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第三章大气的运动
第一节常见天气系统
课程标准
1．在简易天气图中识别锋、低压(气旋)、高压(反气旋)等天气系统
2．运用示意图，分析锋、低压(气旋)、高压(反气旋)等天气系统的特点。(综合思维、地理实践力)
3．运用简易天气图，分析天气系统对天气的影响，解释常见天气现象的成因。
基础知识
锋与天气
气团
概念：水平方向上温度、湿度等物理性质比较均匀，垂直方向上物理性质也很相似的大范围空气。
天气：受同一气团控制的地区，天气现象也大致一样。
锋面
①概念：当冷、暖两种性质不同的气团接触时，它们之间就会出现一个交界面，叫做锋面。锋面与地面相交而成的线，叫做锋线。一般把锋面与锋线统称为锋。
②图示：下图中A为暖气团；B为冷气团。
③天气：锋面两侧的温度、湿度、气压差别很大。暖湿空气在锋面上常有大规模的上升运动，所以锋面附近常伴有云、大风、降水等天气现象。
冷锋、暖锋、准静止锋与天气
根据锋面两侧冷、暖气团的移动方向，可以把锋分为冷锋、暖锋、准静止锋等。
冷锋
①概念：冷气团主动向暖气团移动的锋。冷气团的前缘插入暖气团下面，使暖气团被迫抬升。暖气团在抬升过程中冷却，其中水汽容易凝结成云和雨。
②天气：当冷锋过境时，常出现较大的风，云层增厚，并出现云、雨天气。冷锋过境后，冷气团占据原来暖气团的位置，气温下降，气压上升，天气转晴。
③分布：冷锋在我国一年四季都有，尤其在冬半年更常见。
④符合：
⑤图示：
暖锋
①概念：暖锋是暖气团主动向冷气团移动的锋。暖气团沿冷气团徐徐爬升，冷却凝结产生云、雨。
②天气：当暖锋过境时，云层加厚，多形成连续性降水。暖锋过境后，暖气团占据原来冷气团的位置，气温升高，气压降低，天气转晴。
③分布：暖锋在我国东北地区和长江中下游地区活动较为频繁。
④符号：
⑤图示：
准静止锋
①概念：冷、暖气团势均力敌，或遇地形阻挡，移动缓慢或很少移动的锋。
②天气：准静止锋会带来阴雨连绵的天气。
③分布：夏初，冷、暖气团在我国长江中下游地区交绥，形成江淮准静止锋，造成该地区长达一个多月的梅雨天气。冬半年，南下的冷空气遇云贵高原上山脉的层层阻挡，锋面在昆明和贵阳之间停滞，形成昆明准静止锋，给贵阳等地带来持续的阴雨天气。
④符号：
⑤图示：
提示：锋前、锋后的确定
锋前、锋后是根据锋面移动方向即主动前进气团的移动方向来决定，以锋线为界，在锋面移动方向上，锋线前为锋前，锋线后为锋后。
特别提醒：①锋面经过时一定会带来天气变化，但不一定产生降水。当锋面上的暖气团比较干燥时，就不能形成降水。如我国北方冬、春季节的沙尘暴天气。
②明显的暖锋在我国出现得较少，大多伴随着气旋出现。冬、秋季一般出现在江淮流域和东北地区，夏季多出现在黄河流域。
低气压（气旋）与高气压（反气旋）
气压与气旋的区别
低气压或气旋，高气压或反气旋，分别是对同一个天气系统的不同描述。低气压与高气压，描述的是气压分布状况；气旋与反气旋，描述的是气流运动状况。
低气压（气旋）
①概念：在等压线分布图上，凡等压线闭合，中心气压低于四周气压的区域，叫作低气压，简称低压。
②气流状况：在水平气压梯度力的作用下，低压的气流由四周向中心流动。受地转偏心力影响，低压的气流在北半球按逆时针方向流动，在南半球按顺时针方向流动。大气的这种流动，很像江河中的漩涡，所以低压又叫气旋。
③天气：低压中心形成上升气流，空气在上升过程中，温度降低，其中所含的水汽凝结成云和雨。一个地方受低压控制时，常出现阴雨天气。
④图示：
高气压（反气旋）
①概念：在等压线分布图上，凡等压线闭合，中心气压高于四周气压的区域，叫做高气压，简称高压。
②气流状况：高压的气流是由中心向外流出的，在北半球按顺时针方向旋转流出，在南半球按逆时针方向旋转流出。高压的这种环流系统与气旋正好相反，所以也叫反气旋。
③天气：高压中心形成下沉气流。空气在下沉过程中，温度升高，水汽不易凝结，天气晴朗。
④分布：夏季，高压控制的地区，天气炎热干燥。我国长江流域的伏旱天气，就是在副热带高压（反气旋）控制下形成的。冬季，高压控制的地区，天气寒冷干燥。我国的寒潮天气就是高纬度大陆上的反气旋东移南下形成的。
⑤图示：
方法技巧：列表比较低压、高压的差异
天气系统 近地面水平气流 垂直气流 天气状况
低压（甲图） 从四周向中心辐合 上升 多阴雨天气
高压（乙图） 从中心向四周辐散 下沉 多晴朗天气
易错辨析：低气压中心一定会产生阴雨天气吗？
提示：不一定。当低压势力较弱，中心气流上升幅度较小时不易产生降水，或低压存在的区域十分干燥，空气湿度低，水汽供应不充分，也不会产生降水。
知识链接：高压脊和低压槽
高压脊：从高气压延伸出来的狭长区域，像地形上的山脊。高压或高压脊控制之下，多晴朗天气。
低压槽：从低气压延伸出来的狭长区域，像地形上的山谷。低压或低压槽控制之下，多阴雨天气。
问题探究
锋与天气
活用“五看法”判断冷锋与暖锋
看符号
看冷暖气团运动方向
若冷气团的运动只有向暖气团一个方向，说明冷气团势力强，应为冷锋；若冷气团遇到暖气团时有回转运动，则说明暖气团势力强，为暖锋。
看锋面坡度
冷气团运动速度快，冷气团势力强大时，形成的冷锋锋面坡度较大；而暖气团运动速度慢，暖气团势力强大时，形成的暖锋锋面坡度较小。
看雨区范围及位置
看过境前后气压、气温变化
判断锋面类型和性质需要注意的问题
锋面成因：冷气团主动向暖气团移动而形成的锋为冷锋，暖气团主动向冷气团移动而形成的锋为暖锋。题目信息中提供的主导风向，如果是从高纬吹向低纬，那么形成的多是冷锋；如果主导风向是从低纬吹向高纬，那么形成的多是暖锋。
锋面特征：出现大风、降温天气，一般受冷锋控制；出现持续性降水，多为暖锋或准静止锋影响。
锋面活动规律：冷锋主要在冬半年活动，比如，东春季的沙尘暴、冬季的寒潮等；暖锋主要在下半年活动；我国的准静止锋有江淮准静止锋、天山准静止锋和昆明准静止锋。
气旋、反气旋中风向的判断
根据水平气压梯度力和地转偏向力判断
如图所示，为北半球气旋。先画出水平气压梯度力，再向右偏转45°，即为风向，东侧为东南风，西侧为西北风，南侧为西南风，北侧为东北风。
用左右手定则判断
锋面气旋与天气
判读锋面气旋图的一般步骤
确定低压槽
右图中（锋面气旋结构图）AB和CD处低气压中心延伸出来的狭长区域，为低压槽。
确定锋面位置
锋面出现在低压槽位置，锋线往往与低压槽线重合，如图中AB、CD处。
判断锋面类型及风向
图中F、G处位于纬度较高的地区，为冷气团，E、H相反，为暖气团。根据图中E、F、G、H各处的风向及冷暖气团的性质，可确定AB为冷锋，CD为暖锋。
分析天气特征
图中暖锋（CD）的锋前G处多连续性阴雨天气；冷锋（AB）的锋后F处多出现降水天气。
判读锋面气旋图的几点技巧
抓住锋面气旋的图形特征
在天气形势图中，低压控制区域出现锋面活动，且锋面多由低压中心沿等压线弯曲度最大的区域（低压槽）向外伸展。
根据位置巧判锋面的类型
锋面气旋中的两个锋面，就北半球而言，位置偏西的一般是冷锋，位置偏东的一般是暖锋。
锋面气旋的天气特点
我国范围内的锋面气旋考察频率较高，多受冷气流影响，整个气旋向东移动，所以东侧为前方，西侧为后方。气旋的前方由暖锋控制，锋前出现宽阔的暖锋云系及相伴随的连续性降水天气；气旋的后方为冷锋控制，锋后出现比较狭窄的冷锋云系和降水天气。
跟踪检测
1．下图表示某日20时海平面气压分布及16~24时北京空气污染指数变化，据此回答下列问题。
（1）说出该日20时北京的空气质量状况，并推测其成因。
（2）说出控制Q地的锋面类型，并解释其对Q地天气的影响。
【答案】（1）北京空气严重污染。原因：北京冷锋过境，暖气团水汽含量少，可能出现大风扬沙或浮尘天气，空气污染严重。
（2）暖锋。Q地位于暖锋锋后，气温较高，气压较低，天气晴朗。
【分析】
本题考察天气系统的成因及其对主要天气特征，考察能力中等。
【详解】
（1）空气污染指数越高，代表着空气质量越差，该日20时北京的空气污染指数最高，空气质量状况越差，从图中可以看出，图中有个锋面气旋，北京此时处于冷锋后，正常情况下，如果暖气团水汽充足，该地应该是降雨，降雨有改善空气质量的作用，而该地冷锋过境反而空气质量差由此可以推测该地暖气团水汽不充足，冷锋带来的大风天气带来扬尘或者沙尘暴天气，造成空气质量变差。
（2）控制Q地的锋面类型处于锋面气旋的右侧，根据北半球锋面气旋的分布特点，右侧为暖锋，Q地处于暖锋后，暖锋过境前，该地受单一暖气团控制，天气晴朗，气温高，气压低。
2．下图为某日世界某区域近地面天气形势简图。读图，完成下列各题。
（1）图中甲、乙、丙、丁四地气压由高到低的排序是____。
（2）甲、乙、丙、丁四地中风力最小的是____，甲地此时风向为____。
【答案】甲>乙>丁>丙 乙 西北风
【分析】
试题考查等压线图的判断。
【详解】
（1）结合图中等压线数值可读出，甲地气压为1020hPa，乙地气压为1015hPa~1020hPa，丙地气压为1000hPa~1005hPa，丁地气压为1010hPa，据此可以得出四地气压的高低排序为，甲>乙>丁>丙。
（2）等压线图中，等压线越密集，单位距离的气压差越大，风力越大。从图中可知，乙地等压线最稀疏，故风力最小。风是从高压吹向低压的，受地转偏向力影响，北半球向右偏，故甲地吹西北风。
【点睛】
近地面风向的画法：第一步画水平气压梯度力，由高压指向低压，垂直等压线。第二步画风向，北半球，在水平气压梯度力基础上，顺水平气压梯度力方向向右偏30°~45°。南半球向左偏。
3．阅读材料，回答下列各题。
下图为2020年6月21日～25日安徽省降水量分布图，安徽省6月19日发布预警：2020年6月21日20时～6月22日20时，宣城、金寨、安庆等地可能发生山洪灾害。
（1）描述此时段安徽省的降水分布特征并分析其成因。
（2）说出宣城山洪灾害发生概率大的主要依据。
【答案】（1）分布特征：降水南多北少；南部山区出现降水在300mm—450mm之间得暴雨中心。成因：南部位于江淮地区，6月份受江淮准静止锋影响，多持续性降水，锋面对北部影响小，降水少；南部山区地处迎风坡，多地形雨。
（2）持续强降水天气；南部地区为山地，地势起伏大。
【分析】
获取和解读信息、调动和运用知识能力是本题考查的重点，图例及题干中“时间段”是本题解答的关键。
【详解】
（1）降水分布特征包括降水的变化趋势，即哪多哪少；局部地区多雨（或少雨）中心。成因：降水的多少主要受大气环流影响，局部地区降水主要受地形影响。6月份为我国江淮地区梅雨季节，受江淮准静止锋影响，江淮地区多连续性阴雨天气；由图中高度表可知，南部地区多山地，因此会形成地形雨。
（2）山洪的形成与发展主要受降雨量及降雨强度、地形地质及人类经济社会活动的影响。由图中信息可知，宣城地区降水量大；位于山地北坡，地势起伏大；位于平原地区，人口密集，经济总量大，植被破坏严重。因此易发生山洪灾害。
4．阅读图文材料，完成下列各题。
冰雹是强对流天气条件下发生的一种固态降水现象，常伴随雷雨大风和短时强降水，具有影响范围小、发展迅速、持续时间短等特点，是天气预报的难点。冰雹发生除特定的天气条件外还与地形的复杂程度有关。川西高原位于青藏高原东南缘，地貌以高原和高山峡谷为主，冰雹是该区发生频率较高的重要灾害性天气之一，以5月冰雹日数最多，且冰雹粒径以小雹(直径小于5毫米)为主。冰雹粒径与水汽含量、积雨云层厚度有关。如图是冰雹形成示意图。
（1）据图中信息，概括冰雹的形成条件。
（2）简析川西高原冰雹以小冰雹为主的原因。
（3）解释川西高原冰雹5月多发的原因。
（4）说明冰雹始终是天气预报难点的理由。
【答案】（1）大气中水汽充足；大气垂直温差大，形成强烈的上升气流；大气不稳定，且积雨云中上部温度低至0℃～－20℃。
（2）内陆高原，水汽含量较少，难以聚集成较大冰粒；川西高原海拔高，近地面气温低，大气上升气流较弱，冰雹在生长区往返次数少。
（3）5月，中低纬升温快，冷暖空气频繁交汇，大气不稳定；川西高原地形复杂，加剧大气的不稳定性；空气中水汽含量增大，白天地面增温快，对流旺盛；积雨云0℃层高度偏低，上升气流降温快易凝固形成冰雹；近地面气温偏低，当冰雹形成后，在下降过程中不容易形成雨滴或消失。
（4）冰雹时间分布上具有突发性强、发展迅速、持续时间短的特点；空间分布上具有影响范围小、离散性强(大多数冰雹降落点呈点状分布)的特点；复杂地貌所产生的局地强对流天气可能触发冰雹，增加预报难度。
【分析】
本题以冰雹这种特殊的天气现象为例，考查冰雹形成的天气条件、局部地区冰雹天气形成的条件等。本题重点考查学生某种特殊天气现象的理解程度，需要对材料进行深入挖局和剖析，整体难度较大，专业术语要求高，对学生的综合思维能力要求较高。
【详解】
（1）本题考查冰雹的形成条件，根据材料和图进行分析，冰雹是强对流天气条件下发生的一种固态降水现象，形成冰雹要具备充足的水汽、强烈的对流天气及大气不稳地，且积雨云中上部温度低至0℃～－20℃，大气能迅速降温等。
（2）冰雹大小的主要原因受水汽多少和空气对流运动强弱的影响。一是由于川西高原抵触内陆地区，水汽含量较少，难以聚集成较大冰粒；二是由于川西高原海拔高，近地面气温低，大气上升气流较弱，冰雹在生长区往返次数少。
（3）分析川西高原冰雹5月多发的原因，根据第1小题冰雹形成的条件从当地的气候（气温、降水）及地形等角度进行分析。原因5月，中低纬升温快，冷暖空气频繁交汇，大气扰动，大气不稳定；该地空气中水汽含量增大，白天地面增温快，大气垂直温差大，形成强烈的上升气流，对流旺盛；川西高原地形复杂，加剧大气的不稳定性；川西高原位于青藏高原东南缘，积雨云0℃层高度偏低，上升气流降温快易凝固形成冰雹；近地面气温偏低，当冰雹形成后，在下降过程中不容易形成雨滴或消失。
（4）根据材料可知冰雹具有时间上发生时间段、突发性强；空间上范围狭窄，大多数冰雹降落点呈点状分布，分布分散，离散性强；而冰雹发生除特定的天气条件外还与地形的复杂程度有关等增加了冰雹天气预报难度。
5．阅读图文资料，完成下列各题。
下图为亚洲部分地区某时刻的海平面气压分布图。
（1）在下图中，绘制完成MN沿线锋面示意图（要求：绘制出锋面，并标注冷暖气团运动方向）。
（2）说明此时刻Q锋面形成的原因。
（3）预测N地将要发生的天气变化。
【答案】（1）
（2）西伯利亚冷高压形成后，冷空气东移南下，与东部地区的暖气团相遇，形成冷锋。
（3）N地会先发生一次暖锋过境，云层加厚，多形成连续性降水；之后受暖空气控制，天气转好，气温较高。不久N地还会发生一次冷锋过境，气温下降，可能有降水，风力加强；之后受冷空气控制，天气晴朗，气温低。
【分析】
本题基于对东亚局部区域等压线图的判读下，考查了冷暖锋形成示意图、锋面系统过境前后的天气变化以及天气系统的形成等知识。需要在理解地理现象形成过程的基础上，进行知识的迁移应用。
【详解】
（1）从图中可看出M地受到冷锋控制，N地受到暖锋控制。不管是冷锋还是暖锋，暖气团均在锋面以上，冷气团在锋面以下，冷锋的锋面比暖锋的锋面陡，且暖锋处冷气团有回旋。锋面示意图如下：
（2）读图可知，Q锋面位于等压线疏密变化明显的地区，西侧强大的冷高压产生冷气团移动速度快，与东侧移动速度较慢的、气温稍高的暖气团相遇，形成冷锋。
（3）从图中可看出N点即将受到暖锋的影响。暖锋过境，多形成连续性降水；暖锋过境后，暖空气控制，天气转晴，气温升高。从图中可看出在暖锋以西还有冷锋，从移动路径可看出，冷锋在不久后也会经过N地，故一段时间后，冷锋过境，气温下降，可能有降水，风力加强；冷锋过境后，受单一冷空气控制，天气转晴，气温较低。

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