第四章 大气的运动
天气学原理与方法复习第四章大气环流
天气学原理与方法复习第四章大气环流1.大气环流的纬向特征是什么？⏹低纬：东风带⏹中高纬：西风带（北半球冬季最大风速40m/s,30ºN ,200hPa，夏季最大风速16m/s,40ºN ,200hPa）即西风带冬强夏弱，随季节南北位移⏹极区：北半球夏季近地面：弱东风对流层：西风平流层：东风⏹南半球的情况与北半球类似，随季节南北位移,但西风中心强度冬夏变化不大2.大气环流的经向特征是什么？⏹冬季：对流层低层30ºN以南：偏北风40ºN 以北：南风对流层高层：低纬30ºN以南：南风；高纬40ºN以北：北风对流层中层：经向分量很弱⏹夏季：13-40ºN之间：低层：北风；高层：南风；低纬（近赤道）：低层：南风；高层：北风。
3.对流层中、底部冬季、夏季的主要系统，季节转换的特点？（北半球）对流层底部：a)冬季：阿留申低压（与高空东亚大槽对应）、冰岛低压（与高空北美大槽对应）、西伯利亚高压、北美高压、格陵兰大陆高压、太平洋高压和大西洋高压。
b)夏季：亚洲低压、北美低压、阿留申低压、冰岛低压、太平洋副热带高压、大西洋副热带高压。
夏季与冬季最突出的差别是冬季大陆上的两个冷高压到夏季变成了两个热低压；阿留申低压、冰岛低压仍存在，但强度比冬季弱得多。
海上的两个副热带高压变得非常强大，而其冬季强度比较弱。
对流层中部（500hPa）：a)冬季：①极区：2个低涡中心（格陵兰西部、东西伯利亚)；②中高纬:冬季三个长波槽：东亚大槽—140°E在亚洲东岸;北美大槽—70°w位于北美东岸;欧洲浅槽—40°E由欧洲东北部海面向西南方向伸展；在三个槽之间有三个平均脊，分别位于阿拉斯加、西欧沿岸和青藏高原的北部。
③低纬度:副高弱—其范围在20°N以南。
b)夏季：①极区：1个低涡中心。
②中高纬:夏季四个长波槽：东亚大槽—160°-180°E；北美大槽—60°w；欧洲西海岸槽—0°-10°E；贝加尔湖西部槽—90°E沿岸和青藏高原的北部。
气象学 第四章 大气的运动
二 大气环流的变化
（一）年变化
1.高空：高空平均槽脊 2.低空：常年气压活动中心和季节性气压活动中心
（二）中短期变化
西风带的波状流型是时刻变化着的，有时表现为相当平 直的气流（纬向环流）；有时表现为与纬圈交角很大，以经 向环流为主。西风带表现出的中短期变化的主要特征就是纬 向环流或者经向环流的维持及二者之间的转换。 纬向环流指数（西风指数） 环流指数 经向环流指数
2.等压面：空间气压相等的点组成的面。等压面上气压处 处相等。 ①等压面的起伏形势与其附近的水平面上的气压高低之间 的关系：
②等压面对应着等高线图。等高线图一般用于高空分析。
③等高线图上所标数值为高度值而非气压值。但是在反映气 压水平分布形势上它与等压线上的气压值有同样的意义。因此， 通过比较高度值的大小我们同样可以判断出气压水平分布形势。
赤道高温
低空低压（赤道低气压带）；高空高 受到地转偏向力
压
大气向南北（高纬）辐散
赤道地区高空气流向高纬流动 在纬度30°附近偏转成为
的作用向右偏（北半球）
西风
积
西风将环绕地球运行
环绕的西风阻滞了
低纬气流向高纬流动
在纬度30°附近产生大气的堆
纬度30°附近气压升高（副热带高气压带） 副热带高压区盛行下沉气流， 气流下沉后南北分
3.具体影响
①对高空大气环流的影响 在北半球 对流层中，高 层的平均水平 环流形式是西 风带上存在着 大尺度的平均 槽脊。 500hpa等压面平均高度图
②对近地面大气环流的影响
气压带的纬向分布被破坏，形成一个一个独立的气 压活动中心。 常年气压活动中心 季节性气压活动中心
世界一月海平面平均气压分布形势图
结论：北半球背风而立，高压在右后方，低压在左前方。
大气的运动说课稿
大气的运动说课稿引言概述：大气的运动是指大气中空气的运动状态和规律。
了解大气的运动对于理解天气变化、气候形成以及环境保护等方面都具有重要意义。
本文将从大气运动的基本概念、大气的垂直运动、大气的水平运动、大气的环流以及大气的垂直结构五个方面进行详细阐述。
一、大气运动的基本概念：1.1 大气运动的定义：大气运动是指大气中空气质量的挪移和分布变化。
1.2 大气运动的主要原因：大气运动主要受到地球自转、地球表面的不均匀加热、地形和水体分布的影响。
1.3 大气运动的分类：大气运动可分为垂直运动和水平运动两种。
二、大气的垂直运动：2.1 对流运动：由于地表受到不同的加热，形成为了热对流，导致空气的上升和下沉运动。
2.2 垂直运动的影响：垂直运动可以影响大气的温度、湿度和云的形成。
2.3 垂直运动的表现形式：垂直运动可以表现为对流云、降水和风暴等现象。
三、大气的水平运动：3.1 水平风：水平风是大气中水平方向上的空气运动，受到气压差和科里奥利力的影响。
3.2 高压和低压：气压差引起的水平运动形成为了高压和低压系统，导致风的形成和变化。
3.3 水平运动的影响：水平运动可以影响天气变化温和候形成，如风向、风速温和团的传播等。
四、大气的环流：4.1 气候带的形成：大气的环流导致了气候带的形成，如赤道低压带、副热带高压带和极地低压带等。
4.2 季风环流：季风环流是指由海陆热力差异引起的周期性的风系统，对于亚洲地区的气候具有重要影响。
4.3 洋流和海洋环流：大气环流和海洋环流相互作用，共同影响着全球的气候和海洋循环。
五、大气的垂直结构：5.1 大气层的划分：大气可分为对流层、平流层、跨音速层和磁层等不同层次。
5.2 温度垂直分布：大气的垂直结构影响着温度的分布，如对流层的温度递减和平流层的温度稳定等。
5.3 大气层的特点：不同的大气层具有不同的特点，如对流层的天气活动和平流层的飞行条件等。
结论：大气的运动是一个复杂而重要的系统，对于人类生活和地球环境具有重要影响。
第气候学——四章 大气环流的长期变化
（4）平流层和中间层，冬夏风系几乎完全相反，冬季从平 流层到热层下部几乎全是西风，夏季平流层到中间岑顶全部转 为东风，仅在热层保持西风。
2、平均经向环流
三圈环流
3、平均水平环流
(1)海平面气压分场和风场 大气活动中心
永久性活动中心：一年四季都存在，只是强弱程度有所变 化的大气活动中心称之。
半永久性活动中心（季节性活动中心）：只在冬半年或夏 半年存在的活动中心。
每个大气活动中心均有季节变化，重要的是有明显的年际 变化，而这些年际变化，即成为广大地区气候变化的原因。
北半球大气活动中心
一月 七月
一月 七月
大洋
大陆
（永久性活动中心）（季节性活动中心）
决定大气环流的主要因子是：（1）太阳辐射能量随纬 度的不均匀分布；（2）地球自转；（3）海陆和大地形式的 分布；（4）基本环流的不稳定性；（5）地表的摩擦；（6） 太阳活动。
二、大气的平均环流
1、平均纬向环流
（1）平均纬向风场与经向温度分布的基本特征一致。
（2）无论冬夏在对流层中高纬度都是西风带，但冬季西风 急流中心强度比夏季大一倍。急流轴均在对流层顶附近，但其 纬度有明显的季节变化
阿留申低压
蒙古高压
）
冰岛低压
北美高压
北大西洋高压
北美低压
（大西洋）
（北美大陆）
一月海平面气压图
七月海平面气压图
（2）对流层中高层的平均水平环流 极涡：无论冬夏在极区都是一个气旋式涡旋，
但极涡中心不在极地，且冬季强于夏季。 中高纬是平均槽脊：冬季为三槽三脊，平均
气候学 第四章 大气环流的长期变化
动力气象学课件第4章自由大气中的平衡运动
由气压p决定）。
正
斜
压
压
大
大
气
气
二、地转风的垂直变化
1 地转风的垂直切变
1
p坐标系下：
Vg f kp
23
1
对P求偏导数：Vg/pf kp p ，并结合静力方程
RT
p P
V g/pP RfkpT
这时，流线与轨线重合。
例子：以常速度 C向东移动的圆形
系统，移动过程中流线形状保持不变。
8
以速度 C移动的观测者所测得的风向
V=2C
角的个别变化率应为零，即
t tC• h0
可求得风向角的局地变化率为
t C• h CsKco s V=C/2
KT Ks(1VCh cos)
Rs RT(1VCh cos)
0
，即系统中心是低压，如右图。
梯度风：
f f 2 4KT P
n
VG
2KT
13
b）反气旋式流场（轨迹）：KT 0，n指向圆外
因为 fVG 0和 KTVG2 0，故：
P n
0
或
P nLeabharlann 0最终取决于前两项的相对大小。
i)
若
KTVG 2f VG0，则
P n
0
即
系统中心是高压，如右图（大中尺度的情形）。
梯度风大小：
VG
f
f2 4KT
P n
2KT
反常反气旋 |科氏力|<|离心力|
15
2）梯度风与地转风相对大小
地转风：fVg
1
(新课标)2023版高考地理一轮总复习 第四章 大气的运动 第一节 常见天气系统教师用书
第四章 大气的运动 第一节 常见天气系统一、锋面与天气 (一)气团与锋面 1．气团(1)概念：水平方向上温度、湿度等物理性质分布比较均一的大范围空气。
(2)分类⎩⎪⎨⎪⎧暖气团：比下垫面温度高的气团冷气团：比下垫面温度低的气团2.锋面特征(1)结构特征：图中A 为暖气团；B 为冷气团。
(2)天气特征：锋面附近常伴有一系列的云、大风、降水等天气。
(二)冷锋、暖锋过境与天气变化阅读下列冷锋、暖锋过境时的过程示意图，回答下列问题。
1．分别描述冷锋、暖锋过境前、过境时、过境后的天气特征或变化。
提示： 类型 过境前过境时过境后冷锋气温较高，气压较低，天气晴朗阴天、下雨、刮风、降温 气温降低、气压升高、天气转晴暖锋气温较低，气压较高，天气晴朗多出现连续性降水气温升高、气压降低、天气转晴2.比较冷锋、暖锋的降水特点差异(位置、范围、强度、历时)。
提示：冷锋的雨区位于锋后，范围较窄，降水强度大，历时短；暖锋的雨区位于锋前，范围较宽，降水强度小，历时长。
(三)准静止锋与天气变化1．一般规律图解规律过境时，降水强度小，多连续性降水或雾天2.典型案例类型形成天气特征江淮准静止锋冷暖气团势均力敌江淮地区形成长达一个月的梅雨天气昆明准静止锋南下冷空气受到云贵高原的阻挡高原东北地区阴雨寒冷，高原西南地区晴朗温暖二、低压(气旋)、高压(反气旋)与天气1．从气压角度看北半球气旋、反气旋与天气示意图项目相同不同高压中心(反气旋) 等压线呈闭合曲线中心气压比四周气压高低压中心(气旋) 中心气压比四周气压低2.从气流角度看项目近地面水平气流垂直气流高压中心(反气旋) 从中心向四周辐散下沉低压中心(气旋) 从四周向中心辐合上升3.从天气状况看：高压中心(反气旋)，多晴朗天气；低压中心(气旋)，多阴雨天气。
命题视角(一) 锋面的判断案例法学习[把握教考导向]一、教材这样学(鲁教版选择性必修1 P52“知识窗”)昆明准静止锋昆明准静止锋又称云贵准静止锋，它是来自北方的冷气团与西南暖气团相遇，受云贵高原地形阻滞而形成的，昆明准静止锋的锋区位置多在贵阳与昆明之间，一般呈西北—东南走向。
第四章 大气圈
氧是化学性质上高度活跃的元素，也 是人类和动物生存的主要元素。在氧 化过程中，它易于和其它元素化合。 通过光合作用和呼吸作用实现在 大气和生命中交换。 大气中的水汽和固态杂质主要存在于 大气低层，是产生天气现象的必要条 件之一。
二氧化碳在大气中有重要作用，因为它对 太阳辐射吸收甚少，但却能强烈地吸收地 面辐射，同时又向周围空气和地面发射长 波辐射，从而使地层大气因接受热辐射而 变暖。 绿色植物在光合作用过程中，利用大气中 的CO2，在水的参与下将它转化为固态的碳 水化合物，这正是人类食物的重要来源。 过去300年， CO2增加了25%，主要是人类 引起的化石燃烧、森林砍伐及土地利用形 式的改变。
C
气旋与反气旋：
气旋：中心气压低、周围气压高
的大尺度空气漩涡称为气旋。在 北半球，气旋风是围绕其中心作 逆时针方向旋转的；南半球则相 反。气旋是由于锋面上或密度不 同的空气分界面上发生波动，进 一步发展形成的。气旋常常带来 大风和降水天气。
三、天气和天气系统 天气是指某一地区、某一时刻的大气物理 状况。 天气系统是具有一定的温度、气压或风等 气象要素空间结构特征的大气运动系统。 一个地区某一时刻的天气，是由该地 区大气中不同的各类天气系统（如高压、 低压、气旋、反气旋等）的移动、变化所 引起的，而各天气系统之间又是相互作用、 相互交织着的，共同形成不同形态的天气 状况。
地球大气由多种气体的混合物组成，
主要成分是氮和氧，共占99%，其 中氮占大气体积的78%，氧占21%， 此外还有氢、二氧化碳、臭氧、水 汽和固体杂质等，只占1%。 在高出海平面80~90千米以下的空间 内的大气质量占整个大气圈质量的 99.999%以上，其余部分质量甚微， 但分布空间可达地面几千万米以上。
大气的运动说课稿
大气的运动说课稿一、教学目标通过本节课的学习，学生应能够：1. 理解大气的运动是指大气中空气的水平和垂直运动；2. 掌握大气的水平运动形式，包括风温和压系统的形成；3. 了解大气的垂直运动形式，包括对流、上升运动和下沉运动；4. 能够运用所学知识解释和预测天气变化。
二、教学重点1. 大气的水平运动形式；2. 大气的垂直运动形式。
三、教学难点1. 大气运动形式的理解和区分；2. 大气运动与天气变化的关系。
四、教学过程1. 导入（5分钟）引导学生回顾前几节课学到的内容，如大气的组成和结构，温度和湿度的分布等，激发学生对大气运动的兴趣。
2. 知识讲授（25分钟）（1）大气的水平运动形式通过图示和动画，向学生介绍风的形成原因和分类，如地转风、地形风、季风等。
并解释气压系统的形成，如高压和低压的形成原因和特点。
（2）大气的垂直运动形式讲解对流的概念和形成条件，如热对流和机械对流，并通过实例说明对流运动的重要性。
接着，介绍上升运动和下沉运动的概念及其形成原因，如地形温和压的影响。
并解释上升运动和下沉运动对天气变化的影响，如上升运动导致云的形成和降水，下沉运动则导致晴朗和干燥的天气。
3. 案例分析（15分钟）通过展示实际天气图温和象数据，引导学生分析和解读不同气象要素之间的关系，如气压和风的关系，温度和对流的关系等。
让学生运用所学知识解释和预测天气变化。
4. 总结归纳（5分钟）对本节课的内容进行总结，强调大气的运动对天气变化的重要性，并与前几节课的内容进行联系，形成知识的整体性。
五、教学手段1. 多媒体课件：通过图示、动画等形式呈现大气运动的过程，提高学生的理解和记忆。
2. 实际天气图温和象数据：通过实例分析，让学生将所学知识应用到实际情境中，提高学生的实际应用能力。
3. 提问和讨论：通过提问和讨论，激发学生的思量和参预，增强学生的学习兴趣和积极性。
六、教学评价1. 课堂练习：设计相关练习题，检查学生对所学知识的掌握情况。
第四章 大气的运动
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第二节 气压场
（二）高空情况 气压系统存在于三度空 间中。由于愈向高空受地 面影响愈小，以致 高空 气 压系统比低空系统要相对 简单，大多呈现出沿纬向 的平直或波状等高线，有 时也有闭合系统如切断低 压、阻塞高压。
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第二节 气压场
三、气压系统的空间结构 （一）温压场对称系统 当温度场与气压场配置重合时， 称气压系统是温压场对称。 1.深厚系统 1）暖性高压 2）冷性低压 暖性高压和冷性低压系统不仅存在于对 流层低层，还可伸展到对流层高层，而 且其气压强度随高度增加逐渐增强， 2.浅薄系统 3）暖性低压 4）冷性高压
2.动力因子 指大气运动所引起的气柱质量的变化。 1）水平气流的辐合与辐散 2）不同密度气团的移动 3）空气垂直运动
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第一节 气压随高度和时间的变化
（二）气压的周期性变化 指在气压随时间变化的曲线上呈现出有规律的周期性波动，以日或年为周 期的波动。
1．地面气压的日变化
1）变化特征 2）气压日变化的原因 一般认为同气温日变化和大气潮汐密切相关。
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第三节 大气的水平运动和垂直运动
二、自由大气中的空气水平运动 （一）地转风（Vg) 地转风是气压梯度力和地转偏向力相平 衡时，空气作等速、直线的水平运动。 1.地转风的方向 地转风方向与水平气压梯度力的方向垂 直，即平行于等压线。若背风而立，在北半 球高压在其右方，在南半球，高压在其左方， 即风压定律 2.地转风的大小 1）水平面（等高面）上地转风公式
天气学原理和方法--第4章--杨学斌--整理
系统也发生变化叫上游效应，反之称为下游效应。 （3） 对我国而言，在西风带中的上游是乌拉尔山地区，欧洲北大西洋和北美东岸三
个关键地区，下游是北太平洋。 （4） 波束随波长而变的波称为频散波。
10． 阻塞高压与切断低压 （1）阻塞形势：常把阻塞高压出现后的大范围环流形势称为阻塞形势。阻塞形势的基 本特征是有阻塞高压存在并且形势稳定。 （2）阻塞高压： 1）在西风带中长波槽脊的发展演变过程中，在脊不断北伸时，其南部与南方暖空气的 联系会被冷空气所切断，在脊的北边出现闭合环流，形成暖高压中心，叫做阻塞高压。 阻塞高压具备以下三个条件： ①中高纬度高空有闭合暖高压中心存在， 表明南来的强盛 暖空气被孤立于北方高空；②暖高压至少维持三天以上；③在阻塞高压区域内，西风急 流主流显著减弱，同时急流自高压西侧分为南北两支，绕过高压后再会合起来，其分支 点与会合点的范围一般大于 40～50 个经度。 2）阻高的后退有两种情况，一是连续后退，一是不连续后退。 3） （3） 切断低压： 1）在西风带中长波槽脊的发展演变过程中，在槽不断向南加深时，高空冷槽与北方冷 空气的联系被暖空气切断， 在槽的南边形成一个孤立的闭合冷性低压中心， 叫做切断低 压。 2）切断低压的形成过程有两种情况，一种与阻高相伴出现，另一种是西风槽切断，不 伴有阻塞高压。 3）切断低压的消失过程有两种，一是由于本身的摩擦作用，在向西南移动过程中逐渐
3． 北半球的罗斯贝三圈径向环流模式中，从南向北依次是哈得来环流、费雷尔环流、 极地环流。其中哈得来环流、极地环流是直接环流圈，费雷尔环流是间接环流圈。 4． 热带和极地东风带中，地球通过摩擦作用给大气一个向东的转动力矩，即东风带的 大气获得地球给予的西风角动量；在中、高纬度的西风带里，地球通过摩擦作用给大气 一个向西的转动力矩，大气本身也就损耗了西风角动量。 5． 极地和热带东风带中， 山脉的气压力矩作用将使地球获得向西的角动量而减速向东 转动，即大气得到了西风角动量而使东风减弱；在西风带中，山脉的气压力矩作用将使 地球获得了向东的角动量，加速向东转动，西风带的大气也因此损耗了西风角动量，西 风将减小。 ※大气在东风带中通过摩擦作用和山脉作用从地球表面获得西风角动量， 而在西风带又 由于摩擦和山脉作用失去西风角动量。 6． 大气内部角动量的水平输送主要是靠平均径向风角动量的水平输送， 定常挠动和非 定常挠动对 u 角动量的水平输送。 7． 气象学中把能量分为动能、位能和内能三种基本形式。在静力平衡系统中位能和内 能合并称为总位能，其中能够转换为动能的部分约占总位能的 0.5%，称它为有效位能。 平均而言，两极地区有能量净亏损为能汇，而赤道和低纬则有净盈余成为能源。
大气运动
第四章大气的运动第一节气压随高度和时间的变化一、气压随高度的变化气压——任一高度上单位面积上承受的空气柱的重量。
hpa（百帕）（一）静力学方程dP =－ρgdz 方程说明：气压随高度递减的快慢取决于空气密度和重力加速度的变化。
（二）单位高度气压差（Gz）定义：在铅直气柱中，每改变单位高度（通常取100m）时所对应的气压差，以Gz示之。
单位：hpa/100m方向：由高压指向低压意义：ρ大Gz大，气压降低得快。
ρ小Gz小，气压降低得慢。
（三）单位气压高度差（气压阶h）定义：在铅直气柱中，每改变单位气压（通常取1百帕）时所对应的高度差。
单位：m/hpa表明：1、在密度较大的气层中，只要上升较小的高度，气压就能降低1百帕。
2、在密度较小的气层中，则需要上升较大的高度，才能使气压降低1百帕。
因此，h的大小可表示气压随高度变化得快慢。
二、气压随时间的变化（一）周期性变化1、气压的日变化2、气压的年变化（二）气压的非周期性变化（三）局地气压随时间变化的原因影响局地气压变化的主要原因有：1.空气的水平辐合、辐散2.空气的铅直运动3.热力作用（1）非绝热增温及冷却作用（2）冷暖平流的作用暖平流与非绝热增温总是引起上层加压，低层减压。
冷平流与非绝热冷却总是引起上层减压，低层加压。
第二节气压场一、气压场的表示方法气压场——气压的空间分布称为气压场。
表示方法：海平面天气图和高空天气图（图示法）可以表示气压水平分布形势。
等高面图、等压面图：等高面图是高度为零的等高面与一组等压面相交割而得到的曲线所组成的图。
直接反映了某一等高面上的气压高低。
等压面图直接反映了等压面的起伏高低，间接反映了某一等高面上的气压高低。
二、气压场的基本型式低气压（简称低压）高气压（简称高压）低压槽、高压脊鞍形气压区三、气压系统的空间结构常见的气压系统的垂直结构可归纳为以下几类：（1）深厚的对称的高压和低压（对称的冷低压和暖高压）（2）浅薄的对称高压和低压（对称的冷高压和暖低压）（3）温压场不对称系统第三节 大气的水平运动和垂直运动一、作用于空气上的力主要作用力：定义、表达式、方向、对运动的贡献。
第四章大气的运动
第四章大气的运动第四章大气的运动[主要内容]本章主要研究大气运动产生的原因，大气运动的形式、状况和大气环流。
大气运动是气压分布的不均匀所造成的气压梯度力和地转偏向力、惯性离心力、重力以及摩擦力共同作用的结果。
大范围的大气运动就是大气环流，气压带、全球的行星风带、平均经圈环流、平均纬向环流、平均水平环流、大气活动中心构成了大气环流的平均状况。
[名词解释]静力方程、气压场、等压线、等压面、位势高度、位势米、低压槽、高压脊、气压系统、气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力、地转风、梯度风、旋衡风、大气活动中心、哈德莱环流圈、费雷尔环流圈、极地环流圈、沃克环流圈、急流、环流指数1.静力方程：–dP＝ρgdZ，方程说明，气压随高度递减的快慢取决于空气密度（ρ）和重力加速度（g）的变化。
2.气压场：气压的空间分布称为气压场。
3.等压线：等压线是同一水平面上各气压相等点的连线。
4.等压面：等压面是空间气压相等点组成的面。
5.位势高度：指单位质量的物体从海平面（位势取为零）抬升到Z 高度时，克服重力所作的功，又称重力势能，单位是位势米。
6.位势米：在SI制中，1位势米定义为1kg空气上升1m时，克服重力作了9.8J的功，也就是获得9.8J/kg的位势能，即1位势米＝9.8J/kg.7.低压槽：简称槽，是低气压延伸出来的狭长区域。
槽附近的空间等压面类似地形中狭长的山谷，呈下凹形。
8.高压脊：简称脊，是由高压延伸出来的狭长区域，脊附近空间等压面类似地形中狭长山脊。
9.气压系统：由于各地气柱质量不同，气压的空间分布也不均匀，气压场呈现出各种不同的气压形式，这些不同的气压形势称为气压系统。
10.气压梯度力：气压梯度力是一个向量，它垂直于等压面，由高压指向低压，数值等于两等压面间的气压差（ΔP）除以其间的垂直距离（ΔN），用下式表达：11.地转偏向力：因地球绕自身轴转动而产生的非惯性力。
12.惯性离心力：惯性离心力是物体在作曲线运动时所产生的，由运动轨迹的曲率中心沿曲率半径向外作用在物体上的力。
第四章练习题
第四章大气的运动一.填空题：1.大气静力平衡的条件是垂直方向上受力为零2.静力学方程式是 -dp=ρgΔz3.垂直气压梯度(单位高度气压差)的表达式是 Gz=ρg，单位是mb/100m和hpa/100m4.低层大气中由于空气密度大，单位气压高度差小5.在低层大气中由于空气密度大，气压随高度递减快6.单位气压高度差的公式是 h=1/ρg ，单位是 m/mb 、 m/hpa7.影响气压变化的因素主要有两种热力、动力8.气压日变化的特点是一般情况下，一天当中有两个高值，两个低值，影响因素有纬度、季节、地形9.在高山地区高空气压的最高值在夏季，最低值在冬季10.在等高面图上，用等压线表示水平的气压分布状况11.在等高面图上，数值由中心向外递减的区域称高压区，对应的空间形状是向上凸；数值由闭合中尽向外递增的区域称低压区，对应空间的形状是向下凹。
12.在等压面图上，用等高线表现空间等压面的特征。
13.空间的等压面是一个曲面或倾斜面，等压面以上各点的气压值比等压面上的低。
14.在等压面图上，等高线愈密说明等压面的坡度愈陡。
15.在等压面图上，中心数值高的区域代表上凸的等面，中心数值比四周低的区域代表下凹的等压面。
16.等压面图反映空间等压面起伏的特征，也反映出等压面的气压梯度大小。
17.等压面图上的等高线单位是位势米或位势什米。
18.1位势米= 9.8 J/kg 1位势什米= 10 位势米。
19.位势高度与几何高度的换算关系是 H=gФ/9.8Z 。
20.在海平面上，气压场的基本形式高气压、低气压、高压脊、低压槽、鞍型气压场）。
21.深厚的对称系统是指温度场中的温度冷暖中心与气压场中的高低压中心重合。
22.在温压场不对称的高压区中，其中心轴线在北半球随着高度的增加而向西南倾，南半球则向西北倾。
23.地面上闭合的高低压系统，到高空以槽、脊形式存在。
24.水平气压梯度是指垂直于等压线方向，单位距离内气压的改变量，它是即有方向又有大小的矢量。
高中地理教案格式：大气的运动
高中地理教案格式：大气的运动教案名称：大气的运动课时数：1课时教学目标：1. 了解大气的组成和构造；2. 掌握大气的运动特征，包括风的形成和影响因素；3. 理解大气运动与天气的关系。
教学重点：1. 大气的组成和构造；2. 风的形成和影响因素。
教学难点：1. 大气运动与天气的关系。
教学方法：1. 课堂讲授；2. 图片和动画演示；3. 小组讨论。
教学准备：1. 大气层构造图；2. 图表和图片资料；3. 电脑和投影仪。
教学过程：1. 导入 (5分钟)通过播放一段关于风的自然现象的视频来引起学生对于大气运动的思考和兴趣。
2. 知识讲解 (15分钟)教师将通过投影仪展示大气层构造图，并让学生逐层了解大气的组成。
教师可以使用图片和图表来讲解每一层大气的特点和功能。
3. 理论讲解 (15分钟)教师通过图表和图片，以及简单的实例来讲解风的形成和影响因素，包括地球自转、地形、气压差等，并引导学生进行思考和讨论。
4. 实践活动 (15分钟)将学生分成小组，每个小组根据所学的知识，通过观察气温、风向等数据，尝试预测当天的天气情况，并向全班展示自己的观察结果和讨论过程。
5. 总结反思 (10分钟)教师引导学生总结所学的内容，并要求学生回答一些问题来检验他们对于大气运动的理解程度，并帮助他们解答可能存在的疑问。
6. 作业布置 (5分钟)教师布置一篇小作文作为课后作业，要求学生总结今天所学的知识，并描述一个他们在生活中观察到的与大气运动相关的现象。
教学评估：1. 学生在实践活动中观察和预测天气情况的能力；2. 学生在总结和回答问题环节中对于大气运动的理解程度；3. 学生在小作文中对于大气运动的描述和应用能力。
扩展活动：1. 学生可以自行查找和了解其他与大气运动相关的现象，并进行展示和分享；2. 教师可以邀请相关专家或学者来进行讲座或小组讨论，加深学生对大气运动的理解。
第四章 大气运动
一、作用于空气的力
（1）气压梯度与气压梯度力
气压梯度： 概念—— 气压梯度为既有方向又有大小的空间向 （矢）量。其方向由高压指向低压，大小等于单 位距离内的气压差。 单位：hpa／m（km）
可据某地点气压梯度方向，了解气压朝哪个方向 降低，还可据气压梯度值大小，了解周围大气空 间内气压差异的程度。 表示方式：-△p/△N。 △p为两相邻等压线间气压 差，△N为两相邻等压线间距离。负号表示气压 降低，因气压取正值而加负号。
5、四种力的区别：
1、水平气压梯度力是促使空气运动的原始动 力 2、水平地转偏向力和惯性离心力都是假想的 力，只改变空气运动的方向，而不改变空 气运动的速度。 3、水平气压梯度力和摩擦力是实力，即改变 空气运动的方向，又改变空气运动的速度 4、在赤道上：A=0，忽视水平地转偏向力的 作用空气作直线运动：r=0，忽视惯性离心 力的作用在自由大气中 的空气：K=0，忽 视摩擦力的作用
第二节
气压场
气压的空间分布叫气压场。三度空间的气 压场叫空间气压场，某一水平面上的气压 场叫水平气压场。气压场形式的变化可引
起天气的变化。
一、气压场的表示方法
（一）等高面图：在等高面上用等压线表示水平方向上的气 压分布状况 （二）等压面图：在等压面上用等高线表示等压面空间起伏 特征的图
等高面图
静力学方程
如图示，在整个大气柱中截取面积 为1厘米，厚度为△Z的薄气柱 ，设 高度Z1处的气压为P1，高度Z2处的气 压为P2，空气密度为ρ，重力加速 度为g。在静力平衡条件下，Z1面上 的气压P1和Z2面上的气压P2间的气压 差应等于这两个高度面间的薄气柱 重量，即 P2-P1=-△P=-ρg（Z2-Z1）=ρg△Z 式中负号表示随高度增高，气压降 低。若△Z趋于无限小，则上式可写 成-dP=ρgdZ，上式是气象上应用的 大气静力学方程。
大气的运动说课稿
大气的运动说课稿标题：大气的运动说课稿引言概述：大气的运动是指大气中气体的水平和垂直运动。
了解大气的运动对于预测天气、研究气候变化等具有重要意义。
本文将从大气的运动机制、影响因素、气旋和反气旋、风系和气压系统、季风等方面进行详细阐述。
一、大气的运动机制1.1 大气的水平运动：大气在地球表面受到地球自转的影响，形成了从高压向低压的水平运动。
1.2 大气的垂直运动：大气在垂直方向上形成对流运动和辐散运动，影响着气温和降水的分布。
1.3 大气的环流系统：大气环流系统分为赤道低压带、副热带高压带、副极地低压带和极地高压带，这些环流系统共同维持着地球的气候。
二、影响大气运动的因素2.1 地球自转：地球自转导致了地球表面不同纬度的气压差异，影响了大气的水平运动。
2.2 地形和海洋：地形和海洋对大气的运动有着重要的影响，如山脉和海洋会影响风向和气压分布。
2.3 太阳辐射：太阳辐射是驱动大气运动的主要能量来源，影响了大气的温度和压力分布。
三、气旋和反气旋3.1 气旋：气旋是大气中的一个低气压系统，风向顺时针旋转，带来了阴雨天气。
3.2 反气旋：反气旋是一个高气压系统，风向逆时针旋转，通常天气晴朗。
四、风系和气压系统4.1 风系：风系是指地球表面上的气流系统，包括副热带高压带的东风带、赤道低压带的西风带等。
4.2 气压系统：气压系统是指地球表面上的气压分布，包括高压系统和低压系统，它们共同维持了大气的环流。
五、季风5.1 季风的形成：季风是由于大陆和海洋的温度差异引起的，冬季气温较低的大陆会形成高压系统，夏季气温较高的海洋会形成低压系统。
5.2 季风的影响：季风对于亚洲、非洲等地区的气候和农业有着重要的影响，如印度季风和东亚季风。
5.3 季风的预测：季风的预测是气象学的重要研究领域，通过分析海温、气温等数据可以预测季风的强度和时间。
结语：大气的运动是一个复杂而重要的气象现象，了解大气的运动对于气象预测、气候研究等具有重要意义。
天气学原理和方法 第四章 大气环流
§4.1 大气平均流场特征与季节转换
§4.2控制大气环流的基本因子与大气环流的基本 模型
§4.3极地环流概况 §4.4热带环流概况 §4.5西风带大型扰动 §4.6急流 §4.7东亚环流基本特征
环流：空气沿一个封闭的轨迹运动，或有沿着某 一封闭轨迹循环运动的倾向。
经向环流：气流沿经圈方向运动（南北向）
一月急流
§4.7东亚环流基本特征
一、海陆和高原对东亚环流和天气系统活 动的影响 1 海陆热力差异造成东亚季风特点
对流层底部：蒙古冷高压 阿留申低压 印 度低压太平洋副热带高压 东亚 冬季干冷的冬季风
夏季暖湿的夏季风 雨量集中
对流层中层：东亚500hPa槽脊位置冬夏季 相反 高空基本气流： 30º N 以北 西风
季风：稳定的盛行风随季节发生显著变 化的气流称为季风。 信风辐合带：两支信风汇合的地带（气 压场上为信风槽） 季风辐合带：季风与信风（或赤道偏西 风）汇合的地带（季风槽）
3 对流层上部平均流场 冬季：热带对流层 强西风 副热带 西风急流，上有三槽： 孟加拉湾 非洲西海岸 太平洋东部 夏季： 热带对流层高层：三个反气旋中心位于 北美 波斯湾 青藏高原 东风急流
30º N 以南 偏东风
高原季风复杂性 近地面 冬季为冷高压夏季为热低压 因此近地面风系不同
400hPa以上为西风，南北两侧有急流 夏季北侧西风急流加强南侧转为东风急流 垂直方向： 季风环流：印度西南季风沿高原爬坡上升， 与高原上空辐散气流汇合，主要部分向南 流去并下沉，最南可达南半球，随东南信 风一起向北越赤道转为西南气流，北上构 成闭合环流。 对高原和临近地区天气有重要影响
二、平均经向垂直环流 Hadley环流 三、平均纬向垂直环流 对流层上部 东半球 东风 西半球 西风 对流层下部 东半球 西风 西半球 东风 Walker（沃克）环流：与印度尼西亚的对 流区相联系的纬向环流圈，横跨赤道太 平洋，上升支位于印度尼西亚，下沉支 位于赤道东太平洋
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第四章大气的运动[主要内容]本章主要研究大气运动产生的原因，大气运动的形式、状况和大气环流。
大气运动是气压分布的不均匀所造成的气压梯度力和地转偏向力、惯性离心力、重力以及摩擦力共同作用的结果。
大范围的大气运动就是大气环流，气压带、全球的行星风带、平均经圈环流、平均纬向环流、平均水平环流、大气活动中心构成了大气环流的平均状况。
[名词解释]静力方程、气压场、等压线、等压面、位势高度、位势米、低压槽、高压脊、气压系统、气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力、地转风、梯度风、旋衡风、大气活动中心、哈德莱环流圈、费雷尔环流圈、极地环流圈、沃克环流圈、急流、环流指数1.静力方程：–dP＝ρgdZ，方程说明，气压随高度递减的快慢取决于空气密度（ρ）和重力加速度（g）的变化。
2.气压场：气压的空间分布称为气压场。
3.等压线：等压线是同一水平面上各气压相等点的连线。
4.等压面：等压面是空间气压相等点组成的面。
5.位势高度：指单位质量的物体从海平面（位势取为零）抬升到Z高度时，克服重力所作的功，又称重力势能，单位是位势米。
6.位势米：在SI制中，1位势米定义为1kg空气上升1m时，克服重力作了9.8J的功，也就是获得9.8J/kg的位势能，即1位势米＝9.8J/kg.7.低压槽：简称槽，是低气压延伸出来的狭长区域。
槽附近的空间等压面类似地形中狭长的山谷，呈下凹形。
8.高压脊：简称脊，是由高压延伸出来的狭长区域，脊附近空间等压面类似地形中狭长山脊。
9.气压系统：由于各地气柱质量不同，气压的空间分布也不均匀，气压场呈现出各种不同的气压形式，这些不同的气压形势称为气压系统。
10.气压梯度力：气压梯度力是一个向量，它垂直于等压面，由高压指向低压，数值等于两等压面间的气压差（ΔP）除以其间的垂直距离（ΔN），用下式表达：11.地转偏向力：因地球绕自身轴转动而产生的非惯性力。
12.惯性离心力：惯性离心力是物体在作曲线运动时所产生的，由运动轨迹的曲率中心沿曲率半径向外作用在物体上的力。
这个力是物体为保持沿惯性方向运动而产生的，因而称惯性离心力。
13.地转风：地转风是气压梯度力和地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线的水平运动，其式为：14.梯度风：当空气质点作曲线运动时，当气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力三个力达到平衡时的风，称为梯度风。
15.旋衡风：在低纬度地区或小尺度低压中，如果气压梯度力和惯性离心力都很大，而地转偏向力很小时，也可能出现旋衡风。
16.大气活动中心：冬、夏两季在平均气压图上出现的大型高、低压系统，称为大气活动中心。
17.哈德莱环流圈：低纬环流圈，是一个直接热力环流圈。
18.费雷尔环流圈：中纬环流圈，是间接热力环流圈。
19.极地环流圈：高纬环流圈，是一个直接热力环流圈，是三个环流圈中强度最弱的一个。
20.沃克环流圈：赤道地区的东西方向上，存在着几个纬向热力直接环流圈。
21.急流：指风速30m/s以上的狭窄强风带。
22.环流指数：分为纬向环流指数和经向环流指数。
纬向环流指数又称西风指数，表示平均地转风速中西风风量的一个指标，可以定量地表纬向环流的强弱；经向环流指数是用某一经度范围内，沿经圈上地转风的平均南北分量表示经向环流的一个指标。
[填空]1、大气运动的产生和变化直接决定于_大气压力的空间分布和变化_。
2、气压变化的根本原因是其上空大气柱中空气质量的增多或减少_。
3、气象上应用的静力学方程可表示为_–dP＝ρgdZ_。
4、标准大气中气压与高度具有一定的对应关系，气压为850hPa时，高度约为__1500_米，高度为5500米时，气压约为_500_hPa。
5、位势高度又叫_重力势能_，单位是位势米。
位势高度与几何高度的换算关系为_1位势米=9.8J/kg__。
6、低空气压水平分布的基本类型有_低气压_、_低压槽_、_高气压_、_高压脊_和_鞍形气压场_等。
7、主要存在于对流层低空的气压系统被称为浅薄系统，如_暖性低压_ 和_冷性高压_；不但存在于对流层低层，还可伸展到对流层的高层，而且其强度随高度增加而增大的系统被称为深厚系统，如_暖性高压_和_冷性低压系统__。
8、_气压梯度_力是使空气产生运动的直接动力。
_惯性离心_力在空气作曲线运动时起作用。
__地转偏向_ 力、_惯性离心_力、_摩擦_力虽然不能使空气由静止变为运动，却能影响运动的方向和速度。
_气压梯度_力、_重_力既可改变空气运动状态，又可使空气由静止变为运动。
9、地转风是____气压梯度___力和_地转偏向_力相平衡时，空气作匀速、直线的水平运动。
梯度风是_____气压梯度____力、_地转偏向_力和_惯性离心__力相平衡时的风。
旋衡风是__气压梯度_____力和_惯性离心力_力相平衡时的风。
热成风是_由于水平温度梯度的存在而产生的地转风在铅直方向上的速度矢量差（北半球背热成风而立，高温在右，低温在左，南半球反之。
）_。
10、在北半球，低压中的梯度风绕低压中心作_逆时针_方向旋转，高压中心相反。
11、白贝罗风压定律表明，在北半球的摩擦层中背风而立，高压在_右_，低压在_左_。
12、埃克曼螺线是_自地面起各高度的风向、风速矢量，接连各风速矢量终点的平滑曲线_的连线。
13、在近地面层中，风速日变化的规律是_白天风速增大，午后增至最大，夜间风速较小，清晨减至最小_。
14、风的阵性是由大气中的_湍流运动_引起的。
15、大气环流形成的主要因素有_太阳辐射作用_、_地球自转作用_、_地表性质作用_、_地面摩擦作用_。
16、大气环流的最基本状态是_盛行着以极地为中心的旋转的纬向的环流_，也就是东西风带。
高纬度地区为_极地东风带_，中纬度地区为_盛行西风带_，低纬度地区为_热带东风带或信风_。
17、在北半球的对流层的高层，平均水平环流的形式是西风带上存在着_大尺度的平均槽、脊_，500hPa等压面图上，1月份有_三_个槽和_三_个脊，7月份有_四_个槽和_四_个脊。
18、常年存在，只是强度和范围随季节变化的气压系统被称为常年活动中心，如_太平洋高压_、_大西洋高压_、_阿留申低压_、_冰岛低压_等；季节性存在的气压系统被称为季节性活动中心，如_印度低压_、_北美低压_、_西伯利亚高压_、_北美高压_。
19、低纬度环流圈和高纬度环流圈都是_直接热力_环流圈，中纬度环流圈是_间接热力环流圈_。
20、急流是指风速大于_30m/s_ 的强风带，在对流层中已经发现的急流有_温带急流_、_副热带急流_和_热带东风急流_，其中以_副热带急流_ 的强度最大。
[问答题]1、气压随时间变化的原因是什么？气压的变化有何规律？原因：①水平气流的辐合与辐散②不同密度气团的移动③空气垂直运动规律：A.周期性变化：气压日变化，气压年变化。
气压的周期性变化是指在气压随时间变化的曲线上呈现出有规律的周期性波动，明显的是以日为周期和以年为周期的波动。
地面气压的日变化有单峰、双峰和三峰等形式，其中以双峰型最为普遍。
一般是清晨气压上升，9-10时出现最高值，以后气压下降，到15-16时出现最低值，此后又逐渐升高，到21-22时出现次高值，以后再度下降，到次日3-4时出现次低值。
B.非周期性变化：气压的变化不存在固定周期的波动，他是气压系统移动和演变的结果。
一个地方的地面气压变化总是既包括周期变化，又包括非周期变化的，只是中高纬度地气压的非周期性变化比周期性变化明显的多，因而气压变化多带有非周期性特征。
在低纬度地区气压的非周期性变化比周期性变化弱小得多，因而气压变化的周期性比较显著。
2、气压场如何表示？气压场的基本型式有哪些？表示：用等高面上的等压线或等压面上的等高线表示。
基本类型：①低气压②低压槽③高气压④高压脊⑤鞍形气压场3、大气运动受到哪些力的作用？它们对大气运动的作用如何？①气压梯度力：是空气产生水平运动的直接原因，是最基本的力，既可改变空气运动状态，又可使空气由静止状态转变为运动状态。
②地转偏向力：对高纬地区或大尺度的空气运动影响较大，而对低纬地区特别是赤道附近的空气运动，影响甚小。
而且地转偏向力只改变气块运动方向而不能改变其运动速度。
③惯性离心力：是在空气作曲线运动时起作用，而在空气运动近于直线时，可以忽略不计。
只改变物体运动的方向，不改变运动的速度。
④摩擦力：在摩擦层中起作用，而对自由大气中的空气运动则不予考虑。
不能使空气由静止状态转变为运动状态，但能影响运动的方向和速度。
4、风的日变化有何规律？近地面层中：白天风速增大，午后增至最大，夜间风速较小，清晨减至最小。
摩擦层上层：白天风速小，夜间风速大。
摩擦层下层：午后风速增至最大值，夜间风速变小。
风的日变化，晴天比阴天大，夏季比冬季大，陆地比海洋大。
当有强烈天气系统过境时，日变规律可能被扰和或被掩盖。
5、大气环流形成的主要因素有哪些？它们对大气环流的形成和维持有何作用？主要因素：①太阳辐射作用：太阳辐射对大气系统加热不均是大气产生大规模运动的根本原因，而大气在高低纬间的热量收支不平衡是产生和维持大气环流的直接原动力。
②地球自转作用：地球自转是全球大气环流形成和维持的重要因子。
③地表性质作用：海陆和地形的共同作用，不仅使低层大气环流变得复杂化，而且也使中高层大气环流有在特定地区出现平均槽、脊的趋势。
④地面摩擦作用：地面摩擦作用是大气环流中纬向环流与经圈环流形成和维持的重要因素。
6、大气环流的平均状况如何？A.平均纬向环流：对流层的中上层，除赤道地区有东风外，各纬度几乎是一致的西风，而且西风跨越的纬距随着高度在扩大。
这是对流层中、上层由低纬指向高纬的经向温度所决定的。
B.平均水平环流：水平环流是指纬向环流受到扰动后发展起来的槽、脊和高、低压环流。
北半球，500hPa等压面图上，1月份有3个槽和3个脊，7月份有4个槽和4个脊。
C.平均经圈环流：北半球有三个经向环流圈，其中，低纬度环流圈和高纬度环流圈都是直接热力环流圈，中纬度环流圈是间接热力环流圈。
7、何为大气活动中心？它们对天气、气候的形成和演变有何影响？大气活动中心：是冬、夏季在平均气压图上出现的大型高、低压系统。
影响：大气活动中心对南北和海陆之间热量、水汽和动量的交换具有促进作用，是大气环流的重要成员，他们的变化可以体现大气环流的变化。
8、请叙述北半球经圈环流的三圈模式。
A.低纬环流：由于赤道地区气温高，气流膨胀上升，高空气压较高，受水平气压梯度力的影响，气流向极地方向流动。
又受地转偏向力的影响，气流运动至北纬30度时便堆积下沉，使该地表气压较高，又该地区位于副热带，故形成副热带高气压带。
赤道地区地表气压较低，于是形成赤道低气压带。
在地表，气流从高压流向低压，形成低纬环流。
B.中纬环流和高纬环流：在地表，副热带高压地区的气压较高，因此气流向极地方向流动。