1、第二节热力环流和大气的水平运动 (一)热力环流的形成1大气运动的根本原因：太阳辐射的纬度分布不均，造成高低纬间的热量差异。2热力环流的概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流。3形成过程：要“理清一个先后”“区别两个方向”“理解三层关系”，即：(1)先垂直，后水平：(2)垂直因“冷热”，水平看“气压”：垂直运动空气：受热上升，冷却下沉水平运动气流：高压低压(3)“温压”“风压”析“因果”，高低“气压”辨“相关”：因果关系温压关系下垫面热低压，冷高压，即地面冷的地方形成高压，热的地方形成低压风压关系水平方向上，风总是从高压吹向低压相关性气压关系近地面和高空的气压性质相反正确理解上述三层关系，要特别
2、注意：无论是近地面还是高空，高压和低压总是在同一水平面上相对而言的，而在垂直方向上，随着海拔升高，气温逐渐降低，气压也降低(二)常见的热力环流形式1海陆风成因示意图(1)成因分析海陆热力性质差异是前提和关键。(2)影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。2山谷风成因示意图(1)成因分析山坡的热力变化是关键。(2)影响与应用：山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。所以，山谷地区不宜布局有污染的工业。3城市与郊区之间的热力环流图(1)成因分析“城市热岛”的形成是突破口。(2)影响与应用：一般将绿化带布置在
3、气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置在下沉距离之外。海陆风、山谷风的风向变化实质上不在于白天还是晚上，而在于不同下垫面区域的温度对比关系。不同的下垫面之间，只要存在热力性质差异，就存在气温差异，就会形成热力环流。 (三)大气的水平运动1影响风的三种力方向大小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加而增加，赤道上为零不影响风速的大小北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏转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，
4、起伏越大，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2风的受力状况与风向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)共同影响F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响风向与等压线平行与等压线成一夹角规律摩擦力越大，风向与等压线的夹角越大；随着海拔的升高，风向与等压线的夹角越来越小核心点(一)等压面图的判读在“综合思维”中学起1判断气压高低(1)气压的垂直递减规律。由于对流层大气密度随高度增加而降低，在垂直方向上随着高度增加气压降低，如下图，在空气柱L1中，PAPA，PDPD；在L2中，PBPB，PCPC。(2)同一等
5、压面上的各点气压相等。如上图中PDPC，PAPB。综上分析可知：PBPAPDPC。2判断等压面的凸凹等压面凸向高处的为高压，凹向低处的为低压，可形象记忆为“高凸低凹”。另外，近地面与高空等压面凸起方向相反。3判断下垫面的性质(1)判断陆地与海洋(湖泊)：夏季，等压面下凹者为陆地、上凸者为海洋(湖泊)；冬季，等压面下凹者为海洋(湖泊)、上凸者为陆地。(2)判断裸地与绿地：裸地类似陆地，绿地类似海洋。(3)判断城区与郊区：等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。4判断近地面天气状况和气温日较差(1)等压面下凹者，多阴雨天气，日较差较小。(2)等压面上凸者，多晴朗天气，日较差较大。在“解决问题”中用起 典
6、例(2019浙江4月选考)如图为某地近地面垂直方向气温、气压分布示意图(图中虚线为等温线、实线为等压线)。完成(1)(2)题。(1)若该地位于我国西北沙漠地区，则其成因和空气垂直运动正确的是()A动力辐合上升 B热力辐合上升C动力下沉辐散 D热力下沉辐散(2)易形成这种大气物理状况的是()A夏季白天的内陆湖面 B冬季晴朗夜晚的谷底C夏季晴朗白天的郊区 D冬季暖流流经的海面析题第(1)题，图中虚线为等温线，中心向上隆起，表明该地气温高于周边地区；实线为等压线，中部下凹，表明该地气压低于周边地区。图中示意的是热低压中心的温压剖面，这种现象是由当地空气受热做垂直上升运动形成的。第(2)题，根据上题分
7、析，这种大气物理状况是由于大气受热形成的，冬季暖流流经的海面大气受热最有可能出现这种现象；夏季白天的内陆湖面因水的比热容较大，水温较低，湖面空气冷却下沉；冬季晴朗的夜晚，因山坡空气迅速冷却，空气冷重而沿坡面下滑，流向谷底，并抬升谷底的暖气流，谷底温度偏低；夏季晴朗的白天，受城市热岛效应的影响，城区气温高于郊区，城区受热上升的暖气流在郊区附近冷却下沉。答案(1)B(2)D读城市中心与郊区垂直方向上的气压分布图(图1)及城郊间高空等压面示意图(图2)，完成12题。1根据热力环流的原理，城郊之间正确的环流方向是()AEFHGE BGEFHGCGEHFG DGHFEG2.下列关于城区与郊区大气状况的叙
8、述，正确的是()AEF代表城区气压垂直变化规律B各点间的热力环流，昼夜方向相反C甲处位于郊区高空，气流下沉D乙、丙间气流流动方向如箭头所示解析：1.D2.C第1题，读图可知，G、E位于近地面，且气压EG，而郊区相对于城区气温较低，气压较高，故E为郊区，G为城区，因此近地面空气从E流向G；F为郊区的上空，气压较低，H为城区的上空，气压较高，所以高空气流从H流向F。垂直方向，城区近地面空气上升，空气由G流向H；郊区空气下沉，空气从F流向E，由此判断环流的方向为GHFEG。第2题，由上题分析可知，近地面城区的温度高于郊区，所以城区近地面形成低压，而图中E处的气压较高，对应的为郊区，EF代表郊区气压垂
9、直变化规律，A错误；无论昼夜，近地面温度都是城区大于郊区，因此热力环流的方向没有昼夜的变化，B错误；由图中甲地等压面向下弯曲，丙处等压面向上拱起可知，甲处气压小于丙处气压，而郊区空气下沉，高空为低压，所以甲处为郊区的高空，气流下沉，C正确；乙、丙之间的气流应该由高压流向低压，不会沿等压面流动，D错误。3.读北半球某地的气压分布图，完成下列问题。(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)图中甲、乙两地之间的风向是_；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
10、画出高空的等压面弯曲状况。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：答案：(1)甲乙丙丁画图略(呈逆时针运动)。(2)乙阴雨甲(3)西南风甲(4)略(与近地面弯曲方向相反)核心点(二)风向与风力的判定在“地理实践”中探起根据等压线确定风向和风速等压线是等值线的一种。等压线的疏密程度反映了气压梯度的大小，等压线越密，气压梯度越大。改编自新教材人教版必修第一册问题探析1比较甲、乙两地的气压梯度大小，并说明理由。提示：甲地气压梯度大于乙地。甲地单位距离间等压线密集，气压差大。2在图上画出甲、乙两地的风向。提示：画图略。(通过甲、乙两地，由其两侧高
11、压作虚线垂直指向低压，再向右偏3045过该点画实线箭头即为风向。)3比较甲、乙两地风速的大小，并说明理由。提示：甲地风速大于乙地。甲地气压梯度大。在“综合思维”中学起等压线图中风向、风力的判定1风向的判定(1)绘图法：依据水平气压梯度力，画出任意一点的风向。第一步：在等压线图中，按要求画出过该点且垂直于等压线的虚线箭头(由高压指向低压，但并非一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。第二步：确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转3045角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图所示(北半球)：(2)“左右手”法在等压线图上判断风向时可用“左右手”法则，
12、北半球用右手，南半球用左手。具体方法：伸出右(左)手，手心向上，让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是风向。高空的风向与水平气压梯度力方向垂直；近地面风向与水平气压梯度力方向成一锐角。如下图。(3)根据风向标和风向玫瑰图判定风向风向标由风杆和风尾组成，风杆(长线段)上绘有风尾(短线段)的一方指示风向。风尾上的横杠表示风速，一横表示风力二级，最多三横，就是六级，风力再大就用风旗表示。(如图1)“风向玫瑰图”是一个给定地点一段时间内的风向分布图。通过它可以得知当地的主导风向和最小风频。最常见的风向玫瑰图是一个不规则的折线图，折线上不同的点的方位即为该地区的风向，与原点之间的距离与这个方向的风
13、频呈正比(如图2)。2风力的判定(1)同一等压线图上，等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小，如下图中甲处风力大于乙处。(2)不同图中，“相同比例尺”，相邻两条等压线数值差越大，风力越大，如下图中B处风力大于A处。(3)不同图中，比例尺越大，风力越大，如下图中C处风力大于D处。在“解决问题”中用起 典例下图示意我国某地区14日6时的气压形势，L为低压。图中天气系统以200 km/d的速度东移。读图，完成下题。图中甲地14日69时的风向为()A偏东风 B偏南风C东北风 D西北风析题根据题干材料可知，低压L向东移动的速度为200 km/d，结合图上距离和比例尺，可以估算出L和甲地之间的距离，进而计
14、算出9时时L相对于甲的位置，由此判定14日69 时低压系统L位于甲地以西，甲地吹偏南风或东南风。答案B(2021年1月新高考8省联考重庆卷)横风是指从车辆侧面方向吹来的风，易造成高速行驶的车辆侧滑、侧翻等事故。图1为某高速公路段某时刻的风速(m/s)垂直分布图，该路段呈东西走向，地势平坦开阔，是横风的多发路段。据此完成12题。1图2中四条风速变化曲线，与图1中甲至乙风速变化一致的是()A BC D2根据图1中的风速变化，判断该断面横风为()A偏东风 B偏南风C偏西风 D偏北风解析：1.C2.D第1题，首先找到图1中甲至乙的风速变化的起始点和中点最大的风速，由图可知，图1中风速的等差距为1，甲处
15、的风速为17 m/s。中点的最大风速为2223 m/s，乙处的风速为1617 m/s，对应图2中线，C正确。第2题，结合图文可知，该路段呈东西走向，横风只能是南风或北风；在近地面0.5 m高度，道路北侧风速大于南侧风速，且南侧等值线密集即风速迅速变小；高速公路路基增加地表粗糙度，会削减风速，推知北侧为迎风侧，南侧为背风侧，该路段横风为北风，D对。(2021武汉模拟)图a为某日08时海平面气压分布图(单位：百帕)，图b显示地24小时内风的变化，图c为风向标读法。据此完成34题。 3图a中()A比风速大 B比云量少C比气压低 D比气温高4锋通过地时()A风向由偏北风转变成偏西风，风力增强B风向由偏
16、西风转变成偏北风，风力增强C风向由偏北风转变成偏西风，风力减弱D风向由偏西风转变成偏北风，风力减弱解析：3.B4.B第3题，图a中比等压线稀疏，所以比风速小，A错误；处于高压脊，天气晴朗，比云量少，B正确；位于低压中心，比的气压高，C错误；位于冷锋的锋前，位于冷锋的锋后，处于冷气团控制，比地气温低，D错误。第4题，冷锋通过地时，风向由偏西南风转变成西北风；等压线由稀疏变得密集，风力增强，A、C、D错误，B正确。等压线分布图的判读等压线图是等值线图的一种，表示在同一海拔高度上气压水平分布状况的图。在同一水平面上，每一条等压线上的气压值相等。等压线图的判读和应用是高考中经常出现的考查要点，判读的关
17、键是抓住等压线数值特征、分布特征及组合特征。图1气压场类型图图2亚洲东部某日某时地面气压等值线图(单位：hPa)图3北美某地区某日等压线图图4南半球7月份某区域等压线分布图(abc)判读技巧1判读气压形式(1)低压中心(如图1中乙处)：等压线呈闭合曲线，中心气压比四周气压低(中心为上升气流)。(2)高压中心(如图1中甲处)：等压线呈闭合曲线，中心气压比四周气压高(中心为下沉气流)。(3)高压脊(如图1中丙处)：高气压延伸出来的狭长区域，弯曲最大各点的连线叫脊线。(4)低压槽(如图1中丁处)：低气压延伸出来的狭长区域，弯曲最大各点的连线叫槽线。(5)鞍：两个低压和两个高压交汇处，其气压值比高压中
18、心低，比低压中心高。2判断风向首先明确高低气压；其次确定水平气压梯度力的方向；最后根据南、北半球画出偏向风(如图2中A地吹偏南风)。3判断南、北半球(1)风向在水平气压梯度力的右侧北半球。(2)风向在水平气压梯度力的左侧南半球。4判断风力(风速)大小(1)等压线密集水平气压梯度力大风力大(如图3中乙地)。(2)等压线稀疏水平气压梯度力小风力小(如图3中甲地)。5判断季节大陆上空出现高压中心或海洋上空出现低压中心为冬季，反之为夏季。6判断天气状况(1)由高纬吹向低纬的风寒冷干燥。(2)由低纬吹向高纬的风温暖湿润。(3)低气压过境时，多阴雨天气；高气压过境时，多晴朗天气。(4)低压中心和低压槽控制
19、区多阴雨天气，如图1中乙处和丁处；高压中心和高压脊控制区多晴朗天气，如图1中甲处和丙处。创新应用读北极地区某年1月海平面气压分布图(单位：hPa)，完成13题。1图示L地区等压线发生弯曲，其主要影响因素为()A海陆分布与纬度 B洋流与海陆分布C海水温度与海拔 D太阳高度与降水2G地的风向为()A西北风 B东北风C东南风 D西南风3若L所在气压场等压线往东北延伸发展，则原极地冷空气()A势力加强 B挤压抬升C南下蓄积 D变暖下沉解析：1.B2.D3.C第1题，读图，根据极圈和海陆轮廓判断，图示L地区位于欧洲西北部海域，沿岸有北大西洋暖流经过，等压线发生弯曲，其主要影响因素为洋流与海陆分布，B正确
20、。L地区等压线与纬线延伸方向不一致，纬度不是主要因素，A错误。等压线位于海面，海拔没有差异，C错误。气压会影响降水，但降水不影响气压，D错误。第2题，水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压。图示为极地地区图，中心是北极点。根据G地的等压线，考虑北半球受地转偏向力影响风向向右偏转，G地风向为西南风，D正确。第3题，若L所在气压场等压线往东北延伸发展，则原极地冷空气应势力减弱，可能是南下蓄积，C正确。如果极地冷空气势力加强，L低压槽不会向东北扩展，A错误。极地冷空气气压高，高压不能被挤压抬升，B错误。变暖应是上升气流，D错误。4读世界某区域某日海平面等压线(单位：hPa)分布图，回答下列问题。
21、(1)图中最大气压差可能为_。这种巨大差异的形成原因是什么？(2)此日，O和P两地风力大小差别较大，其主要原因是什么？解析：第(1)题，图中等值线间气压差为5 hPa，Q处气压值最高，介于1 0401 045 hPa之间，东北部闭合等压线内气压值最低，介于990995 hPa之间。同一纬度地区气压差异的成因是地面状况(海洋和陆地)差异导致。第(2)题，等压线密集处水平气压梯度力大，故风力大；海洋上因摩擦力小，风速快，故风力大。答案：(1)54 hPa由于海陆分布及热力性质差异破坏了原来气压带分布的格局，1月(冬季)大陆上的亚洲高压切断了副极地低气压带。(2)P地等压线比O地密集，水平气压梯度力大；P地位于海洋，摩擦力小于O地。