2020版高中地理 第二章 第2课时 热力环流与大气的水平运动 12页

1 第 2 课时　热力环流与大气的水平运动 【考试标准】 学考要求 考纲细解 c 热力环流原理及图示 理解大气热力环流的形成原因及相关应用 a 水平气压梯度力 了解水平气压梯度力的特点 学考要 求 b 风的形成过程 理解风的形成过程 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、热力环流形成的原理 1．大气运动的根本原因：①太阳辐射在地表的差异分布，造成不同地区气温不同，导致水 平方向上的②气压差异，从而引起大气运动。 2．热力环流的形成原理：地区间③冷热不均→空气垂直运动→同一水平面④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⑤低；气温低——气压⑥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。 二、大气的水平运动 1．水平气压梯度力：是使大气产生水平运动的⑦原动力，是形成风的直接原因，大小与气 压梯度成正比，方向⑧垂直于等压线，由⑨高压区指向⑩低压区。 2．地转偏向力：地转偏向力的方向与物体的运动方向⑪垂直，背风而立北半球向右偏，南 半球向左偏，赤道上不偏转。 3．摩擦力：地面摩擦力的方向与风向⑫相反，大小与距离地面高度成⑬反比，高空可忽略 不计。 4．风向：高空风在⑭水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下，风向与等压线⑮平行。 近地面风的风向与等压线⑯斜交，摩擦力越大，夹角越大。 一、热力环流形成的原理(必考 c) 歌曲《军港之夜》的歌词“军港的夜啊，静悄悄……海风你轻轻地吹……”从热力环 流的角度分析上面的歌词是否妥当？ 提示：不妥当。在滨海的海港地区，夜晚时陆地降温快，温度较低，形成高压，而海洋相反， 形成低压，空气在水平方向上从高压流向低压，形成陆风，所以歌词中的“海风你轻轻地吹” 不妥，应为“陆风你轻轻地吹”。 2 [探究归纳] 热力环流的形成原理及常见形式 1．热力环流的形成原理 2．热力环流的几种常见形式 热力环流是一种简单的大气运动形式。海陆热力性质的差异，山谷、山坡的受热不均，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 　 海风 白天陆地升温快、气温高，形成低压；海洋升温慢、气温低，形成高压，故风从海洋吹向陆 地，形成海风 陆风 夜晚陆地降温快、气温低，形成高压；海洋降温慢、气温高，形成低压，故风从陆地吹向海 洋，形成陆风 (2)山谷风 　 谷风 白天山坡升温快、空气膨胀上升、山谷补充形成谷风 　　 3 山风 夜晚山坡降温快、空气冷却下沉形成山风 (3)城市风 市区与郊区之间的热力环流 城市风环流则是由于城市“热岛效应”(城市工业、居民、交通等释放大量的人为热)，使得 城市温度比郊区温度高，从而形成的高空大气由城市吹向郊区，近地面大气由郊区吹向城市 的环流。 城市规划时，为减轻城市大气污染，将污染严重的工业企业布置在城市风的下沉距离之外， 避免大气污染物从近地面流向城市；将卫星城建在城市风环流之外，避免相互污染。 [学以致用] 读下图，回答(1)～(2)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：A>B>C>D C．热力环流是大气运动最复杂的形式 D．气压：D>A>B>C (2)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．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析　第(1)题，A 处空气冷却收缩下沉，近地面形成高压；B 处空气受热上升形成低压。因 此，就气压而言，应是 A>B>C>D；就温度而言，应为 B>A>C>D。第(2)题，在山区，白天山坡 上的空气增温强烈，暖空气沿山坡上升，形成谷风；夜晚山坡上的空气因为热量散失快，温 度降低幅度大，密度大而沿山坡下沉。 答案　(1)A　(2) B 二、大气的水平运动(必考 a、b) 在高层大气中，当风向稳定时，水平气压梯度力与地转偏向力大小、方向的关系如何？ 4 提示：大小相等，方向相反。 [探究归纳] 风的受力状况和风向 受力状况 风向 图示 只受水平气压梯度力影响 由高压指向低压，与等压线垂 直 受水平气压梯度力和地转偏 向力影响 风向最终与等压线平行 水平气压梯度力、地转偏向力 和摩擦力共同影响 风向与等压线斜交 [学以致用] 右图示意某一等高面。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。 ①～⑧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。据此完成(1)～ (2)题。 (1)若此图表示北半球，PM>PN，则 O 点风向为(　　) A．⑥或⑦ B．②或⑥ C．④或⑧ D．③或④ (2)若此图表示高空等压面，PMPN，则 O 点风向应考虑两种情况，近地面为⑥，高 空由于忽略摩擦力的作用，向右偏转至与等压线平行，即⑦。第(2)题，高空不考虑摩擦力， 所以风向应与等压线平行。由于不确定此图所在半球，所以在北半球高空应为③，在南半球 高空应为⑦。 答案　(1)A　(2)C 5 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．关于热力环流的叙述，错误的是(　　) A．热的地方近地面形成低压，高空形成高压 B．热力环流是由冷热不均引起的 C．同一水平面上的气压差异是形成大气水平运动的直接原因 D．无论水平方向，还是垂直方向，空气总是从高压流向低压 解析　水平方向空气总是从高压流向低压，垂直方向上的运动是由地面受热不均引起的。 答案　D 2．下图中，不能正确表示热力环流的是(　　) 解析　白天陆地增温快形成低压，海洋增温慢形成高压，风从海洋吹向陆地。 答案　C 3．能用热力环流原理解释的现象是(　　) A．晴朗天空呈蔚蓝色 B．山地迎风坡降水多 C．阴天时昼夜温差小 D．滨海地区的海陆风 解析　考查了热力环流的形成原理。热力环流的形成，是由于下垫面性质不均(热力性质差 异)导致近地面冷热不均，进而形成热力环流。滨海地区的海陆风是由于海陆热力性质的差 异，导致白天陆地气温较高，气压较低，海洋气温较低，气压较高，风从海洋吹向陆地；夜 晚陆地气温较低，气压较高，海洋气温较高，气压较低，风从陆地吹向海洋。 答案　D 下图为北半球等压线图(单位：hPa)。读图并结合所学知识回答 4～5 题。 6 4．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、水平气压梯度力、地转偏向力 B．水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力 C．地转偏向力、摩擦力、水平气压梯度力 D．摩擦力、地转偏向力、水平气压梯度力 5．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．① B．② C．③ D．④ 解析　第 4 题，水平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 为水平 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 5 题，高空大气受水平气压 梯度力和地转偏向力的共同作用，风向与等压线平行，又因位于北半球，故可以判断④表示 的方向正确。 答案　4.B　5.D 6．读“北半球热力环流示意图”，完成下列要求。 (1)A 地气温比 B、C 两地________，气压比 B、C 两地____________。D、E、F 中，属高压区 的是________。 (2)用“→”画出高、低空大气水平运动方向，以正确表示热力环流。 (3)图中 M、N 两地实际风向分别为________和________。 (4)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。 (5) 从 以 上 可 看 出 ， 大 气 水 平 运 动 产 生 的 根 本 原 因 是 ______________ ， 直 接 原 因 是 ______________。 答案　(1)高　低　E 7 (2)略 (3)西南风　东北风 (4)地面冷热不均　最简单 (5)太阳辐射能的纬度分布不均　水平气压梯度力 教材 P48 活动 提示　1.补绘图略。 2．上海地区此时气温的分布规律是：从市区向郊区气温渐低。 3．如果 P 地位于上海，则 P 点的夏季盛行风向为东南风，若仅考虑本地区的气温分布和气 压的关系，P 点此时近地面风向应从郊区吹向城市。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、选择题 读某地近地面和高空四点气压图(单位：hPa)，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．P→O→M→N→P B．O→P→M→N→O C．M→N→P→O→M D．N→M→O→P→N 2．在城市与郊区的热力环流中，能表示城市近地面的点是(　　) A．M B．N C．O D．P 解析　第 1 题，根据图中的海拔可以判断出 O、P 两点位于近地面；M、N 两点位于高空；结 合图中的气压高低可以判断出在近地面 O 为高压，P 为低压，风由 O 吹向 P；在高空 M 为高 压，N 为低压，风由 M 吹向 N。第 2 题，在城市与郊区的热力环流中，城市近地面气温高、 气压低，应为图中的 P 点。 答案　1.B　2.D 3．下列最符合大城市中心与郊区高空等压面示意图的是(　　) 8 A．① B．② C．③ D．④ 解析　本题主要考查热力环流的有关知识。城市人口密集、工厂及车辆排热、居民生活用能 的释放、城市建筑结构及下垫面特性的综合影响等，使得城区温度远高于郊区，形成热岛效 应。热力环流形势图，如下图所示： 等压线分布状况，如下图所示： 答案　C 4．读某海防战士放哨图，指出其中画得正确的一幅(　　) 解析　海陆之间由于热力性质的差异形成海陆风。白天，地表受太阳辐射而增温，由于陆地 土壤热容量比海水热容量小得多，陆地升温比海洋快得多，因此陆地上的气温显著地比附近 海洋上的气温高。陆地上空气因受热膨胀上升，近地面形成低压中心，风从海洋流向陆地； 晚上情况相反。 9 答案　A (2016·浙江杭州高级中学高二期末)某校地理兴趣小组于夏季的一天对当地一个山谷进行 野外考察。他们根据考察资料绘制了等压面和等温面示意图，箭头表示空气流动方向，教师 发现他们已绘制的①②③④信息中，只有一项是正确的。读图完成 5～6 题。 5．若图中③信息是正确的，则他们进行测量的时间最可能是(　　) A．8：30～9：30 B．11：00～12：00 C．14：00～15：00 D．22：00～23：00 6．甲、乙、丙、丁四点中，夜雨最多的是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 解析　第 5 题，考查热力环流相关知识。依据图示信息，若图中③信息是正确的，则谷地气 温高，只有出现在夜晚时段，所以 D 选项正确。第 6 题，考查热力环流相关知识。依据图示 信息可知，夜雨一般出现在谷地，气流上升处会形成降水，所以 A 选项正确。 答案　5.D　6.A 下图为太阳墙工作原理示意图，读图完成 7～8 题。 7．太阳墙全新空调系统核心组件是太阳墙板，图示太阳墙涉及的地理原理是(　　) A．风从高气压吹向低气压 B．气流辐合上升 C．热力环流 D．大气环流 8．图示气流的动力主要来自于(　　) A．气压梯度力 B．太阳辐射 C．风能 D．地转偏向力 解析　第 7 题，室内、室外存在气温差异，这样会导致空气的垂直运动，进而导致空气的水 平运动，即形成热力环流。第 8 题，热力环流形成的根本原因是太阳辐射量存在空间差异。 10 答案　7.C　8.B 读图，完成下题。 9．图中 A、B 两点的风向分别是(　　) A．西南风　西北风 B．东南风　西南风 C．东北风　东南风 D．西北风　西南风 解析　因图示区域为北半球，依据气压分布状况，画出 A、B 两点的水平气压梯度力，让风 向向右偏转 30°~45°即 可得到 A、B 两点的风向。 答案　A 大气是人类生存的必要条件，大气每时每刻都处在不停的运动和变化之中。根据所学知识回 答 10～11 题。 10．关于热力环流的叙述，正确的是(　　) A．热力环流中气温越低的地方，气压一定越高 B．近地面气温高，空气作上升运动，气压较低 C．近地面大气气温低的地方，高空的等压面向上拱起 D．热力环流是大气运动最复杂的形式 11．下图能正确反映北半球近地面和高空等压线与风向关系的是(　　) 解析　第 10 题，在热力环流中，近地面气温高的地方，空气受热较多，因此会膨胀上升， 导致近地面气压较低，该处的近地面等压面向下弯曲，高空则向上拱起；热力环流是大气运 动最简单的形式。第 11 题，在同一平面上，水平气压梯度力总是由高压指向低压；在北半 球，地转偏向力垂直于物体的运动方向向右偏；高空的大气稀薄，摩擦力可以忽略不计近地 面风向与等压线成一夹角，且右偏；高空的风向与等压线平行。 答案　10.B　11.A 11 读“北半球某区域等压线分布图”，回答 12～13 题。 12．图中①、②、③、④四个箭头中正确表示风向的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 13．图中①、②、③、④四处风力最大的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 解析　第 12 题，图示区域位于北半球，风向应右偏，水平气压梯度力由高压指向低压，故③ 正确。第 13 题，同一幅等压线图上，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大。 答案　12.C　13.C 等压线是某一水平面上气压相同各点的连线。根据下图回答 14～15 题。 14．下列四幅等压线图中，P 点所在位置风力最大的是(　　) 15．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 解析　第 14 题，由图可知，四幅图的比例尺大小相等。而两点间水平气压梯度越大则风力 越大，在比例尺及气压差相同的情况下，等压线越密则风力越大，结合四幅图中 P 点所在气 压差及等压线的疏密即可判断。第 15 题，根据气压值，可判断 P 地水平气压梯度力的指向， 再根据北半球地转偏向力向右偏，可判断风向。 答案　14.C　15.A 二、非选择题 16．下图是某地高空等高面与等压面关系示意图。读图，完成下列问题。 (1)A、B 两地受热的是________，该地空气________；冷却的是________，该地空气 12 ________。 (2)图中①～⑤点，气压最高的是________，气压最低的是________。 (3)用“→”完成图中热力环流。 (4)若该热力环流发生于城区与郊区之间，则 A、B 中代表城区的是________，说明判断的依 据。 答案　(1)B　上升　A　下沉　(2)④　⑤　(3)画图略。(近地面由 A 流向 B，高空由 B 地的 高空流向 A 地的高空；垂直方向是 A 地下沉，B 地上升) (4)B　B 处空气上升，气温高，为城区。 17. 读图，完成下列问题。 。 (1)图中箭头 V 表示 A 点空气匀速运动方向，此图是________(南、北)半球气压分布图。 (2)F1 是________力，与等压线________，且由________气压区指向________气压区。 (3)F2 是________力，与风向 V________。 (4)F3 是________力，与风向 V________。 (5)A 处与 C 处相比，风力较大的是________。 (6)画出 B、C 两点风向。 解析　本题主要考查了近地面风的三个作用力。水平气压梯度力始终垂直于等压线，并由高 压区指向低压区。地转偏向力始终垂直于风向，北半球向右偏，南半球向左偏。摩擦力始终 与风向方向相反。风力大小与等压距和等压线的疏密有关。等压距越大，等压线越密，风力 越大。解答本题的关键是对形成风的三个力的大小、方向及作用的理解。 答案　(1)南　(2)水平气压梯度　垂直　高　低 (3)地转偏向　垂直 (4)摩擦　方向相反 (5)C (6)略