2.2 第2课时 大气的水平运动 导学案 2026-2027学年高一上学期人教版地理必修一

第2课时　大气的水平运动——风 一、水平气压梯度力 1.概念:促使大气由①　高压区　流向②　低压区　的力。  2.方向:垂直于③　等压线　,由高压指向④　低压　。  3.产生的原因:⑤　地面受热　不均→空气⑥　上升　和⑦　下沉　运动→⑧　同一水平面上　的气压产生了差异。  4.作用:形成风的⑨　直接　原因。  二、风的形成 1.高空风:⑩　水平气压梯度力　和地转偏向力共同作用,风向与等压线　平行　。  2.近地面风:在　水平气压梯度力　、地转偏向力和　摩擦力　共同作用下,风向与等压线　斜交　。  正确打√,错误打×。 1.形成风的直接原因是太阳辐射。 (×) 2.水平气压梯度力的方向是垂直于等压线,指向低压中心。 (×) 3.地转偏向力不改变风速大小,只改变风向。 (√) 4.风速大小与气压高低有关,与等压线的疏密无关。 (×) 以上四幅图描绘出了四个季节风的特点。你知道风是怎样形成的吗?导致不同季节风力大小差异的主要因素是什么? 进入今天的课堂,我们可以揭开这两个谜底。 　大气的水平运动 情境　“解落三秋叶,能开二月花。过江千尺浪,入竹万竿斜。”这是唐代一首描写风的小诗,它是从动态上对风的一种诠释和理解。风随着时间、地点的不同,又有着各种不同的面貌,给人不一样的感受。 任务1　说出图中①②③④分别代表的地理事物名称。 答案 ①——水平气压梯度力,②——风向,③——地转偏向力,④——摩擦力。 任务2　说出不同作用力与风的关系。 答案 ①水平气压梯度力是风形成的直接原因;③地转偏向力始终与风向垂直,只改变风的方向,不改变风力的大小;④摩擦力与风向相反,既改变风的方向,又改变风力的大小。 任务3　据图说明高空风与地面风的差异。 答案 高空的风受水平气压梯度力和地转偏向力两个力作用,最终风向与等压线平行。近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力共同作用,最终风向与等压线斜交。 任务4　下图为北半球某区域海平面等压线分布图,在图中画出甲、乙两地的风向,并比较两地风力的大小(单位:hPa)。 答案 绘图略(甲地为西北风或偏北风,乙地为东北风)。甲地的风力大于乙地,因为甲地的等压线密集,水平气压梯度力大,因而风力大。 风的狭管效应——培育区域认知 情境　风力的大小除了受到气压差异的影响外,还受到海陆位置、地形等因素的影响。 任务1　每年夏秋季节,形成于我国东南洋面上的许多强台风,登陆之后其强度往往会迅速减弱,其主要原因是什么? 答案 洋面摩擦力小,而陆地上受地形、植被分布的影响,地面摩擦力增大,会大大减小台风的风速。 任务2　受地形的影响,在峡谷常出现风速突然增大的现象,我们称这种现象为“狭管效应”。利用所学知识解释狭管效应的形成原因。 答案 当气流由开阔地带流入峡谷时,空气在峡谷前大量堆积,导致峡谷前气压升高,峡谷两端气压差增大,水平气压梯度力变大,因而风速变大;当空气流出峡谷时,气压差和水平气压梯度力变小,风速减小。 任务3　列举几种狭管效应的实际案例。 答案 两座山脉之间的山口,城市街道两侧的高楼之间,学校的两栋教学楼之间,两侧地势较高的海峡处,等等。 一、三种不同受力情况对风的影响 风是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用的结果,其中水平气压梯度力是形成风的直接原因。受力不同,风的表现也不同,具体如下表所示: 受力状况 风向 风压规律 图示 只受水平气压梯度力影响时 风向由高压指向低压且与等压线垂直 风的来向为高压 受水平气压梯度力与地转偏向力共同影响时 风向与等压线平行 在北半球背风而立,右边为高压,左边为低压;南半球反之 受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响时 风向与等压线成一个夹角 在北半球背风而立,左前方为低压,右后方为高压;南半球反之 二、风向 1.等压线图中风向的判断 (1)作图法 第一步:在等压线图中,画出等压线在拟求风向点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压,但不一定是指向低压中心),表示水平气压梯度力的方向。 第二步:确定南、北半球后,顺着水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°—45°(若为高空,则偏转90°),画出实线箭头,箭头所指即该点的近地面风向。如图所示(以北半球为例): (2)“左右手法则”法 在等压线图上判断风向时,可用“左右手法则”,北半球用右手,南半球用左手。具体方法:伸出右(左)手,手心向上,让四指指向水平气压梯度力的方向,拇指指向就是气流偏转方向。高空的风向与水平气压梯度力方向垂直;近地面的风向与水平气压梯度力方向成一锐角(30°—45°)。如下图: 根据风向标和风向玫瑰图判定风向 图Ⅰ　　　　　　　　图Ⅱ 1.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(如图Ⅰ)。 2.“风向玫瑰图”是一个给定地点一段时间内的风向分布图,通过它可以得知当地的主导风向和最小风频。最常见的风向玫瑰图是一个不规则的折线图,折线上不同的点的方位即为该地区的风向,与原点之间的距离与这个方向的风频呈正比(如图Ⅱ)。 2.风向的应用 (1)判断气压的大小:顺着风向,气压值越来越小。 (2)判断南、北半球:向右偏→北半球;向左偏→南半球。 (3)判断近地面和高空:风向与等压线成一夹角(或斜交)→近地面;风向与等压线平行→高空。 (4)判断高压和低压:观测者背风而立,北半球高压中心位于其右后方,南半球高压中心位于其左后方。 三、风力 1.风力的判读 风力的大小取决于水平气压梯度力的大小,因此,等压线密集处→水平气压梯度力大→风力大。如上图,风力:A>B>C>D。 2.风力大小的分析与描述 风力大小的影响因素 常考分析语句 水平气压梯度力大小 冬季南北温差大,气压梯度力大,西风强,降水多 距高压远近 离亚洲高压(冬季风源地)近,风力大 摩擦力大小 地面平坦开阔,风力大;海面上风力大 植被多少 冬季植被少,风力大 地势起伏大小 高原起伏和缓,风力大;山谷口,产生狭管效应,风力大;地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致,风力大 　　下图为某地等压线图,图中实线圆圈及弧线代表等压线,四个箭头表示甲地风向及受力情况。读图,回答1~2题。 1.四个箭头中,表示水平气压梯度力的是(A)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.a B.b C.c D.d 2.下列关于图示内容的说法,正确的是(D)。 ①图中甲地在北半球　②图中乙处气压较周围气压低　③图中四个箭头示意高空的风及受力状况　④形成风的根本原因是地表冷热不均 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 解析 第1题,根据图示信息可知,a垂直于等压线,应为水平气压梯度力。b与水平气压梯度力的夹角约为30°,由高压指向低压,为风向。c垂直于风向,应为地转偏向力。d与风向相反,应为摩擦力。第2题,根据图示信息可知,a为水平气压梯度力,b为风向。图中风向左偏,应该是在南半球,①错误;a垂直于等压线,应为水平气压梯度力,水平气压梯度力由高压指向低压,因此图中乙处气压较周围气压低,②正确;图中风向与等压线斜交,为近地面的风及受力状况,③错误;形成风的直接原因是水平气压梯度力,根本原因是地表冷热不均,④正确。 　　读某年5月6日14时(图甲)和5月7日2时(图乙)海平面等压线(单位:hPa)分布图,回答1~2题。 1.在图示时段内,风向由东南变为东北的城市是(A)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.北京 B.首尔 C.上海 D.台北 2.从首尔的地面向上升高到500米,理论上(D)。 A.风速减小,风向左偏 B.风速减小,风向右偏 C.风速增大,风向左偏 D.风速增大,风向右偏 解析 第1题,读图并结合所学知识可知,图甲中北京吹东南风,图乙中北京吹东北风;图甲中首尔吹西南风,图乙中首尔吹西南风;图甲中上海吹东南风,图乙中上海吹偏南风;图甲中台北吹东北风,图乙中台北吹偏东风。第2题,自地面向上一定高度摩擦力会有所减小,风向与等压线的夹角减小,此时风力会有所增大;首尔位于北半球,风向右偏。 　　在较大湖泊和周边陆地之间,常由于热力差异形成湖风(出湖风)和陆风(进湖风)。读骆马湖及其周边地区示意图,回答3~5题。 3.骆马湖地区,形成湖陆风的根本原因是(C)。 A.太阳辐射分布不均 B.当地盛行风向转换 C.湖陆热力性质差异 D.湖陆表面气压差异 4.图中某地区白天以偏北风为主,夜间以偏南风为主。该地区最可能是(A)。 A.宿迁市 B.窑湾镇 C.皂河镇 D.马陵山 5.观测发现,宿迁市出现湖风的时间比图中其他地区出现时间要早,与其成因关系最密切的是(C)。 A.湖面西北高、东南低 B.湖区夏季吹东南风 C.城市热岛效应显著 D.湖面水温南高北低 解析 第3题,湖陆风的形成是由于湖陆热力性质差异的存在,白天和夜晚湖陆升温和降温速度不同,湖陆出现了温差,空气产生垂直运动,湖陆表面出现气压差异,最后形成湖陆风。太湖地区区域面积不大,太阳辐射分布大致一致;当地盛行风向转换是结果而不是原因;根本原因为湖陆热力性质差异;直接原因是湖陆表面气压差异。第4题,该地盛行湖陆风,根据所学知识可知,白天为湖风,夜晚为陆风。某地区白天以偏北风为主,夜间以偏南风为主,说明湖位于该地区的北方,该地区位于湖的南方,宿迁市符合题意;马陵山位于湖泊东北方,窑湾镇位于湖的北方,皂河镇位于湖泊西方。第5题,湖风是由于陆地温度高于湖泊而形成的,与湖面高低和湖面不同方位水温无关;夏季的东南风为大尺度的大气环流,对该湖泊东岸、北岸来讲,东南风为陆地吹向湖泊,会使湖风出现得晚;宿迁市的城市规模大,窑湾镇、皂河镇、马陵山城市规模小,故宿迁市城市热岛效应更显著,使得陆地温度升得更快,湖风出现得更早。 (见《固学案》P17) (限时:45分钟) 　　读我国局部地区10月8日两时刻海平面等压线(单位:hPa)分布示意图,回答1~3题。 10月8日14时 10月8日20时 1.14时甲地风向是(C)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.偏东风 B.偏西风 C.偏南风 D.偏北风 2.20时丁地的气压可能是(B)。 A.1 010 hPa B.1 011 hPa C.1 012 hPa D.1 013 hPa 3.从14时至20时,M地的风力变化及原因是(B)。 A.变大——地面摩擦力变小 B.变大——水平气压梯度力变大 C.变小——地面摩擦力变大 D.变小——水平气压梯度力变小 解析 第1题,根据14时等压线的分布可知,甲地东南方气压高于西北方,西北方为低压中心,水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,即由东南方指向西北方,北半球近地面风向沿水平气压梯度力方向向右偏转,为偏南风。第2题,由图可知,图中相邻的两条等压线气压差为2 hPa。根据等压线的数值变化特征可知,北侧有一个高压脊,因此丁地的气压为1 010—1 012 hPa。第3题,读图可知,从14时至20时,M地等压线变得更加密集,因此水平气压梯度力变大,风力变大。 　　(改编题)珠峰北坡曾被国外探险者们视为“死亡的路线”,中国人达成了人类第一次从北坡成功登顶珠峰的壮举。绒布河谷位于珠峰北侧,该河谷从珠峰往北海拔急剧下降,直到6 500 m以下,坡度才逐渐变缓。海拔5 400—7 500 m,几乎全为冰川所覆盖。科考队在绒布寺附近多次进行探空观测,发现绒布河谷离地面1 000米以下多盛行下山风,人们称之为“冰川风”。图Ⅰ示意绒布河谷及绒布寺的位置,图Ⅱ示意绒布河谷南北向地形剖面。读图,回答4~6题。 图Ⅰ 图Ⅱ 4.“冰川风”形成的地理原理为(D)。 A.大气的削弱作用 B.大气的保温作用 C.大气的温室效应 D.大气的热力环流 5.绒布河谷“冰川风”的风向多是(A)。 A.偏南风 B.偏北风 C.偏西风 D.偏东风 6.近年来,珠峰北坡绒布河谷的“冰川风”有减弱的趋势,其主要原因是(B)。 A.冰川面积增大 B.冰川面积减小 C.太阳辐射增强 D.太阳辐射减弱 解析 第4题,根据材料可知,山坡大面积被冰川覆盖,对阳光反射率高,地面吸收太阳辐射少,地面辐射弱,坡面气温低于同高度山谷,气压高于同高度山谷,冷空气顺河谷而下,形成“冰川风”。因此“冰川风”形成的地理原理为大气的热力环流,与大气的削弱作用、保温作用、温室效应无关。第5题,读图可知,绒布寺在北、绒布冰川在南,绒布冰川表面气流下沉形成高压,气流从绒布冰川流向绒布寺,形成偏南风。第6题,根据上题分析可知,“冰川风”是由于冰川的热力作用而形成的。近年来,全球变暖及不合理的人类活动,使冰川面积减小,冰川面上空气与谷中同高度温差变小,水平气压梯度力减小,“冰川风”势力减弱。太阳辐射变化不大。 　　下图示意某区域某月近地面等压线,图中N地气压高于P地。读图,回答7~8题。 7.N地风向为(A)。 A.东北风 B.东南风 C.西北风 D.西南风 8.M、N、P、Q四地中,风力最强的是(D)。 A.M地 B.N地 C.P地 D.Q地 解析 第7题,由题意可知,P地气压低于N地,则N地的水平气压梯度力垂直于N处的等压线,且由北指向南;根据纬度可确定该地位于北半球,在地转偏向力的影响下,风向右偏,因而N地风向为东北风。第8题,四地中,Q地等压线最密集,水平气压梯度力最大,风力最强。 　　(原创题)衡水湖是华北最大的城中湖,湖区湖陆风现象较显著,湖面存在结冰期。图Ⅰ为衡水湖位置图,图Ⅱ为某观测点所观测湖陆风风向、风速图。读图,回答9~10题。 图Ⅰ 图Ⅱ 9.图示区域观测点和湖风风向最可能是(B)。 A.①地　偏南风 B.②地　偏北风 C.③地　偏南风 D.④地　偏北风 10.该地湖陆风发生频率较低的季节和原因是(D)。 A.夏季　气温高,湖陆温差小 B.冬季　湖面结冰时,湖陆温差大 C.夏季　气温高,湖陆温差大 D.冬季　冬季风强劲,抑制湖陆风 解析 第9题,根据图示信息可知,该观测站0时至9时为偏南风,此时陆地为冷源,湖泊为热源,风由陆地吹向湖泊,为陆风;9时至24时为偏北风,此时湖泊为冷源,陆地为热源,风由湖泊吹向陆地,为湖风。该地应位于湖泊的南侧,②地符合,①③④地不符合。综上所述,观测点为②地,湖风风向为偏北风。第10题,夏季太阳直射点位于北半球,该地气温较高,湖陆热力性质差异显著,湖陆风发生频率较高;该地纬度较高,冬季湖面结冰,湖陆热力性质差异减小,湖陆风小;该地距离冬季风源地较近,冬季风势力较强,抑制湖陆风。 11.阅读材料,回答下列问题。(8分) 我国沿海地区的风向受背景风(季风)和海陆风的共同影响。下图示意冬季某日上海市某区域的气流垂直变化曲线,该日背景风为西北风。 (1)下图示意水平面上的等压线分布及空气质点的瞬时受力平衡情况。在图中用“→”画出A点风向,并说出F1、F2、F3分别所代表的力。(4分) (2)指出该区域15:00近地面(<25 m)的风向并分析其成因。(4分) 答案 (1) F1为水平气压梯度力。F2为地转偏向力。F3为摩擦力。 (2)东南风。原因:海陆温差大,海风风力大(海风强于背景风)。 解析 第(1)题,水平气压梯度力一般垂直于等压线,结合图可判断,F1为水平气压梯度力;此地为北半球,风向向右偏移,故风向在F1的下方,且风向与地转偏向力垂直,故F2为地转偏向力;F1和F2确定后,可知F3为摩擦力,摩擦力与风向方向相反,画图如下: 第(2)题,结合材料和所学知识可得,15:00陆地温度高,海洋温度低,海陆热力性质差异显著。海洋上形成高压中心,风由海洋吹向陆地。且结合图示信息可知,当日15:00近地面(<25 m)风向与背景风向相反,背景风为西北风,故此时近地面风从海洋上吹来,受地转偏向力影响,形成东南风。由于海陆热力性质差异显著,海风的风力强劲,大于当日背景风。 12.阅读材料,回答下列问题。(14分) “穿堂风”也叫“过堂风”,是气象学中一种空气流动的现象,是流动于建筑物内部空间的风,我国许多地区民居设计都充分考虑了“穿堂风”。图Ⅰ为我国西南某山区的传统民居中“穿堂风”示意图,图Ⅱ为该地近地面等压线分布图,图Ⅲ为不同地表状况下的天气状况。 图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ (1)图Ⅰ中“石质地面”在增强“穿堂风”中的主要作用是(　　)。(2分) A.增加地面的平整度,便于通风 B.增加房屋前后温差 C.减少下渗,增加湿度 D.降低夜晚庭院温度,便于纳凉 (2)图Ⅱ中甲、乙两处风力最大的是　　　　,甲处风向为　　　　风。(4分)  (3)图Ⅲ中昼夜温差最大的是　　　　,从天气角度分析原因。(6分)  (4)如今,低碳生活潜移默化地改变着人们。低碳生活可以理解为减少二氧化碳的排放,低能量、低消耗、低开支的生活方式。倡导低碳生活,可以使　　　　(辐射方式)减弱。(2分)  答案 (1)B (2)甲　西北 (3)D　D地天气晴朗,白天,大气对太阳辐射的削弱作用弱,气温高;夜晚,大气对地面的保温作用弱,气温低。 (4)大气逆辐射 解析 第(1)题,结合所学知识可知,“穿堂风”是房屋前后温差较大形成水平方向上的空气运动。白天在太阳照射下,山林增温较慢,气温较低,空气在垂直方向上盛行下沉气流,近地面空气不断堆积,形成高压;而石质地面比热容较小,增温快,气温较高,空气受热膨胀上升,近地面形成低压。水平方向上,近地面空气由高压区流向低压区,从房屋中穿过形成“穿堂风”。因此图Ⅰ中“石质地面”在增强“穿堂风”中的主要作用是增加房屋前后温差。第(2)题,图Ⅱ中,等压线越密集,风速越大。甲、乙两处中,甲处等压线最密集,风速最大。根据所学知识可知,图Ⅱ中,风向垂直于等压线且由高压指向低压,位于北半球的地点受到偏右的地转偏向力影响。根据此可得出,甲地风向为西北风。第(3)题,石质地面比山林的比热容小,升温、降温都较快,所以石质地面的昼夜温差较大。与多云天气相比,晴朗的白天,大气对太阳辐射的削弱作用较弱,气温较高;晴朗的夜晚,大气逆辐射较弱,保温作用较弱,气温较低。故晴朗天气昼夜温差更大。第(4)题,二氧化碳是温室气体,倡导低碳生活,可以减少二氧化碳的排放,进而减弱大气逆辐射。 学科网（北京）股份有限公司 $