第三节大气热力环流 讲义 2026-2027学年高一上学期地理湘教版必修一

本高中地理讲义以大气热力环流为核心，系统梳理气压概念、垂直与水平规律、温压关系及等压面弯曲原理，构建“地面冷热不均→垂直运动→水平运动→闭合环流”的形成链条，结合山谷风、海陆风、城市热岛环流实例及对比总结，形成完整知识支架。 资料通过表格对比、活动设计（如海陆风分析）及城市规划应用（绿化带布局），培养综合思维（要素联系）、地理实践力（案例探究）与人地协调观（城市环境优化）。课中辅助教师直观教学，课后帮助学生通过规律口诀、要点回顾查漏补缺，强化理解。

湘教版 · 高中地理必修第一册 第三节 大气热力环流 讲义 一、认识气压 1. 气压的概念 气压（大气压强）是作用在单位面积上的大气压力，即单位面积垂直向上延伸到大气层顶的空气柱的总重量。 1. 气压的单位：百帕（hPa），1标准大气压 = 1013.25 hPa 1. 气压大小与高度、温度等条件有关 2. 气压的基本规律 维度 规律 说明 垂直方向 海拔越高，气压越低 同一地点，近地面气压 > 高空气压 水平方向 气流由高压区流向低压区 形成风的直接原因 温压关系 气温越高，气压越低 热低压、冷高压 3. 等压线与等压面 1. 等压线：同一水平面上气压值相等的点连成的线（平面概念） 1. 等压面：空间气压值相等的点组成的面（立体概念） 等压面弯曲规律：高压处等压面向上凸，低压处等压面向下凹（高凸低凹）。近地面等压面与高空等压面弯曲方向相反。 二、大气热力环流的形成 1. 大气运动 能量来源：太阳辐射 根本原因：太阳辐射在地球表面的差异分布，造成不同地区气温不同，并导致水平方向上各地间的气压差异，引起大气运动。 大气运动的形式 类型 表现 举例 垂直运动 气流上升或下沉 对流、沉降 水平运动 风 海陆风、季风 2. 热力环流的概念 由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。 3. 热力环流的形成过程 以图3-17为例，假设地表性质均一，A地受热，B、C两地冷却： 图3-17 热力环流形成过程示意图 阶段一：受热不均引起垂直运动 1. A地受热：近地面空气受热膨胀上升，到上空聚积，使上空空气密度增大，形成高压（高空气压升高）；近地面因空气流失，密度减小，形成低压。 1. B、C两地冷却：空气冷却收缩下沉，近地面空气密度增大，形成高压；上空因空气流失，密度减小，形成低压。 阶段二：同一水平面气压差异引起水平运动 1. 高空：空气从气压高的A地上空向气压低的B、C两地上空扩散 1. 近地面：空气从B、C两地的高压区流回A地的低压区，补充上升的空气 1. 由此形成闭合的空气环流，即热力环流 4. 理解热力环流的四个关键关系 关系 内容 要点 温压关系 热低压、冷高压 近地面受热处为低压，冷却处为高压 风压关系 水平方向风从高压吹向低压 气压差越大，风力越强 垂直气压 海拔越高，气压越低 近地面低压 > 对应高空高压 等压面 高压上凸，低压下凹 近地面与高空弯曲方向相反 特别提醒：气压的"高"与"低"是相对于同一水平面而言的。近地面为低压的数值，也可能高于高空为高压的数值。例如：近地面A地气压为980hPa（低压），其对应高空为1020hPa（高压）——但980hPa < 1020hPa 仅因为海拔不同。 三、自然界的大气热力环流 热力环流是一种常见的自然现象。在陆地与海洋之间、山坡与山谷之间、城市与郊区之间都可能形成热力环流。 阅读：山谷风 图3-18（a） 白天山谷风——谷风 图3-18（b） 夜间山谷风——山风 谷风（白天） 白天，山坡接受太阳辐射多，升温快，山坡上的空气比同高度山谷上空的空气温度高，空气受热膨胀上升；谷底的冷空气沿山坡向上补充，形成由谷地吹向山坡的风，称为谷风。 山风（夜晚） 夜晚，山坡和山顶因海拔高，散热快，降温幅度大，冷空气沿山坡下滑，汇集到谷底，形成由山坡吹向谷地的风，称为山风。 类型 时间 形成原因 风向 谷风 白天 山坡升温快，空气上升 谷底 → 山坡 山风 夜晚 山坡降温快，冷空气下滑 山坡 → 谷底 环境影响：山谷风出现时，常伴随逆温层。夜间冷空气沿山坡下沉至谷底，使谷底形成逆温层，阻碍空气垂直运动，污染物难以扩散，易造成大气污染。这就是为什么山谷和盆地地区在夜间空气污染往往更严重。 活动：海陆风 图3-19 海陆风昼夜环流示意图 海陆风是出现在近海和海岸地区的，具有日周期的地方性风。由于海洋和陆地的热力性质差异（水的比热容大于陆地），导致海陆之间昼夜温度变化不同。 海风（白天） 1. 白天陆地升温快，气温高，空气受热膨胀上升，近地面形成低压 1. 海洋升温慢，气温低，空气收缩下沉，近地面形成高压 1. 近地面风从海洋吹向陆地，形成海风 1. 高空风从陆地吹向海洋，构成完整环流 陆风（夜晚） 1. 夜间陆地降温快，气温低，空气收缩下沉，近地面形成高压 1. 海洋降温慢，气温高，空气受热上升，近地面形成低压 1. 近地面风从陆地吹向海洋，形成陆风 1. 高空风从海洋吹向陆地，构成完整环流 类型 时间 形成原因 风向 海风 白天 陆地升温快，海洋升温慢 海洋 → 陆地 陆风 夜晚 陆地降温快，海洋降温慢 陆地 → 海洋 海陆风的影响：使滨海地区气温日较差减小，降水增多。海风对抑制中午暑热、调节沿海气候有重要作用。 活动：城市热岛环流 图3-20 城市热岛环流示意图 城市热岛效应的成因 "城市热岛"是指城市中心区的气温明显高于周围郊区的现象。 1. 城市人口密集、工业集中，能耗水平高，释放大量人为热量 1. 城市建筑物和道路多为混凝土、沥青，热容量大，白天吸热多，夜间放热慢 1. 城市上空大气污染物多（烟雾、CO₂、SO₂等），削弱地面有效辐射，保温作用强 城市热岛环流的形成 1. 城市中心气温高 → 空气受热膨胀上升 → 近地面形成低压 1. 郊区气温低 → 空气收缩下沉 → 近地面形成高压 1. 近地面风从郊区吹向城市（城市风），高空风从城市吹向郊区 1. 形成完整的城市热力环流 城市规划的应用 根据城市热岛环流特点，为减轻城市大气污染： 1. 将绿化带布置于气流下沉处及下沉距离以内（净化空气） 1. 将污染较重的工厂、卫星城布局在热岛环流下沉距离之外（避免污染物被带回城区） 四、三种热力环流对比总结 类型 发生区域 白天风向 夜晚风向 根本原因 山谷风 山坡与山谷 谷风（谷→坡） 山风（坡→谷） 山坡与谷地受热不均 海陆风 陆地与海洋 海风（海→陆） 陆风（陆→海） 海陆热力性质差异 城市风 城市与郊区 郊区→城市 郊区→城市 城乡温度差异 注意：海陆风、山谷风的风向存在昼夜差异（白天和夜晚风向相反），而城市风的风向不存在昼夜差异（始终由郊区吹向城市），因为市区的气温总是高于郊区。 五、核心规律总结 1. 热力环流形成的完整链条 地面冷热不均 → 空气的垂直运动（上升/下沉）→ 同一水平面气压差异 → 大气的水平运动（风）→ 形成闭合环流 即：先有垂直运动，再有水平运动。 2. 记忆口诀 热升冷降（垂直方向）——受热上升，冷却下沉 高压流向低压（水平方向）——水平气流由高压区指向低压区 近地面：热低压、冷高压 高空与近地面：高低压性质相反 等压面：高压上凸、低压下凹 3. 常见判断方法 1. 判断气压高低：先比较同一水平面（高凸低凹），再考虑垂直递减 1. 判断气流方向：垂直方向看冷热（热升冷降），水平方向看气压（高压→低压） 1. 判断天气：上升气流→降温→阴雨；下沉气流→增温→晴朗 本节要点回顾 1.热力环流的形成：地面冷热不均 → 垂直运动 → 水平运动 → 闭合环流 2.山谷风：白天谷风（谷→坡），夜晚山风（坡→谷） 3.海陆风：白天海风（海→陆），夜晚陆风（陆→海） 4.城市热岛环流：近地面郊区→城市，高空城市→郊区 5.城市规划：绿化带在下风处，工厂在下风距离之外 — — 学科网（北京）股份有限公司 $