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【创新设计】2013-2014学年高中地理湘教版必修一2-3-2热力环流与大气的水平运动


第2课时 热力环流与大气的水平运动

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“君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池。何当共剪西窗

烛,却话巴山夜雨时。”这是唐代诗人李商隐身居遥远的异
乡巴蜀写给在长安的妻子的一首抒情七言绝句。诗人用朴实 无

华的文字,表达了对妻子的一片深情,亲切有味。

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尝试探究:诗中两次提到的“巴山夜雨”是如何形成的?

提示:夜晚,谷底温度高,气流上升,易成云降雨。

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了解 热力环流和大气水平运动的原因。 掌握 分析水平运动的受力作用,热力环流形成的原理。

应用
等压面图上气压高低的判断和风向的判读。

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一、热力环流形成的原理

1.大气运动的原因:太阳辐射在地表的差异分布,造成不
气温 气压 同地区_______不同,并导致水平方向上各地间的______ 差异。 不均 2.热力环流原因:地面冷热_______。

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4.常见的热力环流:海陆风、山谷风、城市热岛环流。

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二、大气的水平运动 水平方向上产生了气压差异 1.大气水平运动的原因是___________________________。 2.受气压梯度力、地转偏向力及摩擦力影响下的风向。 风 受力 风向 空气沿气压梯度力 与地转偏向力合力 的方向运动,风向 平行于等压线 风向平行于这三个 力合力的方向,风 向与等压线斜交
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图示(北半球)

水平气压 高空 梯度力、 的风 地转偏向 力 水平气压 近地 梯度力、 面的 地转偏向 风 力,摩擦 力

思考1:唐代诗人李商隐所写的“巴山夜雨”的形成与巴蜀

的地形有否关系?
提示:谷地地形易形成山谷风热力环流。 思考2:风是指空气的水平运动吗?不考虑地转偏向力、摩 擦力,水平方向的空气如何运动? 提示:风是空气的水平运动。不考虑地转偏向力、摩擦力,

风向与气压梯度力方向一致。

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教材P48“图2-29冷热不均引起的热力环流”
提示:上图显示等压面都是水平状态,未产生弯曲,此 时,地面受热均匀。中图显示,B、C两处近地面因为冷 却,空气下沉,近地面空气密度加大,气压增大,形成高 压,等压面向高处凸起,B、C两处高空因为空气密度变 小,气压降低,等压面向低处弯曲;A处近地面因为受 热,空气上升,近地面空气密度变小,高空密度变大,近

地面形成低压,高空形成高压,近地面等压面向低处弯
曲,高空等压面向高处凸起;
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于是水平方向上,近地面B、C与A处形成气压差异,空 气由B、C处流向A处,高空空气由A处流向B、C两处,

于是形成了热力环流。由图中可知,热力环流的形成与地
面冷热不均有关,冷热不均导致近地面空气上升或下沉, 使近地面形成气压差异,产生水平运动,形成简单的热力 环流。

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热力环流形成的原理

公元234年春天,诸葛亮驻兵祁山,司马懿在长安以
西渭水一带,准备与诸葛亮决战。诸葛亮在察看地形时,在 渭河以南发现上方谷这一特殊地形,立刻想到了来个火烧司

马父子的妙计。于是,他命士兵们把干柴、硫磺、火药等堆
藏在谷中,同时在谷地两边高山上埋伏数千精兵,然后命大 将魏延诱敌深入。当司马父子等人追进上方谷中,山上士兵

便投下无数木头、石块堵塞谷口,并丢下火把引燃了谷内的
干柴。刹那间,上方谷硝烟弥漫火海一片。司马父子以为死 到临头,谁知,忽然狂风大作,乌云密布,接着下起大雨, 浇灭了烈火,司马父子趁机逃生。诸葛亮在山地看到这一 切,不禁长叹“谋事在人,成事在天”。
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根据以上材料,分析探究:

1.“智者千虑,必有一失”。诸葛亮失算的原因是不懂得
山谷风环流的原理。你能说说热力环流的原理吗?

2.请据热力环流图归纳气压与温度、高度的关系。

3.了解生活中常见的热力环流。

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【例证1】?读北半球某地的气压分布图,完成下列各题。

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(1) 甲 、 乙 、 丙 、 丁 四 地 气 压 的 大 小 关 系 为

____________________________________________________
____________________。 (2)在图中用箭头标出环流模式。 (3)甲、乙两地中气温较高的是______地,其对应的天气状况 常为______天气,气温日较差较大的是______地。

(4)图中,甲、乙两地之间的风向为________。
(5)假若图示环流为城市热岛环流,则表示郊区的是______ 地。 (6)在图中画出高空的气压面弯曲状况。
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答案:(1)甲>乙>丙>丁 (2)图略(逆时针) (3)乙 阴雨 甲 (4)偏南风(或西南风)

(5)甲 (6)图略(等压线弯曲状况与近地面相反)

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【对点练习1】?读下图,完成(1)~(2)题。

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(1)导致图示现象发生的大气运动形式,最有可能是(

)。

A.热岛效应
C.季风环流

B.海陆风
D.山谷风 ( )。

(2)图中居住地上空大气污染危害较大的是 A.春季 解析 B.秋季 C.白天 D.黑夜

第(1)题,从甲、乙两图中烟尘的飘向可知,该地近地

面晚上吹陆风,白天吹海风。故选B。第(2)题,白天吹海
风,而居住地位于工厂区的下风向。故选C。

答案

(1)B

(2)C

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?.热力环流的形成原理 由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流。

热力环流的形成过程如下图所示:

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?.等压面的形态变化 在热力环流形成过程中,等压面也发生了如下图

(a→b→c)的形态变化。

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由图中等压面的变化可知:
(1)高压区、低压区是指同一水平面,在垂直方向上气压随高 度的增加而降低。 (2)等压面上凸为高压区,下凹为低压区。 (3)同一地区垂直方向上,近地面和高空的气压类型相反。

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?.几种常见的热力环流

热力环流是一种简单的大气运动形式。海陆热力性质的
不同,山谷、山坡的受热不均,人类活动等都可能导致 热力环流的形成。具体分析如下: (1)海陆风

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(2)市区与郊区之间的热力环流

由于城市居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热,导

致城市气温高于郊区,形成“城市热岛”,引起空气在城市
上升,在郊区下沉,近地面风由郊区吹向城市,在城市与郊

区之间形成城市热岛环流。

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(3)山谷风

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大气的水平运动 新疆著名的“风城”——达坂城就是位于地名为“三个 泉”的山口北端,常年处于山口大风下,那里的居民素有 “一年一场风,从春刮到冬”的说法。我国的兰新铁路就经

过达坂城。兰新铁路通车后,在达坂城附近山口处,火车多
次被大风掀翻。1971年1月9日,一列货运列车的10节车厢一 下子都被大风刮翻了。 乌鲁木齐以东120公里左右的珍珠泉附近,是全国著名的 “百里风区”,2007年2月28日,新疆乌鲁木齐开往阿克苏

的5 807次旅客列车行至南疆线珍珠泉至红山渠间42公里
处,13级大风造成11节车厢脱轨,事故中3名旅客死亡,34 名旅客受伤。
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根据以上材料,分析探究:

1.思考影响风力大小的因素有哪些?在等压面(线)图中如何
来判断风向、风力的大小?

2.等压线图中高压脊、低压槽、鞍部的判断。

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【例证2】?下图示意某区域某月一条海平面等压线,图中N

地气压高于P地。读图,回答(1)~(2)题。

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(1)N地风向为
A.东北风 B.东南风 C.西北风

(
D.西南风

)。

(2)M、N、P、Q四地中,阴雨天气最有可能出现在( A.M地 B.N地 C.P地 D.Q地

)。

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答案

(1)A

(2)C
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【对点练习2】?右图示意某一等高面。M、N为等压线,其

气压值分别为PM、PN,M、N之间的气压梯度相同。①~
⑧是只考虑水平受力,不计空气垂直运动时,O点空气运 动的可能方向。回答(1)~(3)题。

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(1)若此图表示北半球,PM>PN,则O点风向为

(

)。

A.⑥或⑦

B.②或⑥

C.④或⑧

D.③或④
)。

(2)若此图表示高空等压面,PM<PN,则O点风向为( A.③或④ B.②或⑧ C.③或⑦ D.⑥或⑦

(3)近地面,空气作水平运动时,所受摩擦力与地转偏向力的 合力方向 ( )。

A.与空气运动方向成180°角
B.与空气运动方向成90°角 C.与气压梯度力方向成90°角 D.与气压梯度力方向成180°角
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解析

(1)若此图表示北半球,PM>PN,则O点风向考虑两种

情况,近地面为⑥,高空由于忽略摩擦力的作用,向右偏转
至与等压线平行,即⑦。(2)高空空气不考虑摩擦力,所以风 向应与等压线平行,由于不确定图所在半球,所以在北半球 高空为③,在南半球高空为⑦。(3)在近地面,水平气压梯度 力、地转偏向力、摩擦力共同影响风向和风速,两力的合力

与另一力的方向成180°角。
答案 (1)A (2)C (3)D

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?.等压线图中风向、风力的判读 (1)风向判断的“三步曲”如下图(以北半球为例) 第一步:定水平气压梯度力。在等压线图中,按要求画

出过该点的切线,并过切点作垂直于切线的虚线箭头(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:定地转偏向力。分清图示是哪个半球,面向水 平气压梯度力的方向,若是北半球,风向向右偏;若是

南半球,风向向左偏。
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第三步:定最终风向。
①近地面:在三力作用下,最终风向与等压线呈一定夹角与 水平气压梯度力方向呈30°~45°。 ②高空:风向与等压线平行。 按以上步骤绘出的风向(绘成实线箭头)如下:

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(2)风速的判断

①在同一幅等压线分布图上,等压线密集的地方,水平气压
梯度力大,风速大;反之,等压线稀疏的地方,水平气压梯 度力小,风速小。

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如上图:风力A>B>C>D ②在水平气压梯度力相同的情况下,摩擦力越小,风速就越 大;反之,就越小,如海面上的风力大于沿海陆地、内陆荒

漠地区的风力大于绿洲。

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?.等压线图的判读

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在等压线分布图上,低气压延伸出来的狭长区域,叫低压

槽。低压槽中各等压线上弯曲最大处的连线,叫做槽线。高
气压延伸出来的狭长区域,叫高压脊。高压脊中各等压线弯 曲最大处的连线,叫做脊线。两个高压之间和两个低压之间 的区域叫鞍部。

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教材P48活动 提示:1.补绘图略 2.上海地区此时气温的分布规律是:从市区向郊区气温

渐低。
3.如果P地位于上海,则P点的夏季盛行风向为东南风, 若仅考虑本地区的气温分布和气压的关系,P点此时近地 面风向应从郊区吹向城市。

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