第三节 大气环境 第二课时

教学重点 1 热力环流的形成原理2 大气水平运动 风形成的原理教学难点 1 等压面与等压线的区分2 大气运动的受力分析 第二课时大气的运动 第三节大气环境 三 热力环流 1 大气运动的意义 大气中 和 的输送 以及各种 都是通过大气运动实现的 热量 水汽 天气变化 2 大气运动的能量来源于 太阳辐射 3 引起大气运动的根本原因 太阳辐射能的 造成高低纬度间的 纬度分布不均 温度差异 4 热力环流 由于地面 而形成的空气环流 称为热力环流 它是大气运动 的形式 冷热不均 最简单 问题 全球太阳辐射的分布规律是 由低纬向南北两极递减 A B C 若地面各处气温一样 理想状态下 你能说出从地面到高空气压分布状况吗 海拔越高气压越低 特点 等压面 线 与地面平行 低空气压高于高空气压 1000 Pa 600 Pa 图A 地面 地面 气压降低 气压升高 上升 溢出 气压降低 空气运动 下沉 流入 气压升高 受热 气压依次递减 冷热不均引起空气的垂直运动 BAC 受热 气压依次递减 大气运动最简单形式 高气压 低气压是针对同一高度的气压分布而言 同一地点 近地面气压与上空气压相比 近地面气压较大 受热 高气压 高气压 高气压 低气压 低气压 低气压 此时 等压线是否仍水平 发生了怎样的变化 地区间冷热差异 太阳辐射 空气的垂直运动 同一水平面的气压差异 大气的水平运动 风 热力环流 根本原因 小结 大气运动的最简单形式 过程大家说 1 2 3 4 5四点中气压值相等的是 海拔高度相等的是 3 5两点 点气压高 点气压低 A B两点 点气流上升 点气流下沉 用 画出图中A B 3 5四点热力环流 A B两点 点受热 点冷却 地面 等高面 等压面 1 2 4 2 3 4 5 5 3 A B B A 1 海拔越高 气压就越低 气压的主要影响因素 2 同一水平面 高压大于低压 3 近地面热的地方气压低 冷的地方气压高4 同一地点近地面和高空的高低压是刚好相反的 近地面的气压比高空的要大 规律 等压线变化规律 等压线向地面凸 为低压 凸高为低 等压线向高空凸 为高压 凸低为高 伦敦烟雾事件 1952年伦敦烟雾事件是1952年12月5日 9日发生在伦敦的一次严重大气污染事件 这次事件造成多达12000人因为空气污染而丧生 并推动了英国环境保护立法的进程 气流上升 市区 郊区 郊区 热 城市风 应用 1 热岛效应 热岛环流 白天吹谷风 晚上吹山风 近地面 增温快 热源 增温快 热源 增温慢 冷源 降温快 冷源 降温快 冷源 降温慢 热源 3 海陆风 白天陆地升温快 相对为热源 海洋升温慢 相对为冷源 海风 3 海陆风 夜晚陆地降温快 冷源 海洋降温慢 热源 陆风 例题 1 城市区域与郊区相比 易出现的环境问题是A 逆温现象B 水土流失C 热岛效应D 臭氧洞 2 为避免该问题对城市大气环境带来的污染 应该A 将卫星城布局在城市热力环流范围之外B 将工业区布局在最小风频的下风向地带C 控制城市发展 缩小城市规模D 减少城市高层建筑物 增加城市空间 C A 解析 城区人为因素影响大 植被覆盖少 人为废热排放多 易产生 热岛效应 所形成的城郊热力环流会将其范围内郊区的大气污染物带入城区 造成城区的再次污染 为避免这一问题 可行而正确的做法是将卫星城或工业区布局在城郊热力环流范围之外 方向 垂直于等压线 由高压指向低压 四 大气的水平运动 风 1 水平气压梯度 同一水平面上 单位距离间的气压差 2 水平气压梯度力 由水平气压梯度产生的促使大气由髙气压流向低气压的力 水平气压梯度力是形成风的直接原因 地转偏向力方向 垂直风向 风向平行等压线 风向与等压线斜交 风向 地转偏向力 水平气压梯度力 总结 在高空自由大气中 摩擦力可以忽略不计 起作用的主要是气压梯度力和地转偏向力 当这两种力平衡时 就形成地转风 高空风近似于地转风 它的方向与等压线平行 背风而立 在北半球是高压在右 低压在左 在南半球是高压在左 低压在右 即风压定律 在近地面气层中 必须考虑摩擦力对空气运动的作用 摩擦力降低了风速 削弱了地转偏向力的作用 使风向与等压线出现一定交角 水平气压梯度力 地转偏向力 垂直于等压线 高压指向低压 使北半球风向右偏 南半球风向左偏 地面摩擦力 大气作水平运动所受作用力 高空 二力平衡 风向平行于等压线 近地面 三种力共同作用下 风向斜穿等压线 与空气的运动方向相反 空气产生水平运动的原动力 水平气压梯度力 大小 方向 与气压梯度成正比 垂直等压线 由高压指向低压 右图为 北半球某气压场受力平衡时的风向图 图中气压单位为百帕 其中代表水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力和风向的字母依次是A a b c dB a b d cC b a d cD c b a d B 练一练 读图2 3 9 完成下列题目 1 图中V箭表示A处的风向 此图是半球气压分布图 2 F1是力 方向是 3 F2是力 方向与风向的关系是 4 F3是力 方向与风向V的关系 影响风速的是影响风力的是 南 摩擦 相反 F2 F1 地转偏向 与风向垂直 左偏 F3 水平气压梯度 垂直于等压线 高压指向低压 下图为南半球等压线分布示意图 图1 风向正确的是 A 1 3 4 2 受热 冷却 海陆风 城市热岛 作业布置 1 完成面对面P55 59页2 填充地图册P18和P19页画图 城市风 山谷风 海陆风的示意图 可参考填充图册 课前预习 1 三圈环流的形成2 全球分气压带和风带的形成与分布3 季节移动的规律 总结 地面冷热不均 大气垂直运动 大气水平运动 水平运动 风 风向 假如地球不自转 地球自转 热力环流 大气运动 高空 低空 三种力作用 二种力作用 一种力作用 风向 风向 风向 不计摩擦 考虑摩擦 与风向相反 摩擦力既影响风速 又影响风向 不改变风速大小 只改变风向 与风向垂直 北半球在风向右侧90度 南半球在风向左侧90度 2 水平气压梯度力 促使大气由高气压区流向低气压区的力 与气压梯度成正比 垂直等压线 由高压指向低压 二 大气的水平运动 风 水平气压梯度力 2 地转偏向力对风的影响 高 低 气压梯度力 地转偏向力 风向 北半球 地转偏向力 3 摩擦力对近地面风的影响 气压梯度力 风向 摩擦力 地转偏向力 风向 斜穿等压线 低空风 能量源泉 根本原因 产生 直接原因 原动力 水平气压梯度力 是形成风的直接原因 高压 低压 结论 风向垂直于等压线 与水平气压梯度力一致 气压梯度力 与地转偏向力 共同作用下形成的风 北半球高空 1008 1010 1006 1004 1002 1000 hpa 水平气压梯度力 水平地转偏向力 风向 地转偏向力 特征 垂直于风向 影响 改变方向 不影响风速 结论 风向与等压线平行 高空情况 1008 1010 1006 1004 1002 1000 hpa 气压梯度力 地转偏向力 与地面摩擦力 共同作用下开成的风 北半球 风向 水平地转偏向力 水平气压梯度力 摩擦力 结论 风向与等压线有一交角 近地面风向 摩擦力 特征 与风向方向相反 影响 改变风的方向和大小 归纳 一力 二力 三力作用下的风向 二力作用下的风向 平行于等压线 三力作用下的风向 与等压线呈一夹角 高空 近地面 一力作用下的风向 垂直于等压线 不存在 如何在等压线图上画风向 一画水平气压梯度力 垂直于等压线 二画风向向右 左 偏转30 至45 即为 画风向向右 左 偏转90 即为高空风向 由高压指向低