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大气热力环流
第3章 第3节
课标解读
【课标呈现】
运用示意图等，说明大气热力环流原理，并解释相关现象。
【课标解读】
1.掌握热力环流的定义，理解热力环流的形成过程。
2.通过绘制热力环流示意图，培养学生的绘图能力和理解问题的能力。
3.能够利用热力环流原理，解答生产、生活中的局地环流问题，达到知识拓展的目的。
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核心素养
【课标呈现】
运用示意图等，说明大气热力环流原理，并解释相关现象。
【区域认知】结合实际图文材料，认识不同地区的热力差异和大气运动差异，认知生活中常见的热力环流类型。
【综合思维】能联系实际观察海陆风、山谷风、城市热岛效应等现象，并会用相关知识解释。
【地理实践力】通过分析、理解、观察热力环流和局地环流，培养学生探索自然、热爱科学的精神。
【人地协调观】通过对城市风、海陆风等内容的学习，进一步激发探究热情，提高学生的环境意识。
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思考：
1. 想一想,孔明灯能平稳升空的原因是什么？
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孔明灯加热后,灯内的空气温度升高,气体受热膨胀，密度减小,能产生向上的浮力,让孔明灯向上飞行。
热气球是指用热空气作为浮升气体的气球。
相传热气球的原型由三国时期诸葛亮所发明。诸葛亮被司马懿围困于阳平,无法派兵出城求救;诸葛亮算准风向,制成能在空中飘浮的纸灯笼,附上求救信息,后来终于脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。
P1
P2
P3
比较P1、P2、P3三个高度的气压值大小
P1>P2>P3
一、大气热力环流的形成
规律1：海拔升高，气压减小
1100hpa
1000hpa
900hpa
2.等压面：
气压值相等的点，组合而成的面。
1.气压：
单位面积上，空气柱的重量。
假设：
地面受热均匀，则形成的等压面如下：
①等压面为一个个水平面。
②等压线：气压值相等的点的连线。
③垂直方向上：海拔越高，气压越低。
向上弯曲：
凸高为高（凸向高处，为高压）
向下弯曲：
凹低为低（凹向低处，为低压）
规律2：“高凸低凹”
高气压向高处凸，低气压向低处凹
规律3：同一高度（水平面）上，空气由高压区向低压区运动。
空气密度越大，气压值越大，称为高压；
密度越小，气压值越小，称为低压
地面
B
低压
1500m
C
高压
E
低压
上空
F
高压
A
高压
D
低压
冷却收缩下沉
受热膨胀上升
高压
低压
低压
高压
等压线
等压面
水平面
1.等压线：
同一高度上，气压相等的点的连线。
2.等压面：
空间上，气压相等的点连成的面。
3.水平面：
海拔（绝对高度）相等的点，连成的面。
注意区分：等压线与等压面的区别
A
B
C
近地面
高　空
1010hPa
800hPa
600hPa
假设：地表性质均一，A、B、C三地受热均匀
结论：1、同一水平面气压没有差异。 2、等压面平直。
A
B
C
近地面
高　空
热
冷
冷
高气压
低气压
高气压
高气压
低气压
低气压
地表冷热不均
热力环流
在地表冷热不均的情况下。
同一高度（水平面）上，空气由高压区向低压区运动。
在地表冷热不均的情况下， 原先的等压面还能保持水平分布吗
如果不能,尝试着画出此时近地面和高空的等压面。
地面
高空
A
B
C
b1
b2
a1
a2
c1
c2
h1
h2
高
高
高
低
低
低
热
冷
冷
规律 2：“高凸低凹”，高气压向高处凸，低气压向低处凹。
600hPa
800hPa
1010hPa
1.大气运动：太阳辐射在地球表面的差异分布,造成不同地区气温不同,并导致水平方向上各地间的气压差异,引起大气运动。（大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉，大气的水平运动就是风。）
2.大气运动的能量来源:太阳辐射能。
大气运动的根本原因:太阳辐射在地球表面的差异分布。
3.影响太阳辐射的因素（6个）
纬度：纬度低，太阳高度角大，太阳辐射强；反之，则弱。
海拔：海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱少，太阳辐射强；海拔低，反之。
天气状况：天气晴朗，云量少，大气对太阳辐射的削弱少，太阳辐射就强；阴天，反之。
日照时间：日照时间长，获得的太阳辐射多；反之，则少。
阴坡阳坡：阳坡光照充足，阴坡相反。
空气质量：大气洁净，接受光照较多，大气质量差，接受光照少。
空气垂直运动
同一水平面气压差
空气水平运动—风
地区间的冷热不均
引起
热力环流
导致
促使
大气运动最简单的运动形式
根本原因
太阳辐射
热力环流形成
地 面
地 面
气压升高
气压降低
膨胀上升
收缩下沉
上升——扩散——地面气压降低
下沉——汇集——地面气压升高
热
冷
注意:①大气的气压随高度升高而递减(气压分布与垂直高度间的关系)。
②大气密度大，则气压大；反之，则气压小（空气密度大小与气压的关系）。
③气体受热上升，遇冷下沉（气温分布与垂直气流的关系）。
④高气压,低气压针对同一水平面而言,由高压向低压运动。
⑤等压面特点 ：高压区向高处凸 低压区向低处凹。
地面
高空
A
B
C
b1
b2
a1
a2
c1
c2
h1
h2
高
高
高
低
低
低
热
冷
冷
600hPa
800hPa
1010hPa
1500米
等高面
等压面
10米
·
·
·
·
·
·
A
B
C
D
E
F
思考(1)比较点A,B,C,D之间的气压大小
(2)做出图中的热力环流,近地面受热情况,补充近地面等压面
热
冷
C>A=D>B
地面冷
热不均
大气的
垂直运动
同一水平
面气压差异
大气的
水平运动
地面
C
D
B
A
B
A
高空
冷却（高压区）
受热（低压区）
冷却（高压区）
低压区
低压区
高压区
2. 大气热力环流——大气运动的最简单形式
（1）概念：由于地面冷热不均而引起的空气环流
（2）形成过程：“1个关键，4个步骤”
1个关键：确定近地面两点气温的高低。
4个步骤：①（近地面）热上升，冷下沉；
②（近地面）热低压，冷高压；
③近地面和高空气压高低性质相反；
④水平气流从高压区流向低压区。
等压面
等高面
热
低压
冷
高压
上升
雨
下沉
晴
上升气流容易形成降水（水蒸气随空气上升而在高空遇冷）
下沉气流往往晴朗（水蒸气随空气下沉而在低空加热）
想一想：
为什么暖气片一般安装在墙壁下方，
而壁挂式空调安装在墙壁上方？
阳光房有什么用？
如果你家要建阳光房，你认为阳光房应建在房屋的哪一侧呢？
1.上图犬鼠洞穴的 “穿堂风”
A．甲为气流出口 B．甲洞口气压比乙洞口较高
C．乙处气温较低 D．甲洞口地面气流流速较快
2.与“穿堂风”成因吻合的地理原理是
A．热力环流 B．狭管效应 C．焚风效应 D．温室效应
草原犬鼠(土拨鼠)白天活动，善于挖掘洞穴。其洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆(如下图)，使地面上的风吹进了洞穴，形成了“穿堂风”，给犬鼠带去了习习凉风。据此完成1-2题。
山谷风
城市风
海陆风
自然界的大气热力环流
Sea land breeze
海陆风
白天陆地升温快
（相对为热源）
海洋升温慢
（相对为冷源）
海风
海风：从海洋吹向陆地
海陆风
夜晚陆地降温快（冷源）
海洋降温慢
（热源）
陆风
陆风：从陆地吹向海洋
大湖泊周围、大江大河沿岸也可以出现与海陆风相似的风的周期变化，分别称为“湖陆风”或“江（河）陆风”。
请同学们赴上述地区进行考察，观察白天和夜间风向是怎么变化的，验证所学过的知识 。
我国海南岛白天多雨，夜间多晴朗。运用海陆风形成的原理，分析这一地理现象的形成原因。
①夜间，海岛降温快，空气下沉 ，近地面形成高压。
海洋降温慢， 空气上升，近地面形成低压。
近地面风向由陆地吹向海洋， 形成陆风。
陆风由海岛向四周辐散，陆风干燥且该地盛行下沉气流 。
因此 ，海南岛夜间多晴朗 。
⑥白天，海岛地面受太阳辐射增温 ，陆地升温比海洋快 ，热空气膨胀上升 ，近地面形成低压。
海洋升温慢 ，近地面形成高压。
因此白天风向由海洋吹向陆地，形成海风 。
白天的海风由四周吹向海岛 ，水汽在上升的过程中，遇冷凝结形成降水，因此海南岛白天多雨。
Valley wind
谷风
山风
山谷风
谷风的风速与山风相等么？
谷风
山风
A
B
C
A
B
C
不相等。
白天山坡受热所造成的温差，比夜间辐射冷却所造成的温差要大，因此谷风的风速大于山风。
第一百零三回 上方谷司马受困
懿追到谷口，先令人入谷中哨探。回报谷内并无伏兵，山上皆是草房。懿曰：“此必是积粮之所也。”遂大 驱士马，尽入谷中。……（蜀军）山上一齐丢下火把来，烧断谷口。 魏兵奔逃无路。山上火箭射下，地雷一齐突出，草房内干柴都着，刮刮杂杂，火势冲天。司马懿惊得手足无措，乃下马抱二子大哭曰：“我父子三人皆死于此处矣！”正哭之间，忽然狂风大作，黑气漫空，一声霹雳响处，骤雨倾盆。满谷之火，尽皆浇灭……。
经典 三国演义（节选）——
谜团探究：
上方谷这场突如其来的大雨是怎么形成的呢？
材料一 雅安市位于四川盆地西部边缘。素有“华西雨屏”“雅州天漏”之称，年降水日数多在200天以上，并且有70%以上的降雨发生在夜间，多数情况是从入夜开始飘落，天明即云散雨收。
材料二 1971～2012年42年平均四川地区雨季夜雨占日降水量的比例分布
①夜晚，盆地周围山坡海拔高，干燥，水分较少，且风速相对较快，散热快，气温较低，空气以下沉运动为主；盆地底部水汽足，且较封闭，风速较小，散热慢，气温较高，盛行上升气流。
②此地为盆地地形，且河湖较多，故空气较潮湿，云层多且厚。
③夜晚云层（上部迅速变冷）大气的逆辐射较强，低层空气相对温暖，产生对流。
④白天大气削弱作用强（地表吸收太阳辐射不多），对流不旺盛，大气稳定。
假如你是一个县太爷，有一天，来了两个老头找你告状——
他们一个住在山谷里，一个住在半山腰。
卖臭豆腐的老汉状告烧炭翁熏得他晚上睡不着觉；
烧炭翁则控诉老汉的臭豆腐白天熏得他吃不下饭。
你怎么看？
Urban style
城市热岛---城市雨岛---城郊风
思考：从保护环境而言，化工厂最适宜建在哪里？
城市市区由于人口密集， 经济活动集中，生产生活中释放大量人为热， 导致市区气温高于郊区。
空气在市区上升 ，在郊区下沉 ，近地面风由郊区吹向市区，形成城市热岛环流 。
上升气流
由郊区流向中心区
由郊区流向中心区
中心区
郊区
郊区
布局在城市郊外热力环流之外。
【注意】城市风不随昼夜而变化
伊朗古城亚兹德位于热带沙漠地区，这里有一种独具特色的建筑——“风塔”，是建筑物中用来通风降温的结构。风塔高过屋顶的部分，四面镂空，悬空链接到室内大厅，塔下中央建有一个水池。
1.“风塔”顶部四面镂空主要是为了什么？
2.塔下中央建一个水池起什么作用？
3.“风塔”内的空气是怎样流动的？这说明了什么？
“风塔”的室内空气是怎样流动的？
塔下中央建有一个水池，水的比热容较大，故室内水池使周围气温降低，气压增高，则垂直方向上空气向下运动，水平方向上空气由中心流向四周（以水池为中心），这其实就是利用了热力环流的原理。
为什么水池要建在塔下中央呢？
一方面使室内水池周围空气温度降低，气压增高，使室外的空气通过风塔进入室内；
另一方面，当室外的空气温度比室内高时，从“风塔”顶部进入室内的空气会经过水池，池水对空气起到降温作用.所以水池建在塔下中央，可以最大限度地起到降温作用。
室内大厅
水池
风塔
风塔的原理
1.风塔顶部四面镂空是为了让室外空气流入。
2.塔下中央建有一个水池，水的比热容较大，故室内水池使周围气温降低。
3.空气遇冷会下沉，所以风塔内的空气向下运动。
1.下图为甲地所在区域某时刻高空两个等压面P1和P2的空间分布示意图，图中甲、乙两地经度相同。此时甲地近地面的风向为（ ）
Ａ．东南风
Ｂ．西南风
Ｃ．东北风
Ｄ．西北风
读某地近地面和高空四点气压图(单位：hPa)，完成2～3题。
2．若近地面和高空四点构成热力环流，则流动方向为(　　)
A．O→M→N→P→O
B．M→N→O→P→M
C．M→N→P→O→M
D．N→M→O→P→N
3．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(　　)
5．阅读图文材料，完成下列问题。
材料：为了充分利用气候资源，发挥土地生产优势，我国许多地区发展了
冬暖式温室大棚，极大地提高了农民收入，丰富了我国冬季城乡居民的蔬菜供应。
(1)图中为我国北方某城郊一大棚蔬菜生产模式图，棚顶密封，背面是冬季用以御寒提高棚内温度的挡风墙，侧面是唯一一个进出大棚的工作门。在图中用箭头画出工作门打开时温室内外的空气流动状况。
(2)冬季利用塑料大棚生产反季节蔬菜，在陕西取得成功，在贵阳市附近却失败了，其原因最可能是 (　 )
A．贵州冬季温和，塑料大棚生产不起作用
B．贵州冬季多阴雨天气、光照不足
C．贵州交通不便，生产的蔬菜不能远销
D．市场竞争激烈，大棚蔬菜价格低，农民积极性不高
板书设计

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