内容正文:
湘教版(2019)选择性必修一
第三节 天气系统
第三章 大气的运动
第二课时
这是台风
科普关于“台风”的知识
新课导入
核心素养
人地协调观
认识冷锋、暖锋、准静止锋及气旋、反气旋等天气系统带来的天气变化,理解天气对人类生产生活的深刻影响,树立关注天气变化、趋利避害、主动适应的人地协调观念。
区域认知
依据天气系统的空间尺度与移动路径,理解不同区域受不同天气系统控制时天气状况各异,形成从天气系统分布与移动角度分析区域天气特征的空间认知。
综合思维
将气温、气压、风向、降水等要素综合联系,分析冷锋、暖锋、准静止锋过境前后天气演变过程,以及气旋与反气旋控制下的气流运动与天气特征。
地理实践力
通过判读简易天气图识别锋面与高低压中心、根据天气系统移动方向预报未来天气、结合实例说明天气系统对生活的影响等活动,提升图表判读与知识应用能力。
课标要求:运用示意图,分析锋、低压(气旋)、高压(反气旋)等天气系统,并运用简易天气图,解释常见天气现象的成因
教学重难点
01
重点
分析锋、低气压(气旋)、高气压(反气旋)等天体系统的基本特点及其对天气的影响
02
难点
运用简易天气图,解释常见天气现象的成因
探索
2016年 9月 10日 14时,西北太平洋洋面上一个热带低压加强为热带风暴,命名为“莫兰蒂”。“莫兰蒂”于 9月 12日 02时加强为台风,11时加强为超强台风(图3.1)。9月 15日 03时超强台风“莫兰蒂”在厦门登陆,之后逐渐减弱,于 9月 16日凌晨在中国黄海海域消散。
“莫兰蒂”生成的地点为何会是西北太平洋洋面?“莫兰蒂”为什么登陆后逐渐减弱?
2016年9月13日台风“莫兰蒂”卫星云图
锋与天气
01
目录
C O N T E N T S
02
低气压(气旋)、高气压(反气旋)与天气
低气压(气旋)、高气压(反气旋)与天气
02
气压场的基本概念
海平面等压线分布模式
高气压
在等压线分布图上,凡等压线闭合,中心气压高于四周气压的区域
高压脊
从高压延伸出来的狭长区域
脊线
高压脊中各等压线上弯曲最大处的连线
气压场的基本概念
低气压
在等压线分布图上,凡等压线闭合,中心气压低于四周气压的区域
低压槽
从低压延伸出来的狭长区域
槽线
低压槽中各等压线上弯曲最大处的连线
海平面等压线分布模式
气压场的基本概念
鞍
鞍
图3.5 海平面等压线分布模式
鞍形气压区
两个高压和两个低压交错相对的中间区域
低气压(气旋)
低压
北半球
低压
南半球
逆时针辐合
顺时针辐合
气压分布:在等压线分布图上,凡等压线闭合,中心气压低于四周气压的区域,叫作低气压。
水平气流
受向右的地转偏向力
受向左的地转偏向力
低气压(气旋)
垂直气流
辐合上升
北半球
南半球
低空辐合
单位:百帕
风向
水平气压梯度力
高空辐散
低气压(气旋)
近地面
天气状况
气旋过境时,常常出现阴雨天气
过境前后气压变化
气压
前
后
时间
我国天气典型实例
夏秋季节我国东南沿海的台风天气
高气压(反气旋)
气压分布:在等压线分布图上,凡等压线闭合,中心气压高于四周气压的区域,叫作高气压。
高压
北半球
顺时针辐散
逆时针辐散
高压
南半球
水平气流
高气压(反气旋)
垂直气流
下沉辐散
北半球
南半球
单位:百帕
风向
水平气压梯度力
低空辐散
高空辐合
高气压(反气旋)
天气状况
反气旋控制的地区多晴朗、干燥天气
过境前后气压变化
气压
前
后
时间
我国天气典型实例
夏季:长江流域为伏旱
秋季:我国北方秋高气爽的天气
冬季:我国北方干冷的天气
近地面
知识拓展
气旋或低气压、反气旋或高气压,分别是对同一个天气系统的不同描述。低气压与高气压是对天气系统气压状况的描述,气旋与反气旋是对天气系统气流状况的描述。
低气压中心不一定会产生阴雨天气。当低气压势力较弱,中心气流上升幅度较小时,不易产生降水,或低气压存在的区域十分干燥,空气湿度低,水汽供应不充分,也不会产生降水。
阅读
台 风
台风是发生在北太平洋西部风力达 12 级或以上的热带气旋。直径一般为 200~1 000千米,巨型台风可达 1 000 千米以上。中心是“台风眼”,即在深厚云区的中间有一个直径几千米、近似圆形的晴空少云区。
在洋面温度超过 26.5 ℃的热带或副热带海洋上,由于近洋面气温高,大量空气膨胀上升,使得近洋面气压降低,外围空气便源源不断地补充流入上升区。受地转偏向力的影响,流入的空气旋转起来。而空气在上升过程中温度降低,其中所含的水汽在凝结成水滴时,会释放出大量的热量,又促使低层空气不断上升。这样一来,近洋面气压会下降得更低,空气也旋转得更加猛烈,最后就形成了台风。
图 3-39 台风莫兰蒂(2016 年 9 月)
阅读
台 风
台风形成后,常自东向西或西北移动,速度一般为10~20 千米 / 时,当进入中纬西风带后,即转向东或东北。袭击我国的台风,常发生在 5—10 月,以 7—9 月最为频繁。台风的破坏力很大,常有狂风、暴雨,沿海岸并有风暴潮,造成重大灾害。但台风登陆后,风力会逐渐减弱,带来的雨水能够缓解部分地区的旱情。
知识拓展
巧用“左右手定则”判断气旋、反气旋的气流运动方向
低
垂直气流运动方向
水平气流运动方向
北半球
右手
低
气旋
反气旋
南半球
左手
南半球
知识拓展
巧用“左右手定则”判断气旋、反气旋的气流运动方向
北半球的气旋、反气旋用右手表示
右手半握,大拇指向上,表示气旋中心气流上升,其他四指表示气流呈逆时针方向流动
大拇指向下,表示反气旋中心气流下沉,其他四指表示气流呈顺时针方向流动
高
低
北半球
知识拓展
巧用“左右手定则”判断气旋、反气旋的气流运动方向
南半球的气旋、反气旋用左手表示
左手半握,大拇指向上,表示气旋中心气流上升,其他四指表示气流呈顺时针方向流动
大拇指向下,表示反气旋中心气流下沉,其他四指表示气流呈逆时针方向流动
低
高
南半球
锋面气旋
锋面气旋的形成
实际上,在陆地上空运行的气旋,受到地面起伏等复杂因素的影响,封闭的等压线并不呈现为圆形。在等压线转折比较显著的地方,常形成锋面。也就是说,气旋常常与锋面联系在一起,形成锋面气旋。
图 3-40 北半球锋面气旋示意
阅读
锋面气旋
从平面看,北半球锋面气旋气流呈逆时针方向旋转,中心气压最低,自中心向前方伸展出一条暖锋,向后方伸展出一条冷锋,冷、暖锋之间是暖空气,冷、暖锋以外(在北半球为冷、暖锋以北)是冷空气。
图 3-40 北半球锋面气旋示意
阅读
锋面气旋
图 3-41 北半球锋面气旋卫星云图
锋面气旋经常出现在中纬地区。气旋是气流辐合上升系统,尤其是锋面上气流上升更为强烈,往往产生云、雨,甚至造成暴雨、雷雨、大风天气。
在图 3-41 中,气旋前方是宽阔的暖锋云系及相伴随的连续性降水天气;气旋后方是比较狭窄的冷锋云系和降水天气;气旋中部是暖气团控制的天气。
锋面气旋的结构及特点
低
1025
1000
975
气流方向
雨带
图例
①
②
③
冷气团
冷气团
暖气团
冷锋与雨区
暖锋与雨区
M
N
确定槽线
等压线图中从低压延伸出来的狭长区域为低压槽,用线将其连接,即槽线。M线、N线处为槽线
确定锋面位置
锋面总是出现在低压槽中,锋线往往与低压槽线重合。M线、N线处形成锋面。
锋面气旋的结构及特点
低
1025
1000
975
气流方向
雨带
图例
①
②
③
冷气团
冷气团
暖气团
冷锋与雨区
暖锋与雨区
M
N
确定风向
根据风向的画法,先画出水平气压梯度力,再根据北半球向右偏,南半球向左偏,确定锋面附近的风向。①处为偏北风,②处为偏南风,③处为偏南风。
确定气团(气流)性质
一般从高纬来的气团为冷气团,从低纬来的气团为暖气团。①③两处为冷气团,②处为暖气团。
锋面气旋的结构及特点
低
1025
1000
975
气流方向
雨带
图例
①
②
③
冷气团
冷气团
暖气团
冷锋与雨区
暖锋与雨区
M
N
确定锋面移动方向
在锋面气旋中,锋面移动方向与气旋的旋转方向一致,北半球向逆时针方向移动,南半球向顺时针方向移动。M锋、N锋呈逆时针方向移动。
确定锋面类型
北半球锋面气旋向逆时针方向移动,由此可确定左侧锋面是冷气团主动向暖气团移动形成;右侧锋面是暖气团主动向冷气团移动而形成的,为暖锋。M为冷锋、N为暖锋。
锋面气旋的结构及特点
低
1025
1000
975
气流方向
雨带
图例
①
②
③
冷气团
冷气团
暖气团
冷锋与雨区
暖锋与雨区
M
N
确定天气特点
暖锋锋前多出现宽阔的暖锋云系及相伴而至的连续性降水天气;冷锋锋后多出现比较狭窄的冷锋云系及相伴而至的降水天气;受单一气团控制处,天气晴朗。③处附近出现连续性阴雨天气,①处附近出现降水天气,②处天气晴朗。
活动
1. 参考图 3-38,绘制南半球气旋、反气旋的形成及其天气示意图;结合所绘图示和图 3-38,比较南北半球气旋、反气旋在水平方向和垂直方向的气流差异,以及它们东部、西部的风向差异。
北半球气旋(左)、反气旋(右)的形成及其天气示意
低
1005.0
1002.5
1000.0
低
1005.0
1002.5
1000.0
项目 低气压(气旋) 高气压(反气旋)
水平气流 北半球 逆时针流向中 顺时针流向四周
东部:偏南风
西部:偏北风 东部:偏北风
西部:偏南风
南半球 顺时针流向中心 逆时针流向四周
东部:偏北风
西部:偏南风 东部:偏南风
西部:偏北风
垂直气流 辐合上升
低空辐合,高空辐散 下沉辐散
低空辐散,高空辐合
活动
2. 在气旋和反气旋的不同部位,大气的运动情况不同,因而天气状况各有特色。以北半球为例,议一议,气旋和反气旋东部、中心、西部的天气特点有何差异?
北半球气旋中心气流上升,多阴雨天气;东部吹偏南风,气流北上与冷空气相遇形成暖锋,西部吹偏北风,气流南下与暖空气相遇形成冷锋,锋面附近会出现阴雨天气。
北半球反气旋中心气流下沉,多晴朗天气;西部吹偏南风,会有升温天气,东部吹偏北风,会有降温天气,东部和西部在单一气团控制下,以晴天为主。
北半球气旋(左)、反气旋(右)的形成及其天气示意
活动
3. 运用所学知识,完成相关任务。
(1)7—8 月,我国长江流域常出现伏旱天气;秋季,我国北方广大地区常出现“秋高气爽”的好天气。试简要解释这些天气现象的成因。
7-8月,我国长江流域常受副热带高气压控制,气流下沉,降水少,多晴朗天气,气温高,出现伏旱天气;秋季,我国北方广大地区常受蒙古一西伯利亚高压影响,降水少,出现“秋高气爽”的晴朗天气。
(2)在冬季,为什么我国东北、华北地区吹西北季风,而江南地区吹东北季风?
冬季,我国大部分地区受强大的蒙古一西伯利亚高压影响,东北、华北地区位于其东部或东南部,吹西北风;江南地区位于该高压中心南部,吹东北风。
活动
4. 天气图是反映一定时刻、广大地区天气实况和天气形势的专用地图,是天气预报的主要工具之一。天气图有地面天气图和高空天气图两大类。地面天气图可反映地面高低气压系统的分布、锋面和冷暖空气的活动情况,以及雨、雪、雷、雾、大风、沙(尘)暴等天气现象的分布。读图 3-42、图 3-43,完成相关任务。
(1)在等压线分布图上,从低气压延伸出来的狭长区域,叫作低压槽,好比地形上的峡谷。低压槽中各等压线弯曲最大处的连线,叫作槽线。从高气压延伸出来的狭长区域,叫作高压脊,好比地形上的山脊。高压脊中各等压线弯曲最大处的连线,叫作脊线。在图 3-42 中,找出低压槽、高压脊各一个,并绘出其槽线或脊线。
图 3-42 2006 年 5 月 18 日 2 时地面天气图
高压脊
低压槽
活动
4. 天气图是反映一定时刻、广大地区天气实况和天气形势的专用地图,是天气预报的主要工具之一。天气图有地面天气图和高空天气图两大类。地面天气图可反映地面高低气压系统的分布、锋面和冷暖空气的活动情况,以及雨、雪、雷、雾、大风、沙(尘)暴等天气现象的分布。读图 3-42、图 3-43,完成相关任务。
(2)在图 3-42 中,你看到了哪些常见的天气系统?
图 3-42 2006 年 5 月 18 日 2 时地面天气图
高压脊
低压槽
冷锋、暖锋、气旋、反气旋、锋面气旋等常见天气系统。
活动
4. 天气图是反映一定时刻、广大地区天气实况和天气形势的专用地图,是天气预报的主要工具之一。天气图有地面天气图和高空天气图两大类。地面天气图可反映地面高低气压系统的分布、锋面和冷暖空气的活动情况,以及雨、雪、雷、雾、大风、沙(尘)暴等天气现象的分布。读图 3-42、图 3-43,完成相关任务。
(3)在图 3-43 中,甲、乙、丙、丁四个区域分别出现了怎样的天气状况?结合图 3-42,说明其形成原理。
图 3-42 2006 年 5 月 18 日 2 时地面天气图
图 3-43 2006 年 5 月 18 日 2 时卫星云图
甲区域受冷锋影响,云团浓厚,为阴雨天气;乙区域大致位于锋面气旋中心,气流上升,云量较多,出现阴雨天气;丙区域位于高压脊附近,无明显云团,出现晴朗天气;丁区域受热带低压槽影响,盛行上升气流,多阴雨天气。
探索回顾
夏秋季节西北太平洋水温较高,气压低,易生成台风。
台风登陆后,因失去了海洋水汽和热量的供应,空气上升的动力减弱,中心气压逐渐升高,加上陆地摩擦力大,台风逐渐减弱。
2016年 9月 10日 14时,西北太平洋洋面上一个热带低压加强为热带风暴,命名为“莫兰蒂”。“莫兰蒂”于 9月 12日 02时加强为台风,11时加强为超强台风(图3.1)。9月 15日 03时超强台风“莫兰蒂”在厦门登陆,之后逐渐减弱,于 9月 16日凌晨在中国黄海海域消散。
2016年9月13日台风“莫兰蒂”卫星云图
“莫兰蒂”生成的地点为何会是西北太平洋洋面?“莫兰蒂”为什么登陆后逐渐减弱?
课堂小结
气压场的基本概念
高气压
高压脊
脊线
低气压
低压槽
槽线
鞍形气压区
低气压(气旋)
气压分布
水平气流
垂直气流
天气状况
我国天气实例
低气压(反气旋)
气压分布
水平气流
垂直气流
天气状况
我国天气实例
锋面气旋
形成
结构
特点
课堂练习
下图为某年11月6日6时局部海平面等压线图(单位:hPa)。读图,完成下面小题。
1.图中四处最可能存在降水的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
解析:读等压线图,根据气压数值递变规律可知,图中西北部存在高压中心,中心气压值为1040hPa,由此分析①和④在高压脊附近,盛行下沉气流,天气晴朗,AD错误;甲处为低压中心,②和③在低压槽处,气流辐合,附近可以形成锋面。其中,②附近锋面为冷锋、③附近锋面为暖锋,对锋面来说,降水主要分布在冷气团一侧。②处在冷锋锋后的冷气团一侧,可能存在降水,B正确;③处在暖锋锋后的暖气团一侧,可能为晴天,C错误。故选B。
B
下图为某年11月6日6时局部海平面等压线图(单位:hPa)。读图,完成下面小题。
2.下图中符合甲天气系统的是( )
A.① B.② C.③ D.④
解析:根据上题分析可知,甲处为北半球的低压中心(气旋)。在北半球,低压中心(气旋)的气流在水平方向呈逆时针辐合、向中心移动,CD错误;垂直方向气流上升,A正确,B错误。故选A。
A
下图为某年11月6日6时局部海平面等压线图(单位:hPa)。读图,完成下面小题。
3.随着锋面的移动,北京即将经历的天气变化是( )
A.气温降低,天气转晴
B.气温降低,阴雨大风
C.气温升高,持续性阴雨
D.气温升高,天气转晴
解析:读图及上题分析可知,北京位于图中②处附近锋面(冷锋)的东南方向。随着锋面的移动,北京即将受到冷锋的影响,气温降低,出现阴雨和大风天气,B正确,ACD错误。故选B。
B
下图示意2024年某月T时刻亚洲局部地区气压分布形势(单位:hPa),据此完成下列小题。
4.判断图示季节,关于北半球地理事物描述正确的是( )
A.亚欧大陆形成印度低压
B.太平洋上形成夏威夷高压
C.副极地低气压带被切断
D.大西洋上形成亚速尔高压
解析:读图可知,甲位于亚洲北部,为高压中心,可判断图示季节为北半球冬季。亚欧大陆气温低,形成亚洲高压,A错误;冬季,受海陆热力性质差异影响,陆地形成高压中心,副极地低气压带被切断,保留在海洋上,太平洋上形成阿留申低压,大西洋上形成冰岛低压,C正确BD错误。故选C。
C
下图示意2024年某月T时刻亚洲局部地区气压分布形势(单位:hPa),据此完成下列小题。
5.丙地附近的天气系统为( )
A.① B.② C.③ D.④
解析:读图可知,丙位于丁低压中心的低压槽线附近,北半球低压水平气流呈逆时针方向由四周向中心辐合,故丙附近偏北风推动锋面移动,为冷锋,与图②相符,B正确,图①是暖锋、图③是反气旋、图④是气旋,ACD错误。故选B。
B
下图示意2024年某月T时刻亚洲局部地区气压分布形势(单位:hPa),据此完成下列小题。
6.根据材料所示,下列说法正确的是( )
A.甲地垂直气流以上升为主
B.乙地近地面风向为东南风
C.未来几天,丙地将气压降低
D.丁地近地面水平气流为逆时针辐合
解析:读图可知,甲为高压中心,垂直气流以下沉为主,A错误;乙地水平气压梯度力从西指向东,近地面风向为西北风,B错误;丙位于冷锋前,未来几天,丙地将经历冷锋过境,气压将升高,C错误;丁地为低压中心,近地面水平气流为逆时针辐合,D正确。故选D。
D
教考衔接
(2025·海南·高考真题)天气图是气象部门分析和预报天气的重要工具。下图为亚洲东部地区10月某日地面天气示意图。据此完成下面小题。
1.图中乙区域温带气旋后续最有可能的移动方向是( )
A.东南 B.东北
C.西南 D.西北
解析:读图可知,图中存在甲处的蒙古高压和东部的副热带高压,温带气旋可能会移向两个高压之间的相对低压区域或者其他气压较低的区域。由于蒙古高压气压更高,等压线更加密集,所以气旋主要受其驱动,沿着高压中心外围顺时针移动,故温带气旋向东南移动,A正确,BCD错误。故选A。
A
(2025·海南·高考真题)天气图是气象部门分析和预报天气的重要工具。下图为亚洲东部地区10月某日地面天气示意图。据此完成下面小题。
2.当甲区域高压、乙区域低压进一步加强,丙区域会出现( )
A.西北风加强,气压梯度变小
B.西南风加强,形成强降水过程
C.西南风加强,温度变幅平缓
D.西北风加强,气温进一步降低
解析:根据图上信息可知,甲区域是蒙古—西伯利亚一带的高压(冷高压),乙区域是温带气旋(低压)。丙区域位于甲高压东部、乙低压西南部,气压梯度加大时,丙地风由高压吹向低压,在地转偏向力作用下应为西北风,西北风加强;同时冷空气从高纬南下,气温进一步降低,D正确,ABC错误。故选D。
D
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