2019_2020学年高中地理第二章自然环境中的物质运动和能量交换2.3.2热力环流和大气的水平运动教案湘教版.docx

第2课时热力环流和大气的水平运动学习目标1掌握热力环流的成因及常见的热力环流。2掌握大气的水平运动。3了解高空风和低空风的受力状况。知识导引一、热力环流形成的原理1形成原因地面冷热不均。2形成过程(1)冷热状况：M受热；N冷却。(2)气压高低(3)高压的数值不一定大于低压的数值高压、低压是相对于同一水平面上气压状况而言的，因而在空间上高压的数值不一定大于低压的数值。在同一水平面上，高压的数值大于低压；在同一地点，近地面低压的数值大于高空高压的数值。二、大气的水平运动1直接原因水平气压梯度力。2不同受力及风向(以北半球为例)类型受力示意图风向高空风F为水平气压梯度力；v为风向，平行于等压线近地面风F为水平气压梯度力，P为地转偏向力，f为摩擦力，风向与等压线斜交区分高空风与近地面风时，重点看风向是否与等压线相交。如果相交，则为近地面风，如果不相交(与等压线平行)，则是高空风。探究点一热力环流的形成和判读核心归纳1热力环流的形成原理热力环流是地面冷热不均而形成的空气环流，它是大气运动最简单的形式。其过程可归纳为：2常见的热力环流形式及其影响热力环流是一种最简单的大气运动形式。海陆热力性质不同，山谷、山坡冷热不均，人类活动等因素都有可能导致热力环流的形成。(1)海陆风形成白天陆地比海洋增温快，近地面陆地气压低于海洋，风从海洋吹向陆地，形成海风夜晚陆地比海洋降温快，近地面陆地气压高于海洋，风从陆地吹向海洋，形成陆风影响海陆风使滨海地区气温日较差减小，降水增多(2)山谷风形成白天山坡比同高度的山谷上空升温快，山坡气流上升，气压低，暖空气沿山坡上升，形成谷风夜晚山坡比同高度的山谷上空降温快，山坡气流下沉，气压高，冷空气沿山坡下滑，形成山风影响山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底和盆地，使谷底和盆地内形成逆温层，阻碍了空气的垂直运动，易造成大气污染(3)市区与郊区之间的热力环流形成城市居民生活、工业和交通释放大量的人为热量，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影响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(1)在垂直方向上，高度越高，气压越低(如图1)。(2)若地面海拔相同、冷热均匀，等压面与等高线重合且与地面平行(如图1)。(3)若地面冷热不均，等压面发生弯曲，等压面向上的地方为高压区，向下凹的地方为低压区，即“高为高，凹低为低”(如图2)。(4)近地面气压与高空气压高低值相反(如图2)。应用体验1如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)图中点至点，气压最高的是_，气压最低的是_。(2)A、B两地受热的是_，该地空气垂直运动的原因是_；冷却的是_，该地空气垂直运动的方向是_。(3)用带有方向的箭头画出热力环流。解析：本题主要考查有关热力环流形成的知识。解答本题的关键是从高空等压面的凸凹入手，逐步推理。从图中可以看出在A地3 000米高空附近等压面下凹，B地等压面上凸，B地高空的气压高于A地高空的气压(或点气压大于点气压，、三点气压相等，点气压又大于点气压，故点气压大于点气压)，这说明A地空气下沉，B地空气上升，从而可以判断A地冷却，B地受热，高空气流从B地高空流向A地高空，近地面气流从A地流向B地。答案：(1)(2)B受热膨胀A下沉(3)近地面由A流向B，高空由B地的高空流向A地的高空；垂直方向是A地下沉，B地上升。图示如下：如图为我国某城镇功能分布示意图，工业区内24小时连续生产钢铁、石化等产品。据此回答23题。2住宅区的居民发现白天大气污染比夜间严重，主要原因是()A工作时间影响 B温室效应的加剧C山谷风的影响 D城郊间热力环流3当住宅区大气污染严重时，其主要原理与图中哪一个环流图吻合()解析：第2题，从图中可以看出该地为一山谷，大气的流动形成山谷风。第3题，白天的谷风把大气污染物带到了住宅区，污染严重。答案：2.C3.C探究点二大气的水平运动核心归纳1影响大气水平运动的力大气的水平运动主要受三种力的影响：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。同一水平面上单位距离间的气压差叫做气压梯度，它产生了促使大气由高气压区流向低气压区的力，这个力称为水平气压梯度力。水平气压梯度力是形成风的直接原因。三种力的特征及其对风的影响见下表。作用力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，由高压指向低压一般等压线越密集，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随纬度升高而增大不影响风速的大小北半球风向右偏，南半球风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2.风的形成(1)大气水平运动(风)的形成大气受到的作用力不同，风向也就有差别。如图所示：(2)不同高度的风的受力状况和风向风的类型作用力风的受力及风向(北半球)名称方向受力分析风向高空的风水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压受两力作用(水平气压梯度力和地转偏向力)风向平行于等压线地转偏向力垂直于风向近地面的风水平气压梯度力垂直于等压线受三力作用(水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力)风向斜穿等压线，由高压吹向低压地转偏向力垂直于风向摩擦力与风向相反风压定律(1)高空的空气主要受到水平气压梯度力和地转偏向力的影响，因此空气流动方向最终与等压线平行。如果在北半球背风而立，则高压在右方、低压在左方。如右图所示。(2)由于近地面大气受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同作用，该处的大气最终沿斜交于等压线的方向运动。如果在北半球背风而立，则高压在右后方，低压在左前方。如右图所示。3风向的表示和风力大小的判定(1)风向表示方法：(2)在等压线图中判断风向和风速判断风向：如图(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。第三步：定最终风向：a近地面：在三力作用下，最终风向与等压线呈一定夹角(3045)。b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：判断风速a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。b相同图幅、相同等压距的地图相比，比例尺越大，表示单位距离间的等压线就越密集，则风力越大；反之，比例尺越小，则风力就越小。c相同图幅、相同比例尺的地图相比，相邻两条等压线数值差越大，水平气压梯度力越大，风力越大；反之，数值差越小，风力就越小。d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。一般摩擦力的影响可达离地面1 500米左右的高空，在这范围内的风向都斜穿等压线，摩擦力愈大，风向与等压线之间的夹角愈大；摩擦力愈小，其夹角愈小。风速则随高度增加而加大。陆地表面和海洋表面的摩擦力不同，陆地摩擦力大，海洋摩擦力小，所以在相同的气压条件下，陆地表面的风与等压线间的夹角大，风速小，海洋表面的风与等压线的夹角小，风速大。应用体验1读图，完成下列要求。(1)某同学在图中A点处，绘出了近地面的风向和风的受力情况。图中P是_，F是_，f是_，V是_。(2)一般摩擦力的影响可达离地面1 500米左右的高度，在这个范围内的风向_等压线。摩擦力越大，风向与等压线之间的夹角_。(3)越往高空，风向与等压线之间的夹角_。(4)风速随高度增加而_。解析：风向的判断可用右手判别法确定。风的受力情况：水平气压梯度力方向由高压指向低压，垂直于等压线；地转偏向力垂直于风向并指向右侧；摩擦力与风向相反。答案：(1)水平气压梯度力地转偏向力摩擦力风向(2)斜穿越大(3)越小(4)增大读北半球某区域等压线分布图，回答23题。2图中、四个箭头中正确表示风向的是()A BC D3图中、四处风力最大的是()A BC D解析：本题主要考查等压线分布图中风向的判断和风力大小的比较。第2题，图示区域位于北半球，风向应该是在水平气压梯度力的基础上右偏而形成，而水平气压梯度力应由高压指向低压，所以图中正确。第3题，在同一幅等压线分布图上，等压线越密集的地方，表明水平气压梯度力越大，风力就越大。从图中四处看，处等压线最密集。答案：2.C3.C如图为热力环流示意图，甲、乙两处均位于陆地上且相距不远，a、c为水平气流，b、d为垂直气流。据此回答12题。1甲、乙、丙、丁四处气压的关系为()A甲乙丙丁 B乙甲丙丁C乙甲丁丙 D甲乙丁丙2若甲处为海洋，乙处为陆地，其余条件不变，下列说法正确的是()A此时为当地的冬季 B此时为当地的夏季C甲处空气受热下沉 D乙处空气冷却上升解析：第1题，水平方向上，空气从高压流向低压，所以甲处气压高于乙处，丁处气压高于丙处；垂直方向上，近地面气压高于高空，即甲处气压高于丙处，乙处气压高于丁处。第2题，在热力环流中，空气受热膨胀上升，冷却下沉，甲地气流下沉，说明此地气温较低，气压较高；乙地气流上升，说明乙地此时气温较高。甲处为海洋，此时气温低，乙处为陆地，此时气温高，所以此时应该为当地的夏季。答案：1.D2.B如图示意某一等高面。P1、P2为等压线，P1、P2之间的气压梯度相同，是只考虑水平受力，不计空间垂直运动时，O点空气运动的可能方向。据此回答34题。3若该图表示北半球高空，且P1数值小于P2数值，则O点的风向可能为()AB CD4若该图表示南半球近地面，且P1数值大于P2数值，则O点的风向可能为()A B CD解析：第3题，空气由高压流向低压，图中箭头都是错误的，它们表示空气由低压流向高压。在北半球气流向右偏，图中箭头向左偏，没有偏，只有箭头向右偏，该图表示高空，风向与等压线平行，正确。第4题，空气由高压流向低压，图中箭头都是错误的，它们表示空气由低压流向高压；在南半球气流向左偏，图中箭头向右偏，没有偏，只有箭头向左偏，该图表示近地面，风向与等压线斜交，正确。答案：3.C4.C读北半球某地近地面气压分布(单位：百帕)示意图，回答56题。5四地中风力最大的是()AB CD6处的风向为()A西北风B西南风 C东南风D东北风解析：本题组考查等压线图中风力和风向的判读。第5题，风力最大的应该是等压线最密集的地方，因此是地。第6题，处的水平气压梯度力垂直于等压线，指向低压且向右偏转一定角度，即得风向为东北风。答案：5.C6.D7读北半球热力环流示意图(箭头指向为空气流向)，完成下列问题。(1)A地气温比B、C两地_，气压比B、C两地_。D、E、F中，属高压区的是_。(2)用“”画出高、低空大气水平运动方向，以正确表示热力环流。(3)图中M、N两地实际风向分别为_和_。(4)热力环流是指由于_而形成的大气环流，它是大气运动的一种_形式。(5)从以上可看出，大气水平运动产生的根本原因是_，直接原因是_。解析：由于地表受热不均，导致大气的垂直运动，A地气流上升，说明气温比两侧高，气压低。同一水平面上的气压产生差异，形成了水平气压梯度力，促使大气水平运动，近地面大气由B、C吹向A，北半球向右偏转分别形成西南风和东北风。答案：(1)高低E(2)略(高空：E到D、E到F，近地面：B到A、C到A)(3)西南风东北风(4)地表冷热不均最简单(5)地表冷热不均水平气压梯度力教材活动点拨教材P48活动探究提示：活动1.画图略。(将35.0 、35.5 的点分别连接即可)活动2.上海地区此时气温的分布规律是：城区高、四周低(或由市区向郊区递减)。造成的原因是城市“热岛效应”。由于城市人口集中并不断增多，工业发达，居民生活、工业生产和交通工具每天要消耗大量的煤、石油、天然气等燃料，释放出大量的人为热，因而导致城市的气温高于郊区。活动3.东南风偏北风课时作业10热力环流和大气的水平运动一、选择题下面甲、乙两图分别表示北半球某滨海地区某日海陆上空大气运动和海陆气温变化情况。读图，回答12题。1由图乙可推知图甲出现的时间约为()A16时至次日8时B8时至16时C18时至次日6时 D6时至18时2图甲1、2、3、4四处中气压最低的是()A1处 B2处C3处 D4处解析：第1题，图甲的气流方向显示，此时，海洋气温高于陆地气温，据此在乙图中找到符合要求的时段为16时至次日8时。第2题，气压随海拔的升高而降低，同一水平面上，气流由高压区流向低压区，故3处气压最低。答案：1.A2.C读“山谷风剖面示意图”，完成34题。3下列判断正确的是()图中出现的时间是夜晚图中出现的时间是白天此时吹山风此时吹谷风A BC D4据实际调查，图中甲地的夜雨较多，其主要原因是该地区()A夜晚的气温高于白天的气温，气流呈上升运动B夜晚的气温比周围地区的气温低，气流呈下沉运动C夜晚的气温比周围地区的气温高，气流呈上升运动D夜晚的气温比周围地区高，蒸发旺盛，空气中的水汽丰富解析：第3题，本题考查热力环流形式山谷风。图中谷地等压线向高空弯曲，说明谷地为高气压，风由山谷吹向山坡，此时应是白天。第4题，本题考查热力环流的影响。该地为谷地，夜晚吹山风，山坡上的冷空气下沉，谷底暖空气被迫抬升，气流在上升过程中，易凝结降雨答案：3.D4.C读“我国某城市热岛示意图”，完成56题。5热岛效应形成了市、郊之间的热岛环流，称为城市风系，在近地面的风又称为乡村风。M地乡村风的风向是()A东南风 B东北风C西北风 D西南风6正确表示N地近地面在垂直方向上等温面与等压面配置的是()解析：第5题，在近地面，城市内部形成热低压，风由乡村吹向城市，受地转偏向力影响，M处风向右偏转形成东南风。第6题，图中N地的气温比周围高，等温面应向上凸；气压比周围低，等压面应向下凹。答案：5.A6.A读某地剖面等压线分布图，回答78题。7关于图中四点气压高低的比较，正确的是()AMNPQ BMQPNCNQMP DNMQP8关于图中四点之间的大气运动状况的叙述，正确的是()A由于N点温度较高，大气由N点向M点运动B由于N点温度较高，大气受热膨胀上升C由于Q点气压高于P点，大气由Q点向P点运动D大气由Q点运动到P点的过程中，其运动方向与等压线有一定的交角解析：第7题，由图中三条直线代表的等压面及其数值，可直接判断出四点气压高低的排序是NMQP。第8题，M、N两点位于近地面，海拔相当，由等压面可判断，N点等压面向上凸起，为高压区，气温较低，大气收缩下沉；M点等压面向下凹，为低压区，气温较高，大气受热膨胀上升，大气由N点向M点运动，A、B项错误。P、Q两点位于高空，海拔相当，Q点气压高于P点，大气由Q点向P点运动，在由Q点向P点运动的过程中，大气运动在高空没有摩擦力，风向与等压线平行，C项正确、D项错误。答案：7.D8.C如图为我国某区域城市和乡村之间的热力环流示意图，图中代表城市或乡村，甲乙丙丁代表区域中的四个居民点。读图回答910题。9图中规模最大的城市最可能是()A BC D10因受图示热力环流影响而形成东南风的居民点是()A甲 B乙C丙 D丁解析：第9题，通常情况下，城市规模越大，产生的热量越多，城市气温越高，热力环流越明显。由图可知，所在区域热力环流影响的范围最广。第10题，根据上题可知，是规模最大的城市，它与周边地区形成热力环流，风从郊区吹向城市。乙地位于城市东部，风从乙地吹向地，受地转偏向力影响向右偏，故乙地盛行东南风。答案：9.A10.B城市热岛效应是指城市市区气温明显高于外围郊区的现象，热岛强度是用市区和郊区两个代表性观测点的气温差值来表示的。如图为北京市四季热岛强度平均一天内变化示意图。读图回答1113题。11热岛效应最强的季节是()A春季 B夏季C秋季 D冬季12夏季一天中热岛效应最强的时间段是()A6时8时 B10时12时C12时16时 D0时4时与22时24时13减弱北京市热岛效应的主要措施有()增加市区绿化面积机动车限行冬季市区利用地热采暖道路铺设渗水砖A BC D解析：第11题，从图中可以看出，北京市在四个季节中，冬季热岛强度最大，故该季节热岛效应最强。第12题，从图中可以看出，北京市夏季一天中热岛强度最大的时段有两个，即0时至4时与22时至24时，这两个时段热岛效应最强。第13题，增加市区绿化面积、机动车限行都可以缓解城市热岛效应；冬季市区利用地热采暖增加了市区的人为热源，会加强城市热岛效应；道路铺设渗水砖可增大下渗量，但对缓解城市热岛效应效果不大。答案：11.D12.D13.A二、非选择题14读北半球某地海平面气压分布图，回答问题。(1)就气压状况而言，图中A是_压中心，B是_压中心。(2)若该地气压只受温度影响，则A、B、