（新教材）地理必修1湘教版教案第三章 第三节　大气热力环流

第三节大气热力环流课程标准运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。学习目标1.绘制并运用热力环流示意图，说明热力环流原理。2.运用热力环流原理，解释相关地理现象。一、大气热力环流的形成1.大气运动(1)能量来源：太阳辐射。(2)根本原因：太阳辐射在地球表面的差异分布，造成不同地区气温不同，并导致水平方向上各地间的气压差异。(3)表现形式eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(垂直运动：气流上升或气流下沉。,水平运动：即是风。))2.大气热力环流(1)概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。(2)形成过程①图a：当地面不受热时，空气没有相对上升和相对下沉运动。②图b：当A地接受热量多，B、C两地接受热量少时，A地近地面空气膨胀上升，到上空聚积，使上空空气密度增大，形成高气压；B、C两地空气收缩下沉，上空空气密度减小，形成低气压。于是，空气从气压高的A地上空向气压低的B、C两地上空扩散。③图c：在近地面，A地空气上升向外流出后，空气密度减小，形成低气压；B、C两地因有下沉气流，空气密度增大，形成高气压。这样近地面的空气从B、C两地流回A地，以补充A地上升的空气，从而形成了热力环流。判断1.垂直方向上的气压值总是近地面大于高空。(√)2.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的气压差异引起的。(√)二、自然界的大气热力环流热力环流是一种常见的自然现象。例如，在陆地与海洋之间(海陆风)、山坡与山谷之间(山谷风)都可能形成热力环流。探究点大气热力环流和谐社会深入人心，“创建和谐城市”是每个城市追求的目标。某地理研究性学习小组就“城市热岛”现象展开了研究。结合图回答下列问题。1.试分析导致市区气温高于郊区，形成“城市热岛”的原因。答案城市人口集中，产业发达，居民生活、生产、交通释放大量的人为热量。城市建筑高且密集，地面多硬化，吸收的太阳辐射多，向大气传递的热量多。2.近地面市区和郊区间的气流是如何运动的？答案市区由于气温高，气流上升，近地面形成低压，郊区由于气温低，气流下沉，近地面形成高压，因此近地面气流(即风)由郊区流向市区。3.若在图中甲地建设卫星城镇或建设排放大量大气污染物的工厂，是否合理？为什么？答案不合理。甲地位于城市热岛环流之内，卫星城镇或工厂排出的大气污染物受热力环流影响会从近地面流向市区，加剧市区环境污染程度。4.在图中画出近地面与高空的等压面。答案1.热力环流的形成过程掌握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.几种常见的热力环流形式(1)海陆风(2)山谷风(3)城市风(2019·北京市西城区期末)下图为我国东南沿海地区被海风“吹弯了腰”的草丛。读图，回答1～2题。1.下列能正确示意图中风向形成原因的是()2.该地一年中盛行风向也因海陆间温度差异发生季节变化。盛行风从海洋吹向陆地的季节是()A.春季B.夏季C.秋季D.冬季答案1.B2.B解析第1题，依据题意可知，风从海洋吹向陆地。由于海洋的比热容大于陆地，白天海洋升温慢，形成高压，风从海洋吹向陆地，故B正确。第2题，夏季，陆地升温快于海洋，近地面形成热低压，风从海洋吹向陆地，冬季相反。春、秋季海陆气温差异小，风向不明显。故B正确。(2019·长沙市麓山国际实验学校模拟)热岛强度是市中心与郊区两个代表性观测点的气温差值，能准确反映“热岛效应”的变化状况。“冷岛效应”指干旱地区夏季时，绿洲、湖泊气温比附近沙漠低的一种局部温凉的小气候现象。目前许多城市也在广泛开展这方面的研究。读图，完成1～2题。1.长沙城市热岛效应最显著的季节为()A.春季 B.夏季C.秋季 D.冬季2.与周边地区相比，“冷岛效应”会使①处()A.年降水量增多 B.空气对流减弱C.热量交换增强 D.水汽蒸发加快答案1.D2.B解析第1题，根据长沙市热岛强度分布图可知，热岛强度较大值出现在12月～次年2月，应为北半球的冬季。第2题，①处与周边地区相比，因气温较低，空气对流减弱，年降水量减少，热量交换减弱，水汽蒸发减慢。读“华北平原某小区域等压面图”，完成3～4题。3.图中四点气压由高到低排序正确的是()A.甲、乙、丙、丁 B.乙、丙、甲、丁C.乙、甲、丙、丁 D.甲、乙、丁、丙4.关于图中四地气压变化的原因，叙述正确的是()A.甲受冷 B.乙受冷C.丙受热 D.丁受热答案3.C4.B解析第3题，在同一水平面上，等压面凸起的地方是高压；在垂直方向上，海拔越低，气压越高。第4题，近地面气压中心一般是热力原因形成的，高空气压的变化一般是动力原因形成的，因此乙地气压高是气温低造成的，甲是气温高形成的低压；丙是空气聚集形成的高压，丁是空气下沉形成的低压。在坝上草原，篝火晚会是最吸引人的旅游项目，参与晚会的游客发现，篝火火堆越大，烟气上升越高。回答5～6题。5.篝火火堆越大，烟气上升越高的主要原因是篝火附近()A.风力大 B.亮度大C.气温高 D.气压高6.下图中能够反映篝火火堆及其周边烟气运动情况的是()答案5.C6.B解析第5题，点燃篝火，人为制造了同一水平面上的温度差异，会形成小型的热力环流，篝火火堆越大，附近温度越高，烟气上升越高。故C正确。第6题，篝火火堆中心温度高，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火堆，高空空气则从气压较高的篝火火堆上空流向气压较低的篝火火堆周边上空，从而形成了热力环流，故选B。7.读下图，回答问题。(1)热力环流形成的根本原因是______________。(2)在图中画出A、B、C、D之间的环流方向，并画出高空和近地面的等压面的弯曲变化。(3)四点气压由低到高的排序是________________。(4)试推测A地的天气为______，B地的天气为______。答案(1)地面冷热不均(2)画图略。(热力环流呈顺时针方向，等压面在A处向下凹，在B处向上凸，高空与近地面凹凸方向相反)(3)D＜C＜A＜B(4)阴雨晴朗解析第(1)题，读图，热力环流形成的根本原因是地面冷热不均。第(2)题，A处受热上升，箭头向上。B处遇冷下沉，箭头向下，顺箭头方向完成环流。等压面在A处向下凹，在B处向上凸，高空与近地面凹凸方向相反。第(3)题，近地面受热处是低压，遇冷处是高压。顺环流方向判断，四点气压由低到高的排序是D<C<A<B。第(4)题，A地的气压低，是上升气流，多阴雨天气，B地的气流下沉，多晴朗天气。下图为“城市热岛环流示意图”。读图回答1～2题。1.关于城市热岛环流的叙述，正确的是()A.市区近地面气温高，气压高B.不利于城市大气污染物的扩散C.市区降水少于郊区D.绿化带可以改善市区的大气环境2.下列减轻城市热岛效应的措施，正确的是()A.增加城市硬化路面的面积B.减少市区绿化面积C.增加空调使用率D.提高能源利用效率答案1.D2.D解析第1题，城市热岛环流中，市区近地面气温高，气压低，A错。有利于城市大气污染物的扩散，B错。市区气流上升，郊区气流下沉，市区降水多于郊区，C错。绿化带能够吸烟滞尘，可以改善市区的大气环境，D对。第2题，减轻城市热岛效应，应减少城市硬化路面的面积，A错。应增加市区绿化面积，B错。应减少空调使用率，C错。应提高能源利用效率，减少矿物燃料消耗，D对。我国南方某地新建一小型水库，某日两时刻测得水库及其东西两侧气温分布如下图所示。据此回答3～5题。3.关于水库及其周围地区气温的描述，正确的是()A.水库中心区的气温日变化最大B.水库中心区的气温日变化最小C.一天中水库中心区的气温始终高于东西两侧地区的气温D.一天中水库中心区的气温始终低于东西两侧地区的气温4.由于水库与周围地区存在着气温差异，导致水库与周围地区之间形成了热力环流。关于该热力环流的描述，正确的是()A.热力环流的方向不变B.水库中心区始终存在上升气流C.白天风由水库吹向四周D.晚上风由水库吹向四周5.下图中与15时水库东西方向的高空等压面的剖面线相符的示意图为()答案3.B4.C5.C解析第3题，根据图中气温曲线可知，水库中心区一天中最低气温高于东西两侧，最高气温低于东西两侧，故水库中心区的气温日较差最小，B项正确。第4题，一天中水库与周围地区的温度差异发生变化，热力环流的方向也随之发生变化。白天库区气温比周围地区低，气压高，风由库区吹向四周；晚上库区气温比周围高，气压低，风由四周吹向库区，C项正确。第5题，从图中可以看出，15时近地面库区中心气温低，形成高气压，等压面向上弯曲；高空为低气压，等压面向下弯曲。C项正确。读图，回答6～8题。6.如果此图为“热力环流侧视图”，则以下说法正确的是()A.引起热力环流的原因是地面冷热不均B.气温：A>B>C>DC.热力环流是大气运动最复杂的形式D.气压：D>A>B>C7.如果此图是“城市热岛环流侧视图”，在②处进行植树造林，对城市空气起到的作用是()A.增温和增湿 B.净化和增温C.净化和增湿 D.减湿和降温8.如果此图表示的是“山谷风示意图”，那么上升气流③表示的可能是()①白天的谷地②白天的山坡③夜晚的谷地④夜晚的山坡A.①②B.②③C.③④D.①④答案6.A7.C8.B解析第6题，热力环流是地面冷热不均引起的，它是大气运动最简单的形式。从图中可知A处气流下沉，B处气流上升，故气温为B>A。根据海拔越高气压越低，可知A、B两地气压高于C、D两地；根据水平气流由高压流向低压可知A>B、C>D，故四地气压为A>B>C>D。第7题，若图示为“城市热岛环流侧视图”，在②处植树造林，可以对城市空气起到净化和增湿作用。第8题，在山区，白天山坡上空气增温快，暖空气沿坡爬升形成谷风。夜晚山坡上空气降温快，冷空气沿山坡下沉形成山风，冷空气沉入谷底，谷底暖空气被迫抬升。故山谷风中形成上升气流的是白天的山坡和夜晚的谷地。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。下图为“洞庭湖某时刻测得的湖陆风垂直结构示意图”。据图完成9～10题。9.据图文材料可知，此时()A.①处为陆风 B.②处盛行上升气流C.③处风力小于①处 D.④处更易形成降水10.关于城市与湖陆风相互影响的叙述，正确的是()A.城市地面硬化使湖陆风减弱B.围湖造陆使湖陆风增强C.湖陆风使城市昼夜温差减小D.湖陆风使城市空气湿度下降答案9.D10.C解析第9题，由示意图的风向标可判断①处气流由湖泊吹向陆地，为湖风，此时为白天；白天陆地比湖泊增温快，④处陆地气流上升，易形成降水；②处湖泊气流下沉；③处比①处风力大。第10题，白天，湖陆风由湖泊吹向城市；夜晚，湖陆风由城市吹向湖泊，可减小城市昼夜温差，增加城市空气湿度。城市地面硬化，加剧了城市热岛效应，使湖陆风加强；围湖造陆减小了湖面和陆地之间的温差，使得湖陆风减弱。(2019·大连市普兰店区第二中学期末)伊朗古城亚兹德古老的“风塔”是建筑物中用来通风降温的建构。风塔高过屋顶的部分四面镂空，悬空连接到室内大厅(左图)，塔下中央建有一个水池(右图)。据此完成11～12题。11.“风塔”顶部四面镂空的主要目的是()A.便于室内空气流出 B.便于室外空气流入C.便于室内热量散发 D.便于采光12.白天室内大厅的空气运动()A.从四周流向水池 B.从水池流向四周C.中央为上升气流 D.四周为下沉气流答案11.B12.B解析第11题，由材料可知，塔下中央建有一个水池，水的热容量较大，气温较低，空气收缩下沉，高层空气由四周流向塔中心，则“风塔”顶部四面镂空的主要目的是便于室外空气流入，B正确。第12题，水的热容量较大，即吸收相同的热量水温相对较低，白天室内水池使温度降低，气压增高，则垂直方向上空气向下运动，水平方向上空气由水池流向四周，B正确。(2019·重庆市第一中学期中)沿海城市热岛效应和海陆风之间存在相互影响的关系，据较新的研究表明：海陆风的影响范围可达上百千米。图1为“某年天津市春季、夏季、冬季和全年热岛强度平均日变化曲线图”，图2为“天津市简图”。结合图文信息，完成13～14题。13.据图1可判断天津市()A.大体上日出前后，热岛效应最强B.太阳辐射越强，热岛效应越强C.图1中曲线Ⅳ代表冬季热岛强度平均日变化D.全年热岛效应平均日变化最大14.天津热岛效应会导致海风势力显著增强的地点是()A.①B.②C.③D.④答案13.A14.B解析第13题，由图1可知，热岛强度日变化曲线在日出前后为最大值，强度最强，A正确；中午太阳辐射最强，但热岛强度较低，B错误；天津地处我国北方地区，冬季取暖排放的废热多，热岛效应最强，为曲线Ⅰ，C、D错误。第14题，当城市热岛效应产生的近地面风向与海风风向相同时，两者叠加会使海风加强。图中①②③④四地中②地位于中心城区和渤海之间，符合这一条件，选B。15.读“北半球热力环流示意图”，完成下列要求。(1)热力环流是指由于________________而形成的空气环流，它是大气运动的一种____________的形式。(2)A地气温比B、C两地________，气压比B、C两地____________。D、E、F中，属于高压区的是________。(3)在图中用“→”画出高、低空大气水平运动方向，以正确表示热力环流。答案(1)地面冷热不均最简单(2)高低E(3)16.某滨海城市某学校开展了“海陆风现象及其影响”的小课题研究。请根据所学的知识协助他们完成研究报告。“海陆风现象及其影响”研究报告(1)海陆风是滨海地区在一天之中，由于____________差异，风向以一天为周期，随昼夜交替而转换的现象。它是__________环流的反映，是最基本、最简单的大气运动形式之一。(2)在下图中用箭头画出近地面风向，并画出高空和近地面等压面。(3)分析海陆风对该滨海城市的影响。答案(1)海陆热力性质热力(2)自海洋吹向陆地(必须平行于等高面)；两个等压面如下图所示：(3)减轻城市热岛效应；增加空气湿度；改善城市空气质量。解析第(1)题，海陆风是由于海陆热力性质差异，即昼夜海陆之间的温度差异而形成的热力环流。第(2)题，白天，陆地气温较海洋高，故陆地盛行上升气流，海洋盛行下沉气流，近地面风从海洋吹向陆地，进而形成环流。第(3)题，风从海洋吹向陆地，对城市的影响主要从对降水和气温的影响方面分析。微专题4等压面图的判读1.同一等压面上各点气压值相等。如图中气压①＝②＝③。2.同一垂直方向，随着海拔升高，等压面数值越来越小。如图中等压面数值a＜b。3.同一水平方向，高压处等压面向高空凸，低压处等压面向近地面凹。如图中近地面A为低压，B为高压；高空C为高压，D为低压。4.近地面气压高低与高空相反。如图中A与C相反、B与D相反。5.图中A、B、C、D四地气压排序为：B＞A＞C＞D。(2019·辽宁实验中学期末)下图为“某季节我国东部沿海地区高空等压面示意图”。据此完成第1题。1.有关①②③④四地空气流动状况，正确的是()A.①—③—④—②—① B.③—①—②—④—③C.①—②—③—④—① D.④—②—③—①—④答案B解析由图可知：①处是高压，②处是低压，那么近地面③处是低压，④处是高压。所以可以判断气压大小为：②＜①＜③＜④。水平面上①流向②，④流向③。垂直方向③处上升流向①，②处下沉流向④。四地空气流动状况是④—③—①—②—④，呈顺时针方向。故选B。读“某地近地面和高空四点气压图”，回答2～3题。2.若近地面和高空四点构成热力环流，则流动方向为()A.O→P→M→N→O B.P→O→M→N→PC.M→N→P→O→M D.N→M→O→P→N3.下面图中正确表示N地在垂直方向上等温面与等压面状况的是()答案2.A3.A解析第2题，气流总是由高压区流向低压区，则近地面由M流向N，高空由O流向P；依据热力环流图可判断，图中M、N为近地面两点，O、P为高空两点，且O、P分别对应N、M上空；M地气压高，说明是近地面气温较低处，气流由P下沉至M；则N为近地面气温较高处，气流上升至O。故A项正确。第3题，图中显示N地为近地面热低压区，故气温高于两侧、气压低于两侧同一高度，则A项正确。某校地理兴趣小组利用假期对当地的一个山谷进行野外考察，下图中箭头为大气流动方向。据此回答4～5题。4.若图示信息中只有一处正确，它是()A.甲B.乙C.丙D.丁5.若图示信息中只有一处正确，则地理兴趣小组观测时间可能是()A.8：00～9：00 B.12：00～13：00C.15：00～16：00 D.23：00～24：00答案4.C5.D解析从图示来看，如果表示白天，则吹谷风，丙处表示的等压面应向上弯曲，乙、丁两处气流方向正确，甲处表示的等温面向下弯曲正确。如果表示夜间，则吹山风，丙处等压面向下弯曲，表示低压，甲处表示的等温面向上弯曲，乙、丁处气流与图中相反。题目中强调只有一处正确，则可能为夜间，表示山风示意图。如下图：(2019·黑龙江省哈尔滨市第三中学月考)读下图，回答6～8题。6.下列判断正确的有()①图中现象出现的时间是夜晚②图中现象出现的时间是白天③此时吹山风④此时吹谷风A.①③ B.①④C.②④ D.②③7.关于图中气温、气压的说法正确的是()A.等压面的数值自下往上递增B.甲地气压较同一高度的乙地高C.等温面的数值自上往下递减D.甲地气温较同一高度的乙地高8.“晚见江山霁，宵闻风雨来”是对甲地的形象写照。甲地的夜雨较多，其主要原因是甲地()A.夜晚的气温高于白天的气温，气流上升B.夜晚气温低，空气中水汽遇冷凝结，形成降水C.夜晚的气温比周围地区的气温低，气流上升D.夜晚气流上升，水汽凝结形成降水答案6.C7.B8.D解析第6题，由等温面和等压面分布可知，同一水平面上，坡上温度高于谷底，是白天，谷底的气压大于坡面，气流沿山坡上升，吹谷风。第7题，甲地的气温比乙地低，甲地空气下沉，密度增大，甲地气压较同一高度的乙地高。第8题，甲处在谷地，夜晚山坡降温快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，迫使谷底中原有的暖空气抬升，在抬升过程中气温降低，水汽凝结形成降水，故甲地多夜雨。(2019·河南省商丘一中期末)在江淮地区的一个湖泊，一垂钓者发现，在大气稳定、无风的情况下，一天之中该湖泊边仍然清风阵阵。读下图，完成9～10题。9.在大气稳定、无风的情况下，该湖泊边一天中风向发生变化的根本原因是()A.湖陆间气压差异 B.纬度位置的影响C.高低纬间的热力差异 D.湖陆热力性质差异10.夏季的白天午后，①地附近近地面的等压面(图中的曲线)和风向(图中的箭头)为下列四