弯曲的逆向推理逻辑,可根据等压面形态,反向推导近地面冷热分布、垂直气流方向、水平气压分布、高低空气压配对关系,解决图文转换类综合题型。
2.(区域认知 + 地理实践力)掌握不同半球、不同海拔、不同等压线疏密条件下的风向绘制与风力判读,能规范完成绘图实操,精准规避偏转方向、风向定义、风力判断的高频易错点,具备地图实操解题能力。
3.(人地协调观)辩证分析三类局地热力环流对农业生产、大气污染、城市人居、局部气候的双重影响,能结合区域场景提出科学的农业防灾、城市规划、大气治理措施,建立地理规律服务人类生产生活的人地协调思维。
知识点 热力环流核心原理
1. 热力环流根本成因
大气运动的根本原因:地面冷热不均
太阳辐射纬度差异 + 下垫面性质差异→地表受热不均→大气垂直运动→同一水平面气压差→大气水平运动→热力环流
2. 分层运动精准逻辑(必考填空 / 简答题)
(1)受热区(地面温度高)
地面升温快→近地面空气受热膨胀垂直上升
近地面空气流失→形成近地面低压
高空空气堆积→形成高空高压
(2)冷却区(地面温度低)
地面降温快→近地面空气冷却收缩垂直下沉
近地面空气堆积→形成近地面高压
高空空气流失→形成高空低压
3. 气压绝对规律
(1) 垂直方向:永远海拔越高,气压越低(无论冷热、无论凹凸)
(2) 高低压定义:仅同一水平面可对比高低压,垂直不可对比
(3) 高低空气压性质完全相反(近地面高压→高空低压;近地面低压→高空高压)
速记口诀
热升冷沉降气压,近高上空反着差;垂直只看海拔差,水平才分高低压
特别提醒
气温与气压的对应仅限近地面:热低压、冷高压;高空完全相反
垂直空气升降不是风,风专指水平大气运动
拓展延伸
热力环流是全球所有大气运动的基础:三圈环流、季风环流、局地环流,本质均为大范围、大尺度的热力环流。
随学随练
热力环流是大气运动最简单最基本的形式。下图是待完成的热力环流示意图。据此完成下面小题。
1.某高中学生完成的热力环流图正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
2.图中A、B、C、D四处气压最低的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】1.C 2.C
【详解】1.近地面空气受热膨胀上升,遇冷则收缩下沉,则A处空气下沉形成高压,B处空气上升形成低压,因此近地面空气由高压流向低压,即A处流向B处;高空气压和气流流向与近地面相反,则D处为高压,C处为低压,空气由D处流向C处,C正确,ABD错误。
2.据上题分析可知,A处气压高于B处,D处气压高于C处,又因海拔越高,气压越低,所以A、B两处气压高于C、D,因此,C处气压最低,C正确,ABD错误。
我国西北内陆地区绿洲和沙漠在白天和夜晚热力状况不同,在两地之间形成热力环流。下图为我国西北地区某地某时刻下垫面状况及高空等压面示意图。据此完成下面小题。
3.图中a、b、c三处气压由低到高排列正确的是( )
A.b<a<c B.a<b<c C.c<b<a D.c<a<b
4.此时de之间的风向是( )
A.东风 B.南风 C.西风 D.北风
【答案】3.C 4.A
【详解】3.垂直方向上海拔越高,气压越低;同一海拔(等高面)上,等压面遵循凸高凹低,即等压面上凸,该区域气压高于周边;等压面下凹,该区域气压低于周边。a、b、c位于同一等高面,a处等压面上凸区,气压高于等压面气压;b在等压面上,气压等于等压面气压;c在等压面下凹区,气压低于等压面气压。因此气压由低到高排列为c<b<a,C正确,ABD错误。
4.热力环流中,高空气压与近地面气压相反,已知高空绿洲上方(a处)为高压、沙漠上方(c处)为低压,因此对应近地面,绿洲(d,西侧)为低压,沙漠(e,东侧)为高压。近地面风由高压吹向低压,风从东侧的e(沙漠)吹向西侧的d(绿洲);风向指风的来向,因此de之间风向为偏东风,A正确,BCD错误。
知识点 风的形成与三大作用力大气对太阳辐射的三类削弱作用及基本特征
1. 风的本质
同一水平面的气压差异导致的大气水平运动
2. 三大作用力对比
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
方向
垂直等压线,由高压指向低压
与风向垂直
与风向相反
作用
决定初始风向、直接决定风力大小
只改变风向、不改变风速
减小风速、削弱偏转程度
偏转规律
等压线越密集→气压梯度越大→风力越大
北半球右偏、南半球左偏、赤道不偏转
与下垫面的粗糙程度相关
3. 高空风 VS 近地面风对比
高空风(1500 米以上)
近地面风
受力
水平气压梯度力 + 地转偏向力(二力平衡)
水平气压梯度力 + 地转偏向力 + 摩擦力(三力平衡)
风向
完全平行于等压线
斜穿等压线,由高压指向低压
特别提醒
垂直气流运动不受地转偏向力
风力大小只看等压线疏密,与偏转无关
拓展延伸
洋流、高空飞行、台风偏转,原理均为地转偏向力,是大气与水圈通用地理规律。
随学随练
如图示意某区域两个时刻等压线分布(单位:hPa)。据此完成下面小题。
5.10月8日14时,黄海海域的风向为( )
A.偏东风 B.偏西风 C.偏北风 D.偏南风
6.10月8日20时,下列四地中,风力明显增大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
7.10月8日20时,与甲地相比,M地风力大小及主要原因是( )
A.风力更大,M地地面摩擦力小 B.风力更大,M地水平气压梯度力小
C.风力更大,M地地面摩擦力大 D.风力更小,M地水平气压梯度力大
【答案】5.D 6.C 7.A
【详解】5.近地面风向的判断规则:风由高压指向低压,垂直于等压线后,受北半球地转偏向力影响向右偏转。14时黄海海域的气压分布特点为西侧气压低、东侧气压高,初始气压梯度力由东南指向西北,近地面风向向右偏转后与等压线斜交,形成偏南风,D正确,ABC错误。
6.风力大小由等压线疏密决定,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大。对比两个时刻的等压线:甲、乙、丁三地等压线疏密变化很小,只有丙地的等压线明显变密集,风力显著增大,C正确,ABD错误。
7.对比20时甲、M两地的特征:等压线分布上,M地等压线比甲地更密集,水平气压梯度力更大,为风力更大提供了基础条件;下垫面性质上,甲地位于内陆陆地,地形起伏大、地面摩擦力强,会削弱风速;而M地地处沿海区域,下垫面以平坦的滨海平原/海面为主,地面摩擦力远小于甲地,对风的阻挡削弱作用弱,因此M地风力比甲地更大,A正确,BCD错误。
放风筝是一项历史悠久、集娱乐、体育、艺术和科技于一体的户外活动。它不仅仅是中国传统文化的一部分,也是世界各地人们喜爱的休闲方式。读我国某地的等压线图,完成下面小题。
8.根据图中气压差异推测,四地放的风筝水平方向上飘飞速度最快的是( )
A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地
9.甲地放的风筝,最可能的飞行方向是( )
A.向东南 B.向西南 C.向西北 D.向东北
【答案】8.A 9.A
【详解】8.水平方向飘飞速度最快,说明风速最大。根据所学知识,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风速就越大,反之则越小。由图可知,甲地的等压线最密集,水平气压梯度力最大,风速最大,受风速影响,风筝水平方向移动速度最快,A正确。
9.由图可知,甲地位于高压中心的东南侧,根据所学知识,甲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(偏东方向),由于地处北半球,因此风向在地转偏向力作用下向右偏,再结合摩擦力的作用下,甲地近地面吹西北风,风筝受西北风的影响最可能向东南飞行,A正确。
知识点 三类局地热力环流规律
1. 海陆风(海陆热力性质差异)
(1) 白天(海风)
陆地升温快→陆低压、海高压→风:海洋→陆地
效果:降温、增湿、缓解陆地高温
(2) 夜晚(陆风)
陆地降温快→陆高压、海低压→风:陆地→海洋
(3) 季节差异
夏季海风更强、冬季陆风更强
2. 山谷风(山坡山谷温差)
(1) 白天(谷风)
山坡升温快→坡低压、谷高压→风:山谷→山坡
(2) 夜晚(山风)
山坡降温快→坡高压、谷低压→风:山坡→山谷
3. 城市热岛环流
(1)城市人为热多、建筑比热容小→城市恒为热源、上升
(2)郊区冷、气流下沉
(3)近地面风:郊区→城市
(4)高空风:城市→郊区形成闭合城郊热力环流圈
局特别提醒
海陆风、山谷风是昼夜反向,城市风无昼夜变化、全年固定
拓展延伸
局地热力环流是小尺度气候调节核心,也是农业选址、民宿选址、工业布局底层依据。
随学随练
如图示意我国某地一山谷内冬半年某日三个时段气流运动状况和天气变化。据此完成下面小题。
10.据图推测盛行谷风的时间是( )
A. 9时 B. 18时 C. 19时 D. 20时
11.下列诗句描述与丙图一致的是( )
A. 烟笼寒水月笼沙 B. 清明时节雨纷纷 C. 巴山夜雨涨秋池 D. 江南烟雨锁长堤
10.A 11.C
【详解】10.山风是指从山坡吹向谷地的风,出现在夜晚,谷风是指从谷地吹向山坡的风,出现在白天。甲图中8-9时此时太阳出来了,太阳辐射增强,在同一高度,山坡上吸收太阳辐射升温快,气流上升运动,盛行谷风,A正确;乙图中18-19时,图中山谷下部是谷风,山谷上部是山风,是谷风变为山风的时段,BC错误;丙图中20-21时,太阳已落山,山坡地面辐射冷却气温低,山坡上的冷空气因密度大,顺山坡流入谷底,盛行山风,D错误。
11.“烟笼寒水月笼沙”描写江面雾气,无夜雨降水,A错误;“清明时节雨纷纷”指春季江淮一带、具有准静止锋性质的绵绵细雨,属于大范围锋面降水,不是山谷局地环流,B错误;“巴山夜雨涨秋池”描写四川巴山多山谷地形,夜晚山坡冷空气下沉,谷中水汽上升凝结,形成降雨,正是山谷风带来的夜雨现象,和丙图原理完全一致,C正确;“江南烟雨锁长堤”描述春日烟雨,是江南地区在春季出现的细雨蒙蒙降水景观,非山谷夜雨,D错误。
重难(综合思维)等压面凹凸判读
1. 等压面定义
气压值相等的点连成的面,正常均匀下垫面等压面与地面平行,冷热不均发生弯曲。
2. 核心判读定理
高凸低凹:同一水平面,高压上凸、低压下凹
3. 四层逆向推理解题模板
(1) 看高空等压面:凸→高空高压;凹→高空低压
(2) 推近地面气压:高空高压→近地面低压;高空低压→近地面高压
(3) 推近地面冷热:近地面低压→热;近地面高压→冷
(4) 推气流运动:热升冷沉,水平高压流向低压
特别提醒
等压面上凸区→对应近地面热源(上升气流)
等压面下凹区→对应近地面冷源(下沉气流)
哪怕高空等压面上凸为高压,其气压数值依然低于近地面,绝对不能认为高空气压>近地面气压
活学活用
1.下图为“5月16日某时亚洲部分地区地面天气形势图”。据此完成下面小题。
图中M、N两地的气压最大差值可能接近( )
A.12.5hPa B.10hPa C.7.5hPa D.5hPa
1.【答案】C
【详解】图中等压距为2.5hPa,N地为高压中心,气压范围是1017.5-1020hPa。风由高压吹向低压,结合M处的风向可知M为高压中心,因此M紧邻的等压线数值为1012.5,则M地气压范围是1012.5-1015hPa,两地气压差值范围是2.5-7.5hPa,图中M、N两地的气压最大差值可能接近7.5hPa,C正确。
读下图,回答下面题目。
2.读等压面(线)分布图,判断比较气压高低( )
A.A点比B点低 B.D点比E点低 C.A点小于D点 D.C点小于F点
3.上面右图是由热力作用形成的高空等压面图判断下列说法正确的是( )
A.图中四点气压①<②<③<④ B.甲地多晴朗天气
C.甲地是城市,乙地是郊区 D.甲处大气流向乙处
【答案】2.A 3.C
【详解】2.同一高度,等压面上凸为高压,下凹为低压;同一地点,不同高度,越往高处,气压越低。A点等压面下凹,B点等压面上凸,所以A点比B点气压低,A正确;
D点等压面上凸,E点等压面下凹,所以D点比E点气压高,B错误;A点位于近地面,D点位于高空,同一地点越往高处气压越低,所以A点大于D点,C错误;C点位于近地面,F点位于高空,同一地点越往高处气压越低,所以C点大于F点,D错误。
3.高空等压面在甲地上空向上凸(高压),在乙地上空向下凹(低压)。②④位于500百帕等压面上,气压相等,③位于500百帕等压面以上,气压值小于②④,①位于500百帕等压面以下,气压较高;四点气压排序应为①>②=④>③,A错误;甲地高空为高压,说明近地面为低压,近地面空气受热上升,多阴雨天气,B错误;城市热岛效应使城区气温高于郊区,城区近地面形成低压、高空形成高压;郊区近地面形成高压、高空形成低压。图中甲地高空为高压、近地面为低压,对应城区;乙地高空为低压、近地面为高压,对应郊区,C正确;甲地近地面为低压,乙地近地面为高压,近地面大气从乙地流向甲地,而非甲处大气流向乙处,D错误。
重难(区域认知+地理实践力)等压线风向风力实操判读
1. 风力大小判读(秒杀技巧)
等压线密集→气压梯度大→风力大
等压线稀疏→气压梯度小→风力小
2. 四步规范画风向
(1) 作基线:垂直于等压线,由高压指向低压,画梯度力箭头
(2) 定半球:北右、南左、赤道不偏
(3) 定高度:高空偏 90° 平行等压线;近地面偏 30°-45° 斜穿等压线
(4) 定风向:风向 = 风的来向
特别提醒
绝不可以用 “风的去向” 命名风向
南半球向左偏为观察者面朝风前进方向左偏
同一图中,疏密差异直接对比风力,无需数值
活学活用
干旱地区的绿洲和沙漠,因白天和夜晚热力状况不同往往出现风向昼夜截然不同的现象。如图为该地区高空等压面示意图。据此完成下面小题。
4.图中各点气压值由高到低的排序是( )
A.F>E>B>C>A B.E>F>B>C>A C.F>E>A>B>C D.E>F>C>A>B
5.若该地位于南半球,近地面EF之间的风向为( )
A.东北风 B.西北风 C.东南风 D.西南风
【答案】4.A 5.A
【详解】4.气压的基本规律:海拔越低,气压越高,近地面(E、F)海拔远低于高空(A、B、C),因此近地面气压整体高于高空,E、F排序在前。同一高空等高面(B、C、A同海拔),根据“凸高凹低”(等压面向上凸为高压,向下凹为低压):B位于等压面下方,气压高于等压面;C位于等压面上,气压等于等压面;A位于等压面上方,气压低于等压面,因此高空气压排序:B>C>A。
热力环流中,高空气压与近地面气压相反:高空B为高压,对应近地面E为低压;高空A为低压,对应近地面F为高压,因此近地面气压:F>E。综上,整体气压排序为:F>E>B>C>A,A正确,BCD错误。
5.近地面气压:F(东,沙漠)为高压,E(西,绿洲)为低压,水平气压梯度力由高压指向低压,即自东向西。南半球地转偏向力为向左偏转:顺着风向(向西运动),左侧为南方,风从东北方向吹来,因此风向为东北风,A正确,BCD错误。
下图为2024年11月27日8时亚洲局部地区海平面气压分布图。据此完成下面小题。
6.此时风速最大的城市是( )
A.哈尔滨 B.呼伦贝尔 C.呼和浩特 D.济南
7.此时呼伦贝尔的风向为( )
A.西北风 B.东北风 C.东南风 D.西南风
【答案】6.B 7.A
【详解】6.等压线图中判断风速主要看等压线的密集程度,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风速越大。四个城市中,呼伦贝尔附近等压线最为密集,风速最大,B正确;哈尔滨、呼和浩特、济南的等压线均不如呼伦贝尔附近密集,风速小于呼伦贝尔,ACD错误。
7.呼伦贝尔的水平气压梯度力(垂直等压线,由高压指向低压)自西向东;北半球近地面风向在水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力作用下,沿水平气压梯度力方向向右偏转,偏转后形成西北风,A正确。
下图为某日20时北美部分地区近地面天气形势图。据此完成下面小题。
8.甲地的风向为( )
A.偏东风 B.偏南风 C.偏西风 D.偏北风
9.与甲地相比,乙地风速较大的原因是( )
A.水平气压梯度力大 B.地转偏向力小 C.地表摩擦力小 D.地转偏向力大
【答案】8.D 9.C
【详解】8.近地面的风向可通过作图进行判断。在图中甲地先垂直于等压线由高压指向低压做出水平气压梯度力,然后顺着水平气压梯度力的方向向右偏转大约45°角,可判断出甲地的风向为偏北风,D正确,排除ABC。
9.读图,与甲地相比,乙地等压线稀疏,水平气压梯度力小,A错误。甲位于陆地,乙位于海洋,地表摩擦力小,导致乙地风速较大,C正确。地转偏向力只改变风向,不影响风速,BD错误。
重难(人地协调观)环流利弊影响 + 治理措施
山谷风
海陆风
城市风
有利影响
白天谷风将谷底水汽、热量输送至山坡,增加山坡降水、改善山坡热量条件,利于山坡林果种植。
夏季海风源源不断为沿海城市降温增湿、缓解热岛、净化空气
不利影响
(1) 夜晚山风下沉,冷空气集聚谷底:
(2) 谷底气温低,易发霜冻、冻害农作物
(3) 谷底气流下沉闭塞,污染物堆积、雾霾重、空气质量差
海风会携带海面雾气、海洋污染物、水汽入城,导致沿海城市多雾、多阴雨、局部雾霾滞留
(1)城市持续高温,加剧热岛效应、加剧夏季高温灾害
(2)城郊工厂、居民区污染物随近地面风汇入城区,加剧城市大气污染
措施
(1) 农作物、经济林布局山坡避开谷底
(2) 霜冻天气田间熏烟、覆膜保温
(3) 严禁山谷布局废气污染企业
增加城市绿地、水域,降低人为热排放,削弱热岛环流
特别提醒
绿化带布局:城郊环流圈内部(净化进城气流)
污染工厂、垃圾场、火葬场布局:环流圈外围即盛行风下风向/与盛行风垂直的郊外(避免污染物吹入城市)
主观题标准答题逻辑:气流运动→产生现象→利弊影响→对应人类措施
活学活用
四川盆地群山环绕,降水丰富,是我国年太阳辐射量最为贫乏的地区之一。“山城”重庆地处四川盆地东部,山地与谷地相间分布,冬季夜间谷地雾霾多发。下图为四川盆地及周边区域示意图。完成下面小题。
10.下列因素中,与四川盆地年太阳辐射量贫乏关联度最低的是( )
A.盆地地形封闭 B.整体地势较高 C.人口城市密集 D.阴天多晴天少
11.冬季,重庆谷地大气污染较重的时段及原因分析正确的是( )
A.白天 大气稳定,污染物不易扩散
B.白天 车流密集,汽车尾气排放多
C.夜间 逆温多发,污染物不易扩散
D.夜间 燃煤取暖,污染物排放较多
【答案】10.B 11.C
【详解】10.盆地地形封闭,水汽不易扩散,多云雾,对太阳辐射削弱强,关联度高,A错误;
四川盆地整体海拔仅500米左右,是我国地势较低的大盆地,“整体地势较高”的描述本身不符合四川盆地的特征,且海拔越高通常太阳辐射越强,该因素和四川盆地太阳辐射贫乏几乎没有关联,是关联度最低的选项,B正确;人口城市密集,人类活动排放的尘埃、污染物多,进一步削弱太阳辐射,有一定关联性,C错误;该地降水丰富、阴天多晴天少,大气对太阳辐射的削弱作用强,是太阳辐射贫乏的核心原因之一,关联度高,D错误。
11.白天谷地升温后,大气对流运动相对活跃,污染物更易扩散,不是污染最重的时段,A错误;题干明确指出冬季夜间谷地雾霾多发,白天车流密集不是污染最重的核心原因,不符合题意,B错误;冬季夜间山坡降温速度快于谷地,山风将山坡的冷空气吹向谷地底部,谷地暖空气被抬升到冷空气上方,形成上热下冷的逆温结构,大气稳定,污染物难以扩散,是夜间谷地污染重的主要原因,C正确;重庆地处我国南方亚热带地区,冬季气候温和,没有大规模燃煤取暖的习惯,该表述不符合当地实际,D错误。
2025年进入10月,冷空气频繁影响我国。今年下半年来最强冷空气于10月14日起将自北向南横扫我国,影响范围可直抵华南。如下图示意10月14日局部海平面某时刻等压线分布情况(单位:hPa)。据此完成下面小题。
1.图中城市,风力最小的是( )
A.北京 B.武汉 C.广州 D.海口
2.此刻,广州最可能盛行( )
A.偏南风 B.东北风 C.东南风 D.偏北风
3.A地此时( )
A.为高压中心 B.阴雨天气 C.狂风暴雨 D.沙尘暴
【答案】1.D 2.D 3.A
【详解】1.同一等压线图中,等压线越密集,风力越大,根据图中信息,四个城市中海口等压线最稀疏,所以风力最小,D正确;
北京、武汉、广州的等压线都比海口密集,风力较大,ABC错误。
2.风向的判断应先确定水平气压梯度力的方向,其垂直于等压线,由高压指向低压。图中广州气压形势为西北高东南低,故水平气压梯度力的方向大致由西北指向东南;北半球近地面受地转偏向力影响风向沿着水平气压梯度力方向向右偏转,故广州风向偏转为偏北风,D正确,ABC错误。
3.读图可知,A地闭合等压线数值为1032,气压高于周边区域,因此A为高压中心,A正确;
高压中心气流下沉,多晴朗天气,排除B、C;
沙尘暴多由冷锋过境带来大风扬起沙尘,高压中心气流平稳,风力微弱,无法形成沙尘暴,排除D。
地—气系统(大气和地面)吸收太阳短波辐射(能量收入),又向外发射长波辐射(能量支出),能量收支的差值,称为辐射差额。下图示意沿海某地多年平均辐射差额的月份分配。读图结合材料完成下列各题。
4.地—气系统内存在着能量传递与转换,传递与转换形式多样,其中能促地面温度增强的大气过程是大气( )
A.对太阳辐射的散射增强 B.射向地面的辐射增强
C.对太阳辐射的吸收增强 D.射向宇宙空间的辐射增强
5.若只考虑辐射差额对气温的影响,该地气温最低的月份是( )
A.1月 B.4月 C.8月 D.12月
6.该地年总辐射差额为负值,年平均气温却未逐年下降。产生该现象的主要因素是( )
A.大气环流、大洋环流 B.大洋环流、下垫面性质
C.地形起伏、人类活动 D.大气环流、地形起伏
【答案】4.B 5.B 6.A
【详解】4.大气对太阳辐射的散射增强,会使到达地面的太阳辐射减少,地面降温,A错误;大气射向地面的辐射(大气逆辐射)增强,将热量返还给地面,使地面温度升高,B正确;大气对太阳辐射的吸收增强,使大气增温,但地面温度不一定增强,C错误;大气射向宇宙空间的辐射增强,会使热量散失到太空,地面降温,D错误。
5.1月辐射差额为负值,气温处于下降阶段,但并非最低点,A错误;从4月开始辐射差额转为正值,气温开始回升,因此4月是辐射差额由负转正的转折点,也是气温累积下降达到的最低点,B正确;8月辐射差额仍为正值,气温处于较高水平,C错误;12月辐射差额为负值,气温处于下降阶段,但并非最低点,D错误。
6.大气环流和大洋环流可以将低纬度地区的盈余热量输送到高纬度地区,实现全球热量的平衡,使辐射差额为负值的地区气温不会持续下降,A正确;下垫面性质主要影响局地热量收支,不是全球热量平衡的主要原因,B错误;地形起伏和人类活动对热量平衡的影响较小,CD错误。
下图为我国南方某山间河谷某时段等温面和等压面分布剖面示意图。完成下面小题。
7.该山间河谷此时段多雨。下列四幅图中,能解释此现象的是( )
A.① B.② C.③ D.④
8.在冬季,该山谷地带易发生的自然现象为( )
A.寒潮降温天气 B.大气逆温现象 C.狂风暴雨天气 D.大气污染现象
【答案】7.D 8.B
【详解】7.由图可知,此时段河谷的等温面上凸,说明河谷的气温高于同海拔的山坡,应为夜晚,山坡降温快,气温低,A、B错误。河谷的等压面下凹,说明河谷的气压低于山坡,风由山坡吹向山谷,且题干信息说明该河谷此时段多雨,说明此时段河谷盛行上升气流,山坡盛行下沉气流,D正确,C错误。
8.冬季的夜晚盛行山风,山风携带冷空气在谷底堆积,将谷底的暖空气顶托到上方,形成上暖下冷的大气逆温现象,B正确;寒潮降温是大尺度天气系统影响,不是山谷地带特有易发生的现象,A错误;冬季我国南方河谷不会频发狂风暴雨,不符合季节特征,C错误;大气污染是人为排放污染物导致的环境问题,不属于自然现象,D错误。
湖陆风是因湖泊与陆地热力性质差异形成的昼夜周期性地方性风系。我国华北地区某城中湖湖陆风现象较为显著。下图为“某日该湖泊附近某观测点观测的湖陆风风向、风速示意图”。据此完成下面小题。
9.此日,该观测点观测到湖风转陆风的时刻最接近( )
A.0时 B.6时 C.9时 D.18时
10.观测发现该观测点陆风的年平均风速要小于湖风,其主要原因是( )
A.城市热岛效应的影响 B.湖水水位的变化
C.植被覆盖率的影响 D.昼夜长短的变化
【答案】9.A 10.A
【详解】9.读图可知,该观测点零时至9时为偏南风,此时段陆地较湖泊降温快,陆地为冷源,湖泊为热源,风由陆地吹向湖泊,为陆风;9时至24时为偏北风,此时湖泊为冷源,陆地为热源,风由湖泊吹向陆地,为湖风。所以该观测点观测到湖风转陆风的时刻最接近0时,A正确,BCD错误。
10.该观测点位于华北地区的城中湖区域,陆风、湖风的风速差异和局地的热力效应直接相关:
城中湖周边的陆地是城市建成区,存在明显的城市热岛效应,夜间陆风是从相对冷的陆地吹向湖泊,但城市热岛效应会提升陆地的夜间温度,缩小陆地和湖泊之间的温差,气压梯度随之变小,因此陆风的动力弱于湖风,最终陆风的年平均风速小于湖风,A正确;湖水水位的变化只会改变湖泊和陆地的下垫面范围,不会直接造成湖风、陆风的年均风速出现明显的大小差异,B错误;该观测点位置固定,周边的植被覆盖率没有昼夜的显著差异,无法解释陆风年均风速小于湖风的现象,C错误;昼夜长短是季节尺度的光照时长差异,不会持续稳定地让陆风的年平均风速整体小于湖风,D错误。
湖陆风是在较大湖泊和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性风,包括湖风(出湖风)和陆风(进湖风)。烟台某中学地理社团发现当地某大湖附近湖陆风现象显著,下图为该地理社团绘制的湖陆风日变化图。据此完成下面小题。
11.当地湖风风向及风速最大的时刻分别是( )
A.偏北,0时 B.偏西,5时 C.偏东,12时 D.偏南,18时
12.下列能正确表示7时近地面湖陆风及等压面的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】11.C 12.B
【详解】11.结合热力环流的知识,白天,湖泊升温慢,气温低,气压高;陆地升温快,气温高,气压低,风从高压的湖泊吹向低压的陆地,形成湖风。夜晚,湖泊降温慢,温度高、气压低;陆地降温快,温度低、气压高,风从陆地吹向湖泊,形成陆风。图中白天为偏东风,说明该地的湖风风向为偏东风,湖风风速最大在12时左右,C正确,ABD错误。
12.根据第一问,当地白天湖风为偏东风,夜晚陆风为偏西风。由图可知,7时的风向为偏西风,属于陆风。陆风是陆地气压高,湖泊气压低,气流从陆地流向湖泊形成。结合等压面的知识,高压处等压面向上凸起,低压处等压面向下弯曲。故7时近地面,风从高压陆地吹向低压湖泊,陆地等压面向上凸起,湖泊等压面向下弯曲,B正确;
AC图中,风从湖泊吹向陆地,与题意不符,AC错误;
D图中陆地等压面向下弯曲,湖泊等压面向上凸起,与题意不符,D错误。
近地面局地山谷风环流能改变气流运动,进而影响空气污染物的空间分布。某科研小组在山西省太原盆地开展大气污染观测,观测期间盆地内有明显的山谷风环流。下图示意太原盆地及太原市地形。完成下面小题。
13.太原市山谷风的主要风向是( )
A.白天偏北风,夜间偏南风 B.白天偏南风,夜间偏北风
C.白天偏东风,夜间偏西风 D.白天偏西风,夜间偏东风
14.观测期间,午后太原市空气污染物浓度的变化及其主要成因分别是( )
A.迅速升高 盆地污染物向北集聚 B.迅速升高 本地污染物积累多
C.迅速降低 盆地污染物向南集聚 D.迅速降低 本地污染物扩散快
【答案】13.B 14.A
【详解】13.太原盆地是南北走向的河谷盆地,太原市位于盆地的北端,北部为山地,南部为谷地。白天:山坡(北部山地)升温快于谷地,同一高度的大气,谷地气压高,风由谷地(南)吹向山坡(北),风向为风的来向,因此白天为偏南风;夜晚:山坡(北部山地)降温快于谷地,同一高度的大气,谷地气压低,风由山坡(北)吹向谷地(南),因此夜间为偏北风,B正确。
14.午后为白天,谷风(偏南风)盛行,风沿盆地自南向北运动,整个盆地的污染物会被偏南风向北输送,太原市位于盆地的北端,污染物在此集聚,因此太原市污染物浓度会迅速升高,成因是盆地污染物向北集聚,A正确,CD错误;污染物升高不是因为本地积累,主要是谷风输送南部污染物集聚,B错误。
大气运动是各种天气变化和气候形成的基础,有垂直运动和水平运动之分,大气的水平运动即是风。下图为近地面某点在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向示意图。据此完成下面小题。
15.图中表示南半球风向的是( )
A.① B.② C.③ D.④
16.若上图表示北半球,则下列关于⑤的叙述正确的是( )
A.与风向垂直 B.与风向相反
C.随纬度增加而减小 D.是形成风的直接原因
【答案】15.B 16.A
【详解】15.首先,风由高压吹向低压,水平气压梯度力垂直于等压线、由高压指向低压。本题等压线数值越向下越大,说明南侧(下方)是高压,北侧(上方)是低压,因此水平气压梯度力方向向北(对应图中③方向)。 其次,近地面风向受地转偏向力影响,规律是南半球左偏、北半球右偏:顺着水平气压梯度力(向北)的方向,南半球向左(西)偏转,最终风向为东南风,对应图中②,B正确,ACD错误。
16.若为北半球,水平气压梯度力向北,风向向右偏转,最终风向为西南风(对应④)。地转偏向力始终与风向垂直,北半球地转偏向力位于风向右侧,图中⑤符合地转偏向力的特征。⑤是地转偏向力,始终与风向垂直,A正确。与风向相反的是摩擦力,对应图中①,B错误。地转偏向力随纬度升高而增大,C错误。
形成风的直接原因是水平气压梯度力(对应③),D错误。
17.阅读图文材料,完成下列要求。
庐山是我国著名的避暑胜地,山上植被茂密,雨雾较多,年均雨日达168天,年均雾日达192天。鄱阳湖西接庐山,是我国第一大淡水湖,湖岸周边地区湖陆风现象明显。下图示意鄱阳湖和庐山的位置。
(1)运用大气热力环流原理,在下图中补绘该湖区夜晚湖陆风的气流方向和近地面等压面弯曲状况。
(2)说明庐山的山谷风对甲地湖陆风的影响。
(3)从大气受热过程的角度,分析庐山成为避暑胜地的原因。
【答案】(1)
(2)白天,庐山的谷风与甲地的湖风同向,谷风增强了湖风;夜晚,庐山的山风与甲地的陆风同向,山风增强了陆风。
(3)雨雾天气多,云(雾)层厚,云雾对太阳辐射的削弱作用强;地面吸收的太阳辐射少,地面温度低,大气吸收的地面辐射少,导致气温低。
【详解】(1)湖陆风是湖陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流,本问可结合大气热力环流原理从水平和垂直方向进行分析。水平方向上,夜晚陆地冷却快,气温较低,近地面形成高压区;而湖泊冷却慢,气温相对较高,近湖面形成低压区。气流由高压流向低压,近地面风从陆地吹向湖泊。垂直方向上,近地面陆地气流收缩下沉,并在陆地近地面形成高压,高空形成低压,等压面上凸;近地面湖泊气流膨胀上升,并在湖泊近湖面形成低压,高空形成高压,等压面下凹,从而形成逆时针方向运动的热力环流。
(2)本题结合山谷风、湖陆风原理,从白天、夜晚两个时间角度,分析二者风向叠加效果。首先,依托白天湖泊气温低于陆地,近地面盛行湖风,风由湖泊吹向陆地;同时白天山坡升温快,盛行谷风,风由山谷吹向山坡,可推知谷风风向与湖风风向一致,谷风增强湖风;然后,依托夜晚陆地气温低于湖泊,近地面盛行陆风,风由陆地吹向湖泊;同时夜晚山坡降温快,盛行山风,风由山坡吹向山谷,可推知山风风向与陆风风向一致,山风增强陆风。
(3)本题从大气受热过程角度,依托云雾对太阳辐射的削弱、地面辐射是大气直接热源这条逻辑链分析避暑原因。首先,依托材料庐山年均雨日、雾日天数多,可推知云雾层厚,对太阳辐射的削弱(反射)作用强;然后,依托云雾使到达地面的太阳辐射减少,结合大气热量主要来自地面长波辐射,可推知地面吸收太阳辐射少,地面温度较低,大气获得热量少,夏季气温偏低,适宜避暑。
18.阅读材料,回答下面问题。
城市热岛效应是指由于城市建筑及人类活动引起热量在城市空间范围内积聚,导致市区温度显著高于郊区的现象。城市热岛效应会引发一系列的生态环境问题。图1为2005年、2020年北京市夏季白天城市热岛高概率区的空间分布图。读图,回答下列问题。
(1)说出北京市热岛高概率区的空间变化特征。
北京市山地与平原之间多山谷风。图2为北京市热力环流示意图。
(2)补全上图热力环流(画出箭头),并解释图2中城市热岛效应加强山风的原因。
(3)提出有助于缓解北京市城市热岛的措施。
【答案】(1)高概率区面积扩大;向北、南方向扩展;西部面积缩小;形态由团块状向条带状转变等。
(2)绘图如下:。夜间山地降温快,空气下沉,吹山风;城区气温高,空气上升,空气从四周流入城市,与山风叠加,使山风增强。
(3)增加城市绿地和水域面积;规划建设城市通风廊道;降低能源消费量,提高能源使用效率;控制城市人口数量等。
【详解】(1)对比2005年和2020年两幅图的高概率区分布,从范围、扩展方向及形状变化等维度归纳变化特征。通过对比,可直接看出高概率区的范围明显增加,不再集中于核心老城,逐步向外围郊区扩张,主要扩展方向为向北和向南,且形状发生了改变,由团块状向条带状转变。
(2)环流箭头绘制:依据“夜晚山区降温快、气温低,气流下沉;城区热岛效应气温高,气流上升”的原理,按照热力环流的运动规律补全箭头,即整体呈顺时针的闭合环流。原因解释: 夜晚山坡降温快,原本就会形成沿山坡下沉、吹向平原的山风;同时城市热岛效应使得城区气温高于周边郊区,城区空气受热上升,近地面形成低压,与山区的气压差进一步增大,加强了山区向城区的近地面风,叠加后就增强了山风的强度。
(3)从热岛效应的成因提出针对性措施,如下垫面性质改变,可增加城市绿地和水域面积;如通风不畅,可规划建设城市通风廊道;如人为排热方面,可降低能源消费量,提高能源使用效率;控制城市人口数量等。
19.阅读图文材料,完成下列要求。
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。图1、图2分别为我国西南山区的传统民居穿堂风示意图和热力环流示意图。
(1)图1中只考虑天气状况的影响,昼夜温差最大的是下图中的________(填选项),试说明理由_______________。
(2)与穿堂风的形成有关的地理原理是________,民居屋前石质地面,屋后种植林木,可以明显增强夏季穿堂风。请用以上原理进行解释_______________。
(3)用箭头在图2中标出热力环流的方向。
(4)假如图2所示区域位于南半球,则甲、乙之间的风向为________。
(5)假如图2所示环流为城市热岛环流,则表示郊区的是________地,请你为缓解城市热岛效应提出合理性建议_______________。
【答案】(1) D 石质地面增温、降温较快,石质地面比山林温差大;晴天,白天云层对太阳辐射的反射作用(削弱作用)弱,到达地面的太阳辐射多,气温较高;夜晚,大气的逆辐射较弱,对地面的保温作用较弱,气温较低,因此晴天昼夜温差大。
(2) 热力环流 石质地面增温较快,林木增温较慢,(房前石质地面房后林木)增强了房前房后的温差,从而增强了房前房后的水平气压梯度力。
(3)
(4)西北风
(5) 乙 增加绿地面积(绿化楼顶、绿化墙壁);增加水域面积;建设通风廊道;合理规划城市建筑物和道路等。
【详解】(1)此题考查下垫面性质差异、天气状况对昼夜温差的影响,大气受热过程原理。晴朗的白天,大气削弱作用弱,太阳辐射强,气温高;夜晚大气逆辐射弱,气温低,昼夜温差大,由此可知,晴天昼夜温差大;山林比热容大,石质地面比热容小,因此石质地面昼夜温差最大。
(2)此题考查热力环流的形成原理,局地小热力环流在民居建筑中的应用。据材料可知,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。据上题可知,石质地面增温较快,林木增温较慢,房前石质地面房后林木,增强了房前房后的温差,从而增强了房前房后的水平气压梯度力。也体现了穿堂风的形成运用了热力环流原理。
(3)此题考查等压面弯曲规律与热力环流气流运动方向判断。据图2等压面的弯曲可知,高空丁地等压面上凸,可判断为高气压,丙地等压面下凹,可判断为低气压,高空和近地面气压相反,则可推出近地面甲为低气压,乙为高气压,水平方向大气从高压流向低压,因此形成顺时针大气运动。
(4)此题考查水平气压梯度力、地转偏向力(南半球左偏)判断近地面风向。据图并结合上题分析可知,假如图2所示区域位于南半球,则甲、乙之间水平气压梯度力从乙指向甲,南半球受向左地转偏向力影响,风向为西北风。
(5)此题考查城市热岛环流特征、城市热岛效应治理措施。据图,假如图2所示环流为城市热岛环流,市区人为排放热量多,气温高,盛行上升气流,郊区气温低,盛行下沉气流,因此可判断甲地表示市区,乙地表示郊区。为缓解城市热岛效应,可以增加市区的绿地面积,或者增加水域面积,降低与郊区的温差,也可以建设通风廊道,合理规划城市建筑物和道路等。
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