2020年高中地理 第2章 自然环境中的物质运动和能量交换 第3节 大气环境 第2课时 热力环流与大

第二章自然环境中的物质运动和能量交换第三节大气环境第2课时热力环流与大气的水平运动学习目标高考导航1.理解热力环流形成的原理和大气运动的根本原因。2.理解大气水平运动的基本原理及风的受力状况。3.应用热力环流的原理解决问题。高考对本节知识的考查频率很高，题型以选择题为主，所占分值一般为4～8分，主要考查热力环流的形成原理与应用，风力、风向的判读。新知导学梳理探究课前自主预习一、热力环流形成的原理1．大气运动的根本原因___________在地表的差异分布，造成不同地区___________不同，并导致水平方向上各地间的___________差异，引起大气运动。太阳辐射气温气压2．热力环流的形成(1)垂直运动：(2)水平运动：【自主探究1】(1)卫星城为什么建在城市风环流之外？(2)近地面的低气压与其对应高空的高气压，哪个气压值大？(1)卫星城建在城市风环流之外，是为了避免卫星城产生的污染物随城市风从近地面流向城区，城区的污染物随高空风流向卫星城。这样做是为了避免相互污染。(2)气压值分布规律是由近地面向高空递减，近地面气压值总比高空气压值大。二、大气的水平运动1．作用力(1)水平气压梯度力：是形成___________的直接原因。其方向是___________等压线，且由___________指向___________；单位距离的___________越大，水平气压梯度力就越大，风力就越大。风垂直于高压低压气压差(2)地转偏向力：总是与___________垂直，只改变___________，不改变风速。(3)摩擦力：与风向方向___________，摩擦力越大，风向与等压线夹角就越___________。风向风向相反大2．风向(1)高空风：空气质点受_____________力和___________力，受力平衡时，风向与等压线___________。(2)近地面风：空气质点受三个力，即水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力，受力平衡时，风向与等压线_________________。水平气压梯度地转偏向平行斜交(有一夹角)【自主探究2】(1)既改变风向，又改变风速的力是哪种作用力？(2)高空风和近地面风有什么不同？(1)水平气压梯度力、摩擦力既改变风向，又改变风速。(2)高空风与近地面风风向与等压线的夹角不同。原因是因摩擦力不同引起的，随着海拔升高，摩擦力减小，风向与等压线之间的夹角越来越小，当摩擦力为零时，风向与等压线平行。讲练结合透析考点课堂互动研析知识点一|热力环流形成的原理1．热力环流的形成热量差异→大气上升或下降→同一水平面上的气压差异→大气水平运动。其形成过程如下图所示：2．等压面的判读(1)受热均匀情况下：在垂直方向上，高度越高，气压越低。若地面海拔相同，冷热均匀，等压面与等高面重合且与地面平行。(2)冷热不均情况下：若地面冷热不均，等压面发生弯曲，等压面向上凸的地方为高压区，向下凹的地方为低压区。近地面气压与高空气压高低相反。3．常见的热力环流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(2)山谷风(3)城市风一般将绿化带布置于气流下沉处及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离以外。【巧学妙记】歌诀法记忆热力环流的形成热力环流最简单，冷热不均是关键；受热上升受冷降，冷高热低近地面；水平气流运动时，高压向低永不变。【方法技巧】等压面图的判读方法(1)在垂直方向上，高度越高，气压越低(图1)。(2)若地面海拔相同、冷热均匀，等压面与等高线重合且与地面平行(图1)。(3)若地面冷热不均，等压面发生弯曲，等压面向上凸的为高压区，向下凹的地方为低压区，即“凸高为高，凹低为低”(图2)。(4)近地面气压与高空气压高低值相反(图2)。【例1】下图为某城市热岛环流示意图。读图回答(1)～(2)题。(1)城市热岛形成的主要原因是()A．城市上空多尘埃物质B．城市中人类生产、生活释放大量的热量C．城市绿地面积小D．城市中心温度较低(2)如果该城市的热力环流圈的空间半径为10～15km，则考虑到城市未来发展的要求，该城市建设工业卫星城的理想距离是距市中心()A．5～6kmB．11～13kmC．16～18kmD．100～150km【解析】(1)由于城市人口集中，工业发达，人们生活、生产消耗大量的煤、石油、天然气等燃料并释放大量的人为热量，使城市温度高于郊区，形成城市热岛。(2)根据未来城市发展的要求，为减轻城市的大气污染，卫星城应建在城市热岛环流之外，以避免相互污染。【答案】(1)B(2)C由于城市人口集中，工业发达，释放出大量的人为热量，导致城市气温高于郊区，从而引起城市和郊区之间的小型的热力环流，称之为城市风。读“城市风示意图”，回答(1)～(2)题。(1)若在图中布局化工厂，为了减少城市风对市区空气的污染，应选择布局在()A．甲B．乙C．丙D．丁(2)下列能有效缓解城市“热岛效应”的措施是()A．提高建筑物高度B．增加市区道路密度C．加强城市绿化建设D．扩大中心城区面积解析：第(1)题，为了减少城市风对市区空气的污染，化工厂应布局在城市热力环流之外，丙位置适合，C项正确。第(2)题，在市区与郊区之间植树种草，有净化、增湿、降温的作用，能有效缓解城市“热岛效应”。故C项正确。答案：(1)C(2)C知识点二|大气的水平运动1．形成风的作用力与风向受力不同，大气水平运动方向不同，现以北半球为例分析大气的受力状况与风向的关系。2．风向的表示和风力大小的判定(1)风向表示方法：(2)风力大小判定：在同一幅图中等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小。在不同地图中，相同图幅、相同等压距的地图相比，比例尺越大，表示单位距离间的等压线就越密集，则风力越大；比例尺越小，表示单位距离间的等压线就越稀疏，则风力就越小。【巧学妙记】风压定律(1)高空的风压定律：北半球背风而立，低压在左，高压在右；南半球相反。(2)近地面的风压定律：北半球背风而立，低压在左前方，高压在右后方；南半球相反。【方法技巧】近地面等压线图中风向的判断方法(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(垂直于该点等压线的切线)、由高压指向低压(并非一定指向低压中心)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，若是北半球，风向向右偏；若是南半球，风向向左偏。(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，最终风向与等压线有一定的角度(30°～45°)；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(以北半球为例)：【例2】下图是某地近地面水平气压分布示意图，风杆(长线段)上绘有风尾(短线段)的一方指示风向。读图完成(1)～(2)题。(1)此时，Q地的风向为()A．东北风B．西南风C．东南风D．西北风(2)此时，最有可能出现阴雨天气的地点是()A．M地B．N地C．P地D．Q地【解析】(1)根据判断图示风向标指示西北风，说明右侧气压中心为低压，垂直等压线画水平气压梯度力，判断风向右偏，为北半球；Q地垂直等压线从高压指向低压，向右偏，形成与等压线成一定角度的西南风。(2)M、N附近都有低压槽，M附近低压槽形成冷锋，降水在锋后，M在锋前，N地低压槽形成暖锋，降水在锋前，N在锋前，选B。【答案】(1)B(2)B下图为等压线分布图。读图回答下列各题，回答(1)～(2)题。(1)①②③④箭头表示地转偏向力的是()A．①B．②C．③D．④(2)若该天气系统位于上海以东的洋面上，则上海吹()A．东南风B．西南风C．偏东风D．偏北风解析：(1)在气压梯度力，地转偏向力和摩擦力的共同作用下，风向与等压线斜交，与气压梯度力成一锐角，所以，图中③为风向，地转偏向力与风向垂直，所以②为地转偏向力。故选B。(2)读图可知，图中天气系统为低压，上海位于低压中心的西侧，吹偏北风，故选D。答案：(1)B(2)D即时训练当堂达标随堂达标检测知识点一热力环流的形成原理(2019·天津六校期末联考)读“大气热力环流示意图”，回答1～2题。1．下列说法正确的是()A．该环流若发生在沿海地区，则a是陆地，b是海洋B．该环流若发生在沿海地区，则b是陆地，a是海洋C．该环流若是发生在城市地区，则b是城区，a是郊区D．该环流若是发生在城市地区，则a是城区，b是郊区解析：该环流若发生在沿海地区，若是白天，则a是海洋，b是陆地，若是夜晚，则a是陆地，b是海洋，A、B项错误；该环流若是发生在城市地区，则b是城区，a是郊区，C项正确，D项错误。答案：C2．图中a、b、c、d四地的气压值由大到小排序，应为()A．acbdB．abcdC．cabdD．cdab解析：垂直方向上气压数值由近地面向高空递减，a、b气压值大于c、d；水平方向气流总是由高压流向低压，即气压a＞b，c＞d。故图中a、b、c、d四地的气压值由大到小排序为abcd，B项正确。答案：B知识点二大气的水平运动下图中P1、P2、P3、P4为等压线。读图完成3～4题。3．图中表示风向的箭头是()A．①B．②C．③D．④解析：图中空气质点受三个力，①为水平气压梯度力，④为右偏后的风向，②为摩擦力，③为地转偏向力，D项正确。答案：D4．下列判断正确的是()A．图示情况为南半球B．图示情况为高空风向C．若背风而立，高压在左前方D．P1＞P2＞P3＞P4解析：图示情况为北半球，A项错误；风向与等压线呈一夹角，为近地面风向，B项错误；若背风而立，低压在左前方，高压在右后方，C项错误；水平气压梯度力总是垂直于等压线，且由高压指向低压，则P1＞P2＞P3＞P4，D项正确。答案：D5．下图为某地海岸附近热力环流示意图。如果该地气压场比较稳定，且等压线分布均匀，则()A．风由b吹向c，b地风力大于cB．风由b吹向c，b地风力小于cC．风由c吹向b，c地风力大于bD．风由c吹向b，c地风力小于b解析：根据海陆热力性质差异，白天陆地升温快，气流上升，近地面形成低压。海洋气温上升慢，气流下沉，近地面形成高压。在近地面，风由高压区吹向低压区，所以风由c吹向b，A、B项错误。海面上摩擦力小，所以c风力大于b，C项正确，D项错误。答案：C