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【导入导学】
【情景材料】麦哲伦带领的帆船队实现了人类第一次环球航行，船队经过南美洲南端的海峡时，风大浪高。船队进入30°S附近海域时，平静无风，炎热少雨。离开该海域后，沿途一直吹着东南风。 后来，东南风渐渐减弱，进入赤道附近海域时，风平浪静。
麦哲伦船队哪段航程是逆风航行
哪段航程最为轻松？为什么船队在经过30° s附近海域时十分艰难
【问题】
麦哲伦环球航行——Magellan's global voyage
第三章 地球上的大气
第二节 气压带和风带
【课标标准】
运用示意图,说明气压带﹑风带的分布。
1、综合思维:归纳和总结气压带、风带的分布和季节移动规律,分析北半球冬、夏季气压中心的成因。
2、区域认知:气压带和风带的分布。
3、地理实践力:制作并观察三圈环流模型,描述气压带和风带形成过程。
【素养目标】
精讲精评
（一）大气环流
1.概念：全球性有规律的大气运动。
一、气压带和风带的形成
2.成因：
高低纬度间因太阳辐射而产生的热量差异不同。
影响大气环流形成的因素：
①太阳辐射 ②地球自转产生的地转偏向力
③海陆分布 ④地形 ⑤地面摩擦作用。
3.意义： 促进了高低纬和海陆间热量和水汽的交换，调整了全球的水热平衡。
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（二）单圈环流（理想状态下）的形成过程：
原因：引起大气运动的因素是高低纬之间的受热不均。
一、气压带和风带的形成
假设条件：
①地球不自转： 不考虑地转偏向力。
②太阳直射赤道：不考虑太阳直射点的移动。
③假设地球表面是均匀：下垫面性质无差异。
1735年,乔治·哈德莱(George Hadley)提出一个经典的全球环流模型。哈德莱认识到太阳辐射对风的驱动力后提出:两极和赤道之间的巨大温差在南、北半球都各自形成一个大型对流圈（见图7.6)。在哈德莱模型中，赤道温暖的空气上升至对流层顶时，分别向两极移动，到达极地后，大气冷却下沉，再由地表向赤道方向运动，冷空气到达赤道后再次受热上升。因此，根据哈德莱提出的单圈环流模型，高层大气向极地运动，低层大气向赤道运动。
尽管原理是正确的，但是哈德莱模型并没有考虑地球自转的影响（哈德莱模型应该是非旋转行星球环流的一个较好近似)。
精讲精评
（三）三圈环流（大气环流）形成过程： （理想状态下的）
1.三圈环流的形成条件：考虑地转偏向力
一、气压带和风带的形成
假设条件：
②太阳直射赤道：
不考虑太阳直射点的移动。
③假设地球表面是均匀：
下垫面性质无差异。
假如地球表面是平坦、均匀的，那么南、北半球会分别形成东西向分布的两个高压带和两个低压带。
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（三）三圈环流形成过程：
2.三圈环流
一、气压带和风带的形成
(1)赤道低压带:
赤道地区得到的太阳辐射多，近地面空气受热上升，形成低气压带，叫赤道低压带。
赤道地区，哈德莱环流的空气上升支使得低层形成的低压带称为赤道低压，这个地区温暖潮湿的上升气流会形成丰沛的降水。由于这个低压区是南、北半球信风交汇的区域,因此也称为赤道辐合带(Inter Tropical Convergence Zone, ITCZ)。由左图7.9a可见,赤道辐合带(ITCZ)是一条位于赤道附近的云带。
【案例分析】——赤道无风带 (doldrums)
赤道无风带：
在北半球，信风的风向为东北风，南半球为东南风，南北半球的信风在赤道附近弱气压梯度区交汇，这个区域称为赤道无风带(doldrums)。
赤道无风带内的特点：
①风力小；
②空气湿度高；
③天气状况单调。
【案例分析】——赤道辐合带 Inter Tropical Convergence Zone, ITCZ
热带辐合带：是南、北半球信风气流汇合形成的狭窄气流辐合带,又称赤道辐合带(Inter Tropical Convergence Zone, ITCZ)。由于辐合带区的气压值比附近地区低,曾称赤道槽。
热带辐合带环绕地球呈不连续带状分布，是热带地区重要的大型天气系统之一,其生消、强弱、移动和变化,对热带地区长、中、短期天气变化影响极大。
热带辐合带按其气流辐合的特性分为两种类型:
Ⅰ.季风辐合带：在北半球夏季,由东北信风与赤道西风相遇形成的气流辐合带,因为这种辐合带活动于季风区。
Ⅱ.信风辐合带：是南、北半球信风直接交汇形成的辐合带见图5·21。
【案例分析】——赤道辐合带 Inter Tropical Convergence Zone, ITCZ
赤道辐合带：是南、北半球信风气流汇合形成的狭窄气流辐合带。(Inter Tropical Convergence Zone, ITCZ)
热带辐合带的位置随季节而有南北移动,但在各地区移动的幅度并不相等。主要活动于东太平洋、大西洋和西非的信风辐合带,移动幅度较小,而且一年中大部分时间位于北半球;
而活动在东非、亚洲、澳大利亚的季风辐合带,季节位移较大,冬季位于南半球,夏季又移至北半球,而且有的年代10月份南、北半球各出现一个季风辐合带(双重热带辐合带),这种季节变化是同活动地区的海陆分布和地形特征密切相关的。
热带辐合带一般只存在于对流层的中、下层。季风辐合带的轴线随高度向南或西南倾斜,这是因为赤道西风带在大多数情况下出现在500hPa层以下的缘故。而位于海洋上的信风辐合带，由于相交汇的两支气流之间几乎没有温度和湿度的差异,以及临近赤道带地转作用的消失,结果辐合带在不同高度上几乎是重合的。
【案例分析】——赤道辐合带 Inter Tropical Convergence Zone, ITCZ
赤道辐合带：是南、北半球信风气流汇合形成的狭窄气流辐合带。(Inter Tropical Convergence Zone, ITCZ)
热带辐合带,特别是季风辐合带是低纬度地区水汽、热量最集中的区域,其月平均降水量达300—400mm。
水汽凝结释放的大量潜热成为最重要的热源。而热带辐合带被加热之后又激发对流云﹑热带气旋等热带夭气系统的产生。
在卫星云图上,季风辐合带常表现为一条绵延数千千米的东西向的、由离散云团组成的巨大云带。赤道辐合带(ITCZ)是一条位于赤道附近的云带。
【素养提升】——赤道辐合带 Inter Tropical Convergence Zone, ITCZ
【2020·河南模拟】热带辐合带是南北半球气流汇合的地带，主要分为季风辐合带和信风辐合带。季风辐合带是指在北半球夏季，西南季风与东北信风相遇而形成的热带辐合带；信风辐合带是指东南信风直接和越过赤道的东北信风相遇组成的辐合带。据此完成(1)～(2)题。
1.图示辐合带的主要分布区 (　　)
A．气压较高 B．多晴朗天气
C．多大风 D．多上升气流
2.对甲、乙两图辐合带位置影响最大的因素是 (　　)
A．直射点位置 B．海陆分布
C．洋流性质 D．地形地势
1.D 解析 辐合带是南北半球气流汇合的地带，因此其气压较低，多上升气流(水平运动较弱)，属于无风带，多阴雨天气。
2.A 解析 读图可知，甲、乙两图分别是不同季节的南北半球的季风辐合带分布情况，其主要原因是太阳直射点的位置移动导致气压带风带位置的季节变化。
季风辐合带
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（三）三圈环流形成过程：
2.三圈环流
一、气压带和风带的形成
上升气流在赤道地区上空集聚，气压升高，大气向两极点运动,在北半球，由于受地转偏向力的影响，在北纬30°附近上空偏转成西风,这样气流不断堆积下沉，近地面气压升高，形成了一个副热带高压带。
(2)副热带高压带:
形成西风带和信风的南、北半球纬度20°N～35°N高压区，称为副热带高压。这个区域的下沉气流通常形成炎热、干燥的天气。
【案例分析】——副热带高压带的形成及低纬度环流圈（哈德莱环流)
北半球低纬环流（哈德莱环流) 立体图
赤道
30°N
赤道受热，空气膨胀上升，近地面形成低压。
南风
到北纬30度上空偏转成西风，气流无法北上在此堆积。
北纬30°形成高压带
近地面气流右偏成东北风
被迫下沉
西南风
西风
在三圈环流模型中，位于赤道和南、北纬30°之间的环流圈可以很好地用哈德莱模型来描述，因此被称为哈德莱环流。
赤道附近的空气受热上升形成积云时释放的潜热驱动哈德莱环流，高层大气向极地运动，在分别到达南、北纬 20~35°时下沉。
【案例分析】——副热带高压带的形成及低纬度环流圈（哈德莱环流)
导致副热带高压带大气下沉的因素有两个:
(1）高层大气远离赤道风暴区后，辐射冷却起主要作用，因此空气变冷，密度增大而下沉;
(2）科里奥利力随纬度增加而增大，高层大气向极地运动过程中逐渐向东偏转，分别在南、北纬30°附近偏转为自西向东的纬向气流，阻碍了空气向两极流动。
同时，科里奥利力使高层大气在这个区域的堆积(辐合）导致空气在南、北纬20°～35°区域下沉。由于空气在赤道上升过程中有水汽凝结，使得在南、北纬 20°~35°附近下沉的空气较干燥，且下沉过程中的绝热加热作用进一步降低空气的相对湿度。
因此，下沉的干燥大气使得这个纬度带少雨而干旱，成为全球副热带沙漠地区，北非的撒哈拉沙漠和澳大利亚沙漠都位于这个纬度带上。
同时，由于20°～35°附近的低层风很弱，这个纬度带也被称为马纬度（horse latitudes，见图7.7)。这个名字来源于西班牙帆船队在横渡大西洋时，有时会因无风而长时间无法航行，滞留在该水域，当船上马匹的食物和水不足时，水手们不得不将马抛下船。
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（三）三圈环流形成过程：
2.三圈环流
一、气压带和风带的形成
(3)东北信风带:
在近地面，从副热带高压带流出的气流，一部分向南流向赤道低压带，逐渐向右偏转成东北风，称为东北信风。 (或贸易风，trade winds)。
Ⅰ.低纬度环流圈：
东北信风与南半球的东南信风在赤道地区辐合上升，这样，便在赤道与北纬30°之间形成一个低纬度环流圈（哈德莱环流）。
在三圈环流模型中，位于赤道和南、北纬30°之间的环流圈可以很好地用哈德莱模型来描述，因此被称为哈德莱环流。
该名称的由来是因为早期的帆船借助该区域信风有规律的风向变化往来于欧洲和北美之间运输货物进行贸易。
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（三）三圈环流形成过程：
2.三圈环流
一、气压带和风带的形成
(4)盛行西风带:
在近地面，从副热带高压带向北流出的气流，逐渐向右偏转成西南风，称为盛行西风。
【案例分析】——盛行西风带的形成
赤道地区温度高，低层大气受热上升，因此地球上同一海拔高度上，热带地区为高压区，极地为低压区。
因此，高层的气压梯度由赤道(高压区）指向极地（低压区)。当热带地区的高层大气在气压梯度力作用下向极地运动时（见图7.14中红色箭头)，科里奥利力将改变气流的运动方向，使得北半球的风向右偏转。
最终，指向极地的气压梯度力和指向赤道的科里奥利力达到平衡时，形成了一个强大的自西向东的气流带（见图7.14)。
我们来看看高空西风气流存在的原因。假设在西风带，是极地和赤道之间的温差驱动了这些风。图7.14的气压分布表明，寒冷极地的气压高于热带地区的气压，由于冷空气的密度大于暖空气，冷空气柱的气压比暖空气柱的气压下降更快。从图7.14中地面气压的示意图可以看出从极地到赤道的气压分布。
我们已知这样的风称为地转风。图7.14中赤道向极地的温度梯度分布是全球性的，因此可以推测，在大多数情况下高空都存在盛行西风气流。
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（三）三圈环流形成过程：
2.三圈环流
一、气压带和风带的形成
(6)极地东风带:
从极地高压带向南流的气流，逐渐向右偏转成东北风，称为极地东风
(5)极地高压带:
北极及其附近是纬度最高的地区，接受的太阳辐射能量最少,终年寒冷，空气堆积下沉，形成极地高压带。
最后，地球两极附近是极地高压，盛行极地东风。这里由于空气冷却下沉，温度极低而形成地面高压。
【高考真题】——极地东风带
【2018·全国卷Ⅱ】恩克斯堡岛(下图)是考察南极冰盖雪被,陆缘冰及海冰的理想之地,2017年2月7日,五星红旗在恩克斯堡岛上徐徐升起,我国第五个南极科学考察站选址奠基仪式正式举行。据此完成7、8题。
7.五星红旗在恩克斯堡岛上迎风飘扬,推测红旗常年飘扬的主要方向是(　　)
A.东北方向　 B.西南方向
C.东南方向 D.西北方向
8.对于极地科学考察而言,恩克斯堡岛所在区域的优势在于 (　　)
A.生物类型多样 B.对全球变暖敏感
C.大气质量优良 D.人类活动影响少
8.D 解析：第8题，材料信息“恩克斯堡岛是考察南极冰盖雪被、陆缘冰及海冰的理想之地”,因此在此建立考察站,重在考察与冰雪有关的项目,与生物多样性、大气质量等无关;
极地地区人类活动影响整体都较小;
而全球变暖会导致极冰融化,因此恩克斯堡岛所在区域是全球气候变暖的敏感区。
7.D解析 图中可以判断恩克斯堡岛位于70°S～80°S之间,处于极地东风带,南半球的极地东风带风向为东南风,而旗帜飘扬的方向与风向相反,故红旗常年飘扬的主要方向是西北方向。
【高考真题】——副热带高压带对天气的影响
【 】雾是近地面大气层中出现大量微小水滴而形成的一种天气现象。当暖湿空气经过寒冷的下垫面时，就易形成雾。下图中，S市附近海域夏季多雾，并影响S市。据此完成1～2题。
1.S市夏季常被雾笼罩，是因为
A.降水较少 B.气温较高
C.风力较弱 D.光照较强
2.夏季，S市主要受
A.季风影响 B.西风带影响
C.低压控制 D.高压控制
1.C 解析：S市位于30°N～40°N太平洋东岸，夏季由于气压带、风带北移，该地受副热带高气压带控制。多下沉气流，风力较弱，导致常被雾笼罩。
2.D 解析：S市位于30°N～40°N太平洋东岸，夏季由于气压带、风带北移，该地受副热带高气压带控制。
【高考真题】——气压带及风带天气的影响
【 】 3.右图中M、N海域均是世界优良渔场。读图，回答下题。
从大气环流对天气的影响分析，比较M、N两渔场捕捞作业的天气条件。
①冬半年M渔场和N渔场都盛行西风，阴雨天气多，海面风浪大；
②夏半年N渔场仍盛行西风，而M渔场受副热带高压影响，多晴朗高温天气，海面风浪小。
【高考真题】——气压带及风带天气的影响
【 】 4.阅读图文材料，完成下列要求。
新西兰首都惠灵顿依山坡而建，三面环山，西面朝向大海，有“风城”之称，下图示意惠灵顿的位置。
分析惠灵顿常年多风的原因。
①地处40°S附近，位于西风带内，常年盛行偏西风，两岛之间为海峡，气流产生狭管效应，导致风速加快；
②依山面海，无地形阻挡，迎风。
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（三）三圈环流形成过程：
2.三圈环流
一、气压带和风带的形成
(7)副极地低压带:
极地东风与较暖的盛行西风在北纬60°附近相遇，暖而轻的盛行西风气流爬升到冷而重的极地东风气流之上，形成一个相对的低压带，称为副极地低压带。
Ⅱ.中纬度与高纬度环流圈
从副极地低压带上升的气流在高空又分别流向副热带和极地上空,从而形成了中纬度环流圈（费雷尔环流圈）与高纬度环流圈。
【案例分析】——副极地低压带的形成
位于南、北半球纬度50°～60°一个低压区，与极锋的位置一致。这个极地东风与西风带交汇形成的低压区，称为副极地低压。 在稍后将看到，这个低压区与中纬度地区尤其是冬季的大多数风暴天气（温带气旋）有关。
【素养提升】——三圈环流
(1)气压带：
A ____________、C____________
E_____________、G __ ________ 。
(2)风带：
B ________带，风向为______风
D_________带，风向为______风
F_________带，风向为______风
赤道低气压带
副热带高气压带
副极地低气压带
极地高气压带
东北信风
东北
盛行西风
西南
极地东风
东北
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（三）三圈环流形成过程：
一、气压带和风带的形成
3.气压带形成因素:
①动力因素形成的：是副热带高气压带、副极地低气压带带；
②热力因素形成的：是极地高气压带　、赤道低气压带带。
注意：
热力原因：由于地面冷热不均引起大气的膨胀上升或收缩下沉运动，从而导致近地面形成低气压或高气压的原因。
赤道是地球表面最大的热源，形成赤道低气压带，极地则是最大的冷源形成极地高气压带。　
动力原因：在水平方向上，由于气流运动造成空气在一定区域内聚集辐合或辐散导致气压发生变化的原因。在近地面气流辐合上升，气压降低；气流辐散下沉，气压升高。
副热带高气压带（辐散），副极地低气压带（辐合）形成，与当地冷热状况无直接关系，属于动力原因。
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（三）三圈环流形成过程：
一、气压带和风带的形成
4.探究气压带、风带的性质：上升湿 下沉干 西风湿 信风干。
极锋：是冷暖气流在南北纬60°处相遇而形成，极锋的锋面总是倾向于冷气团一侧。
极锋地区冷暖气流相遇暖气流上升，多阴雨天气。
低压带控制地区：盛行上升气流，多阴雨天气；
高压带控制地区：盛行下沉气流，多晴朗天气。
【思维整合】——大气环流的特点
①全球的气压带和风带以赤道为中心，南北对称分布；
②低气压带和西风带影响的地区多阴雨天气，气候湿润；
③高气压带控制下的地区多晴朗天气，气候干燥；
④信风带影响的大陆西部和中部地区一般多晴朗干燥天气，降水稀少；
大陆东部因受来自温暖海洋上的信风带来水汽的影响，降水较多，气候湿润。
⑤极地东风带寒冷而干燥，降水稀少。
【思维整合】——气流垂直运动与天气状况
②下沉气流往往天气晴朗
①上升气流容易形成降水
【思维整合】——大气环流对降水的影响
首先来看降水的纬向分布，可以假设地球完全是一个均匀的水球，然后再加入海陆分布的变化。
之前讨论过均匀地球上每个半球存在4个主要的气压带(见图7.8a)，分别为赤道辐合带（ITCZ)、副热带高压带、副极地低压带和极地高压带，这些气压带具有明显的季节变化特征。
理想化的气压系统形成降水的机制如图7.27所示。赤道辐合带(ITCZ）导致全年产生大量降水。
南、北半球赤道低压带之外分布的是副热带高压带,在这些地区全年气流下沉，导致干旱。在潮湿的赤道地区和干旱的副热带地区之间的区域同时受高压和低压系统的影响，由于气压系统随太阳直射点季节性移动，过渡区域夏季受ITCZ的影响形成降水;
冬季，受副热带高压向赤道地区移动的影响，多为干旱天气。
【思维整合】——大气环流对降水的影响
中纬度地区的降水主要来自于气旋风暴（见图7.28)。这个区域的极锋是极地冷空气和西风带暖气流的交汇区域,由于极锋位置在30°N～70°N移动，使得大部分中纬度地区获得充足的降水。极地受高压受寒冷空气控制，水汽少，全年只有很少的降水。
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（三）三圈环流形成过程：
一、气压带和风带的形成
5.气压带、风带的分布规律:
分布规律：
①以赤道为轴南北对称分布；
②各气压带一般以0°、30°、60°为对称；
③气压带和风带相间分布。
六风七带 无信西东 三低四高
零三六九 风压相间
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（三）三圈环流形成过程：
一、气压带和风带的形成
6.气压带、风带的移动规律（具有季节性）:①随太阳直射点的南北移动而移动。
②但滞后于太阳直射点的变化。
就北半球而言，与二分日相比，气压带和风带的位置大致：
夏季偏北，冬季偏南，移动幅度5～10个纬度。
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（三）三圈环流形成过程：
一、气压带和风带的形成
6.气压带、风带的移动规律（具有季节性）:①随太阳直射点的南北移动而移动。
②但滞后于太阳直射点的变化。
【素养提升】——副热带高压带的形成及低纬度环流圈（哈德莱环流)
【2017年太原调研】下图示意一年中赤道低气压带的位置变化规律(图中数字为月份与日期)。读图，回答8—9题。
8.赤道低气压带影响北半球的时间长于南半球的主要原因是(　　)
A.北半球的陆地面积大于海洋面积
B.南极地区的极夜时间长于北极地区
C.北半球的夏半年时间长于南半球
D.北半球的陆地面积大于南半球
9.从图中可看出赤道低气压带位置的变化(　)
A.与太阳直射点的变化同步
B.滞后于太阳直射点的变化
C.与太阳直射点的变化相反
D.超前于太阳直射点的变化
8.D 解析 由于北半球陆地面积大，增温快，所以北半球低纬度地区高温期明显长于南半球，则赤道低气压带位于北半球的时间要长于南半球。
9.B 解析 太阳直射点位置6月22日在北回归线、12月22日在南回归线，而图中显示赤道低气压带9月1日位于最北端，3月1日位于最南端，明显滞后于太阳直射点的变化。
【实践活动】——制作三圈环流模型
（1）材料：地球仪、透明胶布、不同颜色的纸条
（2）要求:
①把纸条剪成箭头形状，箭头指向表示气流的运动方向。
②分别用不同颜色的纸条表示上升气流、下沉气流、高空气流和近地面气流。 制作南半球的三个环流圈。
【思维整合】——气压带、风带的判断方法
(1)位置法：
如回归线附近一般是副热带高气压带，赤道附近为赤道低气压带，中纬度为西风带等。
(2)时间法：如北半球夏季北纬30°—40°大陆西岸为西南风，亚欧大陆东岸为夏季风，副高在中国东部地区向北逐渐推移，澳大利亚西北部为东南风等。
(3)特征法：如西南风可能就是盛行西风，少雨地区可能是高压控制，山地背风坡降水必然少，也可反推具体的风向和风带等。
冬至日
夏至日
条件1
条件2
条件3
条件4
单圈环流
三圈环流
归纳小结----气压带与风带的形成
假设地表物质均一
假设太阳直射赤道
假设地球不自转
假设地表物质均一
假设太阳直射赤道
假设地球不自转
假设地表物质均一
假设太阳直射赤道
假设地球不自转
假设地表物质均一
假设太阳直射赤道
假设地球不自转
？
气压带与风带季移

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