热力环流与风-基于人教版必修一的系统复习讲义（高中2026届）

热力环流与风——基于人教版必修一的系统复习讲义（高中2026届）

一、教材地位与课程标准深度解读【基础】本章节“热力环流与大气的水平运动—风”选自人教版高中地理必修第一册第二章《地球上的大气》，是大气运动教学体系的基础性内容，在整个自然地理知识脉络中处于枢纽位置。本节内容在本章中处于中间位置，在结构中有着承上启下的功能性地位，既承接上节课中大气受热过程的学习，又为下节课对大气的水平运动的进一步诠释做好铺垫-。大气受热过程解释了地面是大气主要的直接热源，而“热”的差异正是引起大气运动的根本原因，热力环流则是大气运动最简单的形式，为后续学习气压带和风带、全球性大气环流、气候的形成与分布、天气系统等核心知识搭建了坚实的能力与思维框架-。【重要】《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》对于本部分内容的明确要求全部被继承在了最新的2026学术体系之中：第一，运用示意图等，说明大气热力环流原理，并解释相关现象；第二，运用示意图，说明气压带、风带的分布，并分析气压带、风带对气候形成的作用以及气候对自然地理景观形成的影响-。在复习体系下，我们进一步凝练了三个层面的核心素养目标。【核心素养】在综合思维层面，要求学生能够运用大气受热原理、热力环流原理和大气水平运动的力学原理，综合分析解释有关温差大小、海陆风、山谷风、风向和风力大小等实际问题-。在区域认知层面，要求学生能够结合实际图文材料，认识不同地区下垫面性质引起的热力差异和大气运动差异-。在地理实践力层面，要求学生能够运用实验、观察等手段学习大气的相关知识，通过探究生活实例学会绘制热力环流示意图，培养科学探究意识和动手能力-。【基础】此外，在高一阶段乃至备考复习阶段，我们还要树立人地协调观：理解城市热岛环流对人类活动的影响，认识城市规划对改善人居环境的意义；分析山谷风对山区农业生产布局的影响，树立尊重自然、顺应自然规律的人地和谐思想-。二、气温气压关系与等压面知识储备【基础】【易错点】掌握热力环流与风向的前提是厘清气温与气压的关系、气压与高度的分布规律。若不从基础入手，后期在判读等压线图和热力环流原理模拟题时极易出现混乱。第一，关于气温与气压的关系。在热力作用下，近地面大气受热膨胀上升，空气密度减小，气压降低；近地面大气冷却收缩下沉，空气密度增大，气压升高。简单记忆即为热低压、冷高压。第二，关于气压与高度的关系。垂直方向上，随着海拔的升高，空气密度减小，气压降低。在同一地点，地面气压总是高于高空的气压。第三，关于等压面的知识。等压面是空间气压值相等的各点所组成的面。等压面的弯曲与地面热力差异直接相关。近地面受热处，空气上升导致高空气压升高、近地面气压降低，因此高空的等压面向上凸出，近地面的等压面向下凹陷；冷却处情况恰恰相反。【重要】【思维方法】深刻理解气压、等压面与热力环流的关系：高压区的等压面向上凸，低压区的等压面向下凹。这个规律对于判读等压面图及气压值排序、绘制热力环流图至关重要。当学生看到高空等压面向上凸起即可以判定对应下方近地面为热空气上升区，反之亦然。三、热力环流的成因与形成过程解析（一）根本成因【高频考点】【基础】热力环流是由于地面冷热不均而引起的空气环流，是大气运动最简单的形式。地球表面不同区域接收到太阳辐射的数量不同，导致地面冷热不均。这种冷热差异导致空气产生垂直运动，进而引起同一水平面上产生气压差异，空气在水平气压梯度力的驱动下发生水平运动，最终形成热力环流-。同时需要注意，教材隐含的底层逻辑表明：由于地面的受热不均引起大气垂直运动，由于垂直运动引起水平面上产生气压差异，然后才有水平运动，这个过程的先后顺序不能颠倒-。（二）形成过程的四步逻辑链【重要】第一步：地面冷热不均。这是整个热力环流的根本动力来源。受热多的地区，空气体积膨胀，密度减小，做上升运动；受热少的地区，空气体积收缩，密度增大，做下沉运动。第二步：空气的垂直运动。在热空气上升的区域，近地面空气密度减小，形成低压区，而高空空气聚集，密度增加，形成高压区；在冷空气下沉的区域，近地面空气密度增大，形成高压区，而高空空气逸散，密度降低，形成低压区。第三步：同一水平面上产生气压差异。经过垂直运动后，近地面形成热低压、冷高压的分布格局，高空恰恰与近地面相反。第四步：空气的水平运动。在水平气压梯度力的驱动下，近地面空气由冷高压区向热低压区水平流动，高空空气由热高压区向冷低压区水平流动。这样就形成了一个完整的空气环流圈。（三）热力环流示意图的绘制规范【高频考点】【核心素养】在各类测试中，热力环流示意图的绘制与判读是常见的考查形式。绘制专业准确的热力环流示意图需要严格遵循以下流程：绘制地平线，标注两个代表不同受热状况的区域（通常会标注冷区与热区，或者海洋与陆地、山坡与谷地等）；在冷区绘制竖直向下的箭头表示空气下沉，在热区绘制竖直向上的箭头表示空气上升；在近地面从冷区指向热区、在高空从热区指向冷区绘制水平箭头，构成闭合环流圈。同时必须注意，在同一水平面内（无论是近地面还是高空），箭头必须由高压指向低压，不能出错。在气压对比分析题型的解题过程中，学生必须理解图中位于同一等压面上的各点气压相等，在垂直方向上随高度升高气压逐渐降低，这是进行气压排序的核心依据-。（四）热力环流的经典实例分析【高频考点】【跨学科链接】以下三个实例是高考和各大考试极为青睐的热力环流命题载体。1.海陆风：由于海陆热力性质差异的驱动，海洋和陆地对同样太阳辐射的响应速度和幅度不同。陆地比热小，白天升温快，形成低压区，海洋升温慢，形成高压区，近地面风从海洋吹向陆地，称为海风；夜晚陆地降温快，形成高压区，海洋降温慢，形成低压区，近地面风从陆地吹向海洋，称为陆风。海陆风对于沿海地区的气温调节和污染物扩散能力具有明显影响，是局地小气候形成的重要原因。2.山谷风：山谷风是在山区由于山坡和山谷上方空气与同高度自由大气热力差异而形成的局地环流。在白天，山坡上的空气比同高度的山谷上空的空气增温更快，热空气沿山坡上升，形成谷风；在夜晚，山坡上的空气冷却更快，冷空气沿山坡下沉流入谷底，形成山风。山谷风的强度在晴天比阴天更为明显。需要关注的是，山谷风对山区农业生产布局有明显影响，例如夜晚冷空气沿山坡下沉积聚于谷底形成逆温层，容易诱发霜冻灾害，因此在山区的果园（如苹果、梨等）选址和防霜措施制定中需要考虑山谷风规律，人地协调观在这里非常重要。3.城市热岛环流（城市风）：由于城市人口密集、工业生产和交通运输集中、建筑物和水泥沥青路面覆盖率高，大量排放的人为热和地表蓄热能力导致城市中心区气温明显高于郊区。城区的热空气上升，上升到一定高度后向郊区扩散冷却下沉，下沉气流在近地面由郊区回流至城市中心区，形成一个闭环的城市热岛环流。城市风的风向总是从郊区吹向城市中心。【拓展延伸】在2025至2026年的最新大气科学研究中，对热力环流在实际环境中的表现又有了新的认识。研究发现，地处的京津冀地区主要受到山谷风和海陆风环流的综合影响。相比之下，山谷风和海陆风环流的强度与尺度远超城市热岛环流，城市热岛环流的发展经常会受到山谷风和海陆风环流的背景叠加影响-。复杂地形与城市化因素的耦合会重塑区域的空气流动形态和冷却效应。2025年杭州湾地区利用多达574个气象观测站的加密网络数据揭示了这种交互机制-。在城市规划领域，优化城市空间格局已经成为公认的减轻城市热岛效应的重要技术路径-。此外，全球首个低空复杂环境模拟风洞已经在深圳落地，能够高精度复现城市峡谷风场、热岛效应、风切变和下击暴流等复杂气流环境，为1000米以下的低空飞行器安全测试提供科学支撑，这正是热力环流原理在尖端前沿科技中的应用-。四、大气的水平运动：风的形成原理（一）风的概述与根本成因【高频考点】【基础】风是指大气的水平运动。虽然本节标题中包含“大气的水平运动—风”，但从宏观系统来看，热力环流之所以能够闭合，大气之所以能从一处运动到另一处，其直接的、最主要的驱动力就是水平气压梯度力。风从高压区流向低压区。在近地面的运动过程中，风还会受到地转偏向力和摩擦力的共同影响，而在高空则主要受水平气压梯度力和地转偏向力的控制。风力的大小则通过水平气压梯度的大小来体现。（二）形成风的三个力及其作用特征【重要】第一，水平气压梯度力：基本定义是同一水平面单位距离的气压差，方向垂直于等压线，从高压指向低压。它是形成风的原动力和直接原因，决定风向的最基本走向以及风速的大小（气压梯度力越大，风速越大）。第二，地转偏向力（科里奥利力）：这是因为地球自转产生的使水平运动物体发生偏向的力。在北半球，地转偏向力使运动物体向右偏转；在南半球，地转偏向力使运动物体向左偏转。地转偏向力只改变风向，不改变风速。第三，摩擦力：摩擦力是指大气运动时与地面之间的阻力，以及不同空气层之间的内摩擦力。摩擦力能够阻碍空气运动，使风速减小。在近地面，摩擦力显著，使风与等压线之间形成一定的夹角，风向斜穿等压线指向低压。而在高空，摩擦力可以忽略不计。（三）高空风与近地面风的比较【高频考点】【核心素养】第一，高空风。在高空，摩擦力可以忽略不计，因此空气只受到水平气压梯度力和地转偏向力两个力的作用。在平直等压线的气压场中，当这两个力达到平衡时，风向与等压线平行。这个规律必须牢固记忆。在北半球高空气流中，背风而立，低压在左，高压在右。第二，近地面风。在近地面，空气受到水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力的共同作用。当三个力达到平衡时，风速比高空同气压场中的风速小，风向与等压线之间形成一个斜交角。在北半球近地面，背风而立，低压在左前方，高压在右后方。【易错点】必须反复强调：高空风向与等压线平行，近地面风向与等压线斜交。在做各类考试题时，需要首先根据等压面图或等压线图判断是在高空还是在近地面的语境，根据这个前提来选择作答风向。五、等压线图的判读与风向风速判读技巧【高频考点】【解题策略】等压线图的判读是高考地理学科中的基础性应用能力。掌握以下方法即可实现准确判读。（一）等压线图的判读方法第一，气压场类型的判断：首先观察等压线的闭合情况。若等压线闭合，中心气压值高于四周为高气压（反气旋），中心气压值低于四周为低气压（气旋）。若等压线没有闭合，则需观察等压线的延伸方向，了解高压脊和低压槽的分布。高压脊是从高压区延伸出来的狭长区域，脊线附近天气晴朗干燥；低压槽是从低压区延伸出来的狭长区域，槽线附近常伴有云雨天气。第二，风力大小的判断：在同一幅等压线分布图上，等压线越密集的地方，单位距离内的气压差越大，水平气压梯度力越大，因此风力越大；等压线越稀疏的地方，风力越小。在不同的地图上进行比较时，需根据相同图距下等压线差值的比率进行量化比较，单位距离气压差越大，风力越大-。第三，风向的判断：在北半球近地面，第一步画水平气压梯度力（垂直于等压线，由高压指向低压），第二步将方向向右偏转约30°至45°角，即可得到风向。风向可以用八个基本方位来表示，例如偏北风、偏南风、东南风、西南风、西北风等。可快速记忆为高到低，右偏转，斜交叉。（二）不同条件下风向的确定技巧【思维方法】如果没有在地理题干中强调不考虑摩擦力，一律视为近地面风。确定风向必须参考等压线的数值分布，从高压区出发，向着低压区运动。在试题所提供的等压线图中，如果遇到考试题目要求绘制风向，基本操作步骤为：在给定的某一点处，准确画出垂直于等压线的水平气压梯度力箭头（由高压指向低压），然后在北半球向右偏转一个锐角，这个箭头的指向就是风向。若题目涉及高空风，根据理论模型，向右偏转至与等压线完全平行的位置。同时需要注意的是，在南半球，风向的偏转方向是向左偏转。（三）等压面图向等压线图的思维转换【重要】【易混点】这是高一学生经常出现的困惑区。等压面图展示的是空间气压的分布状况，等压线图展示的是海平面或某一水平面上气压的水平分布状况。在判读考题时，首先要判断命题指向的思路。如果题目给出等压面的弯曲形态，近地面等压面向下凹为低压区、向上凸为高压区。在高空，等压面的分布与近地面完全相反。这个判读完成之后，再进一步判断风向。例如，若图中热力环流的范围确定后，已知A为低压区B为高压区，近地面风从B吹向A，然后加上地转偏向力修正。若设问为海陆风背景，白天陆地升温快形成低压，海洋形成高压，学生可以快速结合等压面图进行逻辑推导：近地面等压面在陆地部分下凹，风向最终从海洋指向陆地；夜间反之-。六、热力环流与风的核心素养综合应用（一）综合思维能力的构建【核心素养】综合思维的核心在于将热力环流原理与风向知识综合运用于多要素的交互分析。以海陆风与渔场形成的关系为例，在滨海地区，海陆风环流中的上升气流和下沉气流有助于底层营养盐的上泛和表层浮游生物的聚集，对渔场的形成有一定促进作用。在河谷地区，山谷风环流中的谷风携带水汽在夜间凝结成露，对农作物的生长起到重要的滋润作用。这些深层次的逻辑思维需要引申复习。（二）区域认知能力的实现【核心素养】区域认知要求能够结合具体的图文材料，对不同区域的热力差异和大气运动差异进行深入认识和综合分析-。例如热带沿海地区与温带沿海地区、平原城市与山地城市之间的热力环流和风力大小、风向特性会有明显的不同。以京津冀地区为例，这一区域的山区和海岸线复杂交错，大气边界层的气流主要受到山谷风环流和海陆风环流的叠加影响，而城区内部的人为热排放加上该区域下垫面的高蓄热能力，会导致城市热岛环流进一步加强-。在做不同的区域地理综合题时，考生可以首先判断该区域是否具有海洋-陆地界面（海陆热力差异）和山地-谷地界面（地形热力差异），根据实际情况调用不同的热力环流模型。（三）地理实践力的发展【核心素养】地理实践力的培养离不开实验、探究与生活实例的对接-。目前全国多地的中学地理教研活动中已经大量开展实验教学。例如用玻璃缸盛装冷水，在一端加热或使用冰块模拟冷热不均，通过观察轻烟或轻小颗粒的飘动轨迹验证热力环流；最新发展的先进技术还包括使用MR混合现实课件和人工智能辅助手段重塑热力环流的三维虚拟模型情境，使抽象原理变得立体直观-。学生应主动观察并记录身边的现象：结合当地的气象记录观察白天和夜晚的风向变化，判断是否存在明显的海陆风或山谷风特征；寒潮来临时为什么地面风力常比高空气流更小；城市中心区夏季闷热而近郊凉爽等。（四）人地协调观的渗透【核心素养】人地协调观要求理性认识人类活动与大气环流的交互关系。以城市热岛环流为例，如果城市规划布局不当，将会导致市中心的污染气体无法及时扩散，进一步加重城市环境问题。郊区工业区的空气污染物可能通过城市风被带回市区，因此在城市规划中应将污染型工业布置在城郊环流圈之外，在城郊之间保留足够宽度的生态通风走廊，保证城市上空污染物的及时扩散和清洁空气的有效补充。理解热力环流的这一实际指导意义，将有助于培养人地协调观-。七、热力环流与风的典型例题解析（一）热力环流示意图判读类试题【典型例题1】图A和图B分别是北半球某滨海地区海陆气温日变化曲线图，以及热力环流示意图，根据图示并结合所学知识回答下列问题。（材料：图中等压面出现一定的弯曲）【解析与实战】此类试题在各类模拟考试和高考试题中占有很大比例。基本答题方法可概括为：第一步：根据等压面的弯曲形态确定近地面气压的高低分布。等压面向下凹为低压，等压面向上凸为高压。一般题目中的曲线图会显示一天不同时段陆地与海洋的温度对比。第二步：确定热力环流的方向。热空气上升区近地面形成低压，冷空气下沉区近地面形成高压，近地面风从高压吹向低压，高空则完成环流的另一端。第三步：结合区域背景时间和具体设问确定风向。例如若题目询问白天近地面的海陆风风向，陆地温度高形成低压，海洋温度较低形成高压，水平气流从海洋吹向陆地，因此确定为海风。若考风向时以北半球为标准，在水平气压梯度力的基础上向右偏转得到最终的实际风向-。一般还会要求排序同一水平面上的气压数值，正确排序思路是气压由大到小排列，位于同一等压面上的各点气压值相等。气压在垂直方向上随高度升高而降低，因此近地面点气压最高、高空点气压最低-。（二）等压线分布图的风向与风力判定【典型例题2】读下图所示的北半球某区域近地面等压线分布图（单位：百帕），完成以下问题。图中丙处为低气压中心，丁处为高气压中心，甲、乙两地位于不同位置。【解析与实战】此类经典图形的考查频度极高，特别是在高考二轮复习的考点专项练中风向判读是必考题型-。解答的关键步骤包括：判断甲地的风向：第一步，根据等压线数值由外向内从1000百帕向995百帕递减，确定丙为低气压中心，丁为高气压中心。第二步，在甲点处作出垂直于等压线的箭头，由高压指向低压。第三步，在北半球将该箭头向右偏转一个锐角（约30°至45°角），最终得到风向为西北风。同理可得乙地为东南风-。判断风速的大与小：同一幅等压线分布图上，等压线越密，水平气压梯度力越大，风速越大。比较可知，甲地附近等压线比乙地附近等压线更加密集，因此甲地的风速大于乙地的风速-。分析气温差异：若丙与丁之间是典型的低压中心和高压中心的对应关系，出现了三圈环流中的某一种特征，则两地中气温较高的地点一般是低压中心丙地，丙地空气垂直上升，而高压中心丁地以空气下沉为主-。（三）热力环流的实验与原理验证题【典型例题3】读下面的实验示意图，在封闭玻璃容器内，A处放置一盆冰水，B处放置一盆热水，容器顶部有一开口，请问烟雾将如何飘动，其飘动方向表示的大气运动原理是什么？【解析与实战】该实验设计已在多所高中地理课堂中应用，因为它直观地模拟了由于地面冷热不均引起的大气热力环流。正确答案如下：烟雾从冰水（A处）上方的区域飘向热水（B处）上方，然后在玻璃容器顶部从B处上方扩散后折向A处上方，同时有一小部分被吸入冰水上方的开口区附近。这清晰呈现了热空气上升、冷空气下沉、近地面空气由冷区流向热区、高空气流由热区上空流向冷区上空并最终闭合的原理。烟雾能够起到示踪气流的作用，因为空气本身无色透明，需要通过轻烟的流动路径来可视化气流的水平运输和垂直升降。（四）以生活情境为载体原理题【典型例题4】2025年至2026年相关教研活动中已经涌现出大量以生活情境切入的考题，例如以空调或暖气片的安装位置为情境引入原理，要求学生解释暖气片安装在窗户下方或墙壁下方的原因-。题目一般提供三维空间示意图或剖面图，设问为：冬季室内在供热时，暖气片通常安装在房间的下部，试用大气热力环流原理予以解释。【解析与实战】答案的逻辑主线如下：暖气片加热了其周围近地面的空气。受热后近地面空气密度减小，膨胀上升，形成局部热低压。热空气上升到房间上部后冷却收缩，下沉至地面附近，再流回暖气片附近，形成一个室内空气的热力环流过程。如果暖气片安装在窗户下方，从窗户向室内渗透的冷空气也可以被暖气片及时加热并汇入热环流，有效提升室内供热效率，保障室内温度场的均匀性。这一原理的精妙在于将热力环流的基本逻辑与建筑节能的优化策略融合起来了。八、易错易混综合辨析【易错点1】将气压的高低绝对化，忽略气压是相对于同一水平面上进行比较的。必须厘清气压随海拔升高而降低是必然趋势，近地面的气压始终远高于高空。考试时如果题目问“气压最高的点”，必须着眼于近地面的位置。【易混点2】混淆热力环流的水平气流方向。在同一水平面上，气流必然从高压区吹向低压区，不能反向。如果在热力环流图中出现箭头从低压指向高压，就会判错。这要求学生务必从垂直运动之后重新构建近地面和高空的相对高压与低压分布。【易错点3】混淆高空风和近地面风的风向与等压线关系。高空风与等压线平行，近地面风与等压线之间有一个夹角斜交叉。做题时一看到“高空”或“1500米以上”等字眼就要马上调整思路。【易错点4】在风向判读中忘记南北半球的差异，直接使用北半球的右偏规律去处理南半球的风向评析。凡是题目中出现“南半球”或者未给定半球但根据纬度信息可推断半球时，必须注意偏向力向左偏转，风向偏转方式截然不同。【易错点5】忽略摩擦力的存在。在高考试题中，如果题干明确说“近地面等压线分布图”，就要在风的最终方向上保持与等压线的夹角。如果题目强调高空大气或忽略摩擦力，则按照理论场的方向予以解答。此外，在热力环流的经典实例中，山谷风的夜间下山风可能会受到谷底地形摩擦力增大的影响，风速会比同梯度的高空风速明显减弱。九、热力环流与大气的水平运动知识体系构建（一）核心知识框架【基础】热力环流与风构成了地理必修一中最具有科学逻辑体系的知识聚合体，其总体知识框架可以分为两大核心模块。模块一为热力环流，核心是热力原因引起空气垂直运动，垂直运动引起水平面气压差异，水平气压差异导致水平气流补充，环流闭合。模块二为风，由水平气压梯度力、地转偏向力（科里奥利力）和摩擦力三者耦合形成。高空风是二力平衡，风向平行于等压线；近地面风是三力平衡，风斜穿等压线。这个知识框架可以概括为热不均→垂运动→压差异→水平流，即热力环流的工作原理；水平压差的直接力→地球自转的偏向力→地面的阻力，即风向形成的三力模型。（二）知识点的横向联系与纵向迁移【跨学科链接】本部分涉及的关键知识点可以迁移到物理学的热力学和流体力学知识的初期渗透。大气运动的驱动力、空气密度的变化、等压面的弯曲逻辑等都涉及理想气体状态方程的基本原理。从更高维度看，地球物理流体动力学（GeophysicalFluidDynamics,GFD）的研究框架就是以Navier-Stokes方程为基础，描述地球及其他行星大气层、海洋内部的流体大规模运动现象-。地理课程中的热力环流和大气运动正是这一宏大科学体系的微观入门实例。（三）学科核心素养的完整体现【核心素养】热力环流与风的教学复习内容高度聚焦综合思维能力的全方位提升。学生需要具备将宏观太阳辐射、区域地理特征、局部热力差异、空气运动力学机制连缀成线的能力，做到整体性系统的理解。区域认知帮助学生在面对任何一个具体的时空位置时，可以准确辨识其处于陆地还是海洋，是山地还是平原，从而准确调用海陆风或山谷风模型。地理实践力则鼓励学生在生活中去发现和验证：冬季在教室观察暖气片旁边的热空气向上飘动，夏季在滨海旅游时感受白天海风带来的凉爽湿润，夜晚陆风带来的微弱变化，这些实际的体感观察是最好的老师。人地协调观引导我们思考如何通过科学规划城市通风廊道，通过合理布局工业区和居住区，利用热力环流原理营造更清洁、更舒适的人居环境。十、强基过关与核心素养提升训练（一）基础巩固题型（强基过关）题目1：在热力环流示意图中，近地面形成低压区的直接原因是（）A.该地接收太阳辐射多，空气收缩下沉B.该地接收太阳辐射多，空气膨胀上升C.该地接收太阳辐射少，空气密度增大D.该地风向发生了地转偏转参考答案及解析：选B。近地面低压区的形成是因为该地受热较多，空气受热膨胀上升，近地面的空气密度减小，气压随之降低。该知识点对应热力环流的基本逻辑中的起始因果关系。题目2：北半球高空风的最终方向（假设平直等压线且无地形影响）是（）A.与等压线平行B.与等压线斜交叉呈45°角C.垂直于等压线D.由低压指向高压参考答案及解析：选A。高空空气只受到水平气压梯度力和地转偏向力作用，当二者达到平衡时，风向与等压线平行。这是高空风与近地面风最重要的考点之一。题目3：读海平面等压线分布图，下列关于甲地风向的判断正确的是（）A.偏北风B.东南风C.西南风D.偏东风参考答案及解析：从具体图示来看，考生应在等高线上画出水平气压梯度力从高压指向低压，再根据北半球近地面的实际受力平衡，将方向向右偏转30°至45°角，即可得出风向的具体方位。（二）综合能力训练题型（培优拓展）题目4：阅读材料和示意图，材料描述：2025年秋季，某沿海城市的环保监测站观测到在风平浪静的晴朗天气下，沿海区域的PM2.5浓度日变化具有明显的规律。从上午10时至傍晚17时，沿海区域的浓度明显降低；午夜过后到次日早晨8时，沿海区域的污染物浓度缓慢上升。试用大气热力环流原理分析该现象的原因。参考答案及解析：这种现象与海陆风的昼夜交替关系密切。在白天时段（上午10时至傍晚17时），陆地升温快形成热低压，海洋升温慢形成高压，近地面盛行从海洋吹向陆地的海风。海风来自海面上空较为洁净的空气，将清洁海洋气团带入陆地，有利于沿海区域空气污染物的扩散和稀释，因此该时间段内PM2.5浓度明显降低。在夜间的时段（午夜至次日早晨8时），陆地降温更快形成冷高压，海洋降温较慢形成低压，近地面盛行从陆地吹向海洋的陆风。陆地气流携带人类活动产生的污染物（如机动车尾气、工业排放、扬尘等）吹向沿海区域甚至海洋上空，导致沿海陆地区域的PM2.5浓度有所增加。题目5：某河谷地区经过长期规划准备修建一座大型化工厂，该地区地势为东西走向的狭长山谷。如果从大气环境保护角度考虑，该化工厂应当布局在山谷中的哪个具体位置？并说明理由。参考答案及解析：应当布局在谷地两侧的山坡上，尽量避免布局在谷底中央。因为山谷地区夜间盛行山风，冷空气沿着山坡下滑进入谷底并出现气温逆温现象，逆温层会抑制谷底空气的垂直对流，容易造成污染气团在谷底积聚。若将大型化工厂建在谷底，大气污染物不易扩散，容易导致严重的局部空气污染事件。若将化工厂选址于谷地两侧山坡地带，则可以充分利用山谷风的环流动力使污染物随气流进行水平迁移和有效扩散。同时如果从面向主导风向和居民区上风向的角度进一步思考，还应当考虑将厂区布置在常年盛行风的垂直方向或下风方向的邻近地带，尽可能减少对谷地内居民生活区和农作区的直接污染。（三）探究性与跨学科项目式学习题型题目6（跨学科学习，开放性任务）：在2026年春季学期的项目式学习中，学生团队设计了一个微量级热岛环流模拟实验。实验材料包括两个完全相同的铁质饼干盒盖，两盏相同功率的白炽灯照明加热设备，一个高灵敏度数字温度计，一根轻质飘带或微量烟雾发生器，以及一个数据记录本。操作步骤如下：在室内空调房内将两个饼干盒盖并排放置。在第一个盒盖下完全垫上一块棉布用于隔热，在第二个盒盖下完全垫上一块金属铝板用于增温导热。分别打开温度计记录初始温度后，将白炽灯在两组实验装置上方同等高度处持续照射20分钟。请回答下列问题：（1）实验开始20分钟后，两个实验装置上方近地面空气温度的差异是什么？（2）根据热力环流原理预测，轻烟或飘带的飘动方向在两个实验装置之间的运动方向是怎样的？请在示意图中绘制与标注。（3）该模拟实验最能反映下列哪种现实生活中的热力环流现象？A.山谷风B.海陆风C.城市热岛环流D.季风环流参考答案与解析：（1）垫有铝板的实验装置上方近地面温度更高，垫有隔热棉布的实验装置上方近地面温度较低。因为铝板导热性能优良且反射率较低，大量吸收红外热辐射升温较快；隔热棉布散热能力强，升温缓慢。这模拟了现实世界