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3.2 大气的热力环流和水平运动
3.2 大气的热力环流和水平运动
课标要求:运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象。
考查方向：
1.给出等压面示意图,判断热力环流的方向。
2.以海(湖)陆、山谷或绿洲和沙漠为背景,考查热力环流中的大气运动及影响。
3.考查热力环流在生产生活中的应用。
4.给出等压线分布图,判断风向、风速,判断天气特点。
A
B
（1）气压：某地的气压，指该地单位面积垂直向上延伸到大气层顶的空气柱的总重量，单位百帕（hPa）
同一地点，气压随高度增加而递减
PA
PB
＞
基本概念：气压、等压线、等压面
(2)等压面：空间气压值相等的各点所组成的面。
若没有冷热不均，等压面与等高线平行
基本概念：气压、等压线、等压面
1010 hpa
1005 hpa
1000 hpa
海拔升高
气压降低
地面
1015 hpa
等压面
（3）等压线
同一水平面上，气压相等的点连成的线。
基本概念：气压、等压线、等压面
等压面
等高面
①
②
③
④
⑤
气压值：① > ( ②=③=④) > ⑤
练一练：气压排序
同一水平面上，等压面高压上凸，低压下凹
注意：高压、低压是针对同一水平面上的气压差异而言
一、热力环流
近地面冷热不均
大气的垂直运动
同一水平面上气压的差异
空气的水平运动
形成高低空热力环流
高空
近地面
A
B
C
热
冷
冷
低
低
低
高
高
高
1. 形成
一、热力环流
近地面冷热不均
大气的垂直运动
同一水平面上气压的差异
空气的水平运动
形成高低空热力环流
高空
近地面
一、热力环流
(1)两个气流运动：
垂直运动（近地面）：受热膨胀上升，遇冷收缩下沉
水平运动：高压流向低压
一、热力环流
(2)温压关系
(3)风压关系：水平方向上，风总从高压吹向低压(如上图中①②③④处风向所示)。
一、热力环流
一、热力环流
(4)等压面凸凹关系：近地面与高空等压面凸起方向相反。
低压下凹
高压上凸
右图为“某滨海地区某日某时等压面垂直剖面图(相邻两个等压面气压差相等)”。
2.关于图中气温和气压
的比较，正确的是
A.①比②气温高
B.②比③气温高
C.③比④气压低
D.④与①气压相同
B
下图为某地近地面垂直方向气温、气压分布示意图（图中虚线为等温面、实线为等压面）。完成下列各题。
3．若该地位于我国西北沙漠地区,则其成因和空气垂直运动正确的是
A．动力辐合上升 B．热力辐合上升C．动力下沉辅散 D．热力下沉辐散
4．易形成这种大气物理状况的是
A．夏季白天的内陆湖面
B．冬季晴朗夜晚的谷底
C．夏季晴朗白天的郊区
D．冬季暖流流经的海面
B
D
1、海陆风
二、热力环流的常见形式
（1）成因：
（2）影响：
海陆热力性质差异
使滨海地区气温日较差减小，夏季气温低，空气较湿润。
我国南方某地新建一小型水库，某日两时刻测得水库及其东西两侧气温分布如下图所示
7.由于水库与周围地区存在着气温差异，导致水库与周围地区之间形成了热力环流。关于该热力环流的描述正确的是
A.热力环流的方向不变
B.水库中心区始终存在上升气流
C.白天风由水库吹向四周
D.晚上风由水库吹向四周
C
8.下图中与15时水库东西方向的高空等压面的剖面线相符的示意图为
C
伊朗古城亚兹德古老的“风塔”是建筑物中用来通风降温的建构。风塔高过屋顶的部分四面镂空，悬空连接到室内大厅(如左图)塔下中央建有一个水池(如右图)
9. “风塔”顶部四面镂空的主要目的是
A.便于室外空气流入 B. 便于采光
C. 便于室内热量散发 D. 便于室内空气流出
10. 室内大厅的空气运动
A.从四周流向水池
B.中央为上升气流
C.从水池流向四周
D.四周为上升气流
A
C
新疆的博斯腾湖是中国最大的内陆淡
水湖，河水补给占入湖水总量的94.8%，
蒸发占出湖水总量的60.45%，但蒸发
总量有上升的趋势。湖区水位季节变
化很大，但近年有减小的趋势。湖区
内湖陆风现象较显著（湖陆风是在较
大水域和陆地之间形成的以24小时为
周期的地方性天气现象）。图为博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。
说出博斯腾湖湖陆风最弱的季节，并分析原因。
冬季，原因:冬季博斯腾湖水量最小，湖陆热力性质差异最小;冬季湖面结冰，湖陆温差小;冬季太阳高度角小，昼长短，湖区获得的热量少，湖陆温差小;靠近冬季风源地，冬季风强劲，湖陆风不显著。
2、山谷风
（1）成因：
二、热力环流的常见形式
山谷风是由于山地热力原因形成的。白天因山坡上的空气比同高度自由大气增温强烈，于是暖空气沿坡上升，成为谷风；夜间由于山坡上辐射冷却，使邻近地面的空气迅速冷却，密度变大，因而流入谷底，成为山风。
1、下列四幅图中，能准确表示山风的是
(实线为等压面，虚线为等温面，箭头为气流运动方向）
B
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。图中甲地经常出现浓雾迷漫的现象

20.下列四幅图中，与山谷出现浓雾时段的环流特征相符的是
C
材料：尼泊尔的博卡拉位于海
拔900米的河谷，是世界三大
滑翔伞圣地之一，稳定且强度
适中的上升气流是滑翔运动
必备的条件。博卡拉一天中有
两次滑翔时间，分别是9点30
分和11点30分，滑翔者乘坐无
动力滑翔伞从附近的山地起飞
，沿着山坡可以一直滑翔到谷底。
22.从热力环流的角度分析博卡拉滑翔运动时间选择在上午而不选择下午或者晚上的原因。
①滑翔地点是从山地到河谷，上午山地升温快，气流沿山坡上升，有利于滑翔；
②下午气温较高，山坡气流上升强烈且不稳定，滑翔危险系数升高；
③晚上山顶降温快，气流沿山坡下沉，不具备滑翔条件。
1．祁连气象站所在地谷风的风向是（ ）
A．偏南风 B．偏东风 C．偏北风 D．偏西风
2．祁连气象站所处山谷段的大
致走向及地形特征是（ ）
A．南北走向，西高东低
B．东西走向，北高南低
C．南北走向，东高西低
D．东西走向，南高北低
（2019海南卷）山谷风是山区昼夜间风向发生反向转变的风系。白天太阳辐射导致山坡上的空气增温强烈，暖空气沿坡面上升，形成谷风；反之，则形成山风。祁连气象站位于祁连山中段的山谷中，山谷风环流较为强盛。下图示意2006年8月24日该气象站记录的山谷风风向、风速的变化。据此完成下面小题。
C
D
SSE
一个地区的风受局地风与背景风的共同影响。某气象研究团队选取河北崇礼山区2016年12月至2017年2月、2017年12月至2018年2月两个冬季的气象观测资料，探究了山谷风的日变化特征。在观测到山谷风的时日，山风一般自22时起，至次日7时结束;谷风一般自10时起，至16时结束。据此完成下面小题。
1.有利于观测到较强山谷风的天气条件是( ) 。
A.背景风较弱的晴天 B.背景风较弱的阴天
C.背景风较强的晴天 D.背景风较强的阴天
2.在观测到山谷风的时日，影响崇礼山区山风与谷风时长差异的主要因素是（ )。
A.背景风速 B.植被覆盖 C.昼夜长短 D.山坡坡度
A
C
（2022湖南卷）某研究小组调查发现，在金沙江部分干热河谷的缓坡上发育着一定厚度的黄土状物质，其下部及附近谷底广布古堰塞湖沉积物（如下图）。在冬春季，常见谷风裹换着尘土从谷底吹向谷坡。即将建成的白鹤滩水电站位于金沙江下游。
分析金沙江干热河谷段冬春季谷风势力强的原因。
该地河谷受季风干扰小；山高谷深，相对高差大；冬春季睛天多，太阳辐射强，加之植被稀少，山坡与河谷上方同高度的大气温差大。
运用地理原理，解释在峡谷的两侧山腰处，白天常有一条云雾带出现的原因。(4分)
白天山坡温度较高，谷底气流沿山坡上升（谷风），在山腰处水汽冷却凝固形成云雾。
诗曰：“何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时”。为何四川盆地的夜晚多雨、多雾？
夜晚山谷气温相对山坡较高，盛行上升气流；且山坡上冷空气（山风）沿坡下沉至谷底，进一步抬升谷底暖空气，水汽易凝结。故山谷或盆地地区多夜雨。
（2）影响
山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底和盆地内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染，因此山谷地区不宜布局大气污染的工业。
山谷风是由于山地热力原因形成的。白天因山坡上的空气比同高度自由大气增温强烈，于是暖空气沿坡上升，成为谷风；夜间由于山坡上辐射冷却，使邻近地面的空气迅速冷却，密度变大，因而流入谷底，成为山风。
2、山谷风能对农业产生有利的影响、下列分析不正确的是
A、谷风能提高坡面温度，使果树发芽、开花和结果提早
B、谷风能向坡面输送水汽，易成云致雨，利于农作物生长
C、山风能降低坡面温度，利于植物体营养物质的积累
D、山谷风能缩小坡面气温日较差，有利于喜温作物生长
D
3、城市风——成因：城市热岛效应
二、热力环流的常见形式
（1）热岛成因：
城市人口和产业集中，居民生活、工业、交通工具排放大量废热；
城市高楼林立，不易散热；水泥、沥青等硬化地表吸热增温快。
3、城市风——成因：城市热岛效应
二、热力环流的常见形式
一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，将卫星城或大气污染较重的工厂布置于下沉距离之外。
（2）热岛影响：
近地面风把郊区工厂等排放的污染物带到市区，加剧市区环境污染，但同时市区的上升气流把污染物带到上空，有利于污染物扩散；市区的降水、云雾比郊区多
3、城市风——成因：城市热岛效应
二、热力环流的常见形式
下图为“北半球某平原城市冬季等温线分布图”
12.市中心与郊区的气温差异导致市中心
A.降水的可能性较郊区大
B.降雪的可能性较郊区大
C.大气污染物不易扩散至郊区
D.不易受郊区燃烧秸秆烟雾的影响
A
热岛效应是城市化带来的最明显的环境特征之一。下图为北京地区2007~2010年城区与郊区温度差值（℃）随时间变化的等值线图。
13.北京城市热岛效应
最显著的季节为
A．春季
B．夏季
C．秋季
D．冬季
D
14.近年来，北京城区和郊区温度差值在减小，主要原因是
A.城区绿地面积显著增加 B.城区实行机动车限行政策
C.郊区城市化发展迅速 D.郊区水域面积大量减少
C
城市热岛强度指城区与郊区气温的差值。某中学地理兴趣小组研究我国东部某滨海城市的热岛强度变化。下图为同学们根据数据绘制的该城市多年平均和某某次冬季强降雪后热岛强度变化图。
16.依据图中多年平均热岛强度变化曲线，说出该城市7时、17时城区与郊区之间风的异同。
风向相同，由郊区吹向城区;
风速不同，7时的风速大于17时的风速。
城市热岛强度指城区与郊区气温的差值。某中学地理兴趣小组研究我国东部某滨海城市的热岛强度变化。下图为同学们根据数据绘制的该城市多年平均和某某次冬季强降雪后热岛强度变化图。
17.图中显示，冬季强降雪后城市热岛强度较多年平均整体加强，分析其可能原因。
强降雪后，郊区地面多被积雪覆盖，对太阳辐射的反射较强，积雪融化吸收热量，气温降幅较大;
城区积雪清理较及时，人工制热较多，气温降幅较小;
城区与郊区之间的气温差值加大，因而城市热岛强度加大。
同学们了解到该城市同时受日周期海陆风的影响，且某时段的风向有助于降低城市热岛强度。
18.解释该时段海陆风有助于降低城市热岛强度的原因。
原因:白天受海风影响，海风从气温较低的海洋吹来，对城区具有降温作用，从而降低城市热岛强度.
城市热岛强度指城区与郊区气温的差值。某中学地理兴趣小组研究我国东部某滨海城市的热岛强度变化。下图为同学们根据数据绘制的该城市多年平均和某某次冬季强降雪后热岛强度变化图。
19.从城市规划的角度提出缓解城市热岛效应的合理措施。
增加城市绿地、水体面积，建设城市绿色通风廊道;分散城市中心人口、产业等.
考点三 大气的水平运动——风
一、风向的表示
风吹来的方向(来向)
考点三 大气的水平运动——风
风矢
风频玫瑰图
考点三 大气的水平运动——风
一、风向的表示
二、风的受力状况与风向
考点三 大气的水平运动——风
下图为某地近地面等压线图，图中箭头表示甲地风向及受力情况。
二、风的受力状况与风向
F1
(hPa) 1006
1008
1010
（1）水平气压梯度力：水平面上存在着气压梯度，产生的促使大气由高压区流向低压区的力
b. 由高压指向低压
a. 垂直于等压线
考点三 大气的水平运动——风
（2)地转偏向力
水平气压
梯度力
(北半球)
a.北半球向右偏，
南半球向左偏；
c.只改变风向，
不改变风速；
(百帕) 1006
1008
1010
F1
F2
b.垂直于空气的运动
方向(即风向)；
地转偏向力
二、风的受力状况与风向
在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下的风地转偏向力风向(北半球)——风向平行于等压线(适用于高空)(百帕)气压梯度力F1F210021004100610081010500hpa498hpa496hpa494hpa492hpa(百帕) 1000
1005
1010
（3）地面摩擦力：
地转偏向力
地面摩擦力
与空气运动方向相反
水平气压梯度力
在水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同作用下的风
——风向斜穿等压线
(适用于近地面)
(北半球)
F1
F2
风向
f
二、风的受力状况与风向
1010
1008
1006
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
风向垂直于等压线，指向低压
风向与等压线平行
（高空风向）
风向与等压线斜交
（近地面风向）
不同力作用下的风向
500
495
490
1010
1008
1006
25．下图能正确反映北半球近地面和高空等压线与风向关系的图是
A
(2022山东卷）冬半年，美洲中部地区频繁受冷空气影响。下图示意2000年1月一次冷空气南下过程中，美洲中部附近海洋表层风场和海平面气温分布。甲处南北两侧的气压梯度较大。
(1)下图示意M点所在水平面上的等压线分布及空气质点的瞬时受力平衡情况。在图中用画出M点风向____，并指出山脉的阻挡对冷空气运动的影响____。（4分）
冷空气势力减弱，且运动方向改变
26.随高度增加
A.风速增大加快，风向偏转幅度加大
B.风速增大加快，风向偏转幅度减小
C.风速增大变慢，风向偏转幅度减小
D.风速增大变慢，风向偏转幅度加大
读“某地风速风向随海拔高度变化状况示意图”
D
27.此图所示地点位于
A.南半球 B.北半球 C.赤道地区 D.无法判断
28.引起风速、风向随海拔高度变化面变化的根本原因是
A.地转偏向力随高度增加变大 B.地面摩擦力随高度增加变小
C.水平气压梯度力随高度增加变大
D.大气温度随高度增加变低
B
B
高
北半球
东北风
西南风
一、绘风向
A
B
考向：等压线图上风向的判定
大本P57
下图为“亚欧大陆某时刻海平面等压线分布示意图”。读图，据此完成下面小题。
下列四地中，吹偏南风的是（ ）
A．① B．②
C．③ D．④
C
下图示意长江中下游地区夏初某时的气压系统，该气压系统以每天120千米的速度自西向东移动。24小时后甲地主要吹
A．东北风 B．东南风 C．西北风 D．西南风
B
甲
B
（14山东卷）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
G
D
G
D
（2022全国乙卷）我国一海滨城市背靠丘陵,某日海陆风明显。下图示意当日该市不同高度的风随时间的变化。据此完成下面小题。
9．当日在观测场释放一只氦气球,观测它在1千米高度以下先向北漂,然后逐渐转向西南。释放气球的时间可能为（ ）A．1时 B．7时 C．13时 D．19时10．据图推测,陆地大致位于海洋的（ ）A．东北方 B．东南方 C．西南方 D．西北方11．当日该市所处的气压场的特点是（ ）A．北高南低,梯度大 B．北高南低,梯度小
C．南高北低,梯度大 D．南高北低,梯度小
C
D
B
(2017·海南)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，如图示意惠灵顿的位置。分析惠灵顿常年多风的原因。
地处西风带，常年盛行偏西风；西面临海，海面对西风的摩擦力小，风力大；
位于两岛之间的海峡，狭管效应使风速加快；依山面海，处于迎风坡
三. 风力大小的影响因素
考点三 大气的水平运动——风
1.水平气压梯度力：
（1）等压线越密集，风力越大
（2）不同纬度间(冬季)温差大，水平气压梯度力大，风力大；
（3）距风源地越近，风力越大
（4）受风带控制，风力大(如盛行西风带控制，风力大)；受气压带控制下，风力小或无风(如赤道低气压带，风力小)。
考点三 大气的水平运动——风
三. 风力大小的影响因素
1.水平气压梯度力：
2.摩擦力：
（1）地形平坦，摩擦力小，风力大；地形崎岖，地形阻挡，风力小。
（2）距地面远，摩擦力小
（3）植被疏密→摩擦力大小→风力大小
（4）大面积水体（或冰面），摩擦力小，风力大。
考点三 大气的水平运动——风
三. 风力大小的影响因素
1.水平气压梯度力：
2.摩擦力：
3.狭管效应:
①位于峡窄地形附近;
②峡谷或河谷的走向与盛行风风向一致;
易形成狭管效应，风力增强，风力大。
考点三 大气的水平运动——风
三. 风力大小的影响因素
等压线图上的风力大小
同一等压线图上：单位距离内，等压线密集，水平气压梯度大，风力大；等压线稀疏，水平气压梯度小，风力小。
高
B
A
风力：A＞B
考法：等压线图、区域图风速的判定和分析
读某区域两个时刻等压线示意图
34.20时，M地比丙地风力___，主要原因是____。
A.大,M处水平气压梯度力大 B.大,M处地面摩擦力小
C.小,M处水平气压梯度力小 D.小,M处地面摩擦力大
　　
B
33.下列四地中，风力明显加大的是
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
C
北京市密云水库西、北、东三面环山，面积约为180km ，对周边地区的气候影响显著。在山谷风和湖陆风的共同作用下，水库南北两侧风速存在差异。下图示意密云水库位置。
1.白天密云水库北侧比南侧风速大的原因正确的是
A．库区吹谷风和湖风，水库北侧谷风与湖风方向一致
B．库区吹山风和陆风，水库南侧山风与陆风方向相反
C．库区吹山风和湖风，水库北侧山风与湖风方向一致
D．库区吹谷风和陆风，水库南侧谷风与陆风方向一致
A
(2013·课标Ⅱ)在湿润和半湿润地区的湖畔、河边和海滨，偶见规模较小的沙丘群，其形成的主要条件为所在地区沙源丰富、多风、植被稀疏。下图所示区域中，M处发育了规模较小的沙丘群；H县城附近是著名的风口，冬春季节风力尤为强劲；河流发源于黄土高原地区。
30.分析H县城附近冬春季节风力强劲的原因。
冬春季节盛行西北季风(偏北风)；
河谷延伸方向与盛行风向基本一致；
H县城附近为河谷交汇之地，形成风口，导致狭管效应。
[2016·浙江高考]图乙为探空气球10天中随气流漂移路线图，图中数字所指的黑点为每天相同时刻的气球位置。图甲为图乙的局部放大图，图甲中虚线表示近地面空气运动
35.下列路段中，探空气球受水平气压梯度力作用最大的是
A．③至④
B．④至⑤
C．⑥至⑦
D．⑨至⑩
A

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