第三章 第三节 大气热力环流--【成才之路·学案】2026-2027学年高中地理必修第一册同步新课程学习指导(湘教版)

072 (2)2019一2020年澳大利亚发生森林火灾， (2)该影响最明显的季节是 浓烟远渡重洋飘了约1.2万千米，并向大气中释 A.春季 B.夏季 放了超过4亿吨的二氧化碳。受其影响的地区 C.秋季 D.冬季 6.（2024·唐山高一检测)月球表面昼夜温度变 A.①增强 B.②减弱 化要比地球表面剧烈得多，其赤道附近中午温 C.③增强 D.④增强 度可达127℃，夜晚最低可达-183℃。下图 ●跟踪训练 为月球和地球表面的辐射过程示意。据此完 5.最新研究发现，鸟粪可以影响北极气温变化。 成(1)~(2)题。 每年迁徙至北极地区的鸟类产生的鸟粪被微 夜 生物分解后，会释放约4万公吨的氨，氨与海 水浪花喷洒出的硫酸盐及水分子混合后，形成 吸收 吸收 大量悬浮在空气中的尘埃颗粒。这些尘埃颗 太阳辐射 月表辐射 月表辐射 太阳 地 粒物不仅集中在鸟群附近，在整个北极均有分 必 辐射 布。下图示意大气受热过程。据此完成 (1)~(2)题. 月球表面 地球表面 大气上界 (1)和月球相比，地球表面的辐射过程要复杂 ①大气反射 得多，主要原因是地球 ( 太阳辐射 辐射 A.存在大气层 B.存在高级生命 向宇宙 吸收 大气 C.存在液态水 D.地表形态复杂 ④ ③1 (2)和地球相比，月球表面白天温度要高很多，原 面 因包括月球上在白天基本不存在( 射 ①大气吸收 ②大气逆辐射③太阳辐射 北极地区 ④大气反射 (1)鸟粪对北极地区气温的影响及其原理是 A.①② B.②③ ( C.③④ D.①④ A.升高，④增强 B.升高，③增强 C.降低，②增强 D.降低，①增强 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[9] 第三节大气热力环流 目标呈现·素养导读 主干知识·宏观把握 运用示意图，说明热力环流原理并解释 课程标准 相关现象。 1.通过演示实验、视频等相关材料，分析 成因 海陆风 热力环流的形成过程及其对等压面产 水平 大气热自然界 运动 力环流的类型 山谷风 生的影响。（综合思维） 运动 城市热 核心素养 2.结合生产、生活实例，理解热力环流在 垂直 岛环流 运动 生产和生活中的应用，实地观测海陆 风（湖陆风）等热力环流现象。（地理 实践力) 073 知识点一大气热力环流的形成 ●基础梳理 (2)图中气流的方向是否都从高压流向 1.大气运动 低压？ (1)形式： 运动和 运动。 (2)成因 →在地球表面的差异分布→不同地 区 不同→水平方向上各地间的气压 (3)气压高低与等压面的弯曲状况存在怎 差异。 样的关系？ 2.热力环流 (1)概念：地面 而形成的空气环流。 B 冷却受热冷却 (2)形成过程 ①A地受热，空气 ,近地面空气密度减 (4)图中A处与D处的气压哪处高？为 小，形成 ;D处空气聚积，密度增大， 什么？ 形成 ②B、F地冷却，空气 ,近地面空气密 度增大，形成 ;C、E处空气密度减小， 形成 ③水平运动：近地面空气从 地流向 ●名师精讲 地，高空空气从 处流向 1,热力环流的形成过程 处。 热力环流是由于地面冷热不均而形成的一种 [温馨提示] 环流形式，结合等压面示意图对其形成过程分 (1)空中气压值相同各点所组成的面，称为等 析如下。 压面。 近地面空气 高空空气冷 (2)等压面凸起的地方为高气压区，等压面下 膨胀上升， 等压面 却收缩下沉 在高空积聚 高空的空气 凹的地方为低气压区。 空气密度增 密度诚小， 大，形成高 形成低气压 气压，等压 等压面凹向 ●情境探究 面凸向高处 低处 近地面空气 空气的收缩 材料热力环流示意图。 上升后，使 下沉使近地 近地面空气 面空气密度 密度减小， 增大，形成 形成低气压 等压面凹向 低处 sanmmm0mm0 处 受热 冷却 A 2.气压高低的判读 据材料探究 F (1)空气垂直运动对上图中三地近地面和 低压 高压 低压 高空气压有何影响？近地面和高空的等压面会 个 发生怎样的弯曲？ 一高压 →低压 一高压 (1)近地面气温和气压的关系可描述为“冷高 热低”，即冷的地方气压高，热的地方气压低。 074 (2)注意一些规律使用的前提。例如，“越接 ●跟踪训练 近地面气压越高”，这个规律强调的是在同一 1.（2024·大连高一检测)随着冬季越来越近， 地点；“气温越高气压越低”，这个规律在只考 天气渐凉，教室门一开，前排的同学先感觉到 虑热力因素的情况下才能成立。 腿冷。据此完成(1)~(2)题。 (3)气压的高低是相对于同一水平面而言的， ④ ① -b等压面 因而高气压的数值并不一定大于低气压的数 值。同一水平面上，高气压区的气压值大于低 3 -2 一a等压面 气压区；同一垂直方向上，近地面低气压的数 热 冷 热 地面 值要高于对应高空高气压的数值。 热力环流图 (4)气流不一定由高气压区流向低气压区。 (1)关于热力环流的叙述，正确的是( 同一水平面上，气流总是从高气压区流向低气 A.温度：②>③>④>① 压区；但在垂直方向上气流则有可能由低气压 B.②地阴雨天气，③地晴朗天气 区流向高气压区。 C.气压：③>②>①>④ (5)气流的垂直运动是由近地面冷热不均引 D.②地垂直方向大气下沉 起的，而水平运动是由同一水平面上的气压差 (2)教室的门刚打开时，空气流动的情况是 异引起的。 ( ●典例剖析 例1风塔是一种具有通风降温的古老建筑物 (左图)，风塔高过屋顶的部分四面镂空，悬 内 内 空连接到室内大厅，塔下中央建有一个水池，外 部的空气经这一系统降温后飘散到各个房间，让 主人享受着酷暑中的清凉。下图为“风塔”结构 示意图，完成(1)~(3)题。 风塔 ooo o。o 2.右图为低层大气某要素等值 丙 面垂直分布图。读图，完成 室内大厅 (1)~(2)题 水池 (1)若a~e为不同高度的气 田 (1)室内大厅水池的作用主要是 温值，则气压值的大小 A.美观居室 B.用作热源 比较应为 C.作为冷源 D.用于集雨 A.甲>乙>丙>丁 (2)该建筑的气流在 ( B.乙>甲>丙>丁 A.大厅内四散，风塔中上升 C.甲>乙>丁>丙 B.大厅内聚集、风塔中下沉 D.甲>丙>丁>乙 C.大厅内聚集、风塔中上升 (2)若a~d为不同气压值，则由热力环流的规 D.大厅内辐散、风塔中下沉 律可知下面各项中错误的为 (3)该建筑能通风降温，所利用的地理原理 A.气流方向乙→甲 是 B.气流方向丙→甲 A.地震波 B.温室效应 C.气温甲>乙 C.水循环 D.热力环流 D.气压甲>丙 075 知识点二 自然界的大气热力环流 ●基础梳理 (2)分析近地面市区和郊区间的气流的运 1.海陆风 动状况。 米 hPa 低」 低 1898 00 7777 陆 陆 (3)在图中画出近地面和高空的等压面。 海 海 白天陆地比海洋增温■ 近 夜晚陆地比海洋 快、近 (地理实践力) 地面陆地 低于海洋，风 地面陆地气压 海洋，风 从海洋吹向陆地，形成 从陆地吹向海洋，形成 ●名师精讲 2.山谷风 热力环流是一种常见的自然现象。例如，在 陆地与海洋之间、山坡山谷之间都可能形成热力 环流。 1.山谷风 白天山坡比同高度的山谷升 夜晚山坡比同高度的山谷降 山谷风是在天气晴朗的山地区域，风向 温 ，气流上升，气压 温快，气流，气压，冷 概念 昼夜间发生反向转变的风 暖空气沿山坡上升，形城 空气沿山坡下沉，形成 3,城市热岛环流 图示 由郊区流向市区 由郊区流向市区 市区 M郊饭m 日出后山坡受热，空 由于市区居民生活、工业和交通工具等释放大量的 夜间山坡辐射冷 导致市区气温郊区，空气在市区， 在郊区下沉： 气增温快，空气密度 近地面风由郊区吹向，在市区与郊区之间形成城市热 却比山谷上方同 变小，但山谷上方同 力环流 高度的空气要快， 高度的空气增温较 链接生活：若北京市与郊区之间热力环流距离 因而气温下降、空 慢，密度仍较大。因 为30千米，则火力发电厂与绿化带分别布局 形成 气密度增大均较 而空气自山谷沿山坡 在距市中心哪个范围？ 山谷上方同高度 上升、形成谷风（谷 空气更快，使空气 风沿山坡上行时，常 沿山坡流向山谷， ●情境探究 可形成山顶积云，有 形成山风 时甚至出现阵雨) 和谐社会深入人心，“创建和谐城市”是每 个城市追求的目标。某地理研究性学习小组就 “城市热岛”现象展开了研究。 白天山坡受热所造成的温差，比夜间辐 差异 射冷却造成的温差要大，因此谷风的风 速大于山风 郊区甲 市区 郊区 据材料探究 (1)分析导致市区气温高于郊区，形成“城 夜晚冷的山风吹向谷底或盆地，在此形 市热岛”的原因。 影响 成逆温层，逆温层阻碍了山谷或盆地空 气的垂直运动，易造成大气污染 076 2.海陆风 (2)夜晚，沙漠降温快，温度低，形成高压，森 林降温慢，温度高，形成低压，夜晚近地面大气 海陆风是在近海地区风向昼夜间发生 概念 由沙漠吹向森林。（如图b) 反向转变的风 方法技巧：等压面图的判读 以等压面为背景，结合 等压面 米 等高面 低 气压的分布规律，等压 d 图示 面图有以下三个重要 7 陆 陆 用途： (1)判断气压高低 白天陆地比海洋增夜晚陆地比海洋 ①比较同一地点在不同高度上的气压值判断 温快，近地面陆地气降温快，近地面陆 依据：由近地面向高空，气压值递减，如图中 形成压低于海洋、风从海地气压高于海洋 PA>P.>P。,PB>Pa>Pbo 洋吹向陆地，形成风从陆地吹向海 ②比较同一水平面上不同点的气压值判断依 海风 洋，形成陆风 据：等压面高凸低凹。如P。>P。 海陆风使滨海地区气温日较差减小， 近地面与高空气压相反，如： ,高→P,低三 影响 P低→P。高」 降水增多 PB>PA, 3.城市热岛环流 (2)判断近地面的气温高低 判断依据：近地面温压相反，如P。高→PA低 →TA高，P,低→P.高→TB低（A地热，B地 图示 由郊区流向市 由郊区流向市区 冷)。 (3)判断下垫面性质 郊7777 ①判断陆地与海洋、季节或月份 判断依据：夏季热，陆地比海洋更热，陆地形成 城市居民生活、工业和交通释放大量 低压；冬季冷，陆地比海洋更冷，陆地形成 的人为热量，导致城市气温高于郊区， 高压。 形成“城市热岛”。它能引起空气在城 形成 例如，若上图为北半球7月份图→北半球为夏 市上升，在郊区下沉，近地面风由郊区 季→近地面气压低的为陆地，则P。高→P低 流向城市，在城市与郊区之间形成城 →A为陆地，B为海洋；若图中B为陆地，则P 市热岛环流 低→PB高→TB低→陆地冷，为冬季→为南半 般将绿化带布置在气流下沉处以及 球7月份或北半球1月份。 下沉距离以内，而将卫星城或污染较 ②判断城区与郊区 影响 重的工厂布置于空气下沉距离之外， 判断依据：城区是热岛，气温高。例如，上图中 避免污染物通过热力环流流向市区 P。高→PA低→TA高(A地热)→A为城区。 ③判断绿地与裸地 4.沙漠和森林之间的热力环流 判断依据：绿地同海洋，裸地同陆地。 0 ●典例剖析 森林沙漠 森林 ，沙漠 例转外阳肉克 (1)白天，沙漠增温快，温度高，形成低压，森 交换活跃，洞内CO2浓度降低，导致碳酸钙沉积； 林增温慢，温度低，形成高压，白天近地面大气 当洞内气温低于洞外时，洞内外空气交换受到抑 由森林吹向沙漠。（如图a) 制，洞内C0,浓度升高，溶蚀作用加强。据此完 成(1)~(3)题。 077 (2)山谷风易在山坡上产生云雾，主要是因为 二石灰岩 A.夜晚山坡气流上升 B.白天谷底气流下沉 C.夜晚谷底气流下沉 D.白天山坡气流上升 (3)山谷风引起低温冻害时，下列图中正确表 (1)自然状态下，该洞穴溶蚀作用最明显的 示近地面气压状况的是 季节是 ( 等压面 等压面 A.春季 B.夏季 白天/ 夜晚 C.秋季 D.冬季 (2)上图中箭头示意空气流动的方向和范 B 围，能反映4月晴天洞内外空气交换状况的是 等压面 等压面 夜晚 白天 三百灰岩三 4.阅读以下图文材料，完成下列要求。 B 海陆风是在海岸地带风向昼夜间发生反 向转变的风。下图为某海岸附近的海洋和陆 地气温图。 气温/℃ D 30 (3)国庆黄金周期间，该景点营业时间为 15 海洋 8:00~18:00,洞穴内C02浓度最低的时段为 0 陆地 ( 0 6 12 18 24时间时 A.7:00~8:00 B.13:00≈14：00 (1)据图指出海岸地带9点前后风力和风向的 C.18:00~19:00 D.23:00~24:00 变化。 ●跟踪训练 3.武夷山当地茶农多将茶树种植在山坡上，一方 面山谷风引起的云雾能够减少日照，提升茶叶 (2)简述9点前后海岸地带海陆风风向变化的 品质，另一方面可减轻山谷风引起的低温对茶 原因。 树造成的冻害。下图示意某年8月24日武夷 山山区气象站记录的山谷风风向变化，F表示 北风。据此完成(1)~(3)题。 (3)分析海陆风对海岸地带阴晴、云雨等天气 7山丛飞{FF个mmm 状况的影响。 08101214161820222402040608时 (1)该日武夷山山区山风转谷风大致时间是 ( ) A.8:00前后 B.11:00前后 夯基提能作业 C.18:00前后 D.24:00前后 请同学们认真完成练案[10]传感器，传感器朝向上空，测量的是太阳辐射；②为 靠近地面的短波辐射传感器，传感器朝下，接收来 自地面的太阳辐射，测量的是地面反射的太阳辐 射；③④均测量长波辐射，其中③传感器朝向上 空，代表的是接收来自上部的长波辐射，测量的是 大气逆辐射；④传感器朝下，只能接收来自地面的 长波辐射，测量的是地面辐射。第(2)题，近地面大 气因吸收地面辐射增温，④上部有遮光盘，传感器 位于下部，只能接收来自地面的长波辐射，故与近 地面气温直接关联的传感器序号为④；影响地面辐 射的因素取决于到达地面并被地面吸收的太阳辐 射量，主要受天气状况、地面性质和太阳高度影响。 第(3)题，①、②增强，理由是雪后天晴，大气中水 汽、杂质较少，大气对太阳辐射削弱作用减弱，同时 地面积雪增加，新雪反射率高，地面对太阳辐射反 射增强；③、④减弱，理由是地面有积雪覆盖，地面 获得的太阳辐射量减少，地面辐射减弱，且此日天 气晴朗，天空中云量少，大气逆辐射作用减弱。 第三节大气热力环流 知识点一 基础梳理 1.(1)垂直水平(2)太阳辐射气温 2.(1)冷热不均(2)膨胀上升低气压高气压 收缩下沉高气压低气压B、FADC、E 情境探究 (1)A地空气上升，近地面气压低，高空气压高；B、C 两地相反。表现在等压面图上，A地近地面等压面 向下凸，高空向上凸；B、C两地相反。 (2)不是，只有水平方向上气流才一定从高压流向低 压，垂直方向上气流不一定是由高压流向低压。 (3)无论高空还是近地面，高压区等压面向高空凸 出，低压区等压面向地面凸出。 (4)A处气压高于D处。因为在垂直方向上离近地 面越近，气压越高。 典例剖析 例1：(1)C(2)D(3)D第(1)题，由室内大厅水池 比热容较大，升温较慢及材料“塔下中央建有一个水 池，外部的空气经过这一系统降温后飘散到各个房 2 间，让主人享受着酷暑中的清凉”可知，室内大厅水 池作为冷源可为各个房间提供冷空气；室内大厅的 水池不是为了美观居室，该地降水较少，室内水池不 能用于收集雨水。第(2)题，由材料“塔下中央建有 一个水池，外部的空气经过这一系统降温后飘散到 各个房间”可知，水比热容较周围比热容大，夏季塔 下中央水池的水温较周围大气温度低，风塔内空气 收缩下沉，高层空气由四周向塔中心流，“风塔”顶部 四面镂空主要是为了室外空气流入“风塔”，风塔顶 部的气流运动方向是辐合下沉，风塔在大厅内向四 周辐散。第(3)题，由以上分析可知，塔下中央建有 一个水池，水的比热容较周围比热容大，夏季水池的 水比屋外升温慢，气温低，气流下沉，飘散到各个房 间，故该建筑能通风降温，所利用的地理原理是热力 环流；该建筑能通风降温，所利用的地理原理不是地 震波、温室效应和水循环。 跟踪训练 1.(1)D(2)C第(1)题，由图示可知，地面热力原 因形成的气压一般为热低压，冷高压，且同一地点地 面的气温、气压均高于高空，同一水平面上，等压面 向下凹为低压，等压面向上凸为高压，故温度：③> ②>①>④，气压：②>③>④>①。②地气流下沉 为晴朗天气，③地气流上升，为阴雨天气。第(2)题， 材料显示为冬季，教室的门刚打开时，门外气温低， 气压高，教室内气温高，气压低，地面空气由外流向 内，所以前排的同学先感觉到腿冷，而在教室上面， 空气由内流向外。 2.(1)C(2)B第(1)题，由于气温随高度增加而递 减，近地面气温乙大于甲，则气压甲大于乙，高空气 压丁大于丙，高空气压小于近地面气压。第(2)题， 从图示可推知，近地面甲处气压低，说明甲受热，气 流上升，乙冷却，气流下沉，气流方向应为甲一→丙。 知识点二 基础梳理 1.快气压海风降温高于陆风 2.快低谷风下沉高山风 3.人为热高于上升市区 链接生活：火力发电厂距离市区大于30千米，绿化 带距离市区小于30千米。 14 情境探究 (1)市区人口集中，工业发达，居民生活、工业生产 交通工具大量消耗矿物燃料，释放大量的人为热量： 城市建筑高且密集，不易通风散热 (2)市区由于气温高，气流上升，近地面形成低压，郊 区由于气温低，气流下沉，近地面形成高压，因此近 地面气流（即风）由郊区流向市区。 、高空 出 (3) ,近地面 c,由丰o目 郊区甲 市区 郊区 典例剖析 例2：(1)B(2)C(3)A第(1)题，当洞内气温低于 洞外时，洞内外空气交换受到抑制，洞内C02浓度升 高，溶蚀作用加强。自然状态下，该洞穴溶蚀作用最 明显的季节是应该是洞外气温最高的季节夏季。第 (2)题，4月晴天洞内外空气交换状况是白天洞内气 温低于洞外，洞内外空气交换受到抑制；晚上洞内气 温高于洞外，洞外气温低，气流下沉，地面气压高，气 流从洞口底部流入，洞内气温高，气流上升，气流从 洞口上部流出。第(3)题，由材料可知，洞内气温高 于洞外，洞内外空气交换活跃，洞内C02浓度降低 日出前后是洞外气温最低的时间，而且该景点营业 时间为8：00~18：00，则7：00~8：00还没有开始营 业，此时洞内还没有游客，洞穴内CO,浓度最低。 跟踪训练 3.(1)B(2)D(3)C第(1)题，山风出现在夜晚 谷风出现在白天，山风转谷风，风向会产生明显的改 变，由图示可知，10时至12时之间，风向由原来的东 风转换为西风，风向发生明显改变，故该日武夷山山 区山风转谷风大致时间是11：00前后。第(2)题，雾 的形成条件之一是水汽充足。山谷地区，日出后山 坡受热，空气增温快，空气密度变小，山谷上方同高 度空气增温较慢，密度仍较大，空气自山谷沿山坡上 升，在上升的过程中，气温下降，水汽易凝结成云雾； 夜晚空气沿山坡流向山谷，谷底气流上升，山坡不易 形成云雾。第(3)题，夜间冷空气沿山坡下沉，低温 冻害多发生在夜间，山谷风引起低温冻害时，冷空气 沿山坡下沉，此时山坡降温快，气温较低，山谷上方 2 同高度的空气降温慢，气温较高，散山谷风引起低温 冻害时，山谷等温面向上凸，等压面向下凹。 4.(1)陆风逐渐减弱，海风逐渐增强；由陆风转变为 海风。 (2)海洋比热容较陆地比热容大，夜晚陆地降温快， 海洋降温慢，9点前陆地气温低于海洋，近地面陆地 气压高于海洋，形成由陆地吹向海洋的陆风；白天陆 地升温快，海洋升温慢，9点后陆地气温高于海洋，近 地面海洋气压高于陆地，形成由海洋吹向陆地的 海风。 (3)海风由海洋吹向陆地，会挟带大量水汽，在合适 的条件下，易形成云雨天气；陆风由陆地吹向海洋， 挟带水汽少，一般形成晴朗天气。 解析：第(1)题，由图示白天和夜晚气温差异及海陆 风形成原理可知，9点前陆风逐渐减弱，9点后海风 逐渐增强；由陆风转变为海风。第(2)题，由海陆比 热容差异入手，比较白天和夜晚海陆气温差异和气 压差异，说明9点前吹陆风，9点后吹海风的原因。 第(3)题，根据海风~水汽多~云雨天气，陆风~水 汽少~晴朗天气的思路，分析海陆风对当地阴晴、云 雨等天气状况的影响。 练案[10] 1.D2.C第1题，图示中谷地等压面向高空弯曲，说 明近地面为高气压，风由山谷吹向山坡，出现的时间 是白天。第2题，甲地为谷地，夜晚吹山风，山坡上 的冷空气下沉，谷底暖空气被迫抬升，气流在上升过 程中，易成云致雨。 3.D4.A第3题，若图甲的纵坐标代表城区与郊区 温度差，则横坐标不可能代表街道数量，街道数量 多，城市通风性能好，“热岛效应”会减轻；建筑物面 积增大，二氧化碳排放量增多，工业化程度高，都是 “热岛效应”增强、温差增大的原因。第4题，不同季 节、不同时段城区与郊区的温差有所不同。由图示 可知城区与郊区的温差冬季大于夏季；午后小于夜 晚，冬、夏季的差异在午后最小。 5.A6.C第5题，由图示及高空与近地面气压性质 相反，气压差越大说明近地面气压越高可知，近地面 Q处为高压、P处为低压。夏季同一纬度P、Q两处， 5