2.2.3大气受热过程和大气运动---水平运动风(第三课时)课件 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修第一册
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必修1 第二章 地球上的大气
第二节 大气受热过程和大气运动
课程标准:
运用示意图,说明大气受热过程,并解释相关现象。
学习目标:
1.运用大气热力环流形成示意图、海陆风示意图、城市热岛环流示意图等,说明大气热力环流的形成过程及其根本原因。
2.绘制热力环流模式图。
3.应用原理解释海陆风、山谷风及城市热岛环流等现象。
三、大气热力环流
1、热力环流过程
地面
等压面
B:热
A:冷
C:冷
地面冷热不均
垂直方向上:B处空气受热膨胀上升,A、C处空气受冷收缩下沉
近地面:B处空气密度减小,A、C处密度增大;高空中:B1空气密度增加,A1和C1密度减小。
B:热
A:冷
C:冷
地面
等压面
A1
B1
C1
同一水平面上:近地面A、C处气压值大于B处;高空中:B1处气压值大于A1、C1处。
水平方向上:空气由高压向低压流动。
由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。
2、等压面的变化
B:热
A:冷
C:冷
地面
等压面
实际等压面
一般规律:
(1)地面冷高压,热低压
(2)同一地点,近地面与高空气压相反;
(3)等压面高压向上凸,低压向下凸。高高低低
(4)近地面和高空等压面相反。
(5)高压低压的比较指的是同一水平面上的。
(6)同一地点,垂直方向上海拔越高,气压越低。
(7)上升气流会形成降水,下沉的空气多晴天
高压
低压
低压
低压
高压
高压
3、大气热力环流对天气的影响
垂直运动:上升易降水;下沉易干燥
水平运动:风
3、常见的热力环流
(1)城市热岛效应与热岛环流
①有污染的工厂应该建在( )处;
②改善空气质量,应该在( )处植树。
C
B
城市雨岛效应
(2)海陆风
陆地
海洋
陆地
海洋
气温高,气压低
气温低,气压高
气温高,气压低
气温低,气压高
白天:海风
夜晚:陆风
(3)山谷风
第三课时
大气的水平运动—风
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(有12%的时候几乎无风)
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。
概念解析:等压线
立体图
地面
侧视图
1020
1015
1010
单位:百帕(hPa)
热
冷
热
地面
1020
1015
1010
单位:百帕(hPa)
1015
俯视图
1010
1020
单位:百帕(hPa)
同一高度上气压相等的点的连线叫做等压线。
阅读课本38页,完成下列要求。
1、什么是气压梯度?
2、什么是水平气压梯度力?
3、形成风的直接原因是什么?
四、大气的水平运动—风
1、水平气压梯度力
地面受热不均
空气垂直运动(上升和下沉)
同一水平面上产生气压差(单位距离间的气压差就是气压梯度)
(1)形成过程
由同一水平面的气压梯度的存在,会产生促使大气由高压区流向低压区的力,即为水平气压梯度力。
由此可见,形成风的直接原因是水平气压梯度力,根本原因是地面受热不均。
A
B
稀疏
1020Pha
990Pha
C
D
密集
1020Pha
990Pha
d1
d2
等压线越密集,
气压梯度越大。
水平气压梯度力
形成风的原动力(直接原因)
与等压线垂直,由高压指向低压
等压线越密,梯度力越大,风速越大
高压
低压
水平气压梯度力
风速的判读
P
1014
1016
1018
1:10000
1:10000
1014
1016
1018
A
B
P
1:10000
C
1014
1016
1018
P
1:10000
1014
1020
1026
D
P
P点风速:A图小于B图
P点风速:C图小于D图
气压差相同:
等压线越密集,气压梯度越大,风速越大;反之越小。
单位距离相同:
气压差值越大,气压梯度越大,风速越大。反之越小。
(1)比较甲、乙两地的气压梯度大小,并说明理由。
练习提升:根据等压线判断风力和风向
(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。
甲>乙,甲处等压线密集
甲>乙,因为等压距相同,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风速、越大
阅读教材P39,解释以下三种风向的成因。三幅图中风向与等压线的位置关系分别是怎样的?为什么?
1 010
1 008
1 006
1 004
1 002
1 000
北半球
图例
水平气压梯度力
风向
hPa
(同一水平面)
① 理想状态下的风
水平气压梯度力
形成条件:
垂直于等压线,由高压指向低压。
★风向:
风速:
同一幅图中,等压线越密,力越大,风速越大
二、不同状态的风
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。
名词链接:地转偏向力
Coriolis force
科里奥利效应
在北半球向右偏转
在南半球向左偏转
在赤道上没有偏转
原运动方向
偏转的方向
地转偏向力
始终垂直于风向
对风向的影响
①使风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向
对风速的影响
只改变风向,不改变风速
力的方向
北半球:向右偏转
南半球:向左偏转
赤道不偏;纬度越高地转偏向力越大
②在不受摩擦力作用的情况下,风向最终与等压线平行
北半球高空
高空的风
500
498
496
494
492
490
北半球
图例
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
hPa
(同一水平面)
② 高空的风
★风向:与等压线平行。
形成条件:
水平气压梯度力
地转偏向力,摩擦力可忽略
北半球沿水平气压梯度力顺时针90°方向
南半球沿水平气压梯度力逆时针90°方向
★风向规律:
二、不同状态的风
合力为0
等压线越密,水平气压梯度力越大,风速越大
大气的水平运动——风
500
(hPa)
490
480
风向与水平气压梯度力垂直(南左北右),与等压线平行
南半球
高空状态
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
如果没有其他外力的作用,风向应该与水平气压梯度力的方向一致
在风形成的瞬间,马上受到地转偏向力的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向
风向与等压线平行
摩擦力
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
与地表粗糙度、地势起伏状况有关
对风向的影响
对风速的影响
力的方向
与风向相反
指地面和空气之间,以及运动状况不同
的空气层之间相互作用而产生的阻力
北半球近地面
近地面风
海上的风力往往比陆地上大
高空的风力往往比近地面大
③ 近地面风
1 010
1 008
1 006
1 004
1 002
1 000
北半球
图例
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
摩擦力
hPa
(同一水平面)
★风向:与等压线成一夹角(斜交)
形成条件:
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
★风向规律:
北半球沿水平气压梯度力的方向向右偏转30°-45°。南半球沿水平气压梯度力的方向向左偏转30°-45°
新课讲解
二、不同状态的风
三个力
合力为0
特点 大小 对风的影响
风速 风向
水平气压梯度力
地转
偏向力
摩擦力
垂直于等压线;
高压指向低压
等压线越密集,
水平气压梯度力越大。
水平气压梯度力越大,风速越大
决定风向
风形成的直接原因
始终与风向
垂直
随纬度增加而增加。
不改变风速
只改变风向:
南左北右赤不偏
始终与风向相反
下垫面越粗糙,起伏越大,摩擦力越大,反之越小。
既改变风速:减小风速
又改变风向
风是水平方向还是垂直方向?
F1 水平气压梯度力
F2 地转偏向力
F3摩擦力
训练 ●巩固
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
[典例] (2022·浙江1月选考)下图为某地近地面等压线图,图中箭头表示甲地风向及受力情况。据此完成下题。
表示摩擦力的箭头是( )
A.a B.b
C.c D.d
D
总结:风的受力状况与风向(以北半球为例)
类型 受力 最终风向 图示
理想
状态
高空
中的风
近地
面的风
只受水平气压梯度力
垂直于等压线,指向低压
水平气压梯度力和地转偏向力
与等压线平行
水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力
与等压线斜交
等压线图中如何判定风向
“左右手法则”南左北右
水平气压梯度力
风向
风向
南半球
北半球
1008
1006
1004
1002
气压/hPa
水平气压梯度力
作出水平气压梯度力
2.掌心向上,四指指向水平气压梯度力方向,大拇指为实际风向(近地面45°,高空90°)
点评●提升
二、画风向
1、确定高压、低压(高→低)
2、确定南、北半球(南左北右)
3、确定高空、近地面(有无摩擦力)
1、画出水平气压梯度力(虚线)
2、画出风向(实线)
1010
1000
990
例:北半球近地面
单位:hPa
“作图法”
第一步:画出过该点的切线
第二步:画垂直于切线的水平气压梯度力
第三步:确定南、北半球后,在水平
气压梯度力方向向右(北半球)
或向左(南半球)偏转30°~45°,
画出该点的风向。(南左北右)
二、画风向
(1)画切线(虚线)
(2) 画水平气压梯度力;(虚线)
(3)确定地转偏向力;
(南左北右)
(4)画风向(实线)
(注意区分近地面和高空,近地面偏30o-45o角)
水平气压梯度力
西北风
偏东风
2. 等压线的判读
二、画风向
方法指导
画出南半球高空、近地面的风向,并标注风的受力状况。
南半球高空的风向
南半球近地面的风向
496
498
500
气压 / hPa
风向
1006
1008
1010
气压 / hPa
摩擦力
地转偏向力
水平气压梯度力
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
在等压线分布图上确定风向
第一步:判断气压高低,然后用虚线画出水平气压梯度力。
第二步:判断南、北半球(南左北右);近地面(45°)还是高空(90°) ,然后用实线画出偏转后的风向。
第三步:读出具体风向,即风的来向。
(东风)
(东南风)
北半球高空中的风向
900
910
920
水平气压梯度力
风向
(百帕)
北半球近地面的风向
1010
1008
1006
水平气压梯度力
风向
(百帕)
低
课堂检测
北半球近地面等压线
A
B
C
课堂检测
下图为北半球理想等压线图,图中的风向箭头代号正确的是( )
A
A
1010(百帕)
1004
B
C
D
课堂检测
如图所示,一架飞机在北半球自东向西飞行,飞机左侧是高压,可判断( )
A. 顺风飞行
B. 逆风飞行
C. 飞机在信风带中飞行
D. 风从北侧吹来
B
低压
高压
东
西
下图为“北半球某区域等压线分布图”,图中①②③④四个箭头表示风向,完成问题。
1.图中①②③④四个箭头中,正确表示
风向的是( )
A.① B.② C.③ D.④
2.图中①②③④四处中风力最大的是( )
A.① B.② C.③ D.④
C
C
训练 ●巩固
3.若图示为北半球,P1>P2,
则O点风向为( )
A.④或⑤ B.③或④
C.⑥或⑦ D.⑤或⑥
4.若图示为高空等压面,P1<P2,则O点风向为( )
A.③或⑦ B.①或⑧ C.⑦或⑧ D.②或③
B
A
训练 ●巩固
下图示意某一等高面。P1、P2为等压线,P1、P2之间的气压梯度相同。①~⑧只考虑水平受力,不计空气垂直运动时,0点空气运动的可能方向。读图,据此完成下面小题。
总结●测评
右图为“某地近地面风的受力状况及风向示意图”,①②③④为等压线,读图完成下面小题。
5.据图分析,下列叙述正确的是( )
A.a是地转偏向力 B.该风向为东北风
C.此图为南半球风向图 D.等压线数值①<②<③<④
6.关于大气水平运动的叙述,正确的是( )
A.水平气压梯度力和地转偏向力均影响风速
B.水平气压梯度力和摩擦力使风向与等压线平行
C.大气水平运动的方向由低压流向高压
D.水平气压梯度力是形成风的直接原因
B
D
43
总结●测评
图为北半球某地同一水平面上气压分布图。读图,完成下面小题。
7.该图表示的位置和①的风向是( )
A.近地面 北风 B.近地面 东北风
C.高空 东北风 D.高空 北风
8.图中风力最大的地点为( )
A.①地 B.②地 C.③地 D.④地
C
B
44
风力的影响因素
影响因素 具体影响
水平气压
梯度力 ①温差大,水平气压梯度力大,风力强;
②等压线密集,水平气压梯度力大,风力大;
等压线稀疏,水平气压梯度力小,风力小。
距风源地远近 贵州兴义距亚洲高压(冬季风源地)远,冬季风对兴义的影响较弱。
摩擦力 平原、高原地面平坦开阔,阻挡作用弱,风力大;海面摩擦力小,风力大。
植被多少 冬季植被少,阻力小,风力大。沙漠地区植被稀疏,阻力小,风力大。
地形因素 山谷口,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。
拓展
点评●提升
大气受热过程(冷热不均)
大气热力环流(大气运动最简单的形式)
课堂小结
垂直运动
水平运动—风
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
高空中的风(风向平行于等压线)
近地面的风(风向与等压线斜交)
对风的影响
风速风向的判断
感
谢
聆
听
$