高一地理（人教版）学案必修一第2章第二节第2课时大气热力环流

第2课时大气热力环流[课标要求]运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象。素养解读1.借助与热力环流相关的生活情境,引导学生理解热力环流产生的具体条件和小尺度区域特征差异,加强学生的区域认知能力。2.运用热力环流示意图,说明大气热力环流的过程,并能利用其原理理解海陆风、城市热岛效应等地理现象,提升综合思维能力。1.概念:由于地面而形成的空气环流。

2.形成过程(1)冷热不均引起垂直运动注:虚线代表地面受热均匀时的等压面,实线代表地面受热不均匀时的等压面。①A地受热,近地面空气膨胀上升,形成气压,上空形成气压。

②B、C两地冷却,空气收缩,近地面形成气压,上空形成气压。[注1]

(2)气压的水平差异促进大气水平运动近地面的空气从流向;高空的空气从流向。[注2]

[助解教材][注1]辨析:高压的数值不一定大于低压的数值高、低压是相对于同一水平面上气压状况而言的。在同一水平面上,高压的数值大于低压数值;在垂直方向上(同一地点),近地面低压的数值要高于对应高空高压的数值。[注2]辨析:气流并不一定由高压区流向低压区在同一水平面上,气流总是从高压区流向低压区,垂直方向上则不然。空气的垂直运动主要是空气受冷收缩下沉、受热膨胀上升等热力作用或动力因素引起的,并非取决于气压的高低,所以垂直方向上气流可能由低压区流向高压区。探究点(一)大气热力环流的形成[案例探究]犬鼠(土拨鼠)白天活动,善于挖掘洞穴。其洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土堆(如图),使地面上的风吹进了洞穴,形成了“穿堂风”,给犬鼠带去了习习凉风。[思考交流]1.犬鼠将其中一个洞穴(乙处)隆起土堆有什么作用?

2.判断甲、乙两个洞口,哪一个是进风口?哪一个是出风口?

[综合思维]1.热力环流的分析思路(1)确定近地面两地白天和夜晚的冷热状况(2)根据冷热状况判断垂直方向上的气流运动方向热上升、冷下沉——近地面热空气上升,冷空气下沉。(3)判断两地近地面与高空的气压状况①热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压,近地面热的地方形成低压。②近地面和高空的气压性质相反——近地面为高压,其高空为低压;近地面为低压,其高空为高压。(4)根据气压状况判断两地间风向:水平气流从高压流向低压。2.理解热力环流的形成,关键抓住以下三点关系(1)温压关系(2)风压关系:水平方向上,风从高压吹向低压。(3)等压面凹凸关系:高压处等压面上凸,低压处等压面下凹。近地面与高空等压面弯曲方向相反。[针对训练]历史上古徽州位于我国安徽省南部山区,气候湿热,徽派建筑在布局上因地制宜,构思精巧,天井贯通院落中间,四周住房相围,寓意为“四水归堂”,天井使民居通风透气,冬暖夏凉,还可以有效排泄雨水。如图为徽派建筑实体景观图。据此完成1~2题。1.下列符合夏季天井近地面大气环流形式的是()2.天井民居的布局对气候的调节作用表现在()①夏季可以有效减少太阳辐射②夜晚便于保持室内温度③冬季可以增加室内太阳辐射④白天有利于排出室内潮气A.①② B.②③C.①④ D.③④在日常生活中,我们会经常遇到一些现象,这些现象很多蕴藏着地理原理。阅读下面场景,完成3~4题。场景一:切大葱或洋葱的时候,会忍不住“泪流满面”。场景二:切洋葱的时候在旁边点燃一支蜡烛,便可极大地缓解眼部的不适。3.从热力环流的角度看,切大葱或洋葱时点燃蜡烛能缓解眼部不适的原理是()A.空气受热加大风速B.空气遇冷减小风速C.空气受热膨胀上升D.空气遇冷收缩下沉4.下列热力环流示意图能反映蜡烛附近空气环流的是()探究点(二)常见的热力环流[案例探究]上海某中学地理研究性学习小组开展了“城市风”的课题研究,图1为上海城区与郊区间近地面等压面示意图,图2为上海城区与郊区分布示意图。[思考交流]1.在图1中用实线绘制4000m高度处的等压面(不需要标气压值),并在MN之间的高空和近地面用箭头绘制出热力环流示意图。2.图1中①②③④四地气压值大小排序是。若图1代表白天海陆之间的等压面状况,则M代表,N代表(陆地或海洋)的等压面状况。

3.图2中郊区P地的风向是。若在郊区P地建设大气污染较重的工厂,是否合理?说明原因。

[综合思维]热力环流是常见的自然现象。海陆热力性质的差异,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.海陆风内容图示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2.山谷风内容图示白天山坡上的空气增温较谷底快,气流上升,气压低,暖空气沿山坡上升,形成谷风夜晚山坡上的空气降温较谷底快,气流下沉,气压高,冷空气沿山坡下沉,形成山风3.城市热岛环流内容图示市区受人为热源多等因素影响,气温高、气流膨胀上升,近地面形成低压;郊区气温低,气流冷却下沉,近地面形成高压[针对训练]下图为热力环流示意图。据此完成1~2题。1.图示()A.时间为白天 B.山谷气温较高C.山谷易降水 D.山坡气压较高2.下列现象的产生与热力环流有密切关系的是()A.极光 B.太阳风 C.夜雨 D.流星雨湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。如图为洞庭湖某时刻测得的湖陆风垂直结构示意图。读图,完成3~4题。3.据图文材料可知,此时()A.①处为白天的陆风B.②处盛行上升气流C.④处更易形成降水D.③处风力小于①处4.在夏季,此时最可能为当地()A.0时 B.5时C.15时 D.20时图表判读——等压面图的判读1.等压面的含义:等压面是指在垂直方向上把气压值相同的各点连接而成的面。等压面能反映在垂直方向上,气压随高度增加而降低;在水平方向上,因地面冷热不均而导致同一水平面上出现的气压差异。2.等压面的判读技巧(1)水平气压分布的判断地面冷热不均,导致同一水平面上出现气压差异,使等压面发生弯曲,同一水平面上,等压面上凸处气压高,下凹处气压低,可用“凸高凹低”进行记忆(如图3)。例如,图1中PB>PA,PC>PD。(2)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增加气压降低。例如,图2中P甲>P丁,P乙>P丙。同一垂直方向上,近地面和高空的气压类型相反,若近地面为高压,则高空为低压。(3)热力环流方向的判断同一水平面上气压差异确定后,可以判断水平气流运动方向。例如,图2中气流由甲地流向乙地,丙地流向丁地,再根据气流连续运动的特点确定环流方向。最终气流运动方向为甲→乙→丙→丁→甲。(4)下垫面性质的判断判断陆地与海洋(湖泊)在近地面,夏季,等压面下凹处为陆地、上凸处为海洋(湖泊);冬季,等压面下凹处为海洋(湖泊)、上凸处为陆地判断裸地与绿地裸地同陆地、绿地同海洋(湖泊)判断城区与郊区在近地面,等压面下凹处为城区、上凸处为郊区(5)近地面天气状况和气温日较差的判断在近地面,等压面下凹处,多阴雨天气,气温日较差较小;等压面上凸处,多晴朗天气,气温日较差较大。[针对训练]下图为南半球某地热力环流模式图。据此完成1~2题。1.图中甲、乙、丙、丁四地()A.丁地气温高于甲地 B.丙地气温高于丁地C.乙地气压高于甲地 D.乙地气压高于丙地2.图中关于甲地和丁地近地面与高空的等压线形态正确的是()A.① B.② C.③ D.④3.读北半球某地的气压分布图,完成下列要求。(1)甲、乙、丙、丁四地气压的大小关系是;在图中用箭头标出环流模式。

(2)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。

(3)假若图示环流为城市热岛环流,则表示郊区的是地。

(4)在图中画出高空的等压面弯曲状况。一、有用地理——因地制宜的特色民居[材料]穿堂风也叫过堂风,是气象学中空气流通的现象,是流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区民居设计都充分考虑穿堂风。[问题设计]1.请分析图示中石质地面在增强穿堂风中的主要作用。2.现代民居建筑若想利用穿堂风,以下设计合理的是()A.利用厨房、卫生间做进风口B.房屋的朝向为东西向C.减小东西向墙面的长度D.在前后居室间墙上设计窗或门洞3.为什么与空调冷风相比大多数人更喜欢穿堂风呢?二、科学思维——用地理原理巧破案[材料]某夏日的夜晚,H城海边度假村发生了一起谋杀案,警局锁定了两个嫌疑人甲和乙,但无法判断,于是把他们带到了侦探C那里分别问话。侦探C让他们说说案发时在干什么?甲说:“那天我整晚失眠坐在海边,面朝大海听着海浪拍打岩石的声音,感觉阵阵凉风从背后袭来,有一种不祥的预感,坐了一会儿就回屋了,听了一夜的音乐。”乙说:“那天我心情不错,和朋友们一起面朝大海彻夜长谈,享受着海风拂面的舒感,很是惬意。”听完他们的叙述,侦探C说“我已经知道谁说谎了,说谎的就是凶手!”[问题设计]4.你认为谁是凶手,请在下面画出示意图并说明你的判断依据。课下请完成课时跟踪检测(七)第2课时大气热力环流落实必备知识1．冷热不均2.(1)①低高②下沉高低(2)B、CAA′B′、C′强化关键能力探究点(一)[案例探究]1．提示：水平气流经过土堆时，被抬升，形成上升气流，乙处气压较低。2．提示：甲洞口没有气流抬升，气压较高。乙处气压较低。地面的风从甲洞口进入洞穴，从乙洞口出来，从而在洞穴里形成“穿堂风。”[针对训练]1．2.C2.C解析：第1题，结合材料可知，天井可以通风透气，白天民居内与室外相比，气温偏低，气压偏高，在气压差作用下，气流在近地面由民居内流向室外，把民居内的热量和湿气排向室外，晚上气流流向相反，由室外流进民居内，带来外部冷空气，起到通风透气的作用。因此，白天天井近地面气温低，气压高，气流向外流出，晚上天井近地面气温高，气压低，外部气流流进室内。综上所述，A正确，B、C、D错误。第2题，徽派民居四周住房相围，夏季可以减少太阳辐射进入室内，降低气温，故①正确；结合上题，在温差作用下，白天气流向外流出，利于排出室内潮气，故④正确；四周住房相围，仅留天井，不利于光照进入室内，故③错误；夜晚室内气温高，外界气温低，气流由室外流进室内，主要目的为通风、降温，故②错误。综上所述，C正确，A、B、D错误。3．C4.A解析：第3题，从热力环流的角度看，点燃蜡烛后，蜡烛加热，蜡烛处气流受热膨胀上升，切大葱或洋葱处气流下沉，可以减少切葱产生的气体的上升，从而能缓解眼部不适感，C项正确。第4题，点燃蜡烛后，蜡烛处气流受热膨胀上升，蜡烛处台面形成低压，高空形成高压，两侧空气温度低，空气遇冷下沉，形成高压，底层气流由两侧流向蜡烛，高空气流由蜡烛上空流向两侧，A项正确。探究点(二)[案例探究]1．提示：绘图如图所示：2．提示：④＞③＝②＞①陆地海洋3．提示：西北风不合理。原因：工厂排出的大气污染物会经近地面风从郊区流向城区，加剧城市污染。[针对训练]1．A2.C解析：第1题，图中显示谷底为下沉气流，反映此时为白天，山坡升温快，为热源，气压低，气流上升，山谷气温较低，为冷源，盛行下沉气流，不易降水。据此分析选A。第2题，夜雨是因为夜晚山谷气温较高，为热源，气流上升，容易形成降水，该现象是热力环流原理的应用之一。而极光、太阳风多与太阳活动有关，流星雨是一种天文现象，均与热力环流无关，据此分析选C。3．B4.C解析：第3题，据图文材料可知，此时风由湖泊吹向陆地，①处为白天的湖风，A错误；②处白天升温快，气流上升，盛行上升气流，B正确；④处气流下沉，不易形成降水，C错误；③处为6级北风，风力大于①处4级南风，D错误。第4题，在夏季，白天陆地升温快，陆地形成低气压，湖泊升温慢，形成高气压，风由湖泊吹向陆地，故此时最可能为当地15时，C正确。图表判读1．D2.B解析：第1题，根据图中甲、乙两地近地面大气的垂直运动方向信息，可知甲地此时气温较高，丁地气温较低，A错误；通常情况下，气温随着高度的升高而降低，则丙地气温低于丁地，B错误；结合气压分布特征可知，随着高度升高，气压逐渐降低，可知乙地气压低于甲地，C错误；图中此时乙地受甲地气流上升不断堆积，而丙地空气不断收缩下沉流向丁地，对比可知乙地气压高于丙地，D正确。第2题，根据图示信息可知，甲地近地面由于空气向外膨胀扩散，其气压变低，原本处于相同气压水平线上的区域向下移动，则等压线在甲地近地面应向下弯曲；而甲地近地面空气在膨胀上升的过程中，使得高空处空气不断堆积，气压升高，则等压线应向上弯曲，B正确；丁地近地面由于空气下沉不断堆积，气压升高，其等压线应向上弯曲；高空处由于空气下沉，气压降低，等压线应向下弯曲。因此，A、C、D错误。3．解析：该题以北半球某地的气压分布图为背景，综合考查热力环流的形成原理。解答本题可按如下思路进行：eq\x(\a\al(近地面,等压面的,弯曲状况))eq\o(→,\s\up7(凸高),\s\do