2018-2019版高中地理 第二章 自然地理环境中的物质运动和能量交换 第一节 大气的热状况与大气运动 第2课时学案 中图版必修1.doc

第2课时热力环流和大气的水平运动风学习目标1.理解热力环流的形成原理，并能利用所学知识解释有关的自然现象，如城市风。2.理解大气水平运动的成因，掌握高空风和近地面风的形成及特点。3.掌握等压线图和等压面图的判读方法及应用。一、热力环流1.概念由地面冷热不均而形成的空气环流，它是大气运动的最简单的形式。2.形成过程(1)垂直运动(2)水平运动3.常见形式：海陆风、山谷风、城市风。判断1.上图中A的气压高于A。()2.同一水平面上，气温高的地方，气压低。()3.在垂直方向上，海拔越高气温越低，气压也越低。()二、大气的水平运动风(北半球)1.风形成的过程2.风形成的原因(1)直接原因：水平气压梯度力。(2)根本原因：地表受热不均。3.低空风和高空风的成因(以北半球为例)：类型受力示意图风向高空风F为水平气压梯度力；P为地转偏向力；v为风向，平行于等压线低空风F为水平气压梯度力，P为地转偏向力，f为摩擦力，风向与等压线斜交判断1.水平气压梯度力垂直于等压线，并由高压指向低压。()2.摩擦力与风向相反，使风速减小。()3.摩擦力只影响风速，不影响风向。()4.地转偏向力始终与风向垂直，只改变风向，不影响风速。()探究点一热力环流孔明灯又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛亮发明的。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明制成会漂浮的纸灯笼，系上求救的信息，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。(1)诸葛孔明发明的如此简陋的天灯是怎么升空的？(2)孔明灯里面蕴涵着什么样的大气原理？(3)在下图中绘制热力环流，将A、B、C、D四点按气压和气温由大到小的顺序分别排序，并说明判断过程。答案(1)孔明灯里的空气受热后膨胀上升。(2)热力环流。(3)气压：PAPDPCPB。在高空和近地面各画一条水平线作参照，近地面气压高于高空，PA、PDPB、PC；等压面下面点的气压高于等压面上面的点，PAPD，PCPB。气温：TDTATCTB。在高空和近地面各画一条水平线作参照，近地面气温高于高空TA、TDTB、TC；盛行上升气流处近地面空气温度高于同高度地点，TDTA；上升气流使C处温度升高，TCTB。1.热力环流的形成热力环流的形成过程：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的气压差异大气的水平运动形成高低空热力环流。如下图所示：2.几种常见的热力环流形式热力环流是一种最简单的大气运动形式。海陆热力性质不同、山谷和山坡受热不均、人类活动等都可能导致热力环流的形成。具体分析如下：(1)海陆风(2)山谷风(3)市区与郊区之间的热力环流热力环流中“三个关系”的判读方法(1)气温与气压的关系：近地面气温高，空气膨胀上升，形成低压，高空形成高压；近地面气温低，空气冷却下沉，形成高压，高空形成低压(如上图中甲、乙、丙三地所示)。(2)风与气压的关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压(如上图中所示)。(3)等压面的凸凹与气压高低的关系：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”(如下图所示)。(2018宁夏期中)读图，回答12题。1.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.温度：ABC.热力环流是大气运动最复杂的形式D.气压：DABC2.如果此图是城市热岛环流侧视图，在处进行植树造林，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.减湿和降温答案1.A2.C解析第1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，故温度BA。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AB、CD，故四地气压为ABCD。第2题，若图示为城市热岛环流侧视图，在处植树造林，可以对城市空气起到净化和增湿作用。探究点二大气的水平运动1.根据以下材料，回答问题。风力发电是把风的动能转化为电能，风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。理论上讲，高空风能项目效益要显著高于低空风电项目。美国环境和气候科学家在报告中指出：来自高空急流的风所生成的能量是全球所需能量的100多倍。请按以下三种情况，描述风向的特点并以北半球为例画出示意图。(1)受单一水平气压梯度力的作用：_。(2)高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用：_。(3)近地面大气受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用：_。答案(1)受单一的水平气压梯度力的作用：风向垂直于等压线。(2)高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用：风向平行于等压线。(3)近地面大气受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用：风向与等压线斜交。2.读“北半球某海平面等压线图”，回答下列问题。(1)在图中用文字标出高压中心和低压中心。(2)比较A、B两地的风力大小，并说明原因。(3)在图中分别画出A、B两地的风向。(用虚线画出水平气压梯度力，用实线画出风向)答案(1)(2)A处的风力较大，原因是该处的等压线密集，水平气压梯度力大。(3)见上图。1.影响风的三种力作用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2.风力的判读(1)同一幅图，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大；等压线越稀疏，风力越小。(2)不同图幅，两条相邻等压线差值越大，水平气压梯度力越大，风力越大；差值越小，风力越小。3.风向的确定第一步：画出与等压线垂直的水平气压梯度力。第二步：确定南北半球。第三步：按照地转偏向力“南左北右”的偏转规律画出与水平气压梯度力成3045偏角的风向。(如下图)下图示意一等高面。M、N为等压线，其气压值分别为PM、PN，M、N之间的气压梯度相同。是只考虑水平受力，不计空气垂直运动时，O点空气运动的可能方向。读图，回答35题。3.若此图表示北半球，PMPN，则O点风向为()A.或 B.或 C.或 D.或4.若此图表示高空等高面，PMPN时，为水平气压梯度力，为北半球高空风向，为近地面风向。第4题，高空风向与等压线平行，PMPC，PBPD。因地面冷热不均，导致同一水平面上出现气压差异，进而造成等压面发生弯曲，同一水平面上，等压面上凸处气压高，下凹处气压低，即PCPD，PBPA。同一垂直方向上，近地面和高空的气压状况相反，若近地面为高压，则高空为低压。(2)判断下垫面的性质判断陆地与海洋(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。判断裸地与绿地：裸地同陆地，绿地同海洋。判断城区与郊区：等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。(3)判断近地面天气状况和气温日较差等压面下凹处，多阴雨天气，日较差较小，如上图中A地；等压面上凸处，多晴朗天气，日较差较大，如上图中B地。(1)判断A、B、C、D四地的气压高低。(2)判断A、B两处下垫面的性质。(3)判断A、B两处的天气状况和气温日较差的大小。 (1)PBPAPCPD。(2)若A、B为陆地或海洋夏季：A为陆地，B为海洋冬季：A为海洋，B为陆地若A、B为裸地或绿地夏季：A为裸地，B为绿地冬季：A为绿地，B为裸地若A、B为城区或郊区A为城区，B为郊区(3)A处多阴雨天气，气温日较差小；B处多晴朗天气，气温日较差大。读“某地近地面和高空四点气压图”，回答(1)(2)题。(1)若近地面和高空四点构成热力环流，则流动方向为()A.MNOPM B.POMNPC.MNPOM D.NMOPN(2)下面图中正确表示N地在垂直方向上等温面与等压面配置的是()答案(1)A(2)A解析第(1)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分别对应位于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(2)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。(2018桂林高中期中)读图，回答12题。1.上图表示的是()A.北半球高空大气运动 B.南半球高空大气运动C.北半球近地面大气运动 D.南半球近地面大气运动2.图中箭头表示()A.地转偏向力 B.水平气压梯度力C.摩擦力 D.风向答案1.A2.A解析第1题，从图中可知风向右偏，且最终风向与等压线平行，故该图为北半球高空中的风。第2题，图中箭头始终垂直于风向，为地转偏向力。3.(2018昆明期中)读“北半球某地的气压分布图”，完成下列各题。(1)判断甲、乙、丙、丁四地气压的大小关系：_；并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)假若图示环流为城市热岛环流，则表示郊区的是_地。(4)在图中画出高空的等压面弯曲状况。答案(1)甲乙丙丁画图略(呈逆时针流动)(2)乙阴雨甲(3)甲(4)画图略(与近地面弯曲方向相反)。解析(1)根据近地面等压面的弯曲状况可知，甲地气压高于乙地，由此可知四地气压的大小关系为甲乙丙丁，热力环流呈逆时针流动。(2)图中乙地气温较高，气流上升，多阴雨天气；甲地气流下沉，多晴朗天气，气温日较差较大。(3)假若图示环流为城市热岛环流，则甲处表示郊区，乙处表示市区。(4)根据近地面和高空等压面相反可画出高空等压面。4.读“大气中的风向图”，回答下列问题。(1)与等压线的关系是_，其方向是_。(2)若无，只受影响，则与等压线的关系是_，与的关系是_。(3)实际大气中的与等压线的关系是_。此图表示的地区在_半球。(4)图中M、N两地相比，风力较大的是_地，原因是_。答案(1)垂直由高压指向低压(2)平行大小相等，方向相反(3)成一夹角北(4)NN地等压线密集，水平气压梯度力大，风力大解析解答本题的关键是理解水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力与风向、风速之间的关系。图中垂直于等压线，由高压指向低压，应为水平气压梯度力；与等压线成一夹角，从高压指向低压，应是风向；与风向垂直，应为地转偏向力；与风向方向相反，应是使风速减小的摩擦力。(2017天津统考)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。如图为“洞庭湖某时刻测得的湖陆风垂直结构示意图”。据图完成12题。1.据图文材料可知，此时()A.处为陆风B.处盛行上升气流C.处风力小于处D.处更易形成降水2.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.湖陆风使城市湿度下降答案1.D2.C解析第1题，由示意图的风向标可判断处气流由湖泊吹向陆地，为湖风；白天陆地比湖泊增温快，处陆地气流上升，易形成降水；处湖泊气流下沉，处比处风力大。第2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，增加城市湿度。“冷岛效应”指地球上干旱地区的绿洲、湖泊，其夏季昼夜气温比附近沙漠、戈壁低，温差最大可达30 左右，这是由于周围戈壁沙漠的高温气流在大气的平流作用下，被带到绿洲、湖泊上空，形成了一个上热下冷的大气结构，形成一种温润凉爽的小气候。读图，完成34题。3.“冷岛效应”形成的根本原因是()A.受控大气环流的差异B.绿洲与沙漠热力性质差异C.阳光照射强弱的差异D.绿洲与沙漠距海远近不同4.图中甲、乙、丙、丁四地，“冷岛效应”最显著的是() A.甲地 B.乙地C.丙地 D.丁地答案3.B4.D解析第3题，根据材料，“冷岛效应”是由于周围戈壁沙漠的高温气流在大气的平流作用下，被带到绿洲、湖泊上空，形成了一个上热下冷的大气结构，绿洲与沙漠温度不同是因为绿洲与沙漠热力性质差异，所以形成的根本原因是绿洲与沙漠热力性质差异，B对。第4题，读图，图中甲、乙、丙三地的绿洲面积小，“冷岛效应”不明显，A、B、C错。丁地位于图示西部地区，绿洲面积大，“冷岛效应”最显著，D对。(2018南昌期中考试)如图为“对流层大气某要素等值面垂直分布图”。据此回答56题。5.若a、b、c、d、e为不同温度值，则气压值的大小比较正确的是()A.甲乙丙丁 B.乙甲丁丙C.甲乙丁丙 D.乙甲丙丁6.若a、b、c、d、e为不同气压值，则甲、乙、丙、丁四地的气流运动方向是()A.甲乙丁丙甲 B.丁丙甲乙丁C.乙甲丙丁 D.乙甲丙丁乙答案5.C6.D解析第5题，若a、b、c、d、e为不同温度值，根据气温垂直分布规律可知五地气温是abcde，由此可知乙地气温高、气压低，甲地气温低、气压高，结合热力环流原理可知四地气压值大小为甲乙丁丙。第6题，若a、b、c、d、e为不同气压值，则乙地为高压，甲地为低压，根据热力环流原理可知四地气流运动方向为乙甲丙丁乙。等压线是某一水平面上气压相同各点的连线。据此回答78题。7.下列四幅等压线图中，P点所在位置风力最大的是()8.B图(北半球)中P地的风向为()A.东北风 B.东南风C.西南风 D.西北风答案7.C8.A解析第7题，C、D图中气压梯度大于A、B图中，且C图中P处等压线最密集，故P点所在位置风力最大的是C图。第8题，P点在北半球，北部为高压，故P点的风向为东北风。(2018甘肃四校联考)下图为“北半球等压线图”(单位：hPa)。读图回答910题。9.如果所示等压线位于近地面，F1、F2、F3为A处空气所受的外力的方向，则F1、F2、F3依次为()A.摩擦力、气压梯度力、地转偏向力B.气压梯度力、摩擦力、地转偏向力C.地转偏向力、摩擦力、气压梯度力D.摩擦力、地转偏向力、气压梯度力10.如果所示等压线位于高空，F1为气压梯度力方向，则风向是()A. B. C. D.答案9.B10.D解析第9题，气压梯度力的方向应与等压线垂直，且由高压指向低压，故F1为气压梯度力，只有B项符合该要求，所以可以判断B项正确。第10题，高空大气受气压梯度力和地转偏向力的共同作用，风向与等压线平行，又因位于北半球，所以可以判断表示的风向正确。(2018山西太原高一月考)读“北半球某地近地面气压分布(单位：百帕)示意图”，完成1112题。11.图中四地中风速最大的是()A. B. C. D.12.图中处风向可能是()A.西北风 B.东北风C.西南风 D.东南风答案11.C12.D解析第11题，图中四地，处等压线最密，水平气压梯度力最大，风速最大。第12题，图示为北半球某地近地面气压分布，地转偏向力向右偏，处风向可能是东南风，所以D正确。13.下图为“北半球某地区某时刻近地面等压线图(单位：hPa)”。回答下列问题。(1)从气压分布看，甲处是_，乙处是_。从气压分布状况看，甲、乙两处之间最大气压差可能为_hPa。A.59P60 B.60P61C.64P65 D.50P51(2)如果A气压中心的形成与地形有关，则该地形可能是_。(3)丙处与丁处相比，_处的风力较大，其原因是_；_处的风较温暖湿润，其原因是_。答案(1)高压低压A(2)山地(山峰、高地)(3)丙丙处等压线比丁处密集，水平气压梯度力较大，所以丙处的风力较大丁丁处多吹偏南风(风从较低纬度吹向较高纬度)解析(1)从气压状况可知甲处是高压，乙处是低压。从气压值可知甲、乙两处气压差在5060 hPa之间，故最大值选A。(2)从等压线数值可知A为低压，它可能是山地。(3)丙处等压线密集，风力较丁处大。丁处多吹偏南风，温度较高。14.读“华北地区某城市11月13日20时的气温(单位：)实况图”，回答下列问题。(1)此图反映了城市所具有的_效应。在这种效应的作用下，如不考虑其他因素，当晚城郊之间风向应该是_。(2)形成此图所示效应的主要原因是()A.城市生产和生活活动释放大量热量B.城市建筑对太阳辐射的反射率大C.城市高层建筑的不断增多D.城市上空云量少，对太阳辐射的削弱作用弱(3)一般而言，城区的降水几率_(大于或小于)郊区，主要是因为_。(4)据下图画出城区和郊区近地面的等压面及等温面示意图。答案(1)热岛由郊区吹向市区(2)A(3)大于城区空气对流上升运动；城区凝结核多，水汽容易凝结(4)略。解析第(1)题，城区气温高，而郊区气温低，反映了城市具有的热岛效应。第(2)题，形成城市热岛效应的主要原因是城市生产和生活活动释放大量的热量。第(3)题，由于城区空气对流上升运动强烈及烟尘多，导致城区降水几率大于郊区。第(4)题，近地面，城区等压面向近地面弯曲，等温面向高空凸出，郊区相反。