2.2 级大气的水平运动-风 课件 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修第一册

2.2 大气的水平运动——风 ——风是地球的“呼吸” 同学们好，今天我们学习《大气的水平运动——风》。请看封面这张从太空拍摄的台风图片，这个巨大的螺旋云系就是风的杰作。风无处不在，它可以温柔地吹动树叶，也可以掀起滔天巨浪。风到底是怎么形成的？又有哪些力量在操控它？让我们一起走进风的世界。 自主预习 1. 说明风的形成过程； 2. 能够辨识风频图、风向标等； 2. 通过合作探究，归纳北半球近地面风和高空风的受力状况及风向的形成过程。 请同学们结合下列学习目标，自主阅读课本P38-40，并进行圈画批注，限时5分钟： 风的形成：从气压差异到空气流动 热力环流示意图 受热区（热） 冷却区（冷） 空气上升 空气下沉 气压升高 气压降低 近地面风 形成过程四步走 4. 空气由高压流向低压，形成风 根本原因：太阳辐射能的纬度分布不均 直接原因：水平气压梯度力 地面受热不均 2. 热处空气上升，冷处空气下沉 3. 同一水平面出现气压差异 请看左边的热力环流示意图。风的形成分四步：第一，地面受热不均；第二，热的地方空气膨胀上升，冷的地方空气收缩下沉；第三，空气的升降运动导致同一水平面上出现气压差异——热处近地面形成低压，冷处近地面形成高压；第四，空气由高压流向低压，这种水平流动就是风。请同学们注意：太阳辐射能的纬度分布不均是根本原因，水平气压梯度力是直接原因。 风向标——风的"指南针" 气象站风向标与风速仪 什么是风向？ 风向是指风的来向 例：北风 = 从北方吹来的风 风向标原理 尾翼面积大，受风吹动 箭头指向风的来向 常用8个方位表示风向 易错点：东风是从东向西吹， 不是从西向东吹！ 同学们看左边这张图，这就是气象站的风向标。它上面有一个箭头和一个尾翼。当风吹过来时，尾翼因为面积大，受到的风力大，就会被吹到后面，箭头就指向风的来向。这里有一个非常重要的概念——风向是指风的来向，不是去向。比如说北风，是从北方吹向南方的风，箭头指向北方。很多同学容易搞反，记住：风向就是风从哪里来。 风向标——风的"指南针" 风向标：由风杆和风尾组成。 风杆（长线段）上绘有风尾（短线段）的一方指示风向。 风尾上的横杠表示风速，一横表示风力二级，最多三横，就是六级，风力再大就用风旗表示。 风玫瑰图——读懂地区风向规律 武汉市风向玫瑰图（全年/冬季/夏季） 什么是风玫瑰图？ 表示某地区各方向风向频率的统计图，因形似玫瑰花瓣而得名。 怎样读风玫瑰图？ 线段越长，该方向风频率越高 最长线段对应方向 = 主导风向 中心数字表示静风频率 应用：城市规划、工业布局、 建筑设计、环境保护 左边这张图是武汉市的风玫瑰图。风玫瑰图是表示一个地区各方向风向频率的统计图，因为形状像玫瑰花瓣，所以叫风玫瑰图。怎么看呢？线段越长，表示从这个方向吹来的风频率越高；最长的线段对应的方向就是主导风向。图中心的数字表示静风频率。风玫瑰图在城市规划、工业布局中非常重要，比如有大气污染的工厂要建在主导风向的下风向，减少对城市的影响。 其他观测和描述风的方法 风向袋 （飘动的方向即为风向） 旗形树 （树冠为背风一侧） 作用力一：水平气压梯度力——风的"发动机" 方向：垂直等压线，由高压指向低压 大小：等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大 风向 A B （百帕） 1010 1020 1030 水平气压梯度力 1010hpa 1000hpa 1005hpa A B 现在我们学习第一个作用力——水平气压梯度力，它是风的"发动机"。请看左边的示意图，平行的蓝色线条是等压线，数值越往上气压越高。水平气压梯度力就是促使大气由高压流向低压的力，它的方向是垂直于等压线，由高压指向低压，就是图中红色箭头的方向。水平气压梯度力是风形成的直接原因，也决定了风速大小——等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速就越大。 作用力二：地转偏向力——风的"方向盘" 运动方向 偏转方向 定义：因地球自转产生的，使水平运动物体发生偏转的力。 方向：垂直于风向，北半球右偏，南半球左偏，赤道不偏转 大小：纬度越高，地转偏向力越大 作用：只改变风向，不改变风速 第二个作用力是地转偏向力，它是风的"方向盘"。这个力是因为地球自转而产生的。大家看左边的示意图，在北半球，假设风一开始是从西向东吹的（灰色虚线箭头），在地转偏向力的作用下，风向会向右偏转，变成实际的蓝色箭头方向。地转偏向力的方向始终垂直于风向，北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏转。最重要的特点是：它只改变风向，不改变风速。而且纬度越高，地转偏向力越大。 作用力三：摩擦力——风的"减速器" 摩擦力对风速的影响 高空：几乎无摩擦力，风速大 近地面：摩擦力大，风速小 无摩擦时 定义：地面与空气之间的阻力 方向：与风向相反 大小：地表越粗糙，摩擦力越大 作用： 减小风速（既改变风向，又改变风速） 使风向与等压线斜交 第三个作用力是摩擦力，它是风的"减速器"。摩擦力是地面与空气之间产生的阻力，方向与风向相反。大家看左边的示意图，高空因为离地面远，摩擦力小，所以风速大（蓝色长箭头）；近地面因为离地面近，摩擦力大，所以风速小（红色短箭头）。摩擦力不仅减小风速，还会使风向与等压线斜交。摩擦力的大小跟地表粗糙度有关，陆地比海洋大，山区比平原大。摩擦力主要存在于近地面，大约1500米以上摩擦力可以忽略不计。 三个作用力对比总结 作用力 方向 对风速 对风向 存在范围 水平气压梯度力 垂直等压线 高压→低压 决定风速 决定初始风向 全高度 地转偏向力 垂直风向 北右南左 无影响 改变风向 全高度 （赤道除外） 摩擦力 与风向相反 减小风速 使风向斜穿 等压线 近地面 （1500米以下） 记忆口诀：梯度力造风，偏向力拐弯，摩擦力减速 1010 1008 1006 1004 1002 1000 （百帕） 水平气压梯度力 地转偏向力 风 摩擦力 北半球 我们来总结一下三个作用力。水平气压梯度力是风形成的直接原因，方向垂直等压线由高压指向低压，它决定风速和初始风向，在所有高度都存在。地转偏向力因地球自转产生，方向垂直风向，北半球右偏南半球左偏，它只改变风向不改变风速，除赤道外全高度都有。摩擦力方向与风向相反，减小风速并使风向斜穿等压线，只存在于近地面。给大家一个记忆口诀：梯度力造风，偏向力拐弯，摩擦力减速。 高空的风：二力平衡，风向平行等压线 受力分析 水平气压梯度力 地转偏向力 平衡状态 二力大小相等、方向相反 风向特点 风向平行于等压线 北半球：背风而立，高压在右 510 508 506 504 502 500 （百帕） 北半球 水平气压梯度力 风 地转偏向力 注意高空气压值在500hpa左右 现在看高空的风。在高空，摩擦力可以忽略不计，所以空气只受两个力：水平气压梯度力和地转偏向力。一开始，空气在气压梯度力作用下由高压流向低压（红色箭头），但地转偏向力马上让它向右偏转（蓝色箭头）。随着风向越来越偏，地转偏向力也越来越大，直到最后两个力大小相等、方向相反，达到平衡。这时风向就稳定了，平行于等压线（黑色箭头）。在北半球，背风而立，高压在右，低压在左。 近地面的风：三力平衡，风向斜穿等压线 1010 1008 1006 1004 1002 1000 （百帕） 北半球 风 水平气压梯度力 摩擦力 地转偏向力 受力分析 水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力 风向特点 风向斜穿等压线 由高压指向低压 摩擦力越大，风向与等压线夹角越大；海洋上夹角小于陆地 注意近地面气压值在1000hpa左右 近地面的风比高空复杂，因为三个力同时作用。请看左边的示意图：水平气压梯度力垂直等压线由高压指向低压（红色箭头），地转偏向力垂直风向向右（蓝色箭头），摩擦力与风向相反（灰色箭头）。三个力共同作用，当合力为零时达到平衡。这时的风向不像高空那样平行于等压线，而是斜穿等压线，由高压指向低压（黑色箭头）。摩擦力越大，风向与等压线的夹角就越大，所以海洋上的夹角比陆地小。 动手画一画：高空与近地面风向 510 508 506 504 502 500 （百帕） 北半球 1010 1008 1006 1004 1002 1000 （百帕） 北半球 高空的风 近地面的风 画图四步法： 1. 过该点作等压线的切线； 2. 作切线的垂线，由高压指向低压； 3. 确定南、北半球（南左北右赤道无），高空或近地面； 4. ①近地面：风向与等压线成一夹角（30°-45°）； ②高空：风向与等压线平行。 约45° 平行于等压线 现在请同学们动手练习。左边是北半球某区域的等压线图，上面气压高，下面气压低。请在A点（高空）和B点（近地面）分别画出风向。画图分三步：第一步，先画水平气压梯度力，它垂直于等压线，由高压指向低压；第二步，高空的风要向右偏转，直到平行于等压线；第三步，近地面的风也要向右偏，但因为有摩擦力，最终是斜穿等压线，由高压指向低压。记住：北半球向右偏，高空平行、近地面斜穿。 动手画一画：高空与近地面风向 南半球近地面和高空的风向是怎样的？请你动手画出。 左右手法则 影响风力大小的因素 ① 水平气压梯度力 等压线越密集，气压差异越大 ②摩擦力 海陆分布：海面摩擦力小； 植被覆盖：植被少摩擦力小； 地形：山谷峡管效应风力大； 地形平坦风力大。 ③最终风向的风比形成过程的风更大 又称狭谷效应，当气流由开阔地带流入峡谷地形时，由于空气不能大量堆积，于是加速流过峡谷，风速增大，这种峡谷地形对气流的影响称为“狭管效应”。 等压线是等值线的一种。等压线的疏密程度反映了气压梯度的大小，等压线越密，气压梯度越大。 1. 比较甲、乙两地的气压梯度大小， 并说明理由。 2. 在图上画出甲、乙两地的风向。 3. 比较甲、乙两地风速的大小，并 说明理由。 图2.17 海平面气压分布（2016年11月9日6时） 甲处气压梯度力大，因为单位距离的气压差值大。 水平气压梯度力 摩擦力 地转偏向力 偏北风 水平气压梯度力 摩擦力 地转偏向力 偏东风 甲地风速大，因为甲地附近等压线密集，水平气压梯度力大 根据等压线确定风向和风速（P40) 风向的判断： 垂直于等压线，由高压指向低压画出等压梯度力 根据地转偏向规律画出实际风向 风速的判断： 哪里等压线密集（梯度力大），哪里风速就大。 5.读“北半球近地面风向示意图”,回答问题。 (1)写出图中字母代表的力的名称: a__________________, c______________,d_________。 (2)a与等压线之间的关系是________,其方向由________指向_________。 (3)若无d,只受a、c影响,b最终将与___________平行。 (4)在近地面大气中,b与等压线之间__________。 水平气压梯度力　 地转偏向力　 摩擦力 垂直　 高压 　低压 等压线 成一夹角 随堂检测 $