012大气热力环流和风学案

第三章第3节大气热力环流

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【学习目标】

1.绘制示意图，说明大气热力环流的形成过程及基本原理。

2.利用热力环流原理解释“山谷风”“城市风”“海陆风”等现象。

3.结合具体实例，理解热力环流与人类活动之间的关系，理解人地协调发展的重要性【新课教学】

一大气热力环流的形成

1.引起大气运动的原因

在地球表面的差异分布，造成不同地区，并导致水平方向上各地间的差异，引起大气运动。

2.大气运动的表现形式

大气的垂直运动表现为或，大气的水平运动即是。

3.大气热力环流形成的原理

(1)概念:由于地面而形成的空气环流，称为大气热力环流。它是大气运动的一种的形式。

(2)形成过程

①当地面不受热时，空气没有相对上升和相对下沉运动。

②当A地接受热量多，B、C两地接受热量少时，A地近地面空气，到上空聚积，使上空空气增大,那里的气压比同一水平面上周围地区的气压都高,形成；B、C两地空气，上空空气密度减小，形成。于是，在上空，空气便从气压高的地向气压低的两地扩散。

③在近地面，A地空气上升向外流出后，空气密度减小，气压比周围地区都低，形成；B、C两地因有下沉气流，空气密度增大，形成。于是，近地面的空气从两地流回地，以补充A地上升的空气，从而形成了热力环流。

4.绘制热力环流示意图（A热，B、C冷；画出弯曲的等压面；比较气温、气压）

二、自然界的大气热力环流

1.山谷风：在天气晴朗的山地区域，风向间发生反向转变的风。白天空气自山谷沿山坡，形成谷风，夜间空气沿山坡流向山谷，形成。影响与应用：山谷常因夜间冷的山风吹向谷底，使谷底内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。所以,山谷地区不宜布局大气污染型工业

绘图：

2.海陆风: 地区风向昼夜间发生反向转变的风。白天为，夜晚为。影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差较小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。

绘图：

3.城市热岛环流: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 ,导致城市的气温郊区，形成“城市热岛”。影响与应用:一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内,而将卫星城或污染较重的工厂布置于气流下沉距离之外。

绘图：

（补充）大气的水平运动-风

【学习目标】

了解影响大气水平运动的三个作用力；理解水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风的影响；学会判读等压线图，在等压线图上确定某一点的风向。

【新课教学】

一区分“等压面”与“等压线”

二风的形成和种类

1．风的形成：

地面受热不均——空气上升和下沉——同一水平面上产生气压差——同一水平面上产生气压差（气压梯度）——水平气压梯度力——大气从高压区流向低压区——风

2．水平气压梯度力的原因与作用

（1）形成风的直接原因是水平气压梯度力

（2）形成风的根本原因是地面受热不均

（3）与等压线垂直，由高压指向低压

（4）等压线越密，水平气压梯度力越大，风速越大

3．高空风与近地面风的受力状况与风向比较

高空风近地面风

图示

（北半球）（北半球）

特征

●受地转偏向力作用，北半球风向右偏，南

半球风向左偏；

●地转偏向力只改变风向，不改变风速；

●不受摩擦力作用的情况下，风向最终与等

压线平行

●摩擦力对风有阻碍作用，可以减小风

速

●近地面的风受水平气压梯度力、地转

偏向力和摩擦力共同作用

●近地面最终风向与等压线斜交

风向

与等压线平行，南半球左平行，北半球右平行斜穿等压线，南半球左斜，北半球右斜

受力

F1（水平气压梯度力）和F2（地转偏向力）共

同影响

F1（水平气压梯度力）、F2（地转偏向力）和F3

（摩擦力）共同影响

4．水平气压梯度力、地偏力和摩擦力对风向、风速的影响

方向大小

对风的影响

风速风向

水平气压梯

度力

始终与等压线垂

直，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

垂直于等压线，由

高压指向低压

地转

偏向力

始终与风向垂直

大小随纬度增加而增加，赤

道上为零

不影响风速

北半球向右偏，南

半球向左偏

摩擦力始终与风向相反

下垫面越粗糙，起伏越大，

摩擦力越大，反之越小

使风速减小

与其他两力共同作

用，使风向斜穿等

压线

【学以致用】

画出图中各点的风向（以北半球为例）

总结：风向的确定

第一步：画出与等压线垂直的水平气压梯度力。

第二步：确定南北半球。

第三步：按照地转偏向力“南左北右”的偏转规律画出与水平气压梯度力成30°～45°偏角的风向(近地面)，或者画出与等压线平行的风向(高空)。(如下图)

风力的判读

·

(1)同一幅图，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大；等压线越稀疏，风力越小。

(2)不同图幅，两条相邻等压线差值越大，水平气压梯度力越大，风力越大；差值越小，风力越小。

答案：

一．大气热力环流的形成

1.引起大气运动的原因

太阳辐射在地球表面的差异分布，造成不同地区气温不同，并导致水平方向上各地间的气压差异，引起大气运动。

2.大气运动的表现形式

大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉，大气的水平运动即是风。

3.大气热力环流形成的原理

(1)概念: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)形成过程

①图a:当地面不受热时，空气没有相对上升和相对下沉运动。

②图b:当A地接受热量多，B、C两地接受热量少时，A地近地面空气膨胀上升，到上空聚积，使上空空气密度增大，那里的气压比同一水平面上周围地区的气压都高，形成高气压；B、C两地空气收缩下沉，上空空气密度减小，形成低气压。于是，在上空，空气便从气压高的A地向气压低的B、C两地扩散。

③图c：在近地面，A地空气上升向外流出后，空气密度减小，气压比周围地区都低，形成低气压；B、C 两地因有下沉气流，空气密度增大，形成高气压。于是，近地面的空气从B、C两地流回A地，以补充A 地上升的空气，从而形成了热力环流。

二、自然界的大气热力环流

1.山谷风：在天气晴朗的山地区域，风向昼夜间发生反向转变的风。白天空气自山谷沿山坡上升，形成谷风，夜间空气沿山坡流向山谷，形成山风。影响与应用：山谷常因夜间冷的山风吹向谷底，使谷底内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。所以,山谷地区不宜布局大气污染型工业。

2.海陆风：近海地区风向昼夜间发生反向转变的风。白天为海风，夜晚为陆风。影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差较小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。

3.城市热岛环流: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，形成“城市热岛”。影响与应用:一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内,而将卫星城或污染较重的工厂布置于气流下沉距离之外。