2019-2020学年新教材高中地理 第三章 地球上的大气 第三节 大气热力环流课件 湘教版必修第一册

不影响风 速
使风向逐渐偏离 气压梯度力的方 向
左偏
摩擦 力
与风向相 反
大小与下垫面性 质越大有粗，关糙摩，，擦下起力垫伏越面越大；使小风速减 反之越小
摩擦力越大，风 向与等压线之间 的夹角越大；反 之，夹角越小
2.风的受力状况与风向(以北半球为例)
类型
受力
最终风向
理想 只受水平气压 垂直于等压线，
[系统认知] 1．热力环流的形成原理 理解热力环流的形成，关键抓住以下三点关系： (1)温压关系：
(2)风压关系：水平方向上，风从高压吹向低压。 (3)等压面凹凸关系：高压处等压面上凸，低压处等压面下凹。 近地面与高空等压面弯曲方向相反。
2．等压面图的判读方法 等压面是空间气压值相等的点组成的面，等压线是同一水平 面上气压值相等的点组成的线。等压面图表示气压的垂直分布状 况，等压线图表示气压的水平分布状况。
3．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、山坡冷热不均，人类活动等都有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)城市热岛环流
①城市风的环流方向无昼夜和季节的变化，因为城市的温度 始终高于郊区。
②在城郊地带，绿化带或重污染工厂的布局一定要考虑热力 环流的下沉距离。一般将绿化带布置于气流下沉处及下沉距离以 内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。
(2)气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的，而水平运动 是由同一水平面上的气压差异引起的。
二、自然界的热力环流 1．热力环流是一种常见的 自然 现象，在陆地与海洋之间、 山坡与山谷之间都可能形成热力环流。 2．山谷风 (1)日出后山坡受热，空气增温 快 ，空气密度变 小 ，但山 谷上方同高度的空气，增温较 慢 ，密度仍较 大 ，因而空气自山 谷沿山坡上升，形成 谷 风。 (2)夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要 快 ，因而 气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气为 快 ，使空 气沿山坡流向山谷，形成 山 风。 (3)山区与 平原 之间，有时也出现山谷风特征。
同学回答示例
你的评价及思维完善
同 控制城市发展，增
同学甲的回答属于多点结构，但仅
学 大城区的绿地、水 仅是对理论知识的再现，没有做具体分
甲 域面积
析；同学乙和同学丙的回答都介于多点
合理规划城市发展，结构和关联结构之间，能够叙述出相关
同 学 乙
建设城市通风走廊，措施及其目的，但还不够完善。
同时扩大城市绿地 [思维完善示例]
第三节 大气热力环流
新课标要求：运用示意图等，说明热力环流原理，并解释相关现象。
[自读教材·填要点] 一、大气热力环流的形成 1．概念：由于地面 冷热不均 而形成的空气环流。
2．形成过程
(1)A 地受热，空气 膨胀上升 ，近地面空气密度减小，形 成 低气压 ；D 处空气聚积，密度增大，形成 高气压 。
解析：从图中可以看出，箭头 a 垂直于等压线，并且从高压指向 低压，所以是水平气压梯度力。箭头 b 是大气实际水平运动的方 向(风向)。由图可见，风向与等压线或水平气压梯度力(a)之间有 一个夹角，与地转偏向力(c)呈 90°夹角，与摩擦力(d)的方向相反， 在实际大气中，b 同时受到三种力的作用，它与等压线斜交(北半 球向右偏)，假设 b 同时只受到水平气压梯度力和地转偏向力两 种力的作用，b 的方向将最终与等压线平行。 答案：(1)水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力 (2)垂直于等压线 高压 低压 (3)等压线 (4)并不完全平行，而是有个夹角(斜交)
()
A．图中四点的气压值①＜②＜③＜④ B．甲地多晴朗天气 C．甲地温度高于乙地 D．气流由甲地流向乙地
解析：根据图示等压面的分布，①点位于等压面之下，③点位于 等压面之上，②④点位于等压面上，结合垂直方向上气压分布的 一般规律：海拔越高气压越低，可判断图中四点的气压值①＞② ＝④＞③，A 错误；高空①点为高压，则近地面甲地气压低于乙 地，说明甲地盛行上升气流，故多阴雨天气，B 项错误；甲地盛 行上升气流，说明甲地的气温高于乙地，C 项正确；近地面甲地 气压低于乙地，则水平气流由乙地流向甲地，D 错误。
(1)在同一地点不同海拔高度上，海拔越高，气压越低。如图 PA>PE。
(2)在近地面，气温越高，气压越低；气温越低，气压越高。 如图 PA<PB，PA<PC。
(3)同一水平面上，高压区等压面都向高空凸起，低压区等压 面都向低空凹陷，即“凸高凹低”。
(4)同一垂直方向上，近地面和高空的气压区类型相反，即近 地面为高压，高空则为低压。
答案：C
4．某城市钢铁化学工业发达，大气污染源较多，工业企业主要
分布于谷地中。(如下图所示)从地形的角度，根据热力环流
的原理分析，下列说法正确的是
()
A．住宅区大气污染程度白天比夜间严重 B．一年中该城市晴天的日子很多 C．住宅区大气污染程度晚上较白天严重 D．住宅区大气污染程度全天相同
解析：白天吹谷风，夜间吹山风，故住宅区大气污染程度白天 比夜间严重，A 对，C、D 错。工业布局在谷地中，空气上升 易成云致雨，B 错。 答案：A
度力和摩擦力既影响风向又影响风速。
答案：D
如图是北半球某地近地面等压线分布示意图(单位：hPa)。
读图，完成2～3题。
2．①处的风向不可能为
()
A．东南风
B．西南风
C．偏南风
D．偏西风
3．关于图中①②两处的描述正确的是
()
A．②处的风速较大，因其水平气压梯度力较大
B．②处的风速较大，因其大气运动时地面的摩擦力较大
问题探究二 如何判断风向基础考点 [思考探究]
2019 年暑假期间，济南市的某同学到威海市旅游，她发现 当地风向具有明显的昼夜变化，并绘制如下示意图。
[探究 1] 图示时间是白天还是夜晚？风向如何？ 提示：白天。风从海洋吹向陆地。 [探究 2] 此时的风对威海市大气环境的有利影响有哪些？ 提示：此时风从海洋吹向陆地，有利于缓解城市“热岛效 应”(或降低温度)，增加空气湿度，改善城市的空气质量。
[知识勾连·成体系]
问题探究一 热力环流的形成原理是怎样的重难考点 [思考探究]
孔明灯又叫天灯，相传是由三国时期的诸 葛孔明发明的。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。
[问题设计] 1．运用“综合思维”分析诸葛孔明发明的如此简陋的设施 是怎么升空的呢？孔明灯里蕴含着什么样的大气原理呢？ 提示：孔明灯里的空气受热后膨胀上升。热力环流。 2．我国南方有“稻草烧塔”祈求来年丰收的习俗。稻草燃 烧过程中塔中心火势猛，静风条件下灰烬会落在火塔的外围。从 “地理实践力”的角度探讨稻草燃烧过程中气流运动的原因是 什么？ 提示：地面冷热不均。(塔中心气温高，气流上升；外围气 温低，气流下沉。)
(4)若该热力环流发生于城区与郊区之间，则 A、B 两地中代表城 区的是________，说明判断的依据。 (5)若图中 A 处为海洋，B 处为陆地，则该热力环流出现在 ________(填“白天”或“夜间”)。
解析：从图中可以看出，在 3 000 m 高空附近 A 地等压面下凹， B 地等压面上凸，B 地上空的气压高于 A 地上空的气压(或④点 气压大于⑤点气压，①②③点的气压值相等，④点气压又大于③ 点气压，故④点气压大于①②③点气压)，这说明 A 地空气下沉， B 地空气上升，从而可以判定 A 地冷却，B 地受热，高空气流从 ④地流向⑤地，近地面气流从 A 地流向 B 地。 答案：(1)B 上升 A 下沉 (2)④ ⑤ (3)画图略。(逆时针 方向) (4)B B 处高空等压面上凸，为高压，对应近地面为低压， 空气上升，为城区。 (5)白天
思维结构性评价——浅谈城市热岛效应 城市热岛效应是指城市因大量的人为发热、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”，城市中的气 温明显高于外围郊区的现象。随着我国经济的高速发展，城市化 水平也快速提升，城市建设速度进一步加快，城市热岛效应也更 加凸显。为此，你认为应采取什么措施减弱城市热岛效应？
面积和水域面积，
①要保护并增大城区的绿地、水域
进而减弱城市热岛 面积；②城市热岛强度随着城市发展而
效应
加强，因此在控制城市发展的同时，要
控制城市人口密度、建筑物密度；③在
减少人为热量的排 扩建新城区或改建旧城区时，应适当拓
选考选做 5．下图是某地高空等高面与等压面关系示意图。读图回答下列
问题。
(1)A、B 两地中受热的是________，空气____________；冷却 的是________，空气____________。 (2) 图 中 ① ～ ⑤ 点 ， 气 压 最 高的 是 ________ ， 气 压 最 低 的 是 ________。 (3)用“→”完成图中热力环流。
[系统认知] 1．形成风的三种力
作用 力
方向
大小
对风的影响
风速
风向
水平 气压 梯度
力
垂直于等 压线，由 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
大气水平运动的 原动力，使风沿 水平气压梯度力 方向运动
地转 偏
向力
与风向垂
直，北半 大小随纬度增加 球向右偏，而增加，赤道为 南半球向 零
2．下面所示的四幅冷热不均引起的大气运动图(图中曲线表示等
压面，直线表示等高面)中，正确的是
()
解析：近地面受冷，空气冷却收缩下沉，形成高气压，相应 上空形成低气压；近地面受热，空气膨胀上升，形成低气压， 相应上空形成高气压；高压处等压面向高空凸起，低压处等 压面向低处弯曲。 答案：A
3．读图，下列说法正确的是
状态 梯度力
指向低压
高空中 的风
水平气压梯度 力和地转偏向 力
与等压线平行
近地面 的风
水平气压梯度 力、地转偏向 力和摩擦力
与等压线斜交
图示
[集训冲关]
1．影响近地面风速的力是下列中的
()
A．地球自转产生的地转偏向力和摩擦力
B．地转偏向力
C．水平气压梯度力和地转偏向力
D．水平气压梯度力和摩擦力
解析：地转偏向力只影响风向，不影响风速；而水平气压梯
(2)B、F 地冷却，空气 收缩下沉 ，近地面空气密度增大， 形成高气压；C、E 处空气密度减小，形成 低气压 。
(3)水平运动：近地面空气从 B、F 地流向 A 地，高空空 气从 D 处流向 C、E 处。
[温馨提示] (1)垂直方向的气压值总是近地面大于高空，同一水平面上的 气压值是高压大于低压。
A．①处空气上升是因为气压高
B．③处气压较④处高，所以空气下沉
C．⑥处气温高、气压低，空气下沉补充
D．④处气温低，空气收缩下沉
解析：根据图中箭头方向分析，①处空气上升是因为气温高，
A 错；③处海拔高，气压较④处低，B 错；⑥处气温低、气压 高，空气下沉，C 错；④处气温低，空气收缩下沉，D 正确。 答案：D
4．读北半球近地面风向示意图，回答下列问题。
(1)力的名称：a________，c________，d________。 (2)a 力的指向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)在实际大气中，b 与等压线之间_____________________。
(4)沙漠和林地之间
①白天，沙漠增温快，温度高，形成低压；森林增温慢， 温度低，形成高压；白天近地面大气由森林吹向沙漠。(如图a)
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；夜晚近地面大气由沙漠吹向森林。(如图 b)
[集训冲关]
1.关于右图中空气运动的说法，正确的
是
()
C．②处的风速较大，因其气压值较高
D．①处的风速较大，因其水平气压梯度力较大
解析：第 2 题，根据①处在等压线图中的位置，过①点作垂直于 等压线的水平气压梯度力，由高压指向低压，北半球风向受地转 偏向力的作用，向右偏，①处的风向应为西南风，故①处风向不 可能为东南风，A 正确。第 3 题，等压线越密集，水平气压梯度 力越大。读图可知，②处等压线较密集，水平气压梯度力较大， 风速较大，A 正确。 答案：2.A 3.A