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热力环流的原理及应用
热力环流的原理及应用1. 引言热力环流是指地球大气中温度和压力的不均匀分布所引起的空气流动现象。
它是地球上的一种基本大气运动形式，对于形成气候和天气变化有着重要的影响。
本文将介绍热力环流的原理和应用。
2. 热力环流的原理热力环流的形成是由于地球表面的不均匀加热和冷却引起的。
当太阳辐射照射到地球上时，地表吸收了大部分的热量，导致该地区的温度升高。
而在相对较冷的地区，由于地表吸收的热量较少，温度较低。
这样，就形成了地球表面温度的不均匀分布。
根据热力环流的原理，暖气体会上升，冷气体会下沉。
具体而言，赤道附近的地区因为直接受到太阳辐射的热量，温度较高，空气上升形成低压区。
而两极附近因为太阳辐射较少，温度较低，空气下沉形成高压区。
这就引起了空气的流动，形成了热力环流。
3. 热力环流的类型根据全球分布，热力环流可以分为两个主要类型：大尺度环流和小尺度环流。
3.1 大尺度环流大尺度环流是指全球范围内的大气环流系统，主要有三个环流带：副热带高压带、赤道低压带和极地高压带。
•副热带高压带：位于赤道以北和以南的约30°纬度，由于空气下沉导致高压，是干燥的地区。
•赤道低压带：位于赤道附近，太阳辐射较强，温度较高，空气上升形成低压，是多雨的地区。
•极地高压带：位于地球两极附近，由于温度低导致空气下沉，形成高压，是寒冷干燥的地区。
3.2 小尺度环流小尺度环流是指局地范围内的环流现象，如风暴、季风等。
这些环流主要受地形、水体和地表覆盖等因素的影响。
4. 热力环流的应用热力环流对气候和天气具有重要影响，因此在多个方面有着广泛的应用。
4.1 气候预测通过研究热力环流的变化，可以预测未来的气候趋势。
例如，通过观察副热带高压带的位置，可以判断干旱和降雨的可能性，为农业生产和水资源管理提供参考。
4.2 风能利用热力环流的流动产生了风力，这为风能的利用提供了机会。
通过风力发电，可以实现清洁能源的利用，减少对化石燃料的依赖。
4.3 气象学研究热力环流是天气变化的重要原因之一。
(完整)二、热力环流精品PPT资料精品PPT资料
海洋
近地面和高空哪里的气压更强？
①气压高低是同一水平面相对而言。
二、热力环流的常见表现形式
以上的这种热力环流叫做“海陆风”。 气压值相同的各点组合而成的面叫做等压面（等压线）
降温快，气温低(高压)
想一想，夏季和冬季的海陆之间 有这种效应吗？
案例2：山谷风
谷
风
的 形 成
增温快 （热源）
增温慢 （冷源）
增温快 （热源）
案例2：山谷风
山
风
的 形 成
降温快 （冷源）
山谷或盆地 地区多夜雨
降温慢 （热源）
降温快 （冷源）
案例3：城市风
郊区冷
市热区
郊冷区
二、热力环流的常见表现形式
1 海陆风 白天：海风；晚上：陆风 2 山谷风 白天：谷风；晚上：山风 3 城市风 郊区→城市
下列四幅等压线分布示意图中，正确的是哪幅？
③等压面凸起——高压，等压面下凹——低压。
降温快，气温低(高压) 则A为____B为____
活动 P29
降温慢，气温高(低压) 观察烟在玻璃缸内是如何飘动的，两个碗上空你发现了什么？为什么会产生这种现象？
以上的这种热力环流叫做“海陆风”。
陆地 等压面向高空凸出(上拱),说明当地气压比同海拔其它处要高;
二、热力环流的常见表现形式
（2）A、B 哪受热，哪冷却？
陆地
(低压)
风
升温慢，气温低(高压)
海洋
(低压)
(高压)
从这个实验我们能够得到什么结论？
1 冷热不均引起大气运动
陆 等压面向低空凸出(下凹),说明当地气压比同海拔其它处要低。
热力环流及应用
自然环境中的物质运动 和能量交换
第三节 大气环境
主备人：高琴
热力环流
诸葛亮于农历6月的一天，在葫芦峪设下伏兵， 打算用火攻全歼司马懿的军队。这一天晴空万里， 暑热难耐，是施用火攻的绝好良机，诸葛亮用计 将司马懿的大队人马引入谷中……然而，正当火 旺人困，司马懿全军行将覆灭之时，一场大雨不 期而至，大雨浇灭了诸葛亮扶汉反魏的豪情壮志， 使他发出了“谋事在人，成事在天，不可强也” 的千古悲叹！
B
观察图，想在图中布局化工厂，应选在哪个位置最好 ( )
2、海陆风
白天陆地升温快 （相对为热源）
海风
海洋升温慢 （相对为冷源）
2、海陆风
夜晚陆地降温快 （冷源）
陆风
海洋降温慢 （热源）
3、山谷风
山顶
山顶 热 冷 热
山谷
白天，山坡升温快，大气膨胀上升，山谷升温慢，大 气冷却下沉，导致风由山谷吹向山坡，称为谷风。
热力环流
水平面上 的气压差 异 空气 水平 运动
学习展示
看图为A、B、C、D四地的气压排序？
D
C
B＞A＞D＞C
A
地 面
B
比较气压高低，只在同一水平面上比较； 同一地点，近地面气压永远比高空高。
二、等压面的判读 等压面：空间气压值相等的各点组成的面。
假设：地面受热均匀，则形成的等压面如下 高空 （百帕） 1004
地面
A
.
.
B
.
1006 1008 1010
c
总结：等压面弯曲规律——高高低低
低压
高压 低压
高空
700hpa 800hpa
等压线向高处弯曲，气压较高； 等压线向地处弯曲，气压较低。
第二课时：热力环流
在城市风的下沉距离之内 。
A′
B′
（百帕） 1000
水平气压 梯度力
1002
②
1004 摩擦力
①
1006 1008
合力
地转偏 向力
1010
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实际海平面的等压线图:
北半球近地面A、B两种气压状况下的大气运动情形
1030
1010
1020
1020
1010
1030
低
高
A
气旋
水平气压梯度力
B
反气旋
实际风向
太阳辐射
课堂小结：大气运动原因
高压
A
B
A′
B′
低压
A
B
高空
判断两图中三点的气 压高低及与等压面弯 曲的关系：
B′ ＞ A ′＝C′ C′ C 地面 等压面向高处凸为高压
高空
B′ ＜A ′＝C′
C′ C 地面
等压面向低处凹为低压
（二）、大气的水平运动-----风
（1）气压梯度 单位距离内的气压差，又叫水平气压梯度
（2）水平气压梯度力 促使大气由高压区流向低压区的力
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基础练习
３．读图回答：
（１）简答：导致城市气温高于郊区，形成城市热岛的原因？ 城市人口集中，工业发达，居民生活、工业生产、交通工具大 量消耗矿物燃料。
（２）在图中用粗线标出城市与郊区之间的热力环流的方向。 （３）这种热力环流称城市风。若在郊区甲地建设卫星城或建 设有大量排出大气污染物工厂，是否合理？为什么？
第二章 第二节 第三课时 热力环流
热力环流过程
地面冷热不均
高空
1020hpa
高度升高，气压减小
1060hpa
1100hpa
地面
C 冷却
A 受热
B 冷却
热力环流过程
高 空
1020hpa
低压
1060hpa
1100hpa
地 冷高压 面C
冷却
高压
热低压 A 受热
低压
冷高压 B 冷却
四对关系
（1）近地面气温与气压高低的关系
在近地面，气温高的地区，空气受热膨胀上升，近地面形成热低压； 气温低的地区，空气变冷收缩下沉，气压升高，近地面形成冷高压。
1010
地面
高
假设：地面性质均一，且受热均匀，等压面如何分布？ 等压面与地面平行，越往上，数值越小。
大气的运动分为 垂直运动 （表
现为气流的 上升 和 下沉 ）；
和 水平 运动 大气的水平运动就 是平常所说的风。 。
气 流 的 上 升
水平运动（风）
气
流
的
下
水平运动（风）
沉
地面
热力环流过程
热水
冰块
导致
根本 原因
造成
分布不均 太阳辐射
地面冷 热不均
大气的 垂直运 动
同一水 平面气 压差异
大气的 水平运动
风热
力 环 流
生活中的热力环流
海陆风（海洋与陆地） 山谷风（山坡与山谷） 城市风（城市与郊区）
1.海陆风
低气压
高气压
白天，陆地升温快，海洋升温慢
高气压 冷
海风
热
低气压
白天风从海上吹向陆地，即海风
城市风
上升气流
市区受人为热源多等原 因影响，气温高，空气 膨胀上升，形成低压。
3. 1.4 热力环流原理及应用
林地 湖泊
1.如果此图为热力环流侧视图，则下列
说法正确的是： C
A、热力环流是大气运动最复杂的形式
B、气温：甲＞乙＞丙＞丁
C、引起热力环流的原因是地面冷热不均
D、气压：丁＞甲＞乙＞丙
2.如果此图表示的是山谷风示意图，则上升气流③的位置可
能是：
B
a白天的谷地 b白天的山坡 c夜间的谷地 d夜间的山坡
等压面下凹：低压区
实 例： 古时候渔民出海，什么海时陆间最之合间适的？ 热 力 环 流
高压
低压
低压：T高 高压：T低
陆地
海洋
陆地
海洋
热容量较小（热得快，冷得也快）
白天：陆地增温快 海洋增温慢
市
郊A区郊 区 B
城市风： A、成因： 人、工业、交通聚集——气温较高
B、影响： 热岛效应---雾岛、雨岛效应
郊区污染物带到城市
C、应用： 重污染工厂----下沉距离外；
卫星城----城市风环流外
山顶
热
冷
山顶 热
山谷
白天，山坡升温快，大气膨胀上升，山谷升温慢，大气冷却下 沉，导致风由山谷吹向山坡，称为谷风。
山顶 冷
山顶 冷
热 山谷
夜晚，山坡降温快，大气冷却下沉，山谷降温慢，大气膨胀上 升，导致风由山坡吹向山谷，称为山风。易产生下沉逆温。
白天，山坡地面接受太阳辐射后温度升高、地面长波辐 射增强，山坡上的空气因为受地面长波辐射后增温并膨 胀上升，这样，白天就出现沿山坡向上爬升的气流，这 股气流也就把谷底工业区排放的大气污染物带到坡面上 部的文化、商业和住宅区，加剧了污染。 晚上，山坡先降温，山坡上的气流变为收缩下沉，工业 区的污染物被抑制上升，商业、文化和住宅区的污染则 得到减轻。因此，这一城市的住宅区的大气污染现象， 白天加剧，夜晚减轻。
常见热力环流及应用
常见热力环流及应用热力环流是指地球大气中存在的一系列环流系统，其驱动力主要源于太阳的辐射能，其中包括垂直和水平的环流。
常见的热力环流有太阳辐射引起的纬度环流和地转效应引起的赤道环流。
这些热力环流在气候和天气系统方面具有重要的应用。
纬度环流是指由于太阳辐射获得的能量在地球表面上不同纬度区域之间的传递而形成的。
由于赤道地区太阳辐射更直接，所以热量补充更充足，空气上升并形成热带低压带，形成了热带风，受地转效应影响，热带风会偏转形成大尺度的风场。
在赤道两侧的拱形区域，空气下沉形成亚热带高压，并形成副热带带风。
最后，在两极区域，空气下沉形成极地高压带风。
纬度环流的应用非常广泛。
首先，在气象学中，纬度环流是解释气候现象和预测天气变化的基本理论依据之一。
例如，由于热带低压带风往赤道两侧的移动，会导致风暴和季风现象的发生。
其次，在农业领域，纬度环流对于农作物的分布和生长有着重要的影响。
不同纬度地区的气候差异决定了农作物的适应性和产量。
最后，在能源领域，纬度环流对于风能的分布和发电潜力也有一定的影响。
例如，副热带带风区域具有较强的风能资源，适合建设风能发电场。
赤道环流是由地球自转产生的地转效应引起的环流系统。
地球自转使得地球表面处于赤道高速运动的地球参考系中，导致空气在高纬度向赤道地区运动时，受到地球自转的转向力的影响，偏转形成了赤道地区的东风和西风。
赤道地区的东风和西风在垂直方向上也会形成相应的环流系统，即上边界为赤道高空西风、下边界为赤道低空东风的两个半环流系统，这也是赤道环流的主要特点。
赤道环流的应用主要体现在天气预测和气候变化领域。
首先，在天气预测中，赤道环流是重要的影响因素之一。
东风和西风的强度和稳定性决定着赤道附近的气旋和锋面活动。
在气候变化研究中，赤道环流也被广泛应用。
例如，赤道环流的强弱和变化趋势与全球气候变化和环流变化有关。
对赤道环流的研究可以帮助我们更好地理解全球气候系统的复杂性，以及预测未来的气候变化趋势。
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热力环流及其应用
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