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第二章 自然地理要素及现象
第三节 大气受热过程与热力环流
2.3.2 热力环流
课程目标 运用示意图，说明热力环流形成原理，并能解释相关现象
学习目标 运用示意图描述热力环流的形成过程，
解释三种常见的热力环流的形成原因，探究城市热岛效应的形成原因
理解不同时空尺度下热力环流对人类活动的影响
导入新课
材料：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。孔明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。
(1)诸葛孔明发明的如此简陋的设施是怎么升空的呢
(2)孔明灯里面蕴涵着什么样的大气原理呢？
孔明灯里的空气受热后膨胀上升:
热力环流.
孔明灯
孔明灯
思考：夏季在海产品批发市场,经营业主常将冰块盖在新鲜海
产品上面来保鲜，为什么一定放在上面而不是放在下面呢？
空气遇冷收缩下沉
冷空气冷干较重，重者下沉。
思考:为什么空调要安装在室内墙壁上方？暖气片要
安装在窗户下方？
空气遇冷收缩下沉，空气受热膨胀上升
重者下沉、轻者上扬
诸葛亮火烧“上方谷”的故事
材料：三国，诸葛亮六出祁山，与司马懿对营渭河。司马懿屡败不出，诸葛亮乃于葫芦峪预设干柴，令魏延诱敌。司马懿父子欲劫粮，误入谷中，魏延火攻，困其难逃。忽天降大雨灭火，司马懿逃走。真是天意吗
思考：1.山谷中大火燃烧会对近地面空气的运动有何影响
近地面空气受热膨胀上升
诸葛亮火烧“上方谷”的故事
材料：三国，诸葛亮六出祁山，与司马懿对营渭河。司马懿屡败不出，诸葛亮乃于葫芦峪预设干柴，令魏延诱敌。司马懿父子欲劫粮，误入谷中，魏延火攻，困其难逃。忽天降大雨灭火，司马懿逃走。真是天意吗
思考：2.山谷中大火燃烧对山谷中的气压有何影响
山谷中近地面气压降低。
诸葛亮火烧“上方谷”的故事
材料：三国，诸葛亮六出祁山，与司马懿对营渭河。司马懿屡败不出，诸葛亮乃于葫芦峪预设干柴，令魏延诱敌。司马懿父子欲劫粮，误入谷中，魏延火攻，困其难逃。忽天降大雨灭火，司马懿逃走。真是天意吗
思考：3.为什么山谷中突降大雨呢？
①谷底地形闭塞，热量不易散失；
②大火引起谷底气温急剧升高，谷底湿热气流上升，
温度降低，水汽凝结形成降水。
想一想：载人热气球为什么能平稳升空
热气球加热后，气囊内的空气温度愈高，气囊
内气体的密度就愈小，能产生更大的向上浮力，
让热气球向上飞行。
夜雨寄北
[作者]李商隐【朝代]唐
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。
你知道巴山夜雨的地理原因吗
导入新课：
大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动实现的，大气运动的能量来源于太阳辐射，各纬度获得的太阳辐射多少不均，造成高低纬度间热量的差异，从而引起大气运动，大气运动有垂直运动和水平运动之分，大气的垂直运动表现为气流上升和气流下沉，大气的水平运动即是风。
一.热力环流
1.大气运动
思考：引起大气运动的根本原因是什
么？表现形式是什么？有什么意义？
根本原因：太阳辐射的纬度差异→引起不同纬度热量差异
大气运动
垂直运动
水平运动
气流上升
气流下沉
→风
意义：大气中热量和水汽交换以及各种天气现象的实现途径。
热力环流
受热
受冷
根据动画演示描
述热力环流的形
成过程.
据图推测A..B.C.
D四处的气压值大
小关系
PD＞PA＞PB＞PC
垂直方向上，海拔
越高，空气密度越
小，气压越低。
2.热力环流
地面冷热不均
空气垂直运动
同一水平面气压差异
空气水平运动
热力环流
1
受热
低压
高压
高压
低压
受冷
形成过程：
热力环流
等压面：空间气压相等的各点组成的面。
假设地面受热均匀：则等压面与地面平行。等压面越往高空，气压越低。
即垂直方向上，气压从近地面向高空降低。
1000百帕
990百帕
980百帕
970百帕
规律：气压随高度的升高而降低
等压面立体图
970百帕
980百帕
990百帕
1000百帕
等压面剖面图→等压线图
假设地面受热均匀
热力环流
实际地面受热不均
等压面发生弯曲，不与地面平行。近地面与对应的高空等压面弯曲方向相反。
热
冷
冷
低气压
高气压
高气压
低气压
低气压
高气压
高
1000hpa
注意:
1.近地面气温与气压之间呈反相关(高空与此相反)
2.等压面凸起的地方是高压区，等压面下凹的地方是低压区
3.近地面的风向和高空的风向相反
4.高压、低压是针对同一水平面而言的
500hpa
假设地面受热均匀
实际地面受热不均
地面
低压
高压
1000hpa
500hpa
高空
高压
低压
等压面
低压
高压
热
冷
热力环流
形成过程：
垂直方向上，海拔越高，空气密度越小，气压越低。
垂直运动：受热膨胀上升，冷却收缩下沉。
水平运动：高压→低压 （近地面与高空风向相反）
热力环流
同一等压面上各点气压值
相同
同一垂直方向，越向高空
气压越低
同一水平面，等压面凸起
为高压，下凹为低压
近地面气压高低与处于同
一垂直方面的高空情况相反
规律：
热力环流中等压面的判读技巧：
“高压上凸，低压下凹”:
无论近地面还是高空→高压区的等压面往高处凸，低压区的等压面往低处凹。
1.判断近地面A.B两地的受热状况
2.判读A.B.C.D.四点的气压高低:
3.近地面A、B两地可能形成阴雨天气的是哪个地方？
4.如果是夏季，近地面A、B两地为海洋的是哪个地方？
案例：读图回答问题
A→热 B→冷
PB＞PA＞PC＞PD
A地
B地
课堂检测
A
B
D
C
甲
乙
根据热力环流的形成过程，回答下列问题。
1.判断甲、乙两地的受热情况
2.在等压面图上判断甲、乙、A、B、C、D气压高低、
3.地面的温度高低
热
冷
气压：P乙＞P甲＞PA＞PB=PD＞PC
气温：T甲＞T乙
5. 下图为北半球某地不同高度等压面分布图，回答问题。
关于图示内容的说法，请判断正误。
①气温：甲＞乙＞丁＞丙　（　　）
②气压：甲＞乙＞丙＞丁 （　　）
√
ㄨ
6. 下面的等压面分布图中，正确的是（　）
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
D
课堂检测
读“等高面与等压面关系示意图”，完成问题
1.图中表示气压相等的数码是
A.④和⑤ B.①和③ C.①和④ D.③和⑤
2.若上图是关于甲、乙两地对流层高空气压与等高面关系
图，则关于两地大气状况叙述正确的是
A.甲地气压低于乙地 B.甲地气温高于乙地
C.甲地空气受热下降 D.乙地易形成阴雨天
B.
D.
下图为近地面与高空的热力环流示意图,A、B为等压面。据此完成3—4题
3.图中①②③④四地中,气压值由高到低排序正
确的是
A.①>②>③>④ B.④>③>②>①
C.③>④>①>② D.④>③>①>②
4.图中①②③④间气流运动方向正确的是
A.①→② B.④→③ C.①→④ D.③→②
A.
C.
“穿堂风”也叫“过堂风”， 是气象学中一种空气流动的现象,是流动于建筑物内部空间的风，我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风。如图为我国西南山区的传统民居穿堂风示意图。读图回答5~6题。
5.“穿堂风”形成的地理原理最符合( )
A.热力环流 B.温室效应 C.热岛效应 D.大气受热过程
6.图中“石质地面"在增强穿堂风中起到的主要作用是( )。
A.增加房屋前后温差 B.减少下渗，增加湿度
C.增加地面的平整度,便于通风 D.降低夜晚庭院温度，便于纳凉
A
A
材料：一个月黑风高的夜晚，海边的度假小屋发生了一起谋杀案，警察根据线索很
快抓住了两个嫌疑犯甲和乙，警察问他们案发当晚两个人在哪里，
甲说：“当晚我在海边漫步，和风迎面吹来，让我觉得心旷神怡，整个晚上，我都在
吹海风”
乙说：“我站在沙滩上望着大海想心事，感觉风从后背袭来，阴风阵阵，确实让人害
怕”
思考：甲和乙两个嫌疑犯，谁才是真正的凶手？
指出图示海陆之间
的风向
简述此时海陆之间
风向的形成过程
(hpa）
950
970
990
1010
二.四种常见的热力环流
思考：海陆风是怎样形成的？
1.海陆风
成因：海陆热力性质差异
热力环流/海陆风
海风
形成过程：
白天陆地比海洋增温快,近地
面陆地气压低于海洋,风从海
洋吹向陆地,形成海风。
白天→海风
海风
冷
暖
热力环流/海陆风
陆风
1.海陆风
成因：海陆热力性质差异
思考：海陆风是怎样形成的？
形成过程：
夜晚陆地比海洋降温快,近地
面陆地气压高于海洋,风从陆地吹向海洋,形成陆风。
陆风
影响与应用：海陆风使滨海地区
气温日较差小，夏季气温较低，
空气较湿润，是避暑的好地方。
夜晚→陆风
(hpa）
950
970
990
1010
陆风
随堂演练
1.与湖岸之间存在着局部环流，下图为我国某大湖(东西宽约90km)和周边湖岸某时刻实测风速(m/s)垂直剖面图，回答（1）～（2）题。
（1）影响湖泊东西岸风向差异的主要因素为(　　)
A．海陆位置 B．大气环流
C．季风环流 D．热力环流
（2）在夏季，此时最可能为地方时(　　
A．0点 B．5点
C．15点 D．20点
答案：1.D 2. C
2. 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。下图为“洞庭湖某时刻测得的湖陆风垂直结构示意图”。据图完成下列各题。
(1)．据图文材料可知，此时（　 ）
A．①处为陆风
B．②处盛行上升气流
C．③处风力小于①处
D．④处更易形成降水
(2)．关于城市与湖陆风相互影响的叙述，
正确的是（　 　）
A．城市地面硬化使湖陆风减弱
B．围湖造陆使湖陆风增强
C．湖陆风使城市昼夜温差减小
D．湖陆风使城市湿度下降
D
C
清代黄叔璥在《台海使槎录》中,记述了台湾海峡两岸的风向差异:“内地之风,早西晚东;惟台地早东风、午西风,名曰发海西,四时皆然”。这里所说的“内地”指福建,“台地”指台湾。据此完成(1)~(2)题。
(1)下图中正确示意“台地早东风、午西风”的是( )
B
(2)下列能表示台湾海峡两岸风向日变化相反的是( )
A.白天两地盛行海风,夜晚两地盛行陆风
B.夜晚两地盛行海风,白天两地盛行陆风
C.白天台湾盛行海风,福建盛行陆风
D.夜晚台湾盛行海风,福建盛行陆风
A
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
（1）6.该日，湖口站的湖陆风转换及对应的时刻是
A.陆风转湖风--07:00左右
B.湖风转陆风--12:00左右
C.陆风转湖风--18:00左右
D.湖风转陆风--20:30左右
.(2）与湖口站相比，进贤站
A.陆风转湖风提前 B.湖风转陆风提前
C.湖陆风转换均提前 D.湖陆风转换均推迟
(3）湖口站风速比进贤站稍大，其主要原因是
A.湖口站距湖岸线较近 B.湖口站纬度较高
C.湖口站海拔较高 D.湖口站地表裸露严重
3.湖陆风包括湖风(出湖风)和陆风(进湖风)，是在较大湖泊和陆地之间形成的以 24 小时为周期的地方性风。下图为 8 月某日我国鄱阳湖湖口站和进贤站南北方向风速与年平均风速逐时距平日变化曲线图(距平是某一系列数值中的某一个数值与平均值的差，分正距平和负距平)。据此完成 （1）—（2） 题。
A
D
A
阅读材料，完成下列问题
材料一：新疆的博斯腾湖是中国最大的内陆淡水湖。湖区水位季节变化很大。湖区湖陆风现象较显著(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。由陆地吹向湖泊的风为陆风，由湖泊吹向陆地的风为湖风）。多年平均数据显示，博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11--12时，比冬半年提前两小时左右。
材料二：博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。
（1）根据材料，找出博斯腾湖湖陆风最弱的月份，并分析原因。
冬季
原因：①冬季博斯腾湖水量最小，
湖陆热力性质差异最小；
②冬季湖面结冰，湖陆温差小；
③冬季太阳高度角小，昼长短，湖
水获得的热量小，湖陆温差小；
④靠近冬季风源地，冬季风强劲，
湖陆风不显著
阅读材料，完成下列问题
材料一：新疆的博斯腾湖是中国最大的内陆淡水湖。湖区水位季节变化很大。湖区湖陆风现象较显著(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。由陆地吹向湖泊的风为陆风，由湖泊吹向陆地的风为湖风）。多年平均数据显示，博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11--12时，比冬半年提前两小时左右。
材料二：博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。
（2）夏半年陆风转湖风的时间比冬半年早的原因有哪些？
①夏季日出较冬季早，陆地升温
时间早；
②太阳高度角较冬季大，获得的
太阳辐射量多，陆地升温快；
③湖泊水量较冬季大，湖面升温
慢，所以陆风转湖风时间早
阅读材料，完成下列问题
材料一：新疆的博斯腾湖是中国最大的内陆淡水湖。湖区水位季节变化很大。湖区湖陆风现象较显著(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。由陆地吹向湖泊的风为陆风，由湖泊吹向陆地的风为湖风）。多年平均数据显示，博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11--12时，比冬半年提前两小时左右。
材料二：博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。
(3)试分析在湖边大规模兴建城市对湖陆风的影响，并说明理由。
使湖风加强，陆风减弱。
理由：
①由于城市热岛效应，白天增大了
湖陆之间的温差，使湖风加强;
②夜晚减弱了湖陆之间的温差，使
陆风减弱。
材料：相传在古时候有座山，山谷里住着一个卖臭豆腐的老汉，山腰住着一个烧炭的老翁，一天卖臭豆腐的老汉到县衙控告烧炭的老翁烧炭的烟气熏得他晚上睡不着觉；烧炭老翁到县衙后则控告老汉臭豆腐的气味熏得他白天吃不下饭。县令听后感觉很茫然，你知道为什么吗？
思考：山谷之间：工厂应建在山腰
上还是山谷？为什么？
2.山谷风
成因：山谷之间的热力性质差异
思考：山谷风是怎样形成的？
形成过程：
白天山坡比同高度的山谷升温快，气流上升，气压低，谷地气压高，冷空气从谷底沿山坡上升，形成谷风。
热力环流/山谷风
谷风
思考：山谷风是怎样形成的？
2.山谷风
山风
热力环流/山谷风
形成过程：
夜晚山坡比同高度的山谷降温快，气流下沉，气压高，谷地气压低，冷空气沿山坡下沉到谷底,形成谷风。
山谷风
影响：
思考：山谷风环流会
造成什么影响？
山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底，使谷底和盆地内
形成逆温层，大气稳定，易加剧大气污染。因此，山谷地
区不宜布局有污染的工业。
思考：巴山多夜雨的原因
①四川盆地潮湿，云层厚，夜晚
大气的逆辐射较强，低层空气
容易升温；
②四周沿山坡下沉的气流多，造
成盆地底部夜晚气流上升旺盛，
水汽冷却凝结，形成夜雨。
东：巫山；南：云贵高原；
西：青藏高原；北：大巴山
案例：山谷风与生产生活——以坡面农业为例
思考：
(1)垂直方向B、C气温？
(2)同一高度A、B气温？
(3)坡上A与谷底C气温？
(4)山谷风对气候的影响？
思考：如果该山区是农业种植区，山谷风对该地的坡面
农业种植有什么有利影响？
3.城市风
热力环流/城市风
思考：城市风是怎样形
成的？它有昼夜变化吗？
市区受人为热源多、建筑密集不利于通风
散热等因素影响，温度一直比郊区高。
风向：
高空风→由城市吹向郊区
近地面风→由郊区吹向城市
①成因：城市热岛→
上升气流
下沉气流
下沉气流
①.城市热岛的成因
②影响：
问：有污染的工厂应建在城
市风范围内还是之外？
受城市风的影响，一般将绿化带布局在气流下沉或形成区域以内，将卫星城或污染较严重工厂布局在下沉区域以外。
③.减弱城市热岛效应的建议
（1）保护并增大城区的绿地和水体面积。
（2）控制城市人口密度和建筑物密度。
（3）城市规划时注意加强城市通风，设置通风廊道。
（4）减少人为热的排放。
（5）可呼吸地面代替柏油马路、水泥路面。
市区气温经常比郊区高
污染物比郊区多，能见度低
白天市区近地面湿度小于郊区
夜晚市区近地面湿度高于郊区
城市热岛产生的局地上升气流有利于对流雨的形成
增加绿地、水体面积
屋顶绿化、垂直绿化
4.焚风
焚，干热的意思。
暖湿气流在迎风坡形成地形雨，风继续越过山顶吹向背风坡作下沉运动时，温度升高，湿度降低形成的一种干热风，就是焚风。
焚风吹来时，随着气流下沉，海拔降低，温度迅速升高，湿度显著降低，空气变得干燥，山体背风侧降水很少，形成雨影区，此现象被称为“焚风效应”。
太行山东麓的石家庄会出现“焚风效应”。
思考：什么是焚风和焚风效应？会带来什么影响？
影响：①形成干热河谷；如：横断山区。
②因为背风坡异常干热，容易引发森林火灾、
虫灾和农作物枯萎等现象。
“干热河谷”：受到"焚风效应"和"山谷风环流效应"的影响。
山谷风影响：夜晚山风下沉到谷底；白天谷地上空
气流受重力下沉到谷底，导致谷地干热。
干热河谷形成的条件：
①纬度低，全年地表受热较多，气温高；
②山高谷深，河流与山地的相对高度差较大；
③位于背风坡，焚风效应影响大；
④地形相对封闭，热量不易扩散；
⑤植被覆盖率较低，地表升温较快。
课堂检测
地面上不同地区的热量差异会引起空气流动。下列示意图中符合热力环流原理的是(　 )
B
课堂检测
1.下图中画出此时的热力环流方向。
低压
高压
某海岸附近的等压面示意图
在下图中，甲图表示的是某滨海地区陆地和海洋表面气温日变化的曲线图，乙图表示的是该地区海陆之间气流的变化图。读图，回答2～3题。
2.由甲图推断，乙图中海风出现时间
约为(　　)
A．18时～次日7时 B．8时～当日16时
C．16时～次日8时 D．6时～次日18时
B
(2013年浙江卷)拉萨河流拥有丰富的物质文化和非物质文化资源，拉萨位于宽阔的拉萨河谷地北侧。下图为拉萨7月降水量日平均变化图。完成3题。
3．有关拉萨7月降水日变化成因的叙述，正确的是
A．夜晚地面降温迅速，近地面水汽易凝结成雨
B．夜晚近地面形成逆温层，水汽易凝结成雨
C．白天盛行下沉气流，水汽不易凝结成雨
D．白天升温迅速，盛行上升气流，水汽不易凝结成雨
C
“冷岛效应”指地球上干早地区的绿洲、湖泊,其夏季昼夜气温比附近沙漠、戈壁低,温差最大可达30℃左右,这是由于周围戈壁沙漠的高温气流在大气的平流作用下,被带到绿洲、湖泊上空,形成了一个上热下冷的大气结构,形成一种湿润凉爽的局部小气候。读图完成下面两题。
4.“冷岛效应”会使绿洲地区( )
A.年降水量增加 B.热量交换增强
C.空气对流减弱 D.近地面风力增强
5.图中甲、乙、丙、丁四地，“冷岛效应”
最显著的是( )
A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地
C
D
近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。下图是气温垂直分布的4种情形。读图完成下列问题。
小题1:图中雾霾天气最严重的是( )
A．① B．② C．③ D．④
小题2:图中最有利于雾霾大气污染物扩散的情形是( )
A．① B．② C．③ D．④
C
A
1、根本原因：
太阳辐射的纬度分布不均，造成高低纬度间的温度差异。
2、形成：
课堂小结： 2.3.2 热力环流
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
热力环流
3、四种常见的热力环流：

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