1、第2课时 热力环流形成的原理及大气的水平运动情 景 导 入 学 习 目 标 现代城市被科学家称之为“气候岛”,主要有“五岛效应”,即“热岛效应”“雾岛效应”“雨岛效应”“干岛效应”“混浊岛效应”,其中城市“热岛效应”最为著名,为什么城市“热岛效应”明显?“热岛效应”对城市有何影响?1.说出热力环流的形成原理及常见的热力环流。2.结合图示,理解热力环流中等压面图的判读方法。3.说出大气运动的根本原因,掌握高空和近地面风的受力状况及风向与等压线之间的关系。4.掌握在等压线图中判断风力大小及风向的方法。一 二 一、热力环流形成的原理 1.大气运动的根本原因:太阳辐射在地表的差异分布。2.热力环流的形
2、成原理:地区间冷热不均空气垂直运动同一水平面气压差异大气的水平运动。3.近地面温压关系:近地面,气温高气压低;气温低气压高。4.气流与气压的关系:垂直方向上上升气流对应的地面为低压,高空为高压,下沉气流对应的地面为高压,高空为低压。水平方向上气流总是由高压流向低压。思考讨论 气温越高,气压越低吗?提示:比较气压值的高低要在同一水平面上,气温越高,气压越低;同一地点,海拔越高,气温越低,气压也越低。二、大气的水平运动 1.形成风的直接原因 形成风的直接原因是水平气压梯度力。2.高空风与近地面风的差异 一 二 类型 高空风 近地面风 图示(北半球)受力 F1水平气压梯度力和 F2 地转偏向力 F1
3、 水平气压梯度力、F2 地转偏向力和 F3 摩擦力 风向 与等压线平行 与等压线成一夹角 一 二 思考讨论 等压线的疏密与水平气压梯度力有何关系?提示:同一比例尺的地图上,等压线密集处,水平气压梯度大,水平气压梯度力也大;等压线稀疏处,水平气压梯度小,水平气压梯度力也小。探究点一 探究点二 探究一热力环流 问题导引 材料:热力环流示意图。探究点一 探究点二 结合材料探究:(1)空气垂直运动对上图中三地近地面和高空气压有何影响?近地面和高空的等压面会发生怎样的弯曲?提示:A地空气上升,近地面气压低,高空气压高;B、C两地相反。表现在等压面图上,A地近地面等压面向下凸,高空向上凸,B、C两地相反。
4、(2)图中气流的方向是否都从高压流向低压?提示:不是,水平方向上气流从高压流向低压,垂直方向上却从低压流向高压。探究点一 探究点二(3)气压高低与等压面的弯曲状况存在怎样的关系?提示:无论高空还是近地面,高压区等压面向高空弯曲,低压区等压面向地面弯曲。(4)图中A处与D处的气压哪处高?为什么?提示:A处气压高于D处,因为在垂直方向上越到近地面,气压越高。探究点一 探究点二 名师精讲 1.热力环流的形成过程 热力环流是由于地面冷热不均而形成的一种环流形式,结合等压面示意图对其形成过程分析如下:探究点一 探究点二 可简单归纳为:近地面冷热不均气流的垂直运动(上升或下沉)近地面和高空在水平面上气压的
5、差异大气的水平运动形成高低空热力环流。探究点一 探究点二 2.气压高低的判读 探究点一 探究点二(1)无论是低空还是高空,高压处等压面都向上凸起,低压处等压面都向下凹陷。(2)近地面受热,气流垂直上升,近地面形成低压,如A。近地面冷却,空气收缩下沉,近地面形成高压,如B、C,即PBPA,PCPA。(3)水平气流由高压区流向低压区,如BA,EF。(4)同一地点不同高度上,海拔越高,气压越低,如PAPE。(5)图中高低压比较,如气压数值上PBPAPEPF。简化:气压比较 水平方向:高压 低压垂直方向:下面 上面探究点一 探究点二 3.常见的热力环流(1)海陆风。探究点一 探究点二(2)山谷风。探究
6、点一 探究点二(3)城市热岛环流。由于市区居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热,导致市区气温高于郊区,形成“城市热岛”,引起空气在市区上升,在郊区下沉,近地面风由郊区吹向市区,在市区与郊区之间形成城市热岛环流。探究点一 探究点二 典例剖析【例题1】海子写过一首诗面朝大海,春暖花开,现在影视剧中往往让女主角面朝大海,在海风吹拂下头发向后飘逸。图1、图2分别是北半球某滨海地区海陆环流图和气温变化特征图。读图,完成下列各题。图1 图2 探究点一 探究点二(1)图1中四处气温最高的是()A.处B.处C.处D.处(2)为了完成女主角头发向后飘逸的场景,如果你是导演,你会选择什么时间段完成拍摄?()A
7、.16时至次日8时 B.8时至16时 C.18时至次日6时 D.6时至18时 解析:第(1)题,两地分别位于近洋面与近地面,气温应高于高空的两地;由此时的海陆环流图得出处气温高于处。第(2)题,面向大海,在海风吹拂下头发向后飘逸,说明近地面此时盛行由海洋吹向陆地的风,即海洋气温要低于陆地,依据图中海洋和陆地气温曲线可判断,一天中大约8时至16时陆地气温高于海洋。答案:(1)D(2)B 探究点一 探究点二 探究二等压线图中风向和风力大小的判定 问题导引 材料:某区域某日近地面等压线图,图中N地气压高于P地。探究点一 探究点二 结合材料探究:(1)N地为什么风向?提示:东北风。(2)图中M、N、P
8、、Q四地中,风力最大的是哪里?为什么?提示:Q地。Q地等压线密集,水平气压梯度力大,风力大。探究点一 探究点二 名师精讲 1.风向的判定(1)画水平气压梯度力。阅读等压线,判断气压高低,并按垂直于等压线(即垂直于该点等压线的切线),由高压指向低压的原理画出水平气压梯度力(画成虚线)。(2)定地转偏向力。分清图示是哪个半球,面向水平气压梯度力的方向,若是南半球,风向向左偏;若是北半球,风向向右偏。(3)定偏转角度。分清是高空还是近地面的气流,若是近地面,受三个力的作用,最终风向与等压线之间有一定的角度;若是高空,风向与等压线平行。按照以上方法即可绘出风向(绘成实线箭头)。如下图所示(以北半球为例
9、):探究点一 探究点二 近地面风:高空风:探究点一 探究点二 探究点一 探究点二 探究点一 探究点二 2.风力大小的比较(1)风力的大小取决于水平气压梯度力的大小,因此,等压线密集处单位距离间的气压差大水平气压梯度力大风力大。如下图(单位:hPa),风力:ABCD。探究点一 探究点二(2)要注意不同图幅上的气压梯度和比例尺两种情况的变化。如下图(单位:hPa),风力:ABCD。探究点一 探究点二 典例剖析【例题2】读下面四幅气压分布图(单位:hPa),完成下列各题。探究点一 探究点二(1)如果四图所示地区都位于北半球,a、b、c、d四地风向分别为()A.西北风 东北风 东南风 西南风 B.东北
10、风 西北风 西南风 西南风 C.东南风 西南风 西北风 西北风 D.西南风 东南风 西北风 东北风(2)四幅气压分布图中,风力最大的点是()A.aB.bC.cD.d 解析:第(1)题,注意四地气压的高低,风向与等压线应有一定的夹角。第(2)题,注意比例尺的大小与气压值的变化,单位距离间气压值越大,风力越大。答案:(1)B(2)A 1-2 3-4 5-6 7读图,完成第12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:abcd B.气压:dabc C.引起该环流形成的原因是地面冷热不均 D.热力环流是大气运动最复杂的形式 2.若此图是城郊环流侧视图,处为绿地,则通过此环流对城市
11、空气起到的作用是()A.净化、增温 B.净化、增湿 C.增温、增湿 D.减湿、降温 1-2 3-4 5-6 7解析:第1题,热力环流形成的原因是地面冷热不均,它是大气运动的最简单形式;垂直气流升、降可推知近地面b热、a冷;再根据水平气流的运动方向可推知气压:abcd。第2题,处空气可随城市环流进入市区。绿地对城市空气有吸烟滞尘(净化)、降温增湿的作用。答案:1.C 2.B 1-2 3-4 5-6 7读我国东部沿海高空等压面示意图,完成第34题。1-2 3-4 5-6 73.四地气压大小的排列顺序正确的是()A.DCABB.ABDC C.CDABD.CDBA 4.此图若表示某一天的气压分布状况,
12、则下列说法正确的是()A.表示白天B.表示夜晚 C.CD间吹陆风 D.气流从B吹向A 解析:由图可知,陆地上空(A)为高压,海洋上空(B)为低压,根据热力环流中,高空和近地面气压类型相反可知,在近地面,陆地上(C)为低压,温度较高,海洋上(D)为高压,温度较低,应为白天,此时吹海风,高空空气从A吹向B。答案:3.A 4.A 1-2 3-4 5-6 7下图是北半球500 hPa等压面天气图。读图,完成第56题。1-2 3-4 5-6 75.等压面上A点的风向应是()A.东北风B.西北风 C.西南风D.东南风 6.这种情况下决定风向的力是()A.水平气压梯度力和地转偏向力 B.地转偏向力和摩擦力
13、C.水平气压梯度力和摩擦力 D.水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力 1-2 3-4 5-6 7解析:第5题,A点南侧为高压,水平气压梯度力由高压指向低压,该等压面位于北半球,地转偏向力相对于水平气压梯度力向右偏,由于A点在高空,风向与等压线平行,故为西北风。第6题,题干中已经指出该图为“北半球500百帕等压面天气图”,所以图示为高空,大气只受水平气压梯度力和地转偏向力的影响。答案:5.B 6.A 1-2 3-4 5-6 77.读等压线图(单位:hPa),完成下列各题。(1)假设本图是近地面等压线图,A处吹东北风,则A点位于 (填“南”或“北”)半球。(2)假设本图是高空等压线图,A处吹正南风,
14、则A点位于 (填“南”或“北”)半球。(3)在不考虑摩擦力和地转偏向力的情况下,A点吹 风。(4)B点与C点相比,风速较大的是 。1-2 3-4 5-6 7解析:第(1)题,风是指大气的水平运动,其方向受三种力的影响,即水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。当三种力平衡时,近地面风向与等压线成一夹角,北半球右偏,南半球左偏。已知风向为东北风,逆向推理可知A点位于南半球。第(2)题,假设条件是“高空等压线”,因此可以不考虑摩擦力,根据已知风向同样可以逆向推理得知A点位于北半球。第(3)题,解答的关键是排除定向思维的干扰,因为题干已说明不考虑摩擦力和地转偏向力,在这个假设条件下,风向垂直于等压线由高压吹向低压。第(4)题,其他条件相同的情况下,等压线越密集,风速越大。答案:(1)南(2)北(3)东(4)B