内容正文:
大气环境
第二章 自然环境中的物质运动和能量交换
课时2 热力环流与大气水平运动
学习目标
1.理解热力环流形成的原理和大气运动的根本原因。
2.理解大气水平运动的基本原理及风的受力状况。
内容索引
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专项提能6
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一、热力环流形成的原理
1.大气运动的原因:太阳辐射在地表的差异分布,造成不同地区 不同,并导致水平方向上各地间的 差异,引起大气运动。
气温
气压
2.热力环流的形成(如图)
(1)垂直运动
A地受热,近地面空气 形成低气压,其高空形
成高气压
B、C两地冷却,空气 ,在近地面形成高气压,
在高空形成_______
(2)水平运动
高空:空气从 地向B、C两地扩散
近地面:空气由B、C两地流向 地
膨胀上升
冷却下降
低气压
A
A
大气运动的能量来源是什么?请简述大气运动的最简单形式。
【思考】
答案 大气运动的能量来源于太阳辐射。大气运动的最简单形式是热力环流,是由于地面冷热不均而形成的空气环流。
答案
二、大气的水平运动
1.作用力
水平气压梯度力:方向 于等压线,由高压指向低压,
是使大气产生水平运动的原动力,是形成风的直接原因
地转偏向力:方向与风向 ,北半球向右偏,南半球向
左偏
摩擦力:方向与风向 ,大小与距离地面的高度成反比,
高空可忽略不计
垂直
垂直
相反
2.高空风向:高空大气在 力和 力的共同影响下,风向与等压线 。
3.近地面风向:除了受水平气压梯度力和地转偏向力的影响外,还要受摩擦力的影响,在三个力的共同作用下,风向与等压线 。
水平气压梯度
地转偏向
平行
斜交
在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力中影响风力大小的力有哪些?
【思考】
答案 水平气压梯度力和摩擦力。水平气压梯度力是影响风力大小的主要因素,而摩擦力有减小风力的作用。
答案
热力环流与大气的水平运动
热力环流形成的原理
概念
大气的水平运动
高空风
热力环流的形成
常见的热力环流
近地面风
影响风向的因素
知识归纳
互动探究区
探究导引
孔明灯又叫天灯,相传是由三国时期的诸葛亮发明的。当年,诸葛孔明被司马懿围困于平阳,无法派兵出城求救。孔明制成会飘浮的纸灯笼,系上求救的信息,其后脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。
(1)诸葛孔明发明的如此简陋的天灯是怎么升空的呢?
探究点一 热力环流
答案 孔明灯里的空气受热后膨胀上升。
(2)孔明灯里面蕴涵着什么样的大气原理?
答案 热力环流。
答案
(3)在下图中绘制热力环流,将A、B、C、D四点按气压和气温由大到小的顺序分别排序,并说明判断过程。
答案
答案
气压:PA>PD>PC>PB。在高空和近地面各画一条水平线作参照;近地面气压高于高空,PA、PD>PB、PC;等压面下面点的气压高于等压面上面点的气压,PA>PD,PC>PB。
气温:TD>TA>TC>TB。在高空和近地面各画一条水平线作参照,近地面气温高于高空TA、TD>TB、TC;盛行上升气流处近地面空气温度高于同高度地点的温度,TD>TA;上升气流使C处温度升高,TC>TB。
核心归纳
1.热力环流的形成
热力环流的形成过程:近地面冷热不均→气流的垂直运动(上升或下沉)→近地面和高空在水平面上的气压差异→大气的水平运动→形成高低空热力环流。如下图所示:
2.几种常见的热力环流形式
热力环流是一种最简单的大气运动形式。海陆热力性质不同、山谷和山坡受热不均、人类活动等都可能导致热力环流的形成。具体分析如下:
(1)海陆风
(2)山谷风
(3)市区与郊区之间的热力环流
热力环流中“三个关系”的判读方法
方法技巧
(1)气温与气压的关系:近地面气温高,空气膨胀上升,形成低压,高空形成高压;近地面气温低,空气冷却下沉,形成高压,高空形成低压(如上图中甲、乙、丙三地所示)。
(2)风与气压的关系:水平方向上,风总是从高压吹向低压(如上图中①②③④所示)。
(3)等压面的凸凹与气压高低的关系:等压面凸向高处的为高压,凹向低处的为低压,可形象记忆为“高凸低凹”(如下图所示)。
跟踪训练
(2016·徐州期中)读图,回答1~2题。
答案
解析
1.如果此图为热力环流侧视图,则以下说法正确的是
A.引起热力环流的原因是地面冷热不均
B.温度:A>B
C.热力环流是大气运动最复杂的形式
D.气压:D>A>B>C
解析 热力环流是地面冷热不均引起的,它是大气运动最简单的形式,从图中可知A处气流下沉,B处气流上升,故温度B>A。
根据海拔越高气压越低,可知A、B两地气压高于C、D两地;