3.3 大气热力环流 课件-2026-2027学年高一上学期地理湘教版必修第一册

“火困上方谷”如何变成了“火熄上方谷”？ 三国时期，诸葛亮于农历6月的一天，在葫芦谷设下伏兵，打算用火攻全歼司马懿。这一天，晴空万里暑热难耐，真乃火攻之良机。诸葛亮依计将司马懿之众诱入谷中……然而，正当大火冲天，司马懿全军行将覆灭之时，一场大雨不期而至，大雨浇灭了诸葛亮扶汉反魏的壮志，使他喊出了“谋事在人，成事在天，不可强也”的千古悲歌。 学习目标 01 02 03 能绘制简单示意图，能说出热力环流的形成过程 运用热力环流原理，解释山谷风、海陆风和城市风的形成。 结合等压线图，能够辨别并绘制风向。 壹 大气热力环流的形成 大气热力环流的形成 5 气压 单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的总重量。 常用单位：百帕(hPa) 概念补充 垂直方向上： 海拔越高，气压越低 气压 大气上界 地面 A B 同一空气柱内，气压随着高度增加而递减。 等压面 空中气压值相同的各点所组成的面。 近地面 500hPa 1000hPa 概念补充 假设地表受热均匀 等压面越往高空气压值越低 冷饮 白开水 空气受冷收缩下沉 空气受热膨胀上升 地表受热不均匀， 空气将如何运动？ 温压关系：近地面气温高，空气受热膨胀上升，形成低压； 近地面气温低，空气受冷收缩下沉，形成高压。 A 地面 同一高度上，空气密度越大，气压值越大，称为高压； 空气密度越小，气压值越小，称为低压。 B C D 高压 低压 高压、低压 概念补充 风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压。 低压 高压 高空 等压面 等高面 在地表冷热不均的情况下。原先的等压面发生了弯曲 等压面形态与气压的关系： 上凸高压，下凹低压。 （1）图中表示气压相等的数码是：___________ （2）表示气压最高的数码是_______ （3）表示气压最低的数码是_______ （4）A、B两处受热的是____,空气做______运动，冷却的是____，空气做______运动 ⑤ ① ② ③ ④ 地面 高度 等高面 等压面 A B ④ ⑤ A 上升 B 下沉 ①②③ 大气垂直运动 同一水平面产生气压差 大气水平运动—风 近地面冷热不均 引起 大 气 热 力 环 流 导致 促使 大气最基本的、最简单的运动形式 太阳辐射分布差异 造成 热力环流 大气运动的根本原因 大气水平运动的直接原因 热力环流形成的原理 绘图说明热力环流形成的原理： A C B 受热 冷却 冷却 A’ C’ B’ 气压升高 气压 降低 气压 降低 等高面 地面 A C B 受热 冷却 冷却 A’ C’ B’ 气压升高 气压 降低 气压升高 气压 降低 气压 降低 气压升高 等高面 地面 热力环流形成的原理 绘图说明热力环流形成的原理： ①垂直方向：同一地点，近地面气压永远高于其高空气压，海拔越高，气压越低 ②水平方向：近地面热低压冷高压，高空与近地面气压相反。气流的水平运动方向总是由高压指向低压。 ③等压面弯曲：同一水平面上，高压上凸，低压下凹。（上凸为高压，下凹为低压） 近地面和高空等压面相反。 ④近地面天气状况：低压区气流上升多阴雨天气； 高压区气流下沉多晴朗天气。 大气热力环流重要结论 热力环流过程：地面受热不均→大气的垂直运动→同一水平面产生气压差→大气水平运动→形成热力环流注：地面受热不均是热力环流形成的根本原因。 自然界的大气热力环流 自然界的大气热力环流 贰 贰 18 暖气片为什么放置在室内的下方？ 空调为什么放置在室内的上方？ 孔明灯加热后，孔明灯内空气温度升高，密度减少，产生更大的向上浮力，让孔明灯向上飞行（P79，与热气球同理)。 你能用热力环流解释 孔明灯的原理吗 山谷风 城市风 海陆风 二、自然界的大气热力环流 相传有座山，山谷里住着一个卖臭豆腐的老汉，山腰住着一个烧炭的老翁，一天卖臭豆腐的老汉到县衙控告烧炭老翁烧炭的烟气熏得他晚上睡不着觉；烧炭老翁到县衙后则控告老汉臭豆腐的气味熏得他白天吃不下饭。县太爷感到很茫然，此案“元芳，你怎么看？” 臭豆腐厂老汉 烧炭老翁 请你做法官！ 山谷 山坡 山坡 谷风 谷风 1、山谷风 二、自然界的大气热力环流 增温快 （热） 增温快 （热） 增温慢 （冷） 高压 低压 低压 高压 低压 高压 白天吹谷风 在群山环抱的谷地，白天山坡比谷地更早接收到阳光照射，升温快，山坡地表较热，盛行上升气流，形成低气压。 而谷底地表较冷，盛行下沉气流，形成高气压，此时谷底上空的空气密度减小，周围的空气流入补充，而在近地面，谷底气流聚积，会形成沿着山坡向上流动的气流，因此在白天的山谷中吹谷风。 23 山谷 山坡 山坡 山风 山风 1、山谷风 降温快（冷） 降温快（冷） 降温慢（热） 高压 低压 高压 低压 低压 高压 夜晚吹山风 24 如何用热力环流的知识解释巴山夜雨？ 夜晚，谷底地表较热，气流上升，上升的气流到达高空后，气温下降，水汽凝结，容易成云致雨 《夜雨寄北》 唐·李商隐 君问归期未有期， 巴山夜雨涨秋池。 何当共剪西窗烛， 却话巴山夜雨时。 注：巴山泛指四川、重庆地区。 影响与应用：谷地地形封闭，污染物不易扩散；夜晚冷空气沿山坡下沉，堆积在谷地，形成逆温，大气较稳定，不利于污染物扩散。所以山谷不易布局有污染的工业。 烧炭的烟气熏得他晚上睡不着觉 臭豆腐的气味熏得他白天吃不下饭 26 我是福尔摩斯 一个月黑风高的晚上，海边的度假小屋发生了一起谋杀案。 根据线索，福尔摩斯找到了两个嫌疑犯，并询问他们在案发当晚各自在什么地方。 甲说：“当晚我在海边漫步，风从海上迎面吹来，让我觉得心旷神怡，整个晚上我都在吹海风。” 乙说：“我站在沙滩上望着大海想心事，感觉凉风从后背袭来，阴风阵阵，确实让人害怕。” 你们两个人当中有一个人说了谎！ 陆地 海洋 热 冷 陆地 海洋 热 冷 陆地比热容小，升温快，近地面形成低压，上空形成高压； 海洋比热容大，升温慢，近地面形成高压，上空形成低压。 陆地比热容小，降温快，近地面形成高压，上空形成低压； 海洋比热容大，降温慢，近地面形成低压，上空形成高压。 2、海陆风 白天： 夜晚： 低压 高压 低压 高压 高压 低压 低压 高压 海风 陆风 吹海风 吹陆风 我是福尔摩斯 一个月黑风高的晚上，海边的度假小屋发生了一起谋杀案。 根据线索，福尔摩斯找到了两个嫌疑犯，并询问他们在案发当晚各自在什么地方。 甲说：“当晚我在海边漫步，风从海上迎面吹来，让我觉得心旷神怡，整个晚上我都在吹海风。” 乙说：“我站在沙滩上望着大海想心事，感觉凉风从后背袭来，阴风阵阵，确实让人害怕。” 甲说了谎！ 我国海南岛白天多雨，夜间多晴朗的原因 海南岛白天以海风为主，带来大量水汽，水汽到达地面后受热膨胀上升，在此过程中遇冷凝结形成降水； 夜晚陆地近地面降温比海洋快，陆地上空气体收缩下沉，近地面形成高气压，故夜晚多晴朗天气。 2、海陆风 影视剧中往往让女主角面朝大海，在海风吹拂下让头发向后飘逸以反映女主角的快乐心情。甲、乙两图分别是“北半球某滨海地区海陆环流图”和“气温变化特征图”。读图完成1～2题。 1、甲图中气温最低和气压最高的是 (　　) A．①、② B．③、② C．③、④ D．②、④ 2、为了完成女主角面朝大海头发向后飘逸的场景，如果你是导演，你会选择什么时间段完成拍摄 (　　) A.8~16时 B.6~18时 C.18时~次日6时 D.17时~次日8时 注意根据甲图中垂直方向气流的运动来判断①、④两地气温的高低 31 假如你是衡水市规划局工作人员，从保护环境而言，你是否同意厂长在甲处办火电厂? 说明理由。 市 区 郊区 郊区 甲 32 市区 郊区 郊区 3、城市风 城市与城郊之间的热力环流 热 冷 冷 高压 低压 高压 ——热岛效应 低压 高压 低压 由郊区流向市区 区市向流区郊由 城市人口集中，产业发达，居民生活、工业生产和交通工具等每天要释放出大量的废热，导致城市的气温高于郊区，使城市犹如一个温暖的“岛屿”，人们称之为“城市热岛”。 市 区 郊区 郊区 假如你是长沙市规划局工作人员，从保护环境而言，你是否同意厂长在甲处办火电厂? 说明理由。 甲 城市热岛效应在城乡规划方面的应用： ①污染严重的企业应布局在城市热岛环流圈之外； ②在郊区流向市区的地表建设绿地，能对城市空气起到增湿、净化的作用。 不同意。理由：污染物质会扩散到市区 34 市区 郊区 郊区 3、城市风 城市与城郊之间的热力环流 热 冷 冷 高压 低压 高压 ——雨岛效应 低压 高压 低压 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 形成对流雨　 城市热岛效应：指的是城市中心比郊区温度高的现象。 城市热岛效应是因城市大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”。 城市雨岛效应：雨岛效应，城市中林立的高楼大厦比喻为“钢筋水泥的森林”。而随着“森林”密度不断地增加，尤其一到盛夏，建筑物空调、汽车尾气更加重了热量的超常排放，使城市上空形成热气流，热气流越积越厚，最终导致降水形成。 城市湿岛效应：指某个时间段，城市空气湿度大于周围地区的现象，包括“凝露湿岛、雨天湿岛、雾天湿岛、结霜湿岛和雪天湿岛”等。 城市干岛效应：由于城市的主体为连片的钢筋水泥筑就的不透水下垫面，城市近地面的空气就难以像其他自然区域一样，从土壤和植被的蒸发中获得持续的水分补给。这样，城市空气中的水分偏少，湿度较低，形成孤立于周围地区的“干岛”。 城市浑浊岛效应：由于城市大气中的污染物比郊区多，凝结核也多，低空的各类湍流又比较强，因此造成城市接受到的太阳辐射被削弱，日照时数减少，能见度小于郊区的现象。 知识拓展：城市的五岛效应 36 大气的水平运动——风 大气的水平运动——风 37 （一）受力状况与风向(北半球) 风 大气水平运动 大气垂直运动 同一水平面产生气压差异 热力环流 地面冷热不均 水平气压梯度力 冷热不均 直接原因 根本原因 （一）受力状况与风向(北半球) 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 （1）水平气压梯度力： ①气压梯度：同一水平面上，单位距离间的气压差。 ②水平气压梯度力：形成风的直接原因（根本原因：地面冷热不均）； ③风向与风速： 风向——垂直于等压线，由高压指向低压； 风速——等压线越密，水平气压梯度力越大，风速越大； 既影响风向，又影响风力 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） （一）受力状况与风向(北半球) 2.高空风 （2）地转偏向力力： ①方向：与风向垂直； 南左北右，赤道不偏；纬度越高地转偏向力越大 ②影响：只改变风向，不改变风力 风向：与等压线平行。 由于地转偏向力总是与物体运动的方向垂直。当地转偏向力与水平气压梯度力相平衡时，物体保持原来的运动状态。 2026/11/7 41 （一）受力状况与风向(北半球) 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） （3）摩擦力： ①方向：与风向相反 ②影响：既改变风向，又改变风力； 风向：与等压线成一夹角（斜交） 由于地面有摩擦力，摩擦力的方向与物体运动的方向相反。摩擦力既改变物体运动的方向，也改变物体运动的速度。 2026/11/7 42 类型 图示(北半球) 受力 风向 高空风 近地面风 F1(水平气压梯度力)和F2 (地转偏向力)共同影响 与等压线平行 F1(水平气压梯度力)、F2 ( 地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响 与等压线斜交 （一）受力状况与风向(北半球) 方法技巧——1. 风向的绘制 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， 风频曲线离中心点越远说明风频率越大。通过它可以得知当地主导风向和最小风频。 方法技巧——2. 风向的表示方法 第一步，画水平气压梯度力的方向：垂直于等压线，由高压指向低压 (一般用虚线表示)。 第二步，根据北半球向右偏，南半球向左偏，画出偏转方向(用实线箭头表示)。如果是近地面的风，偏转角度为30°～45°；如果是高空的风，则偏转90°，风向与等压线平行。 方法技巧——3. 风力的判读 风力的大小取决于F水的大小。 同一图中，等压线密集处，水平气压梯度力大，风力大。风力：A>B>C>D。 Lavf58.20.100 影响与应用 海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。 $