常见的热力环流形式

第二单元地球上的大气知识结构第1节大气运动与气压带和风带知识研读(对应学生用书P19)课程标准1.了解对流层气温垂直变化的规律。2.运用图表说明大气受热过程。3.绘制全球气压带、风带分布示意图。4.说出气压带、风带的分布、移动规律及其对气候的影响。知识梳理知识一大气的受热过程1.对流层气温随高度增加而降低。2.大气受热的能量来源：。3.受热过程太阳短波辐射穿过大气过程中，部分被大气吸收或反射，大部分到达地面，并被地面和。太阳辐射能吸收反射地面吸收太阳辐射能增温，又以辐射的形式把热量传递给大气，使大气增温，因此____是近地面大气主要、直接的热源。4.意义：大气的受热过程影响着大气的热状况、分布和变化，制约着大气的运动状态。长波地面温度知识二热力环流1.根本原因：太阳辐射能的不均，造成高低纬度间的温度差异。2.热力环流的形成：地区间冷热不均→空气运动（上升或下沉）→同一水平面上的气压差异→大气的运动。纬度分布垂直水平知识三大气的水平运动——风1.水平气压梯度力方向：垂直于，指向。作用：形成风的原因。2.风的形成等压线低压直接类型受力情况风向高空的风和地转偏向力与等压线______近地面的风、地转偏向力和________与等压线之间_________气压梯度力平行气压梯度力摩擦力成一夹角知识四气压带和风带的形成1.成因：高低纬地区获得不同，产生差异。2.分布：全球分为气压带、风带，存在着、中纬度和三个环流圈。3.季节移动：随的季节变化而南北移动，就北半球而言，大致夏季，冬季。太阳辐射热量七个六个低纬度高纬度太阳直射点北移南移知识五北半球冬夏季气压中心1.成因：的差异，大陆增温和冷却的速度海洋。2.分布海陆热力性质快于月份被切断气压带形成气压中心亚洲大陆太平洋大西洋1月________气压带阿留申低压冰岛低压亚洲___7月_________气压带夏威夷高压亚速尔高压亚洲___副极地低高压副热带高低压知识六气压带和风带对气候的影响1.气压带和风带控制下的气候类型气压带、风带气候类型典型分布区气压带热带雨林气候、刚果盆地、____________西风带_______性气候大西洋沿岸、太平洋沿岸__________和交替控制地中海气候沿岸、北美洲沿海、南美洲智利中部、等赤道低亚马孙平原马来群岛温带海洋欧洲美洲副热带高压带加利福尼亚非洲南端的好望角地区西风带地中海2.形成气候的五大因素：、大气环流、海陆分布、、洋流等。太阳辐射地形考点整合(即时巩固解析为教师用书独有)考点一大气受热的过程及原理地面辐射是对流层大气能量的直接来源，太阳辐射是根本来源，大气的受热过程具体图解如下：由图中可以看出：1.“太阳暖大地”：太阳辐射能是地球上最主要的能量来源，虽然需要穿过厚厚的大气，但大气直接吸收的太阳辐射能量很少，只有臭氧和氧原子吸收一部分波长较短的紫外线，水汽和二氧化碳主要吸收波长较长的红外线，而能量最强的可见光被吸收的很少，绝大部分能透过大气射到地面，地面因吸收太阳辐射能增温。2.“大地暖大气”：地面增温的同时向外辐射热量。相对于太阳短波辐射，地面辐射是长波辐射，除少数透过大气返回宇宙空间外，绝大部分（75%～95%）被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收，使大气增温。3.“大气返大地”：大气在增温的同时，也向外辐射热量，既向上辐射，也向下辐射，其中大部分朝向地面，称为大气逆辐射，大气逆辐射把热量还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，从而对地面起到了保温作用。如下图所示，从图中（图中箭头代表地面辐射或大气辐射，箭头的多少代表辐射量的大小）可以理解对流层气温随高度增加而递减的原理。【案例一】（2010·江苏）大气中二氧化碳含量增多导致全球气候变化，已成为全球关注的热点问题。下图为地球热量平衡示意图。二氧化碳含量增多，导致大气对地面保温作用增强。下列数字所示环节与大气保温作用直接相关的有（双选）（）A.①B.②C.③D.④【解析】本题考查有关地面辐射、大气辐射等基础知识，意在考查学生对基础知识的掌握程度。大气保温作用是指大气吸收了地面辐射后，又以大气逆辐射的形式将能量返还给地面，这分别对应图中的①和③。【答案】AC【即时巩固一】形成新疆地区“早穿皮袄午披纱”这一现象的主要原因是（）①大气对太阳辐射的反射作用强②夜间大气逆辐射弱③大气对太阳辐射的削弱作用少④大气吸收太阳辐射能少A.①②B.②③C.②④D.①③【解析】新疆地区白天大气层干燥洁净，对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐射能量多，地面温度高；夜晚，大气层中云量很少，大气逆辐射作用弱，不能很好地对地面进行保温，温度下降幅度较大。【答案】B考点二热力环流的形成过程及常见形式1.形成过程热力环流是由地面冷热不均而形成的一种环流形式，结合等压面利用示意图对其形成过程分析如下：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差异→大气的水平运动→形成高低空热力环流。2.等压面上的形态变化由上图等压面上的形态变化，可总结出如下规律：（1）等压面上凸为高压区，下凹为低压区。（2）高压区、低压区是指同一高度上，在同一垂直方向上气压随着高度的增加而降低。（3）同一垂直方向上，近地面和高空的气压类型相反。3.常见的热力环流形式（1）海陆风：白天在太阳照射下，陆地增温快，气温比同纬度海洋上高，空气膨胀上升，高空气压比原来气压升高，空气由大陆流向海洋，近地面陆地形成低气压，而海洋上因气温低，空气下沉，形成高气压，使下层空气由海洋流向大陆，形成海风，如图a。夜间与白天大气的热力作用相反而形成陆风，如图b。图a图b（2）山谷风：山谷地区白天山坡比同高度的大气吸热快，温度高，暖空气沿山坡上升，形成谷风，如图c。夜间山坡比同高度的大气散热快，温度低，冷空气沿山坡下滑，形成山风，如图d。图c图d（3）城市风：由于城市人口集中并不断增多，工业发达，居民生活和工业生产、交通工具消耗大量燃料，释放出大量的人为热量，导致城市气温高于郊区，形成城市热岛。由于热岛存在，引起空气在城市上升，在郊区下沉，在城市和郊区之间形成了小型的热力环流，叫城市风，如图e所示。图e市区与郊区之间的热力环流【案例二】（2008·北京文综）如果右图为大气环流模式，S线代表地球表面，则()A.E处气温比H处高B.F处气压比G处低C.气流②自西向东运动D.E处的高度可达120千米【解析】如果该图为大气环流模式，则为一个简单的热力环流示意图，热力环流形成的根本原因是地表各地温度分布不均。A项将E和H气温进行比较，看图发现，E和H是同一地点上高度不同的两点，根据对流层温度分布特点，确定A项错误；B项将F和G的气压进行比较，看图发现，F和G为同一地点上高度不同的两点，根据气压的概念，确定B项正确；C项根据题中已知信息无法判断对错；D项E处应在对流层范围内，其最大高度不应超过赤道地区对流层高度（17～18km)，故D项错误。【答案】B【即时巩固二】读北半球某地区上空等压面状况图，回答下列问题。（1）a、b两个等压面中数值较大的是____，理由是________________________。（2）在近地面，陆地与海洋比较，气压较高的是_____。（3）仅考虑热力因素，在图中画出海陆间的热力环流。（4）此时，北半球为____季（节），判断理由是_________________________________。【解析】本题主要考查学生对等压面知识的理解和应用。第（1）题，同一地区地面与高空比较，总是近地面气压高于高空气压。因为越往高空大气越稀薄，气压越低。第（2）题，该题解题要注意两点，一是可用“高高低低”规律，即等压面向“高”空弯曲，此处气压比同一水平面上其他各点“高”，等压面向“低”空弯曲，此处气压比同一水平面上各点“低”；二是高低压的比较前提是同一水平面上的比较。第（3）题，热力环流的绘画切入点是根据等压面知识找出近地面海洋、陆地何处气压低，何处遇热，何处受冷，进而根据热力环流四过程即受热不均→垂直运动→同一水平面气压差异→水平运动画出。第（4）题，判断季节时，还应该理解海陆热力差异——海水热容量大于陆地，海水升温慢降温也慢，陆地则相反，这样冬季气温海洋高于陆地，夏季气温海洋低于陆地。【答案】（1）b近地面空气密度大（2）海洋（3）（4）夏陆地为低压，仅考虑热力因素，低压是因为受热大气膨胀上升而产生的，所以陆地气温高于海洋，为夏季考点三大气水平运动的成因分析1.风的受力状况与风向受力状况风向风压规律图示只受水平气压梯度力影响风向由高压指向低压且与等压线垂直水平气压梯度力与地转偏向力共同影响风向与等压线平行在北半球背风而立，右边为高压，左边为低压，南半球反之水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响风向与等压线有一个夹角在北半球背风而立，左前方为低压，右后方为高压，南半球反之2.等压线图的判读（1）等压线图：同一海拔高度上气压水平分布情况。（2）等压线图判读：首先识别气压场的基本形式，其次判断风力大小和风向，最后分析天气变化。（3）判读规律：①等压线的排列和数值：低压中心——类似于等高线图中的盆地（中心为上升气流）。高压中心——类似于等高线图中的山顶（中心为下沉气流）。高压脊（线）——类似于等高线图中的山脊（脊线）。低压槽（线）——类似于等高线图中的山谷（槽线）。②等压线的疏密程度：决定风力大小。等压线密集——气压梯度力大——风力大。等压线稀疏——气压梯度力小——风力小。③在等压线图上判定风向（任意点）和天气形势：判定风向规律：首先明确高低气压；其次确定气压梯度力的方向；最后根据南、北半球画出偏向风。天气状态：包括气温高低、湿度大小、风向、气压等指标。①由高纬吹向低纬的风——寒冷。②由低纬吹向高纬的风——温暖。③低气压过境时，多阴雨天气；高气压控制下，天气晴朗。【案例三】（2010·北京文综）下图是某日08时和20时海平面气压分布图（单位：百帕）。由08时到20时，图中（）A.①地风向偏北，风力逐渐减弱B.②地受高压脊控制，天气持续晴朗C.低气压中心向东北方向移动并增强D.气旋中心附近暖锋移动快于冷锋【解析】本题考查等压线的判读和应用。由题图可知，从08时到20时的过程中，①地的海平面等压线密度增大，表明该地的水平气压梯度力大，风力应该逐渐增强，故选项A错误。而②地在08时左右时，处于单一的暖气团控制下，为晴朗天气；但是在20时时，②地已经位于冷锋锋后，“冷锋降水在锋后”，故②地为阴雨天气，所以选项B错误。从两图中的低压中心所处的经纬度位置可以明显看出，低气压中心向东北方向移动并且呈增强趋势。08时时，图中低压中心气压值为1000百帕，并且等压线相对较稀疏；而在20时，低压中心的气压值为995百帕，并且相邻的等压线相对密度较大，水平气压梯度力增强，风力大，故选项C正确。从两图动态变化中很容易看出，图中的冷锋移动速度快于暖锋，故选项D错误。【答案】C【即时巩固三】读等压线图（单位：百帕），回答下列问题。（1）假设本图是近地面等压线图，A处吹东北风，则A点位于____（南或北）半球。（2）假设本图是高空等压线图，A处吹正南风，则A点位于_____（南或北）半球。（3）如果本图位于中国河南省，在不考虑摩擦力和地转偏向力的情况下，A点吹____风。【解析】由题目可以获得以下主要信息：①在不同半球，不同地区风向不一定相同；②影响风向的因素有地转偏向力、水平气压梯度力、摩擦力，解决本题的关键是分清三种力对风的具体影响。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。【答案】（1）南（2）北（3）东考点四气压带、风带的形成及