3.3 大气热力环流 课件 2026-2027学年高一上学期地理湘教版必修第一册

该高中地理课件聚焦大气热力环流原理，系统阐述其形成过程及海陆风、山谷风、城市热岛环流等自然界实例。通过走马灯工作原理、孔明灯升空、“点蜡烛切洋葱”等生活现象导入，搭建从原理探究到实际应用的学习支架。 其亮点在于以核心素养为导向，通过模拟热力环流实验观察烟雾运动、绘制海陆风示意图等活动培养地理实践力，结合城市热岛环流中工业布局案例渗透人地协调观，高考真题衔接提升综合思维。学生能提升实验操作与图示表达能力，教师教学逻辑清晰且易落实课标要求。

湘教版（2019）必修第一册 第三节 大气热力环流 第三章 地球上的大气 新课导入 中国古人把JPG变GIF？ 来看走马灯的工作原理 核心素养 人地协调观 认识热力环流是大气运动的基本规律，理解海陆风、山谷风、城市热岛环流影响人类生产生活，树立顺应大气运动规律、科学规划城市与农业布局的观念。 区域认知 依据不同区域下垫面性质差异引起的冷热不均，理解海陆之间、山谷之间、城乡之间形成不同方向与周期的热力环流，形成从地表受热差异认识局部大气运动的空间认知。 综合思维 将近地面冷热不均、空气垂直运动、同一水平面气压差异、空气水平运动四个环节综合联系，构建热力环流形成过程的完整逻辑链，并迁移解释海陆风与山谷风等实际案例。 地理实践力 通过模拟热力环流实验观察烟雾运动方向、绘制海陆风与山谷风示意图并标注环流方向、结合生活实例解释热力环流等活动，提升地理实验操作与图示表达能力。 课标要求：运用示意图，说明大气热力环流原理，并解释相关现象 教学重难点 01 重点 大气热力环流的形成过程及作用 自然界的大气热力环流、 02 难点 大气热力环流的形成过程 探索 热气球是指用热空气作为浮升气体的气球。相传热气球的原型由三国时期诸葛亮（字孔明）所发明。诸葛亮被司马懿围困于阳平，无法派兵出城求救；诸葛亮算准风向，制成能在空中飘浮的纸灯笼，附上求救信息，后来终于脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。现代载人热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。球囊下端开口，下悬一只载人吊篮，用火焰加热器将热空气灌入球囊，使球囊膨胀并平稳升空。 1. 想一想，载人热气球能平稳升空的原因是什么？ 2. 有人提供了“点蜡烛切洋葱，不流泪”的生活小窍门。动手做一做，这是真的吗？如果是，其中的道理是什么？ 图 3-16　热气球 大气热力环流的形成 01 目录 C O N T E N T S 02 自然界的大气热力环流 大气热力环流的形成 01 大气运动的成因 太阳辐射在地球表面的差异分布 不同地区气温不同 水平方向上各地间的气压差异 大气运动的分类 大气运动包括水平运动和垂直运动两种形式 水平运动 垂直运动 气流下沉 气流上升 大气的水平运动即是风 大气热力环流的概念 图 3-17　大气热力环流形成示意 概念 由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流 热力环流是大气运动的一种最简单的形式 知识拓展 气压和等压面 气压是作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。气压的国际制单位是帕斯卡，简称帕，符号是Pa。 A A, 大气上界 PA, PA PA>PA, 结论：同一地点，随着海拔升高，气压降低。 知识拓展 气压和等压面 等压面含义：空间气压相等的各点所组成的面。 地面 1020 1010 500 490 495 495 1015 500 490 1010 1015 1020 地面 单位（hPa） 高空 近地面 单位（hPa） 高空 近地面 结论：地面性质均一、受热均匀，等压面均平行于地面。 大气热力环流的形成过程 A－热源 B－冷源 当B地接受热量少时， B地空气收缩下沉，上空空气密度减小，形成低气压 当A地接受热量多，A地近地面空气膨胀上升，到上空聚积，使上空空气密度增大，形成高气压 高气压 低气压 于是空气从气压高的A地上空向气压低的B地上空扩散 大气热力环流的形成过程 A－热源 B－冷源 B地因有下沉气流，空气密度增大，形成高气压 在近地面，A地空气上升向外流出后，空气密度减小，形成低气压 高气压 低气压 高气压 低气压 这样近地面的空气从B地流回A地，以补充A地上升的空气，从而形成了热力环流 大气热力环流的形成过程 大气水 平运动 地面冷热不均 地面 A A, 热 冷 冷 高 高 高 低 低 低 B, C, C B 高空 近地面 空气上升或下沉的垂直运动 同一水平面产生气压差异 太阳辐射 大气热力环流的形成过程 A－热源 B－冷源 高气压 低气压 高气压 低气压 等压面上弯说明该处是高压，下弯则是低压，地面气压状况与高空相反，地面与高空等压面相反 1030hPa 1050hPa 520hPa 540hPa 530hPa 1040hPa 大气热力环流的形成过程 495 500 490 1010 1015 1020 地面 A A, B, C, C B 高空 注意：高压和低压是相对同一水平高度而言的，因而高压的数值并不一定大于低压的数值 大气热力环流的形成过程 注意：同一地点， 垂直方向上，气压总是下高上低。A、B、A, 、B, 四点气压比较，PB＞ PA ＞PA,＞PB, 495 1015 地面 A A, 热 冷 冷 高 高 高 低 低 低 B, C, C B 497.5 495 492.5 495 492.5 495 1012.5 1015 1015 1015 1017.5 1017.5 单位（hPa） 近地面 高空 知识拓展 热力环流中的几种关系 温压关系 提醒：只考虑热力因素，气温越高，气压越低 风压关系 水平方向上，风总是从高压吹向低压 气压和高度的关系 同一地点，垂直方向上，海拔越高，气压越低；海拔越低，气压越高 等压面凹凸关系 高压处等压面上凸，低压处等压面下凸。近地面与高空等压面弯曲方向相反 气流垂直运动与天气状况 上升气流容易形成降水 下沉气流往往天气晴朗 自然界的大气热力环流 02 山谷风 概念 山谷风是在天气晴朗的山地区域，风向昼夜间发生反向转变的风 白天山谷的风向 夜晚山谷的风向 日出后山坡受热，空气增温快，空气密度变小，但山谷上方同高度的空气增温较慢，密度仍较大。因而空气自山谷沿山坡上升，形成谷风 谷风 夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快，因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快，使空气沿山坡流向山谷，形成山风 山风 山谷风 山谷风 白天山坡受热所造成的温差，比夜间辐射冷却所造成的温差要大 因此谷风的风速大于山风 谷风沿山坡上行时，常可形成山顶积云，有时甚至出现阵雨 图 3-18　山谷风示意 山谷风 夜晚冷的山风吹向谷底或盆地，在谷底或盆地内形成逆温层，阻碍了山谷或盆地空气的垂直运动，易造成大气污染 阅读 山谷风 山谷风是在天气晴朗的山地区域，风向昼夜间发生反向转变的风。日出后山坡受热，空气增温快，空气密度变小，但山谷上方同高度的空气增温较慢，密度仍较大。因而空气自山谷沿山坡上升，形成谷风。相反，夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快，因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快，使空气沿山坡流向山谷，形成山风。由于白天山坡受热所造成的温差，比夜间辐射冷却所造成的温差要大，因此谷风的风速大于山风。谷风沿山坡上行时，常可形成山顶积云，有时甚至出现阵雨。 图 3-18　山谷风示意 山区与平原之间，有时也出现山谷风特征，如北京气象台的天气预报中，常有“白天风向北转南，夜间风向南转北”的语句，这种风向昼夜相反的变化，就是北京北部山区与平原地区之间的山谷风效应所造成的。 海陆风 概念 海陆风是近海地区风向昼夜间发生反向转变的风 海风 陆风 海陆风 气温低 低气压 高气压 气温高 高气压 低气压 海风 白天陆地比海洋增温快，近地面陆地气压低于海洋，风从海洋吹向陆地，形成海风 气温高 高气压 低气压 气温低 低气压 高气压 陆风 夜晚陆地比海洋降温快，近地面陆地气压高于海洋，风从陆地吹向海洋，形成陆风 海陆风使滨海地区气温日较差小，降水增多 城市人口集中，产业发达，居民生活、工业生产和交通工具等每天要释放出大量的废热，导致城市的气温高于郊区，使城市犹如一个温暖的“岛屿”，人们称之为“城市热岛” 城市热岛环流 城市热岛环流 上升气流 由郊区流向中心区 由郊区流向中心区 中心区 郊区 郊区 低 高 高 中心区居民生活、工业和交通释放大量的人为热量，导致中心区气温高于郊区，形成“城市热岛”。 引起空气在中心区上升，在郊区下沉，近地面风由郊区吹向中心区，在中心区与郊区之间形成城市热岛环流 一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于空气下沉距离之外，避免污染物通过热力环流进入中心区 城市热岛环流 城市热岛环流 白天沙漠增温比绿洲快，近地面形成低压，风从绿洲吹向沙漠 夜晚沙漠降温比绿洲快，近地面形成高压，风从沙漠吹向绿洲 沙漠与绿洲之间的热力环流 降低沙漠地区气温，增加大气湿度 活动 1. 海陆风是近海地区风向昼夜间发生反向转变的风。读图 3-19，完成相关任务。 与陆地相比,海洋比热容大。白天陆地升温快,陆地上方的空气上升,同纬度海洋升温慢,海洋上方的空气下沉,近地面形成由海洋吹向陆地的风,叫作海风夜晚陆地降温快,陆地上方的空气下沉,近地面形成高气压海洋降温慢,海洋上的空气上升,近地面形成低气压,近地面形成由陆地吹向海洋的风,叫作陆风。 图 3-19　海陆风形成示意 白天 夜间 （1）在图 3-19 中，分别画出白天、夜间陆地和海洋之间的大气运动方向，使之构成一个环流圈，并说明理由。 活动 1. 海陆风是近海地区风向昼夜间发生反向转变的风。读图 3-19，完成相关任务。 白天,海岛地表受太阳辐射增温,陆地升温比海洋快,空气膨胀上升,近地面形成低气压,海洋升温慢,空气下沉,近地面形成高气压。因此,白天风由海洋吹向陆地形成海风(湿润),白天的海风由四周吹向海岛,因此海南岛白天多雨，夜间,陆地降温快,空气下沉,近地面形成高气压,海洋降温慢,空气上升,近地面形成低气压,近地面风由陆地吹向海洋,形成陆风(干燥),陆风则由海岛吹向四周,因此海南岛夜间多晴朗。 图 3-19　海陆风形成示意 白天 夜间 （2）我国海南岛白天多雨，夜间多晴朗。运用海陆风形成的原理，分析这一地理现象的形成原因。 活动 1. 海陆风是近海地区风向昼夜间发生反向转变的风。读图 3-19，完成相关任务。 （3）大湖泊周围、大江大河沿岸也会出现与海陆风相似的风的周期变化，分别称为“湖陆风”或“江（河）陆风”。赴上述地区进行考察，观察白天和夜间风向是怎么变化的，验证所学过的知识。 气温低 低气压 高气压 气温高 高气压 低气压 湖风 白天陆地比湖泊增温快，近地面陆地气压低于湖泊，风从湖泊吹向陆地，形成湖风 气温高 高气压 低气压 气温低 低气压 高气压 陆风 夜晚陆地比湖泊降温快，近地面陆地气压高于湖泊，风从陆地吹向湖泊，形成陆风 活动 2. 城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。此外，城市中心区人口聚集，产业发达，人们生活、生产向大气释放的废热较多。这些因素的综合影响导致城市中心区的气温高于郊区，使城市中心区犹如一个温暖的“岛屿”，人们称之为“城市热岛”。读图 3-20，完成相关任务。 图 3-20　城市热岛环流示意 （1）简述城市热岛环流的形成过程。 城市中心区建筑密集,地面多硬化,吸收太阳辐射多,向大气传送的热量也多,此外,城市中心区人口密集,经济活动集中,生产生活中释放大量热,这些导致城市中心区气温高于郊区,空气在城市中心区上升,在郊区下沉,近地面风由郊区吹向城市中心区。 活动 2. 城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。此外，城市中心区人口聚集，产业发达，人们生活、生产向大气释放的废热较多。这些因素的综合影响导致城市中心区的气温高于郊区，使城市中心区犹如一个温暖的“岛屿”，人们称之为“城市热岛”。读图 3-20，完成相关任务。 图 3-20　城市热岛环流示意 （2）为了减轻城市的大气污染，在城市规划时，根据城市热岛环流的特点，应怎样布局大气污染严重的工业企业？ 根据城市热岛环流特点,为防止二次污染,应把产生大气污染的企业布局在城市热岛环流范围之外。 活动 2. 城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。此外，城市中心区人口聚集，产业发达，人们生活、生产向大气释放的废热较多。这些因素的综合影响导致城市中心区的气温高于郊区，使城市中心区犹如一个温暖的“岛屿”，人们称之为“城市热岛”。读图 3-20，完成相关任务。 图 3-20　城市热岛环流示意 （3）城市热岛环流在微风状态下最强。以北京市为例，如果冬春季风速达 5~6米 / 秒，夏季风速达 2~3 米 / 秒以上，则城市热岛环流被淹没而不明显。假如你是城市规划人员，又该怎么解决（2）小题的问题呢？ 产生大气污染的企业的布局既要考虑城市热岛环流,也要考虑盛行风的风向。产生大气污染的企业应布局在盛行风的下风向,或与盛行风风向相垂直的郊外。 探索回顾 热气球是指用热空气作为浮升气体的气球。相传热气球的原型由三国时期诸葛亮（字孔明）所发明。诸葛亮被司马懿围困于阳平，无法派兵出城求救；诸葛亮算准风向，制成能在空中飘浮的纸灯笼，附上求救信息，后来终于脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。现代载人热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。球囊下端开口，下悬一只载人吊篮，用火焰加热器将热空气灌入球囊，使球囊膨胀并平稳升空。 1. 想一想，载人热气球能平稳升空的原因是什么？ 热气球加热后,球囊内的空气温度升高、空气密度变小,能产生更大的浮力,让热气球向上飞行。 图 3-16　热气球 2. 有人提供了“点蜡烛切洋葱，不流泪”的生活小窍门。动手做一做，这是真的吗？如果是，其中的道理是什么？ 这是真的。该方法利用了大气热力环流原理,蜡烛处气温高,气流上升,切洋葱处气流整体下沉,洋葱味道就被气流带走了。 课堂小结 大气热力环流的形成 大气运动的成因 大气运动的分类 大气热力环流的概念 大气热力环流的形成过程 自然界的大气热力环流 山谷风 海陆风 城市热岛环流 沙漠与绿洲之间的热力环流 课堂练习 北京怀柔区的雁栖湖（如下图）水面广阔，湖水清澈，每年春秋两季常有成群的大雁在此栖息，故而得名。现在的雁栖湖已经成为北京市民假期休闲旅游的好去处。据此完成下面小题。 1．雁栖湖旁有一度假村，下面四幅图中，能正确反映雁栖湖与度假村之间近地面风向的是（   ）         A．①② B．③④ C．①④ D．②③ 解析:依据图中信息分析可知，白天湖泊升温慢，陆地升温快，近地面气压陆地低于湖面，风从湖面吹向陆地，①错误，③正确；夜晚陆地比湖泊降温快，近地面气压陆地高于湖面，风从陆地吹向湖面，②错误，④正确。③④正确，故选B项。 B       北京怀柔区的雁栖湖（如下图）水面广阔，湖水清澈，每年春秋两季常有成群的大雁在此栖息，故而得名。现在的雁栖湖已经成为北京市民假期休闲旅游的好去处。据此完成下面小题。 2．造成度假村近地面风向昼夜变化的原因是（   ） A．太阳辐射不同 B．人类活动差异 C．地势起伏不同 D．热力性质差异 解析:由上题分析可知，度假村与雁栖湖地表性质不同，由于热力性质差异，度假村近地面风向发生昼夜变化，D项正确；同一区域地表接受的太阳辐射差异较小，A项错误；近地面风向的昼夜变化与人类活动关系不大，B项错误；地势起伏没有昼夜变化，C项错误。故选D。 D       城市人口集中，工业发达，释放出大量废气和废热，导致市区气温高于郊区，从而引起市区和郊区之间的小型热力环流，称之为“城市热岛环流”。读下图完成下列小题。 3．减轻城市热岛效应的措施，正确的是（   ） A．增加城市硬化路面的面积 B．减少城市绿化面积 C．提高空调使用率 D．提高能源利用效率 解析:根据所学知识可知，提高能源利用效率，可以减少二氧化碳和热量的排放，是减少城市热岛效应的措施之一，D正确；增加城市硬化路面的面积、减少城市绿化面积、提高空调使用率加剧城市热岛效应，A、B、C错误。所以选D。 D 城市人口集中，工业发达，释放出大量废气和废热，导致市区气温高于郊区，从而引起市区和郊区之间的小型热力环流，称之为“城市热岛环流”。读下图完成下列小题。 4．如果在图中某地布局化工厂，为减少化工厂对市区空气的污染，应选择在（   ） A．甲地 B．乙地 C．丙地 D．丁地 解析:要减少化工厂对市区的污染，厂址应该选择在城市风影响的区域之外，甲、乙、丙、丁四地中，丙地位于城市热力环流圈之外，最合适，C正确；甲、乙、丁三地位于城市热力环流圈之内，不适宜建化工厂，ABD错误。所以选C。 C 山谷风是出现于山地及其周边地区具有日周期的地方性风。某气象站位于我国华北地区某山中段的山谷中，山谷风环流较为强盛。下图示意某年冬季该气象站山谷风日变化。据此完成下面小题。 5．冬季该山地的谷风风向为（   ） A．西南 B．东南 C．东北 D．西北 解析:读某年冬季该气象站山谷风日变化示意图可知，当地18时至次日10时以东北风为主，10时至18时以西南风为主。白天，山坡升温速度要快于山谷，此时山坡盛行上升气流，近地面形成低气压，谷地盛行下沉气流，近地面形成高气压，气压梯度力推动空气由山谷向上运动，形成谷风，因此谷风主要出现在白天，则冬季该地谷风的风向为西南风，A正确，BCD错误。故选A。 A 山谷风是出现于山地及其周边地区具有日周期的地方性风。某气象站位于我国华北地区某山中段的山谷中，山谷风环流较为强盛。下图示意某年冬季该气象站山谷风日变化。据此完成下面小题。 6．下图中能正确反映该地山风的是（   ） A．① B．② C．③ D．④ 解析:结合上题分析可知，白天吹谷风，AB错误；夜晚，山坡冷却速度要快于同高度的山谷且气温更低，此时山坡盛行下沉气流，近地面形成高气压，谷地盛行上升气流，近地面形成低气压，气压梯度力推动空气由山坡向山谷运动，形成山风，C正确，D错误。故选C。 C 教考衔接 （2026·云南·高考真题）海陆风环流是一种局地环流。在海陆风日，沿海地区出现明显的海风和陆风转换，表明该地受大尺度天气系统影响较小，背景风场较弱。研究人员在我国东部沿海某观测点（如图左示意），获取了连续2年的气象观测数据。图右示意观测点冬季海陆风日0至6时陆风环流及其顶部高度。据此完成下面小题。 1．海陆风日14至17时，观测点近地面主要风向是（   ） A．东南风 B．东北风 C．西南风 D．西北风 解析：14-17时为白天，陆地升温快、气压低，海洋气压高，风从海洋吹向陆地，为海风。结合方位图：观测点西北侧是陆地，东南侧是海洋；海风由海洋（东南）吹向陆地（西北），近地面风向为东南风，A正确，BCD错误。 A （2026·云南·高考真题）海陆风环流是一种局地环流。在海陆风日，沿海地区出现明显的海风和陆风转换，表明该地受大尺度天气系统影响较小，背景风场较弱。研究人员在我国东部沿海某观测点（如图左示意），获取了连续2年的气象观测数据。图右示意观测点冬季海陆风日0至6时陆风环流及其顶部高度。据此完成下面小题。 2．图右中，0至6时陆风环流顶部高度变化的原因是（   ） A．陆地气压降低 B．大气逆辐射增强 C．垂直对流增强 D．下垫面温度降低 解析：0-6时为夜晚，持续陆风，图中陆风环流顶部高度不断降低。夜晚陆地持续散热，下垫面温度不断降低，地面冷却收缩，空气垂直上升运动减弱，陆风环流能到达的顶部高度逐步下降，D正确。夜晚陆地冷却，气压升高，A错误。大气逆辐射增强只会减缓降温，不是环流高度降低的直接原因，B错误。垂直对流增强会让环流高度升高，与图趋势相反，C错误。 D （2026·云南·高考真题）海陆风环流是一种局地环流。在海陆风日，沿海地区出现明显的海风和陆风转换，表明该地受大尺度天气系统影响较小，背景风场较弱。研究人员在我国东部沿海某观测点（如图左示意），获取了连续2年的气象观测数据。图右示意观测点冬季海陆风日0至6时陆风环流及其顶部高度。据此完成下面小题。 3．冬季海陆风日，观测点天气状况最可能是（   ） A．晴天 B．雪天 C．雷暴 D．大风 解析：海陆风日“受大尺度天气系统影响较小，背景风场较弱”，只有晴天时昼夜温差大、海陆热力差异显著，背景风弱，利于海陆风发育，才能形成清晰完整的海陆风转换，A正确。雪天、雷暴、大风都代表大尺度天气系统活跃，会破坏海陆风环流，无法形成典型海陆风日，BCD错误。 A 感谢您的观看！ www.aliyun.com - Media Transcoding Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS $