(新课标)2023版高考地理一轮总复习 第三章 地球上的大气 第二节 热力环流与风教师用书

第二节热力环流与风
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)描述过程：先垂直运动，后水平运动。

(2)探究原因：“冷热”导致垂直运动，“气压”决定水平运动。

垂直运动空气：受热→上升，冷却→下沉
水平运动气流：高压→低压
3.
(1)(温压关系)下垫面温度低的地方形成低压，温度高的地方形成高压。

(×)
(2)(风压关系)水平方向上，风总是从高压吹向低压。

(√)
(3)(气压分布)在同一水平方向上，近地面的气压形式与对应高空是相同的。

(×)
(4)(气压分布)在垂直方向上，随着海拔的升高，气温降低，气压升高。

(×)
(5)(气压分布)无论是近地面还是高空，高压总是比低压的气压高。

(×)
(6)(气压分布)高压和低压总是在同一水平面相对而言的。

(√)
二、大气的水平运动
1．影响风的三种力
类型方向大小
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
垂直于等压线，
由高压指向低压
类型方向大小
对风的影响
风速风向
地转偏向力始终与风向垂直随纬度增加而增
加，赤道上为零
不影响风速
的大小
北半球向右偏，南
半球向左偏，赤道
上不偏转
摩擦力始终与风向相反
大小与下垫面性
质有关。

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
2．风的受力状况与风向
项目高空风近地面风图示(北半
球)
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
风向与等压线平行与等压线成一夹角
规律①摩擦力越大，风向与等压线的夹角越大；②随着海拔的升高，风向与等压线的夹角越来越小
命题视角(一) 常见热力环流的形式及成因
演绎法学习
1.海陆风成因示意图
(1)成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键。

(2)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。

2.山谷风成因示意图
(1)成因分析——山坡的热力变化是关键。

(2)影响与应用：山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。

所以，山谷地区不宜布局有污染的工业。

3.城市与郊区之间的热力环流图
(1)成因分析——城市热岛的形成是突破口。

(2)影响与应用：一般将绿化带布局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局在下沉距离之外。

4．常见热力环流的比较
风向差异海陆风、山谷风的风向变化实质上不在于白天还是晚上，而在于不同下垫面区域的温度对比关系。

不同的下垫面之间，只要存在热力性质差异，就存在气温差异，就会形成热力环流。

正因为此，城市与郊区之间的风向昼夜相同
共同特征两种不同下垫面之间在同一高度(一般是近地面)上因冷热不均而形成高压和低压
命题点全训
“万年冰洞”位于吕梁山脉海拔2 000多米的山上，洞穴开口向北，呈肚大口小、垂直分布的“保龄球瓶”状。

洞里冰的年龄各不相同，核心部分的冰的形成时间最早可以追
溯到距今约300万年以前的第四纪冰期时期，外部、靠近洞口或靠近主流水道的冰，成冰年代比较晚。

读冰洞所在的区域示意图，完成1～2题。

1．下列所示冰洞剖面图，其冬季气流运动方向正确的是( )
2．冰洞内冰体夏季不易融化的原因是( )
A．海拔较高，外部冰川广布
B．垂直洞穴，空气对流旺盛
C．下冷上热，洞内空气稳定
D．洞口向北，受冷空气影响
解析：1.D 2.C 第1题，根据空气的热力性质可知，冷空气收缩下沉，热空气上升。

冬季洞外气温低，冷空气收缩下沉到洞内，热空气被抬升到洞外，D正确，A、B、C错误。

第2题，冰洞内冰体夏季不易融化的原因是下冷上热，洞内空气稳定，C正确。

由材料“位于吕梁山脉海拔2 000多米的山上”可知，海拔不高，外部没有冰川，A错。

空气对流旺盛，冰体易融化，B错。

该地是温带季风气候，夏季气温高，无论洞口向哪个方向，都不易受冷空气影响，D错。

内蒙古阿拉善高原西部的巴丹吉林沙漠东南部有一常年积水的大型湖泊，湖岸东侧湖相沉积物比现代湖面高出数米。

湖泊边缘生长着芦苇、芨芨草等，湖盆边缘仍有淡水出露，为今后治理沙漠提供了条件。

下图表示某年5月26日和8月7日该湖表层水温与该沙漠气温日变化。

据此完成3～5题。

3．反映5月26日该湖周边沙漠地带气温日变化的曲线是( )
A．① B．② C．③D．④
4．8月7日该湖湖滨地区陆风转为湖风的时间出现在( )
A．0时前后B．7时前后
C．10时前后D．17时前后
5．沙漠的治理、自然保护区的建立对湖区周边的环境造成的影响可能是( )
A．湖陆风减弱B．气温日较差增大
C．空气湿度减小D．湖相沉积物出露面积增大
解析：3.B 4.C 5.A 第3题，8月7日该地平均气温要高于5月26日，沙漠地区气温日较差大于湖泊，故①③表示8月7日，①表示沙漠，③表示湖泊；②④表示5月26日，5月气温上升，沙漠气温上升快，湖泊气温上升慢，②表示沙漠，④表示湖泊。

选B。

第4题，据上题分析可知，①③两条曲线表示8月7日气温变化，4—10时沙漠气温低于湖泊，此时沙漠形成高压，湖泊形成低压，吹陆风，10时过后，沙漠气温高于湖泊，此时沙漠形成低压，湖泊形成高压，吹湖风，故陆风转为湖风的时间出现在10时前后。

选C。

第5题，沙漠的治理、自然保护区的建立使陆地植被覆盖率上升，下垫面比热容变大，从而导致白天和夜晚湖泊和陆地温差都变小，气压差变小，气压梯度力减小，湖陆风减弱，A正确。

命题视角(二) 等压面图的判断
演绎法学习
1．等压面的特点
等压面图表示的是气压的垂直分布状况(等压线图则表示的是气压的水平分布)。

理想状态下，等压面是一组水平分布的等压面，而且气压由近地面向高空递减。

受下垫面性质和大气环流等因素的影响，等压面会出现上凸和下凹等弯曲。

2．等压面的凸凹与气压形式
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”。

另外，近地面与高空等压面凸起方向相反。

3．判断气压高低
(1)气压的垂直递减规律。

由于对流层大气密度随高度增加而降低，在垂直方向上随着高度增加气压降低。

如上图，在空气柱L1中，P A′>P A，P D>P D′；在L2中，P B>P B′，P C′＞P C。

(2)同一等压面上的各点气压相等。

如上图中P D′＝P C′，P A′＝P B′。

综上分析可知：P B>P A>P D>P C。

(3)近地面气压与高空气压往往相反。

如图中近地面A为低压，对应高空D为高压；近地面B为低压，对应高空C为低压。

4．判断下垫面的性质
判断陆地与海洋
(湖泊) 夏季，等压面下凹者为陆地、上凸者为海洋(湖泊)；冬季，等压面下凹者为海洋(湖泊)、上凸者为陆地
判断裸地与绿地裸地类似陆地，绿地类似海洋
判断城区与郊区等压面下凹者为城区、上凸者为郊区
5.判断近地面天气状况和气温日较差
(1)等压面下凹者，多阴雨天气，日较差较小。

(2)等压面上凸者，多晴朗天气，日较差较大。

命题点全训
读某区域等压面的垂直剖面图(单位：hPa)，完成1～2题。

1．图示区域内垂直等压面的最大气压值和最小气压值的差值最有可能是( )
A．43 B．51
C．54 D．56
2．下列判断正确的是( )
A．图中四地气压值大小依次为①＞④＞②＞③
B．①地气温低于④地
C．四地风力大小依次为①＞②＞③＞④
D．④地气流上升
解析：1.B 2.D 第1题，由图可知，相邻两等压面之间相差4 hPa，图中最小气压值是984～988 hPa，最大气压值是1 032～1 036 hPa，差值为44～52 hPa，最有可能是51 hPa。

故B项正确。

第2题，图中四地气压值大小依次为①＞②＞④＞③，A项错误；若该等压面弯曲是由热力环流引起的，则①地气温低于④地，但等压线弯曲也可能是动力原因引起的，B项错误；等压面越密集，风力越大，四地风力最大的是②，C项错误；④地等压面向下弯曲，是低压中心，低压中心气流上升，D项正确。

下图为我国某山间河谷某时段等温面和等压面分布剖面示意图。

读图完成3～4题。

3．下列能正确反映图示情况的是( )
①该时段为夜间②该时段为白天③该时段吹谷风④该时段吹山风
A．①③B．①④
C．②③D．②④
4．该山间河谷此时段多雨。

下列四幅图中，能解释此现象的是( )
解析：3.B 4.C 第3题，图示情况谷地气温较高，气压较低，气流上升。

山坡气温较低，气压较高，气流下沉，吹山风，③错，④对。

山坡降温快，升温也快，该时段为夜间，①对，②错，故B项对。

第4题，该山间夜晚吹山风，谷地气流上升过程中，凝结降雨，C 项对。

命题视角(三) 等压线图中风的判读
归纳法学习
[典例] (2020·江苏高考·节选)下图为亚欧大陆某时刻海平面等压线分布示意图。

下列四地中，吹偏南风的是( )
A．①B．②
C．③D．④
[解题指导]
[答案] C
1．风向的判定
(1)绘图法
依据水平气压梯度力，画出任意一点的风向。

第一步在等压线图中，按要求画出过该点且垂直于等压线的虚线箭头(由高压指向低压，但并非一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向
第二步确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°～45°角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。

如下图所示(北半球)
(2)“左右手”法
在等压线图上判断风向时可用“左右手”法则，北半球用右手，南半球用左手。

具体方法：伸出右(左)手，手心向上，让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是风向。

高空的风向与水平气压梯度力方向垂直；近地面风向与水平气压梯度力方向成一锐角。

如下图。

(3)根据风向标和风向玫瑰图判定风向
①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(如图1)。

②“风向玫瑰图”是一个给定地点一段时间内的风向分布图。

通过它可以得知当地的主导风向和最小风频。

最常见的风向玫瑰图是一个不规则的折线图，折线上不同的点的方位即为该地区的风向，到原点之间的距离与这个方向的风频呈正比(如图2)。

2．风力的判定
(1)同一等压线图上，等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小。

如下图中甲处风力大于乙处。

(2)不同图中，相同比例尺，相邻两条等压线数值差越大，风力越大。

如下图中B处风力大于A处。

(3)不同图中，比例尺越大，风力越大。

如下图中C处风力大于D处。

命题点全训
(2020·天津等级考)读某日14时海平面气压场分布图，回答1～2题。

1．华北平原此时的天气状况最可能是( )
A．风和日丽B．狂风暴雨
C．阴雨连绵D．大雪纷飞
2．下列城市中，此时风向偏南的是( )
A．乌鲁木齐B．贵阳
C．上海D．福州
解析：1.A 2.D 第1题，读图可知，华北地区等压线较稀疏，且受高压脊的影响，天气状况最可能是风和日丽，故选项A正确。

第2题，结合图中等压线数值和延伸方向可知，乌鲁木齐和贵阳吹东北风，上海吹偏北风，福州吹偏南风，故选项D正确。

读亚洲局部区域某时刻近地面等压线分布图(单位：hPa)，回答3～4题。

3．判断此时P地的风向是( )
A．西北风B．东南风
C．西南风D．东北风
4．甲、乙、丙、丁四地中的气压可能与Q地相等的是( )
A．甲 B．乙 C．丙D．丁
解析：3.A 4.D 第3题，图示P地西侧为高压、东侧为低压，依据风向由高压指向低压，北半球向右偏，可判断为西北风。

第4题，图示等压距为2.5 hPa，则Q外围等压线数值可能是1 005 hPa或1 007.5 hPa；再运用“大于大的、小于小的”判读法，可判断Q数值可能是1 002.5 hPa～1 005 hPa或1 007.5 hPa～1 010 hPa；与图中丁处数值可能相等。

[课时跟踪检测]
一、选择题
同学们，今天是2021年三九第2天，天冷了！你注意到了吗？教室门一开，前排的同学先感觉到腿冷，看到进来的老师眼镜上起了一层白雾。

读下图，完成1～2题。

1．关于热力环流的叙述，正确的是( )
A．温度：②>③>④>①
B．②地阴雨天气，③地晴朗天气
C．气压：③>②>①>④
D．②地垂直方向大气下沉
2．教室的门刚打开时，空气流动的情况是( )
解析：1.D 2.C 第1题，由题图可知，温度：③>②>①>④，气压：②>③>④>①，②地气流下沉，为晴朗天气，③地气流上升，为阴雨天气，D正确。

第2题，教室的门刚打开时，外面气温低，气压高，教室内气温高，气压低，地面空气由外流向内，所以前排的同学先感觉到腿冷，而在教室上面，空气由内流向外，C正确。

根据水库与库区周边地区的关系，完成3～4题。

3．若在水库旁建一度假村，下列图中能正确反映水库与度假村之间风向的是( )
A．①② B．③④ C．①④D．②③
4．下列关于水库对库区周边地区的影响，正确的是( )
A．风力减小
B．雷电、阵雨等天气现象显著增加
C．气温年较差增大，日较差减小
D．增加周边地区空气湿度
解析：3.B 4.D 第3题，根据湖陆热力性质差异，白天时，陆地升温快，气温高，气流上升，气压低。

水库升温慢，气温低，气压高，风由水库吹向度假村，①错，③对。

夜晚时，陆地降温快，气温低，气流下沉，气压高。

水库气压低，风由度假村吹向水库，②错，④对。

B正确。

第4题，水库的调节作用，使气温日、年变化减小，C错误；由于水面面积增大，蒸发量增大，周边地区空气湿度增大，D正确；水面摩擦力小，风力增大，A错误。

雷电、阵雨多与强对流天气有关，而强对流天气多为空气强烈受热上升，该地受水库影响，温差变小，不易产生强对流天气，B错误。

图1为某沿海地区海陆风形成的热力环流剖面图，图2为该地区近地面与600米高空垂直气压差的分布状况图。

读图，完成5～6题。

5．有关气压分布状况的叙述，正确的是( )
A．①地气压低于②地
B．③地气压高于④地
C．近地面同一等压面的分布高度①地比②地低
D．高空同一等压面的分布高度④地比③地高
6．下列说法正确的是( )
A．a的风向为东南风B．b为上升气流
C．c的风向为西南风D．d为上升气流
解析：5.B 6.D 第5题，从图2中分析，乙地近地面与600米高空垂直气压差比甲地小，说明乙地近地面为低压，高空为高压，甲地相反。

据此判断，①地气压高于②地，近地面同一等压面的分布高度①地比②地高；③地气压高于④地，高空同一等压面的分布高度④地比③地低。

综上所述，B项正确。

第6题，据上题分析，甲地比乙地气温低，空气下沉，近地面形成高压，乙地相对气温高，空气上升，近地面形成低压，所以b为下沉气流，d为上升气流。

a的风向为偏西风，c为偏东风。

综上所述，D项正确。

武夷山脉是我国重要的茶叶产地，山谷风引起的云雾能够减少日照，提升茶叶品质。

下图为2020年8月24日武夷山脉山区气象站记录的山谷风风向变化图。

据此完成7～9题。

7．该日武夷山脉山区气象站记录的谷风出现的时间为( )
A．6时前后B．11时前后
C．18时前后D．24时前后
8．与夏季相比，该气象站冬季谷风( )
A．出现早，风力大B．出现早，风力小
C．出现晚，风力大D．出现晚，风力小
9．武夷山茶农多将茶树种植在坡地，原因是与谷底相比坡地( )
A．白天多上升气流B．白天多下沉气流
C．夜晚多上升气流D．夜晚多下沉气流
解析：7.B 8.C 9.A 第7题，在大气环流比较稳定的条件下，受热力环流影响，山区白天一般吹谷风，晚上转变为山风。

题图中10—12时风向发生明显的变化，应该是谷风出现，故选B。

第8题，与夏季相比，冬季太阳高度更小，谷底受山体阻挡明显，气温上升慢，谷风出现时间较晚。

夏季普遍温度高，气压梯度力小，风力小；冬季谷底、山峰之间温差大，气压梯度力较大，风力较大。

故选C。

第9题，与谷底相比，坡地近地面空气白天升温较快，盛行上升气流，夜晚坡面降温快，坡地气流多下沉。

白天坡地上升气流易成云致雨，削弱太阳辐射，有利于茶树生长；夜晚气流下沉，水汽不易凝结，降水较少，对茶树生长不利，故选A。

(2022·济宁模拟)下图为中纬度某区域2021年7月5日4时和14时海平面等压线分布状况图。

据此完成10～11题。

10．当日4时，②地的风向是( )
A．西南风B．西北风
C．东南风D．东北风
11．当日14时，与①地相比，③地( )
A．气压较高B．风速较小
C．风向相同D．降水概率大
解析：10.C 11.D 第10题，由图示4时和14时风向大致相反可推断出，该地位于沿海地区，受海陆热力性质差异形成海陆风。

则在4时时，海洋气温高于陆地，海洋上形成低压，陆地上形成高压，则根据图示风向及其偏转可知图示区域为北半球。

据此可判断出②地的风向是东南风，C项正确。

第11题，由③地附近风向可知，③地位于低压槽，气压较两侧低，与①地相差不大；③地附近等压线弯曲程度大于①地，等压线应该较为密集，风速较大；③地与①地风向相反；③地位于低压槽，可能会形成降水，①地等压线较为平缓，风向单一，降水概率小，故D项正确。

如图为某地近地面垂直方向气温、气压分布示意图(图中虚线为等温
线、实线为等压线)。

据此完成12～13题。

12．若该地位于我国西北沙漠地区，则其成因和空气垂直运动正确的
是( )
A．动力辐合上升B．热力辐合上升
C．动力下沉辐散D．热力下沉辐散
13．易形成这种大气物理状况的是( )
A．夏季白天的内陆湖面
B．冬季晴朗夜晚的谷底
C．夏季晴朗白天的郊区
D．冬季暖流流经的海面
解析：12.B 13.D 第12题，图中虚线为等温线，中心向上隆起，表明该地气温高于周边地区；实线为等压线，中部下凹，表明该地气压低于周边地区。

图中示意的是热低压中心的温压剖面，这种现象是由当地空气受热做垂直上升运动形成的，B正确。

第13题，根据上题分析，这种大气物理状况是由于大气受热形成的，冬季暖流流经的海面大气受热最有可能出现这种现象，D正确。

蜃景是一种气象景观，是在水面或陆面上空的稳定大气层中，由于垂直方向上空气密度显著差异形成的一种幻景。

当底层空气密度高，而上层密度低时，在实际景物上方的远处出现它的影像，此即“上蜃景”，当底层空气密度低，而上层密度高时，在实际景物下方的远处出现它的倒影，此即“下蜃景”。

遇到大风吹来时蜃景瞬间消失。

据此完成14～15题。

14．最易出现“上蜃景”的时间段及地点( )
A．夏季海洋B．夏季沙漠
C．夏季柏油路面D．冬季暖流海面
15．大风吹来时蜃景消失是因为大风( )
A．带来大雾影响视线
B．扰乱稳定的大气层结构
C．导致水平方向热量差异
D．导致垂直方向对流显著
解析：14.A 15.B 第14题，出现“上蜃景”要求“底层空气密度高，而上层密度低”，即垂直方向上空气向下堆积。

夏季海洋与陆地相比，升温慢，气温低，空气收缩下沉，使上层空气密度降低、底层空气密度增大，A对。

第15题，蜃景的出现和维持要求大气层“稳定”，大风吹来使原本稳定的大气层结构遭到破坏，B对。

二、非选择题
16．下图为2022年1月27日20时世界海平面气压(hPa)局部分布图。

读图，完成下列问题。

(1)描述中国大陆东部地区的等压线分布特点并说明A气压中心的形成原因。

(2)简述图中时刻B处天气状况及成因。

(3)据图判断中国四大临海中风浪最大的海域并说明理由。

解析：第(1)题，根据题图中等压线分析，中国大陆东部地区等压线南密北疏，数值由北向南递减，地处亚欧大陆内陆，海陆热力性质差异显著；A气压中心是高压，说明该季节是冬季，冬季陆地降温快，气流下沉，形成高压。

第(2)题，天气状况主要从雨雪、气温、
风的变化方面进行分析。

从题图上分析，B在槽线附近，冷锋过境，故B地天气状况及成因是阴雨(雨雪)，大风，降温。

第(3)题，形成风浪的主要因素是风，风力大小是形成风浪大小的主要因素，而风力大小是由等压线的疏密程度进行判读的。

答案：(1)分布特点：等压线南密北疏；数值由北向南递减。

原因：地处亚欧大陆内陆，海陆热力性质差异显著；冬季陆地降温快，气流下沉，形成高压。

(2)阴雨(雨雪)，大风，降温。

冷锋过境。

(3)东海。

等压线密集，水平气压梯度力大，风速快，风高浪急。