内容正文:
第二章 地球上的大气
第二节 大气受热过程与大气运动(课时3)
学习目标
1.知道并理解风的形成原因,运用示意图解释风的形成。
2.理解水平气压梯度力、地转偏向力及摩擦力对风向和风速的影响。
3.能够利用气压分布图及有关条件判断近地面及高空的风向及风速。
自主探究:
阅读课本38页的相关内容,用笔在书上圈出正确答案。
(1)什么是气压梯度?
(2)什么是水平气压梯度力?方向是怎样的?
(3)形成风的直接原因和根本原因是什么?(提示:结合热力环流的形成过程)
学习任务
一、风的形成过程
气压梯度:单位距离间的气压差叫做气压梯度。
水平气压梯度力:同一水平面的气压梯度产生的促使大气由高气压区流向低气压区的力。
热力环流示意图
等压线(hpa)
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492
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高空面
近地面
气流
水平气压梯度力的方向:
垂直于等压线,由高压指向低压。
水平气压梯度力
高压
低压
低压
高压
比较A、B两处的气压梯度大小?
A
B
一、风的形成过程
太阳辐射
地面冷热不均
空气的垂直运动
同一水平面上存在气压差异
水平气压梯度力
大气的水平运动
(根本原因)
(直接原因)
空气的水平运动称为风。水平气压梯度力是形成风的直接原因,既影响风力,也影响风向。
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二、风的类型—理想状态的风
图2.14 在水平气压梯度力作用下的风向
观察在水平气压梯度力作用下的风向是怎样的?
如果没有其他外力的作用,风向应该是与水平气压梯度力一致,即风向与等压线垂直,由高压指向低压。
风向
水平气压梯度力
等压线(hpa)
地转偏向力:由于地球自转,在地球上作水平运动的物体,其运动方向会发生偏转。导致物体水平运动方向发生偏转的力称为地转偏向力。
原运动方向
偏转的方向
偏移规律
北半球
南半球
赤 道
向右偏转
向左偏转
不偏转
纬度越高地转偏向力越大;
二、风的类型—高空的风
图2.15 北半球高空风向
(1)观察高空面上的风受几个力?地转偏向力与风向的关系?
(2)思考地转偏向力和风速有没有关系?
答:2个力。地转偏向力与风向始终垂直。
答:地转偏向力是让地球表面物体水平运动方向发生偏转的力,因为它始终与风向垂直,所以不会对风速产生影响。
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北半球
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高空风向:与等压线平行(与气压梯度力垂直,北半球向右偏,南半球向左偏)
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
(3)观察高空中风向最终是怎样的?
高空面
气压/hpa
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二、风的类型—近地面风
图2.16 北半球近地面的风
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
摩擦力
答:摩擦力的方向与物体运动的方向相反,摩擦力既改变风向,也改变风速(摩擦力使风速减小)。
(3)近地面风向是怎样的?
近地面风向:在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下,风向与等压线斜交。(北半球向气压梯度力的右侧偏,南半球向左偏)
(2)观察图中摩擦力与风向的关系?其对风向和风速有没有影响?
(1)近地面的风受到几个力的作用?
3个力的作用
请同学们分别画出下面南半球高空A点和近地面B点的风向及受力情况。
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举一反三:
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南半球高空面
南半球近地面
A
B
气压/hpa
气压/hpa
W
E
地转偏向力
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
水平气压梯度力
风向
摩擦力
画风向的步骤:
第一步:先标出该地的水平气压梯度力(垂直等压线,高压指向低压)
第二步:画风向:北半球向右偏,南半球向左偏。(近地面风偏转30°~45°的锐角与等压线斜交,高空风偏转90°,与等压线平行)
课堂总结:风的类型及受力
风 理想状态 高空风 近地面风
受力
水平气压梯度力
水平气压梯度力、
地转偏向力 水平气压梯度力、
地转偏向力、摩擦力
风向 垂直于等压线,由高压区流向低压区
(实际不存在这种风) 与等压线平行(北半球右偏、南半球左偏) 与等压线间有夹角,由高压吹向低压(北半球右偏、南半球左偏)
(1)图中箭头表示的含义是:
①_______________,②___________,
③_______________,④___________。
(2)此图表示的地区在______(南或北)半球的______ (近地面或高空面),理由是_______________。
(3)M、N两地风力较大的是________地,理由是_________________________________。
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
摩擦力
北
风向向右偏且与等压线斜交(有摩擦力)
N
N处等压线密集,水平气压梯度力更大,风力更大。
【即时反馈】结合所学知识,阅读下面大气中的风向图,独立完成下列问题。
近地面
【课堂练习】下图为某一等高面。M、N为等压线,其气压值分别为PM、PN,M、N之间的气压梯度相同。①~⑧是只考虑水平受力,不计空气垂直运动时,O点空气运动的可能方向。
A
C
1.若此图表示北半球,PM>PN,则O点风向为( )
A.⑥或⑦ B.②或⑥ C.④或⑧ D.③或④
2.若此图表示高空等高面,PM<PN,则O点风向为( )
A.③或④ B.②或⑧ C.③或⑦ D.⑥或⑦
A
C
西北风
东南风
P40活动:实际等压线图中风向和风速的判读
2、再画水平气压梯度力:垂直切线,高压指向低压。
3、画出风向,北半球向右偏,南半球向左偏。(近地面风偏转30°~45°的锐角与等压线斜交,高空风偏转90°,与等压线平行)
1、先过该点做切线(如果该点无等压线则先补画)
图2.17 海平面气压分布图
水平气压梯度力
风向
(1)在图上画出甲、乙两地的风向?
水平气压梯度力
风向
(2)不考虑摩擦力和地表状况的影响,风力较大的是?
【课堂练习】图为北半球某地大气水平气压分布模式图,图中甲乙丙丁四地间形成热力环流。据此完成下面小题。
1.图中①②③④点,风速最大的是 )
A.① B.② C.③ D.④
2.与甲地相比,乙地( )
A.气温高,气压低 B.气温高,气压高
C.气温低,气压低D.气温低,气压高
3.P处此时的风向最可可能是( )
A.南风 B.北风
C.西北风 D.东北风
C
A
A
[不定项选择题](2024年陕西渭南期末)下图示意北半球近地面局部气压场分布(单位:百帕)。据此完成第1~2题。
1.若不考虑地形地势等影响,下列关于甲、乙两地风向的叙述,正确的是( )
A.甲地风向为东北风 B.甲地风向为西北风
C.乙地风向为西南风 D.乙地风向为东南风
2.若6小时后,甲地的气压系统整体平移至乙地,则乙地将 ( )
A.风力变小 B.风力变大 C.风向不变 D.风向相反
AC
水平气压梯度力
风向
水平气压梯度力
风向
BD
课堂总结:风的类型及受力
风 理想状态 高空风 近地面风
受力
水平气压梯度力
水平气压梯度力、
地转偏向力 水平气压梯度力、
地转偏向力、摩擦力
风向 垂直于等压线,由高压区流向低压区
(实际不存在这种风) 与等压线平行(北半球右偏、南半球左偏) 与等压线间有夹角,由高压吹向低压(北半球右偏、南半球左偏)
影响风向的力:水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
影响风力大小的因素: 1、水平气压梯度力(正相关,由两地温差大小决定)、
2、摩擦力(负相关)、
3、地形状况。
气压梯度力相同情况下,高空风力比近地面风力大,海上风力比陆地风力大
狭管效应,也称为峡谷效应,是指气流在通过狭窄地形时,由于通道变窄,空气流通速度加快,导致风力骤然增大的现象。这种现象不仅在自然界的峡谷中存在,在城市中高楼林立的狭窄地带也会出现。
图示(北半球)
天气预报中表示风的符号
风向:指风吹来的方向
风 杆
一道风尾是2级
一道风旗是8级
风的符号
北风
(8级)
狭管效应,也称为峡谷效应,是指气流在通过狭窄地形时,由于通道变窄,空气流通速度加快,导致风力骤然增大的现象。这种现象不仅在自然界的峡谷中存在,在城市中高楼林立的狭窄地带也会出现。
图示(北半球)
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