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(共49张PPT)
课时1　热力环流 (重难课时，层层破)
第二节　热力环流和大气的水平运动
“必备知识”梳理
1.形成的直接原因
[1]　　　　　　　　，即促使大气由高压区流向低压区的力。水平气压梯度力的方向垂直于等压线并由[2]　　　指向[3]　　　。
水平气压梯度力
高压
低压
2.高空风和近地面风的比较
类型 受力 风向 图示(北半球)
高空
风　 [4]　　　　　　　和地转偏向力 与等压线
[5]　　
近地
面风 水平气压梯度力、地转偏向力、
[6]　 　　 与等压线之间成一夹角
水平气压梯度力
平行
摩擦力
近地面和高空的判定
　　在等压线图上，根据等压线的数值大小，可以大致判定空间位置的高低。一般来说，近地面气压值接近一个标准大气压(1 013百帕)，所以等压线图上数据接近1 000百帕时，即为近地面，大气与地面有摩擦力，则风向由高压指向低压方向斜穿等压线；如果等压线数值只有500百帕左右，即表示高空，基本可以忽略摩擦力，风向平行于等压线。
1.风向的判读
(1)作图法判断风向。
第一步：在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压，但并非一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。
第二步：确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转
“关键能力”突破
30°~45°(高空风则偏转90°)，画出实线箭头，即为经过该点的风向。具体如下图所示(北半球)。
(2)风向呈现法判断风向。
风向是指风的来向，如东北风是从东北吹向西南的风。通常呈现风向的方式有以下几种。
①风向符号——风向标。
风向符号由风杆和风尾组成，风杆上绘有风尾的一方指示风向。风尾上横杠表示风速，一横表示风力二级，风尾上最多三横，也就是风力六级，风力更大的就用风旗表示(如上面丙图所示)。
②风向玫瑰图。
频率最高的方位，表示该风向出现次数最多。如右图中东南风出现次数最多，其次是东北风，南风出现次数最少。
手掌示意法判断风向
北半球用右手，南半球用左手。伸出手掌，掌心朝上，五指自然伸展，四指并拢代表水平气压梯度力，拇指与四指斜交代表近地面风向。该方法适用于近地面风向的判断，如下图所示。
2.风力大小的分析与描述
(1)影响因素及答题术语总结。
影响因素 常用术语
水平气压梯
度力大小　 冬季南北温差大，水平气压梯度力大，风力大；等压线密集，水平气压梯度力大，风力大；等压线稀疏，水平气压梯度力小，风力小
距高压远近 距离亚洲高压(冬季风源地)近，风力大
摩擦力大小 平原、高原地势平坦开阔，阻挡作用弱，风力大；海面上摩擦力小，风力大
植被覆盖率 冬季植被覆盖率低，风力大
地形因素 山谷口狭管效应强，风力大；地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致，风力大
(2)等压线图中风力的判定。
同一等压线图上，等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小，如图中甲处风力大于乙处。
(3)风向和风力随海拔变化的原理分析。
原理分析 图示
随着海拔升高，空气运动所受的摩擦力变小，故风速增大，风向受地转偏向力影响增大，北半球风向逐渐向右偏转(如右图)，南半球风向逐渐向左偏转
［命题探究］
(2022年山东高考地理)阅读图文材料，回答问题。
材料　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。
“学科素养”应用
右图示意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。在图中用箭头画出M点风向，并指出山脉的阻挡对冷空气运动的影响。
【思维过程】
垂直
F1
垂直
F2
F3
30°~40°　
减弱　
绘图略(注意M点箭头方向与F3相反)。　影响：山脉阻挡冷空气，削弱风力，冷空气势力减弱。
［跟踪训练］
考向1　风向的判读
　　(2024年甘肃高考地理)2024年4月中旬，常年炎热干燥的波斯湾附近出现多个雷暴雨团，形成暴雨带，迪拜24小时内降水量超过160毫米，约为多年平均降水量的2倍。此类极端天气过程的形成与中纬度西风带的南移波动有关。下图示意暴雨时该区域500百帕高度气压分布。据此完成第1~2题。
1.图中甲处500百帕高度的风向为(　　)
A.西北风 B.东南风
C.东北风 D.西南风
解析：第1题，根据甲处500百帕高度气压分布可知，图中气压数值较低，应位于高空，甲处等压线呈西北—东南走向，北部气压较低，南部气压较高。按风向的画法，水平气压梯度力由高压指向低压，在北半球受地转偏向力影响，风向向右偏转，与等压线平行，为西北风，A项正确。
A
2.本次暴雨过程中冷空气强烈下沉会导致迪拜(　　)
A.气温上升 B.气压降低
C.雨量剧增 D.风速突变
解析：第2题，本次暴雨过程中，冷空气强烈下沉会导致迪拜气温下降和气压上升，但对雨量影响不大，雨量取决于暖湿气团的水汽含量；随着冷空气强烈下沉，该地气温、气压突变，风速突变，D项正确。
D
考向2　风力大小的判读
　　读亚洲局部区域某时刻近地面等压线(单位：百帕)分布图，完成第3~4题。
3.此时，P地盛行(　　)
A.东北风 B.东南风
C.西南风 D.西北风
解析：第3题，P地东侧为低压中心，故水平气压梯度力指向东侧，此地位于北半球，风向受地转偏向力影响向右偏转，故该地此时盛行西北风，D项正确。
D
4.此时，P、Q、M、N四地中风力最大的是(　　)
A.P地 B.Q地 C.M地 D.N地
解析：第4题，同一幅等压线图中，等压线越稀疏，风力越小，等压线越密集，风力越大。P、Q、M、N四地中，P地等压线最为密集，Q、M、N三地等压线都较为稀疏，故P地风力最大，A项正确。
A
(本栏目对应学生用书P405~407)
一、选择题
(2025年湖南永州模拟)绒布河谷位于珠穆朗玛峰北侧，几乎全为冰川覆盖。科考探测发现绒布河谷离地面1 000米以下多盛行下谷风，人们称之为冰川风。研究发现，绒布河谷南北向的上、下谷风的形成，与山坡气温和同高度山谷气温之差密切相关。
图甲示意绒布河谷南北向地形剖面，图乙示意1975年5月某日绒布寺观测站风向风速垂直分布的变化情况。据此完成第1~2题。
1.绒布河谷冰川风形成的主要原因是(　　)
A.气压场东高西低 B.气压场南高北低
C.气温值东高西低 D.气温值南高北低
解析：第1题，冰川风就是由冰川表面吹向冰缘地带的风，它的形成主要是由于冰雪面气温往往低于同高度山谷气温。读图甲分析可知，气温低则气压高，由于冰雪面气温往往低于同高度山谷气温，气温值南低北高，气压场南高北低，使绒布河谷冰川风形成，B项正确。
B
2.绒布寺观测站当日(　　)
A.日气温最高时吹上谷风
B.午夜后至正午前风速较弱
C.12时左右山坡气温与同高度山谷气温之差为正值
D.离地面2 000米以上盛行东南风
解析：第2题，读图乙可知，午夜后至正午前风速较弱，B项正确。
B
　　(2024年河北承德模拟)大理某气象台(25°42'N，100°11'E，海拔1 990.5米)西距点苍山约4千米，东距洱海约2千米，位于东南低西北高、依山傍水的坝区内。受湖陆风和山谷风的影响，该坝区内盛行风向呈现明显的日变化特征。下面图甲和图乙分别为某日该地近地层风速(单位：米/秒)日变化图和气温(单位：℃)日变化图。据此完成第3~4题。
3.该气象台夜晚风速较小的原因是(　　)
A.地面摩擦作用，风力减弱
B.湖陆风与山谷风相互抵消
C.地面降温快，出现逆温层
D.大气吸热保温作用增强
解析：第3题，读图乙可知，近地面大气降温比上层大气降温快，出现逆温层，空气对流较弱，使得风速较小，C项正确。
C
4.该日北京时间15：20，该气象台的盛行风向可能是(　　)
A.东北风 B.东南风
C.西北风 D.西南风
解析：第4题，该气象台位于100°11'E，地方时比北京时间晚约1小时20分钟，地方时14时即北京时间15时20分当地近地面气温最高，气流对流上升显著，近地面气压较低，而洱海气温相对较低，气压较高，风由湖泊吹向陆地，即由东吹向西，受偏右的地转偏向力影响，形成东南风，B项正确。
B
　　(2024年辽宁辽阳模拟)下图示意某时刻某地区5 000米高度水平方向上的部分等压线及稳定风向。此时该地近地面天气情况较为复杂。据此完成第5~6题。
5.下列关于甲、乙两地间近地面在图中所示时刻各气象要素的描述中正确的数量是(　　)
①甲地气温比乙地低　②甲地云量比乙地多　③甲地气压比乙地低　
④甲地降水比乙地多
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
D
解析：第5题，根据材料“此时该地近地面天气情况较为复杂”可知，此时该地区近地面应受低压区控制，5 000米高空则受高压区控制。图中高压区呈逆时针方向辐散，应位于南半球。图中甲地距离高压中心较近，气压较高，乙地距离高压中心较远，气压较低，近地面气压则为甲地比乙地低，③正确；该地区近地面受低压区(气旋)控制，甲、乙两地位于南半球气旋西侧低压槽附近，有冷锋形成，甲地在冷锋后，受冷气团控制，气温较低，是主要的降水区域，云量较多，乙地在冷锋前，受暖气团控制，气温较高，云量较少，降水较少，①②④正确。
　　
6.图中所示时刻，乙地近地面的风向为(　　)
A.偏东风 B.偏南风
C.偏西风 D.偏北风
解析：第6题，由上题分析可知，该地区近地面受低压区控制，乙地近地面的水平气压梯度力大体由西北指向东南，受摩擦力和向左的地转偏向力影响，形成偏西风，C项正确。
　　
C
(2023年浙江杭州检测)右图为我国某滨湖中学地理小组中午在校园观测绘制的从近地面到高空的风向图。读图，完成第7~8题。
7.该校园和湖泊的位置关系是(　　)
A.湖泊位于校园的西南侧
B.校园位于湖泊的东南侧
C.湖泊位于校园的西北侧
D.校园位于湖泊的西北侧
A
解析：第7题，从图示看，近地面校园吹西南风，而此时为中午，陆地温度较高，应该吹湖风，因此湖泊在校园的西南方向，而校园则在湖泊的东北方向，A项正确。
8.风向在海拔2 000米附近变化明显，主要原因是(　　)
A.空气运动所受摩擦力变大
B.水平气压梯度力方向改变
C.地转偏向力数值明显变小
D.水平气压梯度力的数值变大
解析：第8题，读图可知，风向由近地面的西南方向转为海拔2 000米附近的东南方向，水平气压梯度力是形成风的原动力，其方向改变会使风向改变，B项正确。
B
　　(2024年湖北六校联考)兰州市某高中学生根据多日观测，沿南北方向绘制了T时刻兰州市区所处河谷附近大气的等压面示意图(下图)。据此完成第9~10题。
9.在该时刻(　　)
A.谷地中央为上升气流，多谷风
B.谷地中央为上升气流，多山风
C.谷地中央为下沉气流，多谷风
D.谷地中央为下沉气流，多山风
B
解析：第9题，根据图中信息可知，谷地等压面向下凹，为低压，说明此时谷地气温高，空气受热膨胀上升，谷地中央为上升气流，近地面坡地上冷气流下沉到谷底，形成由山坡吹向山谷的山风，B项正确。
10.兰州市的山谷风受城市热岛效应影响，表现为(　　)
A.谷风增强，山风减弱
B.谷风减弱，山风增强
C.谷风减弱，山风减弱
D.谷风增强，山风增强
B
解析：第10题，兰州市区位于河谷中，白天山坡温度较高形成低压，风从山谷吹向山坡形成谷风；夜晚山谷温度较高形成低压，风从山坡吹向山谷形成山风。由于城市热岛效应，市区气温比郊区高，白天城市热岛效应使得谷地气温增高，减小了山坡与同高度谷地上空的温差，谷风减弱；夜晚城市热岛效应使得谷地气温增高，加大了山坡与同高度谷地上空的温差，山风增强，B项正确。
二、非选择题
11.(2024年陕西渭南期末)阅读图文材料，回答下列问题。
材料　汾河谷地位于山西省中南部，为黄土高原上的次一级地形区。受地形影响，山谷风在背景风(是大尺度区域内因某种原因引起的大气水平运动，如风带或季风等)较弱时表现明显。
图甲示意汾河流域范围，图乙为某日在汾河河谷西侧气象站测得的山谷风变化曲线图。
(1)据图描述汾河河谷西侧气象站山谷风风向的日变化特征。
(2)根据热力环流原理，分析图中20时该气象站风力最小的原因。
白天以谷风即偏东风为主，夜晚以山风即偏西风为主；日出前后，由偏西的山风转为偏东的谷风；日落前后，由偏东的谷风转为偏西的山风。
日落后，山坡温度下降快，冷空气收缩下沉，顺坡流向谷底，山风开始增强，此时谷风开始减弱，20时为日落两小时后，正处于谷风与山风的转换期，故风力最小。
(3)说明该气象站谷风转山风时谷地天气的变化过程。
谷风转山风时，山顶冷空气不断向谷底沉降；山谷中的暖空气被沉降的冷空气顶托，在上升过程中温度下降，易凝结成水滴，形成降水。
12.(2023年北京海淀区模拟)阅读图文材料，回答下列问题。
材料　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。如图为同学们根据数据绘制的该城市多年平均和某次冬季强降雪后热岛强度变化图。
(1)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。
(2)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。
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。
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增大，因而城市热岛强度加强。
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。
(3)绘制该时段海陆间热力环流示意图，并解释其有助于降低城市热岛强度的原因。
绘图略(注意只绘制海陆间热力环流)。
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。
同学们进一步研究发现城市热岛效应可能导致城市能耗加大、大气污染加剧等问题。
(4)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。

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