2024-2025学年新教材高中地理第二单元从地球圈层看地表环境第1节第2课时大气的运动学案鲁教版必修第一册

PAGE12-第2课时大气的运动课程标准核心素养目标运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并说明相关现象1.绘制简洁示意图，理解大气热力环流形成过程，说明城市热岛效应，海陆热力环流等现象。(综合思维、地理实践力)2.理解大气水平运动的成因，并能在等压线图上绘制和推断风向。(综合思维、地理实践力)一、热力环流1．概念：是由于地面冷热不均而形成的空气环流，它是大气运动最基本的形式。2．形成过程(1)垂直运动(2)水平运动[特殊提示](1)气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的，而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。(2)“热低压、冷高压”仅适用于同一水平面上两地区相比较；不适用于垂直方向上。在垂直方向上，气温随海拔上升而降低，气压也随海拔上升而降低。二、大气的水平运动1．风形成的干脆缘由：水平气压梯度力。2．主要作用力及特征(1)水平气压梯度力：垂直于等压线，并指向低压。(2)摩擦力：始终与风向相反，使风速减小。(3)地转偏向力：始终与风向垂直。3．风的受力状况与风向(以北半球为例)图示受力状况风向志向风向只受F(水平气压梯度力)影响垂直于等压线指向低压高空风向受F和P(地转偏向力)共同影响与等压线平行近地面风向受F、P和f(摩擦力)共同影响与等压线斜交[特殊提示](1)读图推断等压线图上的风向时，要留意区分近地面与高空：近地面要考虑摩擦力，风向与等压线斜交；高空一般不考虑摩擦力，风向与等压线平行；随着高度的增加，风向与等压线的夹角渐渐减小。假如没有告知等压线图是表示近地面还是高空时，可借助等压线气压值的大小确定：一般等压线气压值在1000百帕左右为近地面，低于800百帕为高空。(2)风向与半球位置及气压分布有亲密关系。无论高空还是近地面，风的来向为高压一侧的方向；风向向右偏的处于北半球，向左偏的处于南半球。1．高气压值肯定高于低气压值。 ()2．气流肯定由高气压流向低气压。 ()3．摩擦力阻碍风速但不影响风向。 ()4．海面上的风力往往比陆地上大。 ()5．形成风的干脆缘由是 ()A．冷热不均 B．地转偏向力C．水平气压梯度力 D．摩擦力提示：1.×气压的凹凸是相对于同一水平高度而言的，因而高压的数值并不肯定大于低压的数值。同一水平面上，高压区的数值大于低压区；同一垂直方向上，近地面低压的数值要高于对应高空高压的数值。2．×气流不肯定由高气压区流向低气压区。同一水平面上，气流总是从高气压区流向低气压区；但在垂直方向上气流则有可能由低气压区流向高气压区。3．×摩擦力既影响风的速度也影响风向。4．√海洋表面与陆地表面的摩擦力不同，陆地表面摩擦力大，海洋表面摩擦力小，所以相同气压条件下，海洋表面上的风力往往比陆地上大。5.C[水平气压梯度力是空气运动的原动力，是形成风的干脆缘由。]热力环流孔明灯又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛孔明独创的。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的信息，其后脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。问题1(综合思维)诸葛孔明独创的如此简陋的设施是怎么升空的呢？孔明灯里蕴涵着什么样的大气原理呢？提示：孔明灯里的空气受热后膨胀上升。热力环流。问题2(地理实践力)假如你在家乡山东的除夕夜放了一个孔明灯，孔明灯升空后一般会飘向哪个方向？为什么？提示：向东南方向飘。因为山东冬季多吹西北风，故孔明灯会飘向东南方。问题3(地理实践力)我国南方有“稻草烧塔”祈求来年丰收的习俗。稻草燃烧过程中塔中心火势猛，静风条件下灰烬会落在火塔的外围。稻草燃烧过程中气流运动的缘由是什么？提示：地面冷热不均。[归纳提升]1．热力环流形成过程驾驭热力环流的形成过程，关键把握以下两点关系：(1)温压关系——甲、乙、丙三地(2)风压关系——水平方向上，风总是从高压吹向低压——①②③④处风向。2．等压面图的判读方法(1)等压面的分布规律①在垂直方向上，高度越高，气压越低(如图a)。②若地面海拔相同、冷热匀称，等压面与等高线重合且与地面平行(如图a)。③若地面冷热不均，等压面发生弯曲，等压面对上凸的地方为高压区，向下凹的地方为低压区，即“凸高为高，凹低为低”(如图b)。④近地面气压与高空气压凹凸、性质、名称恰好相反(如图b)。图a图b(2)依据等压面的凹凸向推断气压的凹凸图c①先依据“凸高为高，凹低为低”的特性，推断水平气压凹凸。如图c中PB>PA，PC>PD。②再依据“海拔越高，气压越低”的垂直改变规律推断不同高度的气压凹凸。如图c中C、D处气压小于A、B处。A、B、C、D间的气压凹凸依次是PB>PA>PC>PD。3．常见的热力环流热力环流是一种简洁的大气运动形式。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。详细分析如下：(1)海陆风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(2)山谷风白天山坡比同高度的山谷升温快，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降温快，气流下沉，气压高，冷空气沿山坡下滑，形成山风(3)城市热岛环流1．坝上草原篝火晚会是最吸引人的旅游项目，参加晚会的游客发觉，篝火越大，烟气上升越高。据此回答(1)～(2)题。(1)篝火越大，烟气上升越高的主要缘由是篝火旁边()A．风力大 B．亮度大C．气温高 D．气压高(2)下图中能够反映篝火及其周边烟气运动状况的是()ABCD(1)C(2)B[第(1)题，点燃篝火，人为制造了同一水平面的温度差异，会形成小型的热力环流，篝火越大，旁边温度越高。故C正确。第(2)题，篝火中心温度高，气流上升；周边温度低，气流下沉。近地面的空气就从气压较高的四周流向气压较低的篝火，高空空气则从气压较高的篝火上空流向气压较低的篝火周边上空，从而形成了热力环流。]大气的水平运动我家住在黄土高坡大风从坡上刮过不管是西北风还是东南风都是我的歌我的歌…——《黄土高坡》问题1(综合思维)“不管是西北风还是东南风……”形成风的根本缘由是什么？为什么？提示：形成风的根本缘由是地表受热不均。地面受热不均→空气的上升和下沉→同一水平面产生气压差异→气压梯度→水平气压梯度力→风。问题2(综合思维)风向是由什么确定的？提示：风向与空气运动过程中所受到力的作用有关。问题3(综合思维)高空风和近地面风的风向有何差异，为什么？提示：高空风向与等压线平行，受水平气压梯度力和地转偏向力的影响；近地面风向与等压线斜交，受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响。[归纳提升]1．形成风的三种力作用力方向大小对风的影响风速风向水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压eq\a\vs4\al(等压线越密,集，水平气,压梯度力越,大)eq\a\vs4\al(水平气,压梯度,力越大，,风速越,大)eq\a\vs4\al(大气水平运,动的原动力，,使风沿水平,气压梯度力,方向运动)地转偏向力与风向垂直，北半球向右，南半球向左eq\a\vs4\al(大小随纬度,增加而增,加，赤道为,零)不影响风速使风向渐渐偏离气压梯度力的方向摩擦力与风向相反大小与下垫面性质有关，下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大；反之越小使风速减小摩擦力越大，风向与等压线之间的夹角越大；反之，夹角越小2.风向和风力的推断(1)风向是指风吹来的方向。如西北风是从西北吹向东南的风，南风是从南向北吹的风。(2)风向表示方法：可用四种方法表示风向，如下图所示。(3)在气压场中画风向的方法。①画水平气压梯度力：在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压)，表示水平气压梯度力的方向。②画出实际风向：北半球向右偏，南半球向左偏。近地面偏转30°～45°，高空偏转90°。③下图所示为北半球近地面风向的画法。(4)风力大小判定：在同一幅图中，等压线密集，单位距离间的气压梯度大，风力大，等压线稀疏风力小。在不同等压线图中，相同图幅、相同等压距的地图相比，比例尺越大，表示单位距离间的气压梯度越大，风力越大；比例尺越小，表示单位距离间的气压梯度越小，风力越小。(5)风向的应用：依据风向与等压线的关系可以定南北半球、定气压凹凸、定三力、定近地面或高空。2．等压线是某一水平面上气压相同各点的连线。读南半球四地近地面等压线图(单位：百帕)，完成(1)～(2)题。甲乙丙丁(1)四幅图中，P点所在位置风力最大的是()A．图甲 B．图乙C．图丙 D．图丁(2)图乙中P地的风向为()A．东北风 B．东南风C．西南风 D．西北风(1)C(2)D[第(1)题，本题四幅图比例尺相同，则风力的大小由等压线的疏密和气压差的大小确定，由图可知，图乙、图丙等压线密集，但是图丙气压差值大，则其风力最大，故C正确。第(2)题，过P点画出水平气压梯度力的方向(垂直于等压线，并指向低压)，南半球风向左偏，偏转成西北风，故D正确。]地理实践力：热力环流在建筑中的应用穿堂风，又叫过堂风，是流淌于建筑物内部空间的风。穿堂风通常产生于建筑物间隙、高墙间隙、门窗相对的房间或相像的通道中，由于在空气流通的两侧大气温度不同，气压导致空气快速流淌，又由于建筑物等阻挡，间隙、门窗、走廊等供应流通通道使大气快速通过。风向一般为背阴处一侧至有阳光一侧，风速依据两侧温度差确定，温差越大，风速越大。小明暑假到威海某农村姥姥家度假，发觉堂屋虽没有空调，但白天因有“穿堂风”而感觉凉快。下图为房屋布局图。据此回答1～2题。1．与“穿堂风”的形成有关的地理原理最符合的是()A．热力环流形成原理 B．大气受热过程原理C．温室效应原理 D．热胀冷缩原理2．此时，“穿堂风”近地面的气流运动方向是()A．由西向东 B．由东向西C．由北向南 D．由南向北[素养立意]本题通过“穿堂风”现象，考查了热力环流在建筑设计中的应用，体现了地理学科的地理实践力。小明姥姥家南侧是水泥地，白天气温高，气压低；北侧是植被，气温低，气压高，所以近地面的气流由北向南流形成“穿堂风”。1.A2.C[第1题，因堂屋北侧的植被和南侧的水泥地热力性质不同，所以白天和夜晚受热不均，从而形成热力环流。故选A。第2题，白天，南侧的水泥地气温高，气压低；北侧的植被气温低，气压高，所以近地面的气流由北向南流。故选C。]题组1热力环流读下图，回答1～3题。1．若此图为热力环流侧视图，则下列说法正确的是()A．温度：b>c>d>aB．气压：a>c>b>dC．引起该环流形成的缘由是地面冷热不均D．热力环流是大气运动最困难的形式2．(生活中的地理)若此图是城市风环流侧视图，①处为绿地，则通过此环流对城市空气起到的作用是()A．净化、增温 B．净化、增湿C．增温、增湿 D．减温、减湿3．(生活中的地理)若该图为海滨地区海陆风模式示意图，且b表示海洋，a表示陆地，则此图所示情形①为()A．白天的海风 B．夜晚的海风C．白天的陆风 D．夜晚的陆风1.C2.B3.D[第1题，热力环流是近地面受热不均而形成的空气环流，是大气运动最简洁的形式。由图中气流的运动可推断温度：b>a>c>d，气压：a>b>c>d。第2题，若此图是城市风环流侧视图，①处为绿地，则经过①处的风为从郊区吹向城市的风，经过绿地则会对城市空气起到净化和增湿的作用。第3题，依据海陆热力性质的差异和图中的气流运动方向，可推断①为夜晚的陆风。]题组2大气的水平运动4．如下图所示，一架飞机在北半球自东向西飞行，飞机左侧是高压，可推断()A．飞机顺风飞行 B．飞机逆风飞行C．风从北侧吹来 D．风从南侧吹来B[高空空气流淌受两个力的影响，顺飞机飞行的方向其左侧为高气压，且位于北半球，可知飞机逆风而行，风从西方吹来。]如图是北半球某地近地面等压线分布示意图(单位：hPa)。读图，完成5～6题。5．①处的风向不行能为()A．东南风 B．西南风C．偏南风 D．偏西风6．关于图中①②两处的描述正确的是()A．②处的风速较大，因其水平气压梯度力较大B．②处的风速较大，因其大气运动时地面的摩擦力较大C．②处的风速较大，因其气压值较高D．①处的风速较大，因其水平气压梯度力较大5.A6.A[第5题，依据①处在等压线图中的位置，过①点作垂直于等压线的水平气压梯度力，由高压指向低压，北半球受地转偏向力的作用，向右偏，①处的风向应为西南风，故①处风向不行能为东南风，A正确。第6题，等压线越密集，水平气压梯度力越大。读图可知，②处等压线密集，水平气压梯度力大，风速较大，A正确。]教材P31～32活