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第二章 自然地理要素及现象
第二节 大气的受热过程与热力环流
（第2课时）
1
2
3
掌握热力环流的定义，理解热力环流的形成过程，能熟练绘制热力环流示意图；
运用热力环流原理解释海陆风、城市热岛效应和山谷风等地理现象。
掌握等压线图和等压面图的判读方法;
在等压线图上，判断近地面及高空的风向及风速。(地理实践力)
4
学习目标
有效导入
孔明灯又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛孔明发明的。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救，就制成会漂浮的纸灯笼，系上求救的信息，其后脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。
思考：分析诸葛孔明发明的如此简陋的设施是怎么升空的？孔明灯里蕴含了什么样的大气原理呢？
有效导入
运用大气受热过程原理，解释“太阳辐射纬度分布不均”的原因。
纬度越高，太阳辐射穿过的大气层越厚，太阳辐射被削弱的多，地面得到的太阳辐射少。
太阳辐射由低纬向高纬递减
大气运动的能量来自太阳辐射。太阳辐射的纬度分布不均，造成不同纬度之间的热量差异，这是引起大气运动的根本原因。
研讨展示
二、热力环流与大气运动
A
B
气压随着海拔高度的增加而递减
气压：单位面积垂直向上延伸到大气层顶的空气柱的总重量。
气压
1.热力环流
研讨展示
1020百帕
1000百帕
980百帕
960百帕
等压面：空气中气压值相等的点组成的面
假设：地面受热均匀，则形成的等压面如下：等压面为一个个水平面
等压线：气压值相等的点的连线，随着海拔升高，气压值降低
从篝火可知：空气受热膨胀上升
（1）.热力环流的概念
冷飕飕的天气
由地面冷热不均引起的大气运动，它是大气运动最简单的形式。
（百帕）
500
700
900
1100
高空
近地面
B冷却 A受热 C冷却
1.A地受热，B、C冷却，垂直方向上空气如何运动？
2.同一水平面空气密度产生了怎样的差异？气压呢？
“热低压”“冷高压”
同一垂直方向上，近地面和高空气压状况相反
高压
低压
低压
高压
高压
低压
（1）.热力环流
研讨展示
高空
近地面
B冷却 A受热 C冷却
高压
低压
低压
高压
高压
低压
3.大气在水平方向上如何运动？等压面有何变化？
等压面在高压处向上凸，在低压处向下凸。
“高高低低”
（百帕）
500
700
900
1100
高空
近地面
高压
高压
低压
高压
低压
低压
冷热不均
空气的垂直运动
同一水平面存在高低气压差
空气的水平运动
B冷却 A受热 C冷却
（百帕）
500
700
900
1100
大气运动的根本原因：
大气水平运动(风)的直接成因：
地表冷热不均。
水平气压差异。
1、气温与近地面气压的关系？
2、热力环流的根本原因
3、高空水平面气压与近地面水平面气压的关系？
4、高低气压是水平还是垂直方向的比较？
相反
近地面温度高，气压低，温度低，气压高。
地面的冷热不均
水平比较
拓展提升
思考：影视片常有女主角面向大海，海风吹拂头发或者裙子向后飘逸的镜头。我国沿海在秋分日拍摄这样的镜头，理论上应选择在什么时段，怎么站才能拍的最美？
（2）常见的热力环流
拓展提升
①海陆风
陆地：升温快
海洋：升温慢
热
冷
高压
低压
低压
高压
海风
陆地：降温快
海洋：降温慢
冷
热
低压
高压
高压
低压
陆风
②山谷风
山坡：增温快
山谷：增温慢
热
冷
低压
低压
高压
谷风
高压
低压
谷风
热
高压
山坡：降温快
山谷：降温慢
冷
热
高压
高压
低压
山风
低压
高压
山风
冷
低压
夜雨寄北
李商隐
君问归期未有期，
巴山夜雨涨秋池。
何当共剪西窗烛，
却话巴山夜雨时。
思考：为何重庆多夜雨
注：巴山泛指四川、重庆地区。
答案：
巴山地区谷地众多，夜晚山坡降温快，冷空气沿坡面下沉到谷底，形成山风；谷底气流被迫抬升，当山风强烈，谷底气流上升剧烈，若空气中水汽含量大且源源不断供应时，就会出现夜雨连绵。
拓展提升
③城市风
市区人为热源多，气温高，气体膨胀上升，郊区气温低，气流冷却下沉。
城市
郊区
郊区
热
冷
冷
城市热岛效应
城市热岛效应产生的主要原因是地表性质发生了变化。首先城市的高大建筑和水泥、柏油等路面，比郊区大面积的植被和土壤表面吸收和储存了更多的太阳辐射，导致热量吸收多；其次，城市地面大部分透水性较差，蒸发量小，导致热量散失少。城市温度较高的另一个原因是人为热源多，如家用电器、工业生产和交通运输等都会释放热量。
城市热岛效应造成城区气温升高，导致城区与周围郊区的温差加大。当其他气流影响微弱时，城区的空气出现上升运动，周围郊区的空气出现收缩下沉运动。在水平方向上，高空的空气由城区流向郊区，近地面的空气由郊区流向城区。城区和郊区之间便形成了小型的、局部的热力环流。
④沙漠与林地之间
森林
沙漠
增温快
热
增温慢
冷
大气水平运动
同一水平面产生气压差异
热力环流
直接原因
根本原因
地面冷热不均
大气垂直运动
冷热不均
水平气压梯度力
风
2.大气的水平运动——风
研讨展示
01 影响风的三个力
单位距离间的气压差
由同一水平面的气压梯度产生的促使大气由高压区流向低压区的力
风向
A
B
（百帕）
1010
1020
1030
气压梯度
水平气压梯度力
方向：垂直于等压线，由高压指向低压
形成风的原动力（直接原因）
（1）、水平气压梯度力
由于地球自转， 促使在地球上做水平运动的物体运动方向产生偏转的力，称为地转偏向力。
原运动方向
偏转的方向
N
北半球右偏
南半球左偏
赤道上水平运动不偏转
纬度越高，地转偏向力越大
（2）、地转偏向力
水平气压梯度力
风
地转偏向力
1010
1008
1006
1004
1002
1000
(百帕)
改变风向
不改变风力大小
北半球
风向
垂直于空气运动的方向
（2）、地转偏向力
风向的判断
——左右手法则
1000
（hpa）
1005
北半球近地面
1000
（hpa）
1005
南半球近地面
步骤：
画出水平气压梯度力
确定南北半球
水平气压梯度力
风向
水平气压梯度力
风
地转偏向力
1010
1008
1006
1004
1002
1000
（百帕）
摩擦力
方向与风向方向相反
大小取决于地表的粗糙程度 山区大于平原；林地大于裸地；陆地大于海洋。
高空大气运动时摩擦力很小，可以忽略
（3）、摩擦力
影响风向和风速。
02 风的形成
理想状态风
高空的风
近地面风
水平气压梯度力
水平气压梯度力
地转偏向力
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
水平气压梯度力
形成条件：
1030
1020
1010
（hPa）
A
垂直于等压线，
由高压指向低压。
风向：
水平气压梯度力
风向
（1）、理想状态风
形成条件：
水平气压梯度力
地转偏向力
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
风向：
北半球
500
498
496
494
492
气压/hpa
水平气压梯度力逆时针旋转90°方向，与等压线平行
（2）、高空的风
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
风向：
水平气压梯度力逆时针旋转90°方向，与等压线平行
南半球
500
498
496
494
492
气压/hpa
（2）、高空的风
形成条件：
风向：
北半球
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
1010
1008
1006
1004
1002
气压/hpa
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
摩擦力
水平气压梯度力顺时针旋转小于45°方向，与等压线斜交
（3）、近地面的风
风向：
南半球
1010
1008
1006
1004
1002
气压/hpa
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
摩擦力
水平气压梯度力逆时针旋转小于45°方向，与等压线斜交
（3）、近地面的风
风的方向 对风向影响 对风速影响
水平气压 梯度力
地转 偏向力
摩擦力
垂直于等压线高压指向低压
决定风向
决定风速
与风向垂直
影响风向
不影响风速
与风向相反
影响风向
减小风速
与风相关的三个作用力
300
400
500
600
700
800
（百帕）
水平气压梯度力
地转偏向力
风
摩擦力
北半球
03 风向和风力大小的判断
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，例如图中的“ F ”就表示西北风四级。
1、风向的判断
（1）、风向的概念
风向是指风的来向。
（2）、风向的判断
拓展提升
旗帜或者气球飘扬的方向与风向相反。
（2）、风向的判断
迎风坡平缓，背风坡较陡。
旗形树，风向与树枝朝向相反。
（2）、风向的判断
具体方法可采用作图法：
第一步：画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头（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：面向水平气压梯度力方向右（北半球）或左（南半球）偏转30 —45 角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。
如何在等压线图上确定任一地点风向。
要明确的两点：
一是图示区域是在北半球还是南半球；
二是等压线数值所示是高压还是低压。
2、风向的画法
1、高压中心：等压线闭合，数值中高周低；高压中心延伸出来的狭长区域，叫做高压脊，最弯曲的部分叫脊线。
2、低压中心：等压线闭合，数值中低周高；低压中心延伸出来的狭长区域，叫低压槽，最弯曲的部分叫槽线。
常见的等压线图
3、风力大小的判断
（1）、水平气压梯度力
（1）相同水平距离上，等压线越密集，则气压差越大，气压梯度力就越大，风速度也就越大。
甲地风速大于乙地。
P点风速：B图中小于C图
1:10000
1:10000
1014
1020
1026
B
C
P
1014
1016
1018
P
（2）单位距离相同的情况下，气压差值越大，气压梯度力越大，风速越大。反之越小。
P点风速：D图中大于E图
1:5000
1:10000
1018
1020
1022
D
E
P
1014
1016
1018
P
（3）气压差值相同的情况下，比例尺越大，气压梯度力越大，风速越大。反之越小。
（2）、距离风的源头远近：我国西北离冬季风源地近，风力大。
（3）、摩擦力大小：平原、高原地面平坦开阔，阻挡作用弱，风力大；海面上风力大；冬季植被少，摩擦力小，风力大。
（4）、地形：山谷口，狭管效应，
风力大；地形(河谷)延伸方向与盛行
风向基本一致，风力大。
活动：根据等压线确定风向和风速
比较甲、乙两地的气压梯度大小，并说明理由
图2.17 海平面气压分布( 2016年11月9日6时)
甲大于乙
理由：同一幅等压线图中，等压线越密集， 水平气压梯度力越大
活动：根据等压线确定风向和风速
在图上画出甲、乙两地的风向
比较甲、乙两地风速的大小，并说明理由
图2.17 海平面气压分布( 2016年11月9日6时)
甲大于乙
理由：同一幅等压线图中，等压线越密集， 水平气压梯度力越大，风速越大
水平气压梯度力
地转偏向力
西北风
摩擦力
水平气压梯度力
地转偏向力
偏东风
摩擦力
大气运动使不同地区热量、水分得以交换，影响各地的水热状况，形成了复杂的天气现象，也会导致气候变化，进而影响着区域自然地理环境。
新疆伊犁河谷春季的杏花沟
东北地区冬季的茫茫大雪
3.大气运动的意义
拓展提升
强化小结
冷
热
A
B
C
D
1、图中环流画法错误的是：（ ）
B
巩固练习
2．地面受热不均，会引起近地面和高空等压面的变化。下图所示等压面分布图中，正确的是( )
B
3.若右图表示大气热力环流示意图，下列说法正确的是（ ）
A.气压a地低于b地
B.气温a地低于b地
C.若该环流发生在城市地区，则a是市区，b是郊区
D.若该环流发生在沿海地区，则a是陆地，b是海洋
4.若此图为冬季海陆间热力环流图，则（ ）
A.a为海洋 B.b为陆地 C.③为陆风 D.③为海风
5.若此图是城市热岛环流侧视图，在③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.减湿和减温
B
C
C
下图表示甲、乙、丙、丁四地之间的热力环流。读图完成下面小题。完成下面小题。
6．能够正确表示环流方向的是（ ）
A．甲→乙→丙→丁→甲 B．甲→丙→丁→乙→甲
C．乙→甲→丁→丙→甲 D．乙→丁→丙→甲→乙
A
课程结束THANK YOU

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