大气受热过程和大气运动-大气运动+高一上学期+地理+人教版+必修一

第二章地球上的大气第二节课时2大气运动课时2大气运动课标要求学习目标

1.绘制并运用热力环流示意图，描述大气热力环流的形成过程，并解释相关地理现象。

2.运用示意图，说明大气水平运动的规律，并能在等压线图上判断风向及风力大小。

运用图表等资料，说明热力环流原理，并解释相关现象。新课导入

一个月黑风高的夜晚，海边的度假小屋发生一起谋杀案。警察根据线索很快抓住两个嫌疑犯甲和乙。警察问他们案发当晚两个人在哪里：甲说:“当晚我在海边漫步，海风迎面吹来，让我觉得心旷神怡，整个晚上我都在吹海风。”乙却说:“我站在沙滩上望着大海想心事，感觉凉风从后背袭来，阴风阵阵，确实让人害怕。”两个嫌疑人口中的矛盾点是？谁可能是真正的凶手？大气运动有哪几种形式？【问题】大气运动的形式大气运动有垂直运动和水平运动之分。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉，大气的水平运动即是风。垂直运动（热胀冷缩）水平运动（气压差）空气受热膨胀上升空气遇冷收缩下沉基本概念

1.气压：

单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力P=ρgh大气上界地面APB＞PA垂直方向：同一地点，海拔越高，气压越低(近地面气压必大于高空)B一、热力环流形成的过程高压低压基本概念

②水平方向：同一高度，空气密度越大，气压值越大，称为高压；空气密度越小，气压值越小，称为低压；同一水平面存在气压差，空气由高压向低压运动。2.高压、低压一、热力环流形成的过程3、等压面空间上气压值_____的各点所组成的面，等压面的气压值随海拔升高而_______地面海拔气压高低低高等压面1015101010051000相等降低若地面是均匀的，且受热均匀时，则：同一海拔高度空气密度_____，气压_____，等压面与等高面

。相等相等平行高压低压基本概念

实际地面是不均匀的，地表受热不均匀时，则：同一海拔高度空气密度

，等压面发生弯曲，凸高为___（等压面凸向高处为高压），凸低为

_____

（等压面凸向低处为低压）。

不相等高低等压线：某一海拔高度的等压面与空中若干不同等压面相切割在等高面上形成的许多交线。概念：由于地面冷热不均而引起的空气环流，称为大气热力环流，它是大气运动最简单的形式。一、热力环流形成的过程纬度差异，纬度越低气温越高同一纬度，下垫面差异（地形，比热容，建筑物密度等）A热地面C高压D低压低压高压B冷一、热力环流形成的过程地表冷热不均地面出现冷热差异

热空气膨胀上升

冷空气收缩下沉同一水平面出现高低气压差异水平面上，气流从高压流向低压，产生大气的水平运动C处空气聚积,空气密度增大，形成高气压。D处空气收缩下沉，空气密度减小，形成低气压。A地接受热量多，近地面空气膨胀上升，空气上升后，使近地面空气密度减小，形成低气压。B接受热量少，空气收缩下沉，使近地面空气密度增大,形成高气压。ABCA’B’C’1000hpa750hpa1000hpa400hpa400hpa650hpaABCA’B’C’900hpa900hpa900hpa500hpa500hpa500hpa500hpa500hpa500hpa900hpa900hpa900hpa理想状态下（等压面与等高面平行）热力环流形成后的等压面高空近地面高空近地面等压面的变化与判读冷热冷一、热力环流形成的过程500hPa1000hPaABC冷冷热低压高压高压低压低压高压480hPa480hPa520hPa980hPa1020hPa1020hPa规律总结：近地面热低压，冷高压；同一水平面上，高压上凸，低压下凹；高空和近地面气压正好相反；上升气流多带来阴雨天气；下沉气流多带来晴朗天气。热力环流的天气特征气流上升，水汽遇冷凝结，容易形成降水气流下沉，水汽遇热蒸发，往往天气晴朗一、热力环流形成的过程典型练习读图完成下列问题（1）将①②③④⑤气压从高到低排序（2）比较A、B两地温度高低、气压高低（3）比较A、B两地的降水概率（4）画出热力环流（5）画出A、B上方的等压面AB热力环流的常见形式城市风海陆风山谷风探究任务一白天，陆地增温快，海洋增温慢；夜晚，陆地降温快，海洋降温慢。海陆风就是海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流。根据大气热力环流的原理，完成下列任务。1.

在图2.13a上，按如下步骤完成白天海陆间的大气热力环流模式图。（1）标出海洋和陆地温度的高低。（2）根据海陆温度的高低，画出海洋与海洋上空、陆地与陆地上空气流垂直运动的方向。（3）根据气流垂直运动的方向，标出海洋、陆地表面气压的高低，再标出海洋、陆地上空气压的高低。（4）画出陆地和海洋之间的大气水平运动的方向，完成热力环流模式图。2.

在图2.13b上，按1的步骤完成夜晚海陆间的大气热力环流模式图。3.

分析夏季大气热力环流对滨海地区气温的调节作用。绘制海陆风示意图学习探究：根据热力环流的相关知识，分析绘制海洋和陆地之间的热力环流示意图。陆地海洋白天海洋升温慢白天陆地升温快受热膨胀上升高气压低气压空气收缩下沉低气压高气压海风海风——带来湿润气流绘制海陆风示意图学习探究：根据热力环流的相关知识，分析绘制海洋和陆地之间的热力环流示意图。陆地海洋夜晚海洋降温慢夜晚陆地降温快受热膨胀上升空气收缩下沉高气压低气压低气压高气压陆风——较为干燥分析海陆风对海滨地区的气温有什么调节作用？

白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对滨海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，对滨海地区能够起到增温的作用。

海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小。绘制海陆风示意图内地之风，早西

一般情况下，上午约9-10时，陆风转为海风；这里的“早”应该是早晨9点之前，还是以陆风为主高压低压高压台地早东风

白天的海风和夜晚的陆风之间并非是突然转换的，而是存在过渡性，且受到背景风的影响。不能简单地认为，海边白天一定吹海风，夜晚一定吹陆风。海陆风1、地面受热不均，会引起近地面和高空等压面的变化。下列所示等压面分布图中，正确的是（

）2、读某沿海地区某时刻等压面分布示意图，探究以下问题。(1)该时刻近地面海洋与陆地，哪个气压高？_________。近地面风向是什么？(海风或陆风)_______。(2)该时刻是白天还是夜间？_______B海洋海风白天近地面风由郊区吹往城市ABC（2）卫星城或对空气有污染的工厂应建设在

A、B、C中的

地。（1）要改善城市空气质量，最好在

地进行植树造林。CB在下沉气流从近地面流向市区的过程中滞留消除污染。避免大气污染物从近地面流向市区。??A：市区B：市区与郊区之间C：在城市热岛效应之外（在下沉距离之外）城市风的应用高压低压低压低压高压高压缓解城市热岛效应的措施城市热岛：在静风或微风时，城市中心区气温一般比周围的郊区高人类活动密集，生产、生活释放热量多；建筑高大密集，通风性差，不易散热；下垫面硬化多，绿化少，吸热快。减少热源增加散/吸热增加城市绿地、湿地面积；合理规划，降低城市人口密度、建筑物密度；调整产业结构；建设城市通风廊道；发展生态屋面；建设海绵城市等。提倡绿色出行；提高能源利用率、使用清洁能源等。热量传递：太阳辐射→地表热量→地下热量人为热源风白天吹谷风山谷风关键：是山坡与山谷上同海拔高度大气比较白天，山坡与山谷同高度大气相比，升温快，气压低，山坡上形成上升气流，谷地气流沿山坡爬升补充，形成谷风。白天山坡升温快原因：更易受到较多的太阳辐射；

夜晚吹山风山谷风晚上，山坡与山谷同高度大气相比，降温快，气压高，气流沿山坡下滑，形成山风。夜晚山谷降温慢原因：地形闭塞，热量不易散失。

唐代诗人李商隐《夜雨寄北》一诗中写道：“君问归期未有期，巴山夜雨涨秋池。”“巴山夜雨”其实是泛指多夜雨的我国西南山地（包括四川盆地地区）。这些地方的夜雨量一般都占全年降水量的60%以上。思考：为什么巴山地区多夜雨？

四川盆地水汽充足；夜晚盆地中盛行上升气流，气流上升过程中降温，水汽凝结形成降水。山谷地区如果有工业生产排放大量大气污染物的情况下，污染现象往往持续时间更长，更严重，这是为什么？山坡山坡山谷谷风谷风山坡山坡山谷山风山风夜晚冷空气沿山坡下沉，堆积在谷地，形成逆温，大气较稳定，不利于污染物扩散；且谷地地形封闭，污染物更加不易扩散。探究任务三山谷风的应用思考大气的水平运动——风HorizontalMotionoftheAtmosphere——Wind【情景材料】

2024年，我国风电发电量为9916亿千瓦时，占全部发电量的9.8%。其中，内蒙古风电发电量居全国首位。内蒙古风力发电量大，主要自然原因是什么？【问题】①内蒙古临近西伯利亚冷高压中心，靠近冬季风的源地，多大风；②地形起伏小，植被低矮，对风的摩擦阻力小。③春秋季高低气压差明显增强风力。大气水平运动大气垂直运动同一水平面产生气压差异热力环流地面冷热不均风水平气压梯度力冷热不均直接原因根本原因大气的水平运动——风不同受力情况对风的影响影响风的力力的指向力的影响因素对风的影响风速风向合作探究

1010hpa960hpa910hpa860hpa90°1010百帕960百帕910百帕860百帕②方向：垂直于等压线，由高压指向低压水平气压梯度力1a.气压梯度：同一水平面上，单位距离间的气压差。

b.水平气压梯度力：促使气流由高压区流向低压区的力，是形成风的原动力（直接原因）。低压高压热冷促使气流由高压区流向低压区的力称为水平气压梯度力一、与风相关的三个作用力图中相邻两条等压线之间的气压梯度是

hpa50在等压线图中，如何确定水平气压梯度力的方向？①概念一、与风相关的三个作用力1010hpa1000hpa1005hpaDC距离相等，看单位距离间的气压差；气压差越大，水平气压梯度力越大。单位距离间气压差相等，看等压线的疏密；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。比较图中A点和B点水平气压梯度力的大小为D＞C水平气压梯度力（大小比较）1③大小A＞B比较图中C点和D点水平气压梯度力的大小为结论：概念：促使气流由高压区流向低压区的力，称为水平气压梯度力。与等压线垂直，由高压指向低压；等压线越密集，梯度力越大。方向：判断甲、乙两地的气压梯度大小和方向。跟踪训练水平气压梯度力1地转偏向力2一、与风相关的三个作用力图中的台风位于哪个半球的哪个海域？气流如何旋转？为什么?方向：与风向垂直影响：沿物体运动方向，南半球左偏，北半球右偏，赤道不偏，只改变风向，不改变风速。大小：纬度越高，地转偏向力越大风的受力

地转偏向力2一、与风相关的三个作用力N0°地转偏向力初始运动方向偏转方向南半球左偏北半球右偏赤道不偏材料1:离岸10千米的海上的风速比陆上高20%左右，同时海上很少有静风期，风力机的发电时间更长，如果陆上风机的年发电利用小时数是2000小时,那海上风机就能达到3000多小时，因而同等发电容量下海上风机的年发电量比陆上高70%。问题:1.为什么海上风速比陆上高？2.相比于陆上发电，海上风机的优势是什么?1.海上没有山丘的建筑物的阻挡，风力明显大于陆地；2.海上很少有静风期；3.除水平气压梯度力、地转偏向力外，近地面风还受到什么力的影响?一、与风相关的三个作用力摩擦力3方向：与风向相反影响：既改变风向，又改变（减小）风速大小：下垫面粗糙起伏大，摩擦力大，风速小理想状态风A高空的风B近地面风C① 水平气压梯度力① 水平气压梯度力② 地转偏向力① 水平气压梯度力② 地转偏向力③ 摩擦力二、不同状态的风101010081006100410021000北半球图例水平气压梯度力风向hPa（同一水平面）①理想状态下的风水平气压梯度力形成条件：垂直于等压线，由高压指向低压风向：风速：同一幅图中，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速越大。新课讲解二、不同状态的风风与等压线垂直不受其他外力作用，风向与水平气压梯度力方向一致，垂直于等压线，由高压指向低压。风向规律：500498496494492490北半球图例水平气压梯度力风向地转偏向力hPa（同一水平面）②高空风风向：形成条件：水平气压梯度力地转偏向力风向规律：新课讲解二、不同状态的风风与等压线平行

风一旦形成，马上就会受到地转偏向力的作用，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向。在北半球，风向向右偏转；在南半球，风向向左偏转。在不受摩擦力作用的情况下，风向最终与等压线平行。北半球梯度力顺时针90°方向南半球梯度力逆时针90°方向与等压线平行③近地面风（考虑摩擦力）101010081006100410021000北半球图例水平气压梯度力风向地转偏向力摩擦力hPa（同一水平面）风向：形成条件：水平气压梯度力地转偏向力摩擦力风向规律：二、不同状态的风与等压线成一夹角（斜交）与等压线斜交

在近地面，风还会受到摩擦力的作用。摩擦力对风有阻碍作用，可以减小风速。在近地面，风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下，风向与等压线斜交。北半球梯度力顺时针小于45°方向南半球梯度力逆时针小于45°方向总结：不同受力情况对风向的影响作用力方向力的影响因素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大小随纬度增大而增加，赤道为零不影响风速大小北半球使风右偏，南半球使风左偏摩擦力始终与风向相反大小与下垫面性质有关，下垫面越粗糙，摩擦力越大，反之越小使风速减小与其他两力共同作用，使风向斜穿等压线风向的判定方法（一）高压A低压B水平气压梯度力风向过某点的切线画出A点与B点的风向（北半球）★第一步：过点画切线，画出与等压线垂直的水平气压梯度力（高压指向低压，垂直于切线）★第二步：

确定南北半球★第三步:画风向（相对于水平气压梯度力发生偏转：北右南左

30°~45°）画出A点与B点的风向（南半球）“左右手法则”确定风向北半球用右手，南半球用左手，四指指向水平气压梯度力的方向，拇指方向是风向。伸出右(左)手，手心向上，让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是气流偏转方向，即风向。风向的判定方法（二）F梯F风F梯F风在图上画出甲、乙两地的风向西北风偏东风跟踪训练风力的影响因素影响因素具体影响水平气压梯度力①温差大,水平气压梯度力大,风力强;②等压线密集,水平气压梯度力大,风力大;等压线稀疏,水平气压梯度力小,风力小距高压远近距亚洲高压(冬季风源地)近,风力大摩擦力平原、高原地面平坦开阔,阻挡作用弱,风力大；海面摩擦力小,风力大植被多少冬季植被少,阻力小,风力大地形因素山谷口,狭管效应,风力大;地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致,风力大拓展等压面的判读高低压中心的判读：高压中心；低压中心；高压脊；低压槽。低压中心低压中心高压中心高压中心高压脊高压脊低压槽低压槽知识拓展知识拓展等压面的判读

判断季节

夏季(北半球7月、南半球1月)陆地温度高：大陆内部一般为低压。

冬季(北半球1月、南半球7月)陆地温度低：大陆内部一般为高压。

气温高，气压