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

本高中地理讲义聚焦大气热力环流核心知识点，系统梳理其形成原理（太阳辐射不均→受热差异→垂直运动→气压差→水平运动），并延伸至山谷风、海陆风、城市热岛环流三种典型局地环流，构建从基础原理到实际应用的完整学习支架。 该资料以情境探究（热气球升空）导入激发兴趣，通过对比图表明晰三种环流昼夜差异，融入区域认知（不同区域环流分析）与人地协调观（城市热岛的人类活动影响）。课中辅助教师高效授课，课后助力学生回顾原理与应用，查漏补缺。

高中地理讲义 · 大气热力环流（湘教版必修一） 第三节大气热力环流讲义 学习目标与重难点 课程标准与核心素养 人地协调观：理解人类活动对局部热力环流（如城市热岛）的影响，树立合理利用大气环境的观念。 综合思维：从太阳辐射、冷热、气压、气流四个环节综合分析热力环流的形成过程。 区域认知：结合不同区域（山地、海滨、城市）特点，判断局地环流的方向与影响。 地理实践力：能运用热力环流原理解释生活现象，如海陆风、山谷风及城市规划问题。 本节重点 1. 热力环流的形成原理（受热不均 → 垂直运动 → 水平气压梯度力 → 环流）。 1. 三种典型局地环流：山谷风、海陆风、城市热岛环流的形成与昼夜差异。 本节难点 1. 等压面弯曲与气压高低的关系判断。 1. 气压与气温、海拔的综合判断（"高压不一定气温高"）。 1. 结合具体情境绘制或判断环流方向。 情境探究：热气球为什么能升空？ 图1 热气球升空——加热空气获得升力的实例 探究问题：节庆活动中，热气球在喷火加热后缓缓升空。为什么加热后的气球能升起来？这背后隐藏着大气运动最基础的原理。 原理分析：加热使球囊内空气温度升高、体积膨胀、密度减小，球囊内空气比同体积外界空气"轻"，从而产生向上的浮力。热气球之所以能上升，正是利用了"受热空气上升"这一最基本的物理事实。在自然界中，正是不同地区空气的"受热不均"，推动着大气永不停息地运动。 核心线索：太阳辐射在地表的差异分布 → 不同地区空气冷热不均 → 空气的上升与下沉 → 同一水平面上出现气压差 → 大气由高压区流向低压区。热力环流，就是大气运动最简单、最基础的形式。 一、大气热力环流的形成原理 大气热力环流是指由于地面冷热不均而引起的空气环流，它是大气运动的基本形式。理解它，关键是理清"一个根源、两个运动、三个关系"。 1. 形成原因（根源） 太阳辐射在地表分布不均，是大气热力环流的根本原因。赤道地区获得太阳辐射多，气温高；两极地区获得辐射少，气温低。即使在同一地区，陆地与海洋、山地与谷地之间，受热也存在差异。这种冷热不均，就是推动大气运动的原动力。 2. 形成过程（四个环节） 图2 冷热不均匀引起的热力环流示意图 ①受热不均：假设地表 A 地受热多、B 地受热少，则 A 地空气升温快、B 地升温慢。 ②垂直运动：A 地空气受热膨胀上升，近地面空气减少；B 地空气冷却收缩下沉，近地面空气堆积。这一步是"热力"环节。 ③同一水平面气压差：A 地近地面空气流出形成低压（A 低），高空空气聚集形成高压（A′ 高）；B 地近地面空气堆积形成高压（B 高），高空空气减少形成低压（B′ 低）。 ④水平运动：在同一水平面上，空气由高压流向低压——近地面由 B 流向 A，高空由 A′ 流向 B′，从而构成一个闭合的环流圈。这一步是"动力"环节。 由此形成了：近地面 热低压、冷高压；高空气压状况与近地面相反。 3. 三个关键关系（判断核心） 关系 内容 记忆要点 气温与气压（近地面） 受热多的地方气温高、气压低；受热少的地方气温低、气压高 热低冷高 海拔与气压 同一地点，海拔越高气压越低（空气柱变短） 越高越低压 气流与天气 气流上升处多阴雨；气流下沉处多晴朗 升雨沉晴 易错提醒 ① "高压"与"低压"是同一水平面上相对而言，并非指气压的绝对值大小； ② 近地面与高空气压状况相反，画图时务必注意对应关系； ③ 气温高的地方气压不一定"高"——近地面是"热低压"，判断时要先明确是近地面还是高空。 4. 等压面与气压高低判断 等压面是空间中气压相等的点连成的面。受热均匀时等压面平行于地面；受热不均时等压面发生弯曲： 1. 近地面：受热多的地方空气膨胀上升，等压面向下凹（气压低）；受热少的地方等压面向上凸（气压高）。 1. 高空：情况与近地面相反，等压面凸起处为高压、凹陷处为低压。 判断口诀：凸高凹低——等压面向上凸处为高气压，向下凹处为低气压（指同一高度比较）。 二、山谷风（山地局地环流） 在山区，白天山坡比同高度的谷地上空增温快，夜晚山坡比同高度的谷地上空降温快，这种昼夜热力差异形成了昼夜方向相反的局地环流——山谷风。 图3 山谷风（谷风与山风）成因及气流分布对比 1. 谷风（白天） 白天，山坡比同高度的山谷上空更易接受太阳辐射，升温快，空气沿山坡上升，谷底较冷的空气沿山坡向上补充，形成由谷底吹向山坡的风，称为谷风。 2. 山风（夜晚） 夜晚，山坡降温快，空气冷却收缩下沉，沿山坡向下流入谷底，形成由山坡吹向谷底的风，称为山风。 对比项 谷风（白天） 山风（夜晚） 山坡空气 受热上升 冷却下沉 气流方向 由谷底吹向山坡 由山坡吹向谷底 形成原因 山坡比同高度谷地升温快 山坡比同高度谷地降温快 天气影响 谷风爬升，山区白天易成云致雨 山风下沉，夜间天气较晴朗 应用提示 ① 山区昼夜温差大，山谷风显著，是山区气温、降水日变化的重要原因； ② 山谷地区夜间冷空气下沉堆积，易形成"冷湖"效应，冬季易生霜冻与逆温； ③ 登山、飞行、污染物扩散等需关注山谷风的昼夜转换。 三、海陆风（滨海局地环流） 海洋与陆地比热容差异显著：陆地升温快、降温也快；海洋升温慢、降温也慢。这种热力差异在海陆交界地带形成了昼夜交替的局地环流——海陆风。 图4 白天海风与夜晚陆风的形成原理及气流分布 1. 海风（白天） 白天，陆地比海洋升温快，陆地空气受热上升形成低压，海洋相对为高压，风由海洋吹向陆地，称为海风。海风带来凉爽湿润的空气，是滨海地区白天降温、增湿的重要原因。 2. 陆风（夜晚） 夜晚，陆地比海洋降温快，陆地空气冷却下沉形成高压，海洋相对为低压，风由陆地吹向海洋，称为陆风。 对比项 海风（白天） 陆风（夜晚） 下垫面热力 陆地升温快（热、低压） 陆地降温快（冷、高压） 风向 由海洋吹向陆地 由陆地吹向海洋 性质 凉爽湿润 相对干燥 影响 降温增湿，白天多海雾 沿海夜间风力较小 规律总结：比热容差异 水的比热容远大于陆地（砂石土壤），因此： · 白天：陆热海冷 → 海风（海→陆）； 夜晚：陆冷海热 → 陆风（陆→海）。 · 同理可迁移：大型湖泊、水库周边也存在类似的"湖陆风"。 四、城市热岛环流 城市是人类活动高度集中的区域。由于人工热源、柏油路面、建筑密集、绿地水域减少等因素，城市气温往往明显高于周围郊区，这种现象称为城市热岛效应。城市热岛效应引发城区与郊区之间的热力环流，称为城市热岛环流。 图5 城市热岛效应与城郊热力环流示意图 1. 形成过程 城市中心气温高，空气受热上升，近地面形成低压（热低压）。 郊区气温相对较低，空气下沉，近地面形成高压。 近地面风由郊区的高气压区吹向城市中心，形成"城郊环流"；上升气流在高空流向郊区，下沉后回到近地面，构成闭合环流。 2. 影响与应用 方面 具体影响 / 应用建议 污染扩散 城市上空盛行上升气流，工业废气、烟尘随气流上升并向郊区扩散，易造成城区上部及下风向污染 城市规划 有污染的企业、卫星城宜布局在城市热岛环流下沉气流的远郊区，避免污染物被环流带回城区 绿地建设 增加绿地、水体可缓解热岛效应，减弱城郊温差，改善局部气候 风向判断 近地面由郊区吹向城市，城市规划中的"通风廊道"应沿此方向预留 人地协调观 城市热岛是"人地关系"的典型案例：人类活动改变下垫面性质与能量收支，进而影响局地大气环流。 应对措施：增加城市绿化与水系、推广透水铺装、合理规划城市风道、控制人为热排放。 五、三种局地环流综合对比 山谷风、海陆风、城市热岛环流，本质都是"地面冷热不均 → 大气热力环流"的具体体现，只是下垫面差异的来源不同： 类型 冷热差异来源 环流特征 典型地区 山谷风 山坡与谷地受热差异 白天谷风上山，夜晚山风下谷 山区、丘陵 海陆风 陆地与海洋比热容差异 白天海风登陆，夜晚陆风入海 沿海地带 城市热岛 城市与郊区人为热差异 近地面由郊区吹向城市 城市及其周边 共性规律 ① 根本原因：地面冷热不均（受热差异）； ② 环流方向：近地面由"冷（高压）"吹向"热（低压）"，高空相反； ③ 上升气流处多阴雨，下沉气流处多晴朗； ④ 均具有昼夜交替或稳定的日变化特征。 六、本节知识小结 1.大气热力环流的根本原因是太阳辐射在地表分布不均，直接原因是地面冷热不均。 2.形成过程：冷热不均 → 垂直运动（上升/下沉）→ 同一水平面气压差 → 水平运动（风），构成闭合环流。 3.近地面规律：热低压、冷高压；高空气压状况与近地面相反。 4.山谷风：白天谷风（谷→坡），夜晚山风（坡→谷）。 5.海陆风：白天海风（海→陆），夜晚陆风（陆→海）。 6.城市热岛环流：近地面由郊区吹向城市，上升气流在城区。 7.应用核心：上升气流多阴雨，下沉气流多晴朗；城市规划要顺应环流方向。 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $