1、第二节 大气受热过程和大气运动（第二课时）学习目标学习目标理解热力环流的形成原理，绘制热力环流示理解热力环流的形成原理，绘制热力环流示意图，说明海陆风、城市风和山谷风的成因。意图，说明海陆风、城市风和山谷风的成因。一、大气热力环流（大气运动最简单的形式）一、大气热力环流（大气运动最简单的形式）同一垂直方向上，气压随高度的增加而降低同一垂直方向上，气压随高度的增加而降低同一等压面上各点的气压都相等同一等压面上各点的气压都相等h1h2Sh31.1.气压：指单位面积上空气柱的重量气压：指单位面积上空气柱的重量(P=F/S)(P=F/S)ABC地面地面高空高空1100hpa1060hpa1020hpa
2、受热受热冷却冷却冷却冷却高高低低低低高高高高（2 2）大气运动的基本原理）大气运动的基本原理热力环流热力环流低低近地面风向与水平气压梯度力方向成一锐角。据图1可判断天津市()影响与应用：山谷（小盆地）常因夜间冷的山风吹向谷底（盆地），使谷底（小盆地）内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。近地面风向最终与等压线成一定夹角（角度为30 45）同一垂直方向上，气压随高度的增加而降低(3)甲地风速大于乙地。能在等压线图中判定风向，比较不同地区风力的大小。其具体方法是在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头（由高压指向低压并且与等压线垂直，但并非一定指向低压中心），表示水平气压梯度
3、力。（1）只受水平气压梯度力影响思考：等压面图的判读方法沿海城市热岛效应和海陆风之间存在相互影响的关系,据较新的研究表明,海陆风的影响范围可达上百千米。沿海城市热岛效应和海陆风之间存在相互影响的关系,据较新的研究表明,海陆风的影响范围可达上百千米。近地面风向最终与等压线成一定夹角（角度为30 45）第4题,城市和郊区之间形成小型热力环流,风由郊区吹向市区,甲、乙、丁三地在热力环流内,丙在环流圈外;化工厂大气污染严重,如果布局在图中甲、乙、丁处,大气污染物会随风吹向市区,对市区造成污染;而丙地则不存在此种问题。2、同一地点（垂直方向）：近地面的气压总是比高空要高；3、热力环流方向的判断能在等压线
4、图中判定风向，比较不同地区风力的大小。风向等压线斜交(与等压线之间有一个夹角)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。（1）判断陆地与海洋（湖泊）太太阳阳辐辐射射空气空气上升上升或下或下沉的沉的垂直垂直运动运动地地面面冷冷热热不不均均热力环流热力环流同一同一水平水平面气面气压产压产生差生差异异大气大气的水的水平运平运动动(风风)形成形成引起引起造成造成导致导致其过程可总结为：其过程可总结为：ABC地面地面高空高空1100hpa1060hpa1020hpa受热受热冷却冷却冷却冷却高高低低低低高高高高低低此时的等压面会发生什么变化？有什么规律可循吗？此时
5、的等压面会发生什么变化？有什么规律可循吗？1 1、近地面等压面和高空的等压面凹凸方向相反、近地面等压面和高空的等压面凹凸方向相反(对称对称)；2 2、等压面上凸为高压、下凹为低压。、等压面上凸为高压、下凹为低压。海风：风由海洋吹向陆地陆风：风由陆地吹向海洋高低低高高高低低3.分析夏季大气热力环流对海滨地区气温的调节作用。白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对海滨地区能够起到降温白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对海滨地区能够起到降温的作用；夜晚来自陆地的风比较温热干燥，对海滨地区能够的作用；夜晚来自陆地的风比较温热干燥，对海滨地区能够起到增温的作用；海陆风共同作用使海滨地区的气温日较差起到增温的作用；海
6、陆风共同作用使海滨地区的气温日较差较小。较小。（1）海陆风4.4.常见的热力环流常见的热力环流高温高温高温高温低温低温低温低温影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差影响与应用：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，是避暑的较小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方好地方。山谷与其附近大气之间的温度差异引起的热力环流同一等压面上各点的气压都相等气温高,空气膨胀上升,近地面形成低压;郊区气温较低,气压较高,近地面形成高压,所以市区和郊区相比,近地面气温高,气压低。地转偏向力只影响风向，不影响风速。读图回答14、15题。该模拟实验过程中,烟的运动轨迹是()同一垂直方向上，气压随高
7、度的增加而降低下图为某气象科学家绘制的局部地区某时气压(单位:百帕)分布图。2、垂直气压差异的判断据图可知,甲地等压线稀疏,乙地等压线密集,则风速乙地大于甲地。乙点与甲点相比,风速大小的情况是()1、水平气压分布的判断第6题,由图1可知,热岛强度日变化曲线在日出前后为最大值,强度最强;中午太阳辐射最强,但热岛强度较低;热岛效应最强应该为冬季;冬季的热岛效应平均日变化最大。近地面风向最终与等压线成一定夹角（角度为30 45）乙点与甲点相比,风速大小的情况是()同一图幅中，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速越大风向向水平气压梯度力的左侧偏转,可判断为南半球。（1）判断陆地与海洋（湖泊）风向等压
8、线斜交(与等压线之间有一个夹角)(1)A、B两地受热的是_，空气_；高压低压低压低压高压高压市区郊区郊区热热（2）城市风看图回答ABC对空气有污染的工厂应建设在A、B、C中的 地；要改善城市空气质量，最好在 地进行植树造林。C CB B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下沉距离之外。下图是“某地高空等高面与等压面关系示意图”，读后完成下列问题。(1)A、B两地受热的是_，空气_；冷却的是_，空气_。B上升A(2)图中点至点，气压最高的是_，气压最低的是_。45(3)用“”完成图中热力环流。(4)若该热力环流发生于城区与郊区之间，则A、B中
9、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_(白天或夜间)。BB处空气上升，为城区白天下沉白天，山坡升温快，大气上升，山谷升温慢，大气下沉，风由山谷吹向山坡。谷 风(3)山谷风山谷与其附近大气之间的温度差异引起的热力环流山谷与其附近大气之间的温度差异引起的热力环流山 风夜晚，山坡降温快，大气下沉，山谷降温慢，大气上升，风由山坡吹向山谷。山谷或盆地地区多夜雨影响与应用：山谷（小盆地）常因夜间冷的山风吹向谷底（盆地），使谷底（小盆地）内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。所以，山谷（小盆地）地区不宜布局大气污染型工业。规律总结：1 1、地面冷热不均是引
10、起大气运动的根本原因；、地面冷热不均是引起大气运动的根本原因；2 2、同一地点（垂直方向）：近地面的气压总是、同一地点（垂直方向）：近地面的气压总是比高空要高；比高空要高；3 3、气温和气压的关系：受热的地方，空气受热、气温和气压的关系：受热的地方，空气受热膨胀上升，近地面形成低气压，相应的高空形膨胀上升，近地面形成低气压，相应的高空形成高气压；成高气压；4 4、在水平方向上，空气从高压区流向低压区，、在水平方向上，空气从高压区流向低压区，形成热力环流；形成热力环流；5 5、近地面和高空的气压名称相反（、近地面和高空的气压名称相反（对称对称）；）；6 6、高压上凸，低压下凹。、高压上凸，低压下
11、凹。思考：等压面图的判读方法思考：等压面图的判读方法1 1、水平气压分布的判断、水平气压分布的判断 上凸为高压，下凹为低压。上凸为高压，下凹为低压。2 2、垂直气压差异的判断、垂直气压差异的判断 大气密度随高度增加而降低，导致在垂直方向上随着高度大气密度随高度增加而降低，导致在垂直方向上随着高度的增加而降低。的增加而降低。3 3、热力环流方向的判断、热力环流方向的判断 近地面：近地面：高空：高空：4 4、下垫面性质的判断、下垫面性质的判断 （1 1）判断陆地与海洋（湖泊）判断陆地与海洋（湖泊）（2 2）判断裸地与绿地）判断裸地与绿地 （3 3）判断城市与郊区）判断城市与郊区能在等压线图中判定风
12、向，比较不能在等压线图中判定风向，比较不同地区风力的大小。同地区风力的大小。学习目标学习目标近地面高、低压位置的确定：【解析】1选B,2选C。第4题,同一等压线图中,等压线越密集的地方,水平气压梯度力越大,风速越大。近地面风向最终与等压线成一定夹角（角度为30 45）2、同一地点（垂直方向）：近地面的气压总是比高空要高；山谷与其附近大气之间的温度差异引起的热力环流第6题,由图1可知,热岛强度日变化曲线在日出前后为最大值,强度最强;中午太阳辐射最强,但热岛强度较低;热岛效应最强应该为冬季;冬季的热岛效应平均日变化最大。5、近地面和高空的气压名称相反（对称）；北半球用右手定则，南半球用左手定则，手
13、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。风向在高空最终与等压线平行.四、大气的水平运动风(3)用“”完成图中热力环流。据图可知,甲地等压线稀疏,乙地等压线密集,则风速乙地大于甲地。1、地面冷热不均是引起大气运动的根本原因；百帕左右时为近地面，低于800百帕为高空。(3)甲地风速大于乙地。其具体方法是在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头（由高压指向低压并且与等压线垂直，但并非一定指向低压中心），表示水平气压梯度力。摩擦力既影响风向，也影响风速。东南、西南、东南、西南同一水平面气压产生差异四、大气的水平运动四、大气的水平运动风风1.风的形成过程：太阳辐射地
14、面冷热不均空气上升或下沉的垂直运动同一水平面气压的差异大气的水平运动造成引起导致形成水平气压梯度力产生2 2风形成的原因风形成的原因(1)(1)直接原因：直接原因：水平气压梯度力。水平气压梯度力。(2)(2)根本原因：根本原因：地面受热不均。地面受热不均。水平气压梯度力：促使大气由高压流向低压的力。单位距离间的气压差。又叫水平气压梯度与气压梯度成正比垂直于等压线，由高压指向低压3.作用力（1）水平气压梯度力气压梯度:水平气压 梯度力：大小：方向：特点：同一图幅中，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速越大水平气压梯度力水平气压梯度力既影响风向，也影响风速。既影响风向，也影响风速。1010100
15、8100610041002（百帕）水平气压梯度力（2）地转偏向力地转偏向力大小：方向：地转偏向力地转偏向力只影响风向，不影响风速。只影响风向，不影响风速。南半球偏转方向北半球偏转方向风的初始方向特点：使使北北半球风向向半球风向向右偏右偏，南南半球向半球向左偏左偏。垂直于风向垂直于风向赤道为赤道为0 0，纬度越高地转偏向力越大，纬度越高地转偏向力越大风向地转偏向力风的偏向摩擦力摩擦力既影响风向，也影响风速。既影响风向，也影响风速。(3)摩擦力 摩擦力大小：方向：与风向相反与风向相反随风速增大而增大随风速增大而增大风向摩擦力A：水平气压梯度力B：摩擦力C：地转偏向力4.力的作用效果（1）只受水平气
16、压梯度力影响103010201010（hPa）风向：风向：垂直于等压线，由高压指向低压垂直于等压线，由高压指向低压A AB B风向风向理想状态10101008100610041002（hPa）气压梯度力气压梯度力风向风向地转偏向力地转偏向力北半球高空中的风向北半球高空中的风向（2）受水平气压梯度力和地转偏向力共同影响风向在高空最终与等压线风向在高空最终与等压线平行平行.（hPa）1004100610081010（hPa）1004100610081010南半球北半球气压梯度力气压梯度力风向风向地转偏向力地转偏向力高压高压低压低压高空高空中的中的风向风向摩擦力摩擦力风向风向101010081006
17、10041002(hPa)北北半半球球近近地地面面的的风风向向风向等压线斜交风向等压线斜交(与等压线之间有一个夹角与等压线之间有一个夹角)角度为角度为30 45气压梯度力风向地转偏向力地面摩擦力（3）受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响（hPa）1004100610081010摩擦力摩擦力气压梯度力风向地转偏向力地面摩擦力北半球近地面的风向北半球近地面的风向近地面风向最终与等近地面风向最终与等压线成一定夹角（角压线成一定夹角（角度为度为30 45）（hPa）1004100610081010摩擦力摩擦力气压梯度力风向地转偏向力地面摩擦力南半球近地面的风向南半球近地面的风向近地面风向最终与
18、等近地面风向最终与等压线成一定夹角压线成一定夹角（角（角度为度为30 45）第一步：画水平气压梯度力。其具体方法是在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头（由高压指向低压并且与等压线垂直，但并非一定指向低压中心），表示水平气压梯度力。第二步：画风向。其具体方法是首先确定南、北半球，然后用左（南半球）右（北半球）手，面向水平气压梯度力的方向向右（北半球）或左（南半球）偏转3045角（近地面风向可依此角度偏转，若为高空，则偏转90，即与等压线平行），画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图所示（以北半球为例）。风向的判断：如果没有告知等压线图是表示近地面还是高空，可借助如果没有
19、告知等压线图是表示近地面还是高空，可借助等压线气压值的大小来确定：一般等压线气压值在等压线气压值的大小来确定：一般等压线气压值在1000百帕左右时为近地面，低于百帕左右时为近地面，低于800百帕为高空。百帕为高空。借助手势快速判断风向北半球用右手定则，南半球用左手定则，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。第14题,从图中可知四地中乙地等压线最密集,风速最大。赤道为0，纬度越高地转偏向力越大其具体方法是在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头（由高压指向低压并且与等压线垂直，但
20、并非一定指向低压中心），表示水平气压梯度力。第4题,同一等压线图中,等压线越密集的地方,水平气压梯度力越大,风速越大。白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对海滨地区能够起到降温的作用；山谷与其附近大气之间的温度差异引起的热力环流读某地近地面等压线图,图中甲处箭头表示甲点空气运动及受力情况。近地面高、低压位置的确定：1、近地面等压面和高空的等压面凹凸方向相反(对称)；(5)若图中A处为海洋，B处为陆地，则该热力环流出现在_(白天或夜间)。一架飞机在南半球高空中自东向西飞行,如果飞机是顺风飞行,则高压在飞行员的()（1）只受水平气压梯度力影响第4题,城市和郊区之间形成小型热力环流,风由郊区吹向市区,甲、
21、乙、丁三地在热力环流内,丙在环流圈外;化工厂大气污染严重,如果布局在图中甲、乙、丁处,大气污染物会随风吹向市区,对市区造成污染;而丙地则不存在此种问题。1、水平气压分布的判断理解热力环流的形成原理，绘制热力环流示意图，说明海陆风、城市风和山谷风的成因。风向等压线斜交(与等压线之间有一个夹角)乙点与甲点相比,风速大小的情况是()山谷与其附近大气之间的温度差异引起的热力环流海风：风由海洋吹向陆地读某地近地面等压线图,图中甲处箭头表示甲点空气运动及受力情况。风力的大小取决于水平气压梯度力的大小，因此，等压线密集处水平气压梯度力大风力大。如下图，风力：ABCD。风力的判读：近地面高、低压位置的确定：北
22、半球南半球风压定律：观测者背风而立，北半球高压位于其右后方，低压位于其左前方；南半球高压位于其左后方，低压位于其右前方。活动：(1)甲地气压梯度力大于乙地。因为甲地等压线密集，说明单位距离气压差异大，气压梯度大；乙地等压线稀疏，说明气压梯度小。活动：西北风西北风东北风东北风活动：(3)甲地风速大于乙地。因为甲地等压线密集，气压梯度大，水平气压梯度力大，风力大，风速快。练习：读“某自然地理过程模拟实验示意图”,完成1、2题。1.该模拟实验过程中,烟的运动轨迹是()A.B.C.D.B【解析】1选B,2选C。第1题,读图分析可知,由于热水和冰块使得该地受热不均,冰块的近地面,烟受冷下沉,热水处,烟受
23、热上升,高空中,烟从热水上空流向冰块上空,近地面由冰块流向热水,结合图示,正确。第2题,本实验演示的是地面受热不均导致的空气运动,属于热力环流。2.该实验主要模拟的是()A.大气受热过程B.水循环C.热力环流D.全球变暖C读某地近地面等压线图,图中甲处箭头表示甲点空气运动及受力情况。回答3、4题。3.图中地点一定位于()A.北半球 B.南半球C.东半球 D.西半球4.乙点与甲点相比,风速大小的情况是()A.相等 B.甲大于乙C.乙大于甲 D.无法判断BC【解析】3选B,4选C。第3题,近地面的大气受三力作用,即水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力。其中水平气压梯度力是形成风的直接原因,是形成风的
24、原动力,方向垂直等压线从高压指向低压。据图可知,A垂直等压线,为水平气压梯度力,则B为风向,C为地转偏向力,D为摩擦力。风向向水平气压梯度力的左侧偏转,可判断为南半球。第4题,同一等压线图中,等压线越密集的地方,水平气压梯度力越大,风速越大。据图可知,甲地等压线稀疏,乙地等压线密集,则风速乙地大于甲地。由于城市人口集中,工业发达,释放了大量的人为热量,导致城市气温高于郊区,从而引起城市和郊区之间的局地热力环流,称之为城市风。读城市风示意图,完成57题。5.市区和郊区相比,近地面()A.气温高,气压高B.气温高,气压低C.气温低,气压低D.气温低,气压高6.若在图中规划布局某化工厂,为了减少城市
25、风对市区的污染,应选择在()A.甲地B.乙地C.丙地D.丁地7.根据城市风的原理,今后该城市造林的重点应该选择在()A.市区 B.农村 C.远郊 D.近郊区BCD【解析】5选B,6选C,7选D。第3题,由材料可知,市区气温高于郊区。气温高,空气膨胀上升,近地面形成低压;郊区气温较低,气压较高,近地面形成高压,所以市区和郊区相比,近地面气温高,气压低。第4题,城市和郊区之间形成小型热力环流,风由郊区吹向市区,甲、乙、丁三地在热力环流内,丙在环流圈外;化工厂大气污染严重,如果布局在图中甲、乙、丁处,大气污染物会随风吹向市区,对市区造成污染;而丙地则不存在此种问题。第5题,根据城市风形成原理可知,城
26、市风由郊区吹向城市,在城市近郊区造林可以起到净化空气、吸烟除尘等功能,有利于改善城市大气环境质量;市区内人口密集,土地价格高,不可能是城市造林的重点,远郊及农村造林对城市环境质量改善的影响很小。沿海城市热岛效应和海陆风之间存在相互影响的关系,据较新的研究表明,海陆风的影响范围可达上百千米。图1为某年天津市春季、夏季、冬季和全年热岛强度平均日变化曲线图,图2为天津市简图。结合图文信息,完成8、9题。8.据图1可判断天津市()A.大体上日出前后,热岛效应最强B.太阳辐射越强,热岛效应越强C.与春、夏、冬季相比,全年热岛效应最强D.全年热岛效应平均日变化最大A9.天津热岛效应会导致海风势力增强显著的
27、地点是()A.B.C.D.【解析】8选A,9选B。第6题,由图1可知,热岛强度日变化曲线在日出前后为最大值,强度最强;中午太阳辐射最强,但热岛强度较低;热岛效应最强应该为冬季;冬季的热岛效应平均日变化最大。第7题,当城市热岛效应产生的近地面风向与海风风向相同时,两者叠加会使海风增强。图中四地中符合这一条件。B读某地近地面等压线图,图中甲处箭头表示甲点空气运动及受力情况。回答10、11题。10.图中地点一定位于()A.北半球 B.南半球C.东半球 D.西半球11.乙点与甲点相比,风速大小的情况是()A.相等 B.甲大于乙C.乙大于甲 D.无法判断BC【解析】10选B,11选C。第3题,近地面的大
28、气受三力作用,即水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力。其中水平气压梯度力是形成风的直接原因,是形成风的原动力,方向垂直等压线从高压指向低压。据图可知,A垂直等压线,为水平气压梯度力,则B为风向,C为地转偏向力,D为摩擦力。风向向水平气压梯度力的左侧偏转,可判断为南半球。第4题,同一等压线图中,等压线越密集的地方,水平气压梯度力越大,风速越大。据图可知,甲地等压线稀疏,乙地等压线密集,则风速乙地大于甲地。大气的水平运动就是风,风的形成受多种因素的影响,不同条件下,风向和风速都是不同的。联系所学知识,回答12、13题。12.上图中,只影响风向而不影响风速的力是()A.只有B.和C.和D.和13.一架
29、飞机在南半球高空中自东向西飞行,如果飞机是顺风飞行,则高压在飞行员的()A.南侧B.北侧C.东侧 D.西侧AA【解析】12选A,13选A。第8题,地转偏向力只影响风向而不影响风速,其方向与风向垂直。图中垂直于等压线由高压指向低压为水平气压梯度力,合力与大小相等方向相反,故为摩擦力和地转偏向力,为实际风向。与风向垂直为地转偏向力,与风向相反,为摩擦力。第9题,南半球高空风在水平气压梯度力方向的基础上向左偏转直至与等压线平行,如果飞机是顺风飞行,则高压在飞行员的左侧,由于飞机自东向西飞行,故高压位于南侧。下图为某气象科学家绘制的局部地区某时气压(单位:百帕)分布图。读图回答14、15题。14.图中风速最大的点为()A.甲B.乙C.丙D.丁15.甲、乙、丙、丁四点的风向依次是()A.东南、西南、东南、西南B.东北、西北、东南、西北C.西北、东北、西北、东南D.东南、西南、东南、西北BB【解析】14选B,15选B。第14题,从图中可知四地中乙地等压线最密集,风速最大。第15题,根据从高压指向低压和南半球向左偏、北半球向右偏的原则可知,甲位于北半球,风向为东北风;乙位于北半球,风向为西北风;丙位于南半球,风向为东南风;丁位于南半球,风向为西北风。
