资源简介

第三节　大气热力环流
【目标导航】
课标要求 素养目标
　　运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象。 1.人地协调观:运用城市热岛环流原理,理解人类活动对大气运动的影响。 2.综合思维:结合空气对流实验的热胀冷缩原理,综合分析热力环流的成因及影响。 3.区域认知:通过不同地点下垫面受热状况、等压面图,认识不同区域的热力环流。 4.地理实践力:利用热力环流的基本原理分析实际生活中相关的地理现象。
一、大气热力环流的形成
1.大气运动
(1)成因: 在地球表面的差异分布,造成不同地区气温不同,并导致水平方向上各地间的 差异,引起大气运动。
(2)类型: 运动和 运动。
(3)表现:大气的垂直运动表现为气流 或者气流 ,大气的水平运动即是风。
2.大气热力环流
(1)概念:由于地面 而形成的空气环流。
(2)形成过程(如图)。
①A地受热,空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成 ;D处空气聚积,密度增大,形成 。
②B、F地冷却,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成 ;C、E处空气密度减小,形成 。
③水平运动:在同一水平面上,空气由 气压区流向 气压区。
[想一想] 等压面凸起或下凹的地方与同海拔地方的气压有什么差异 上图中,A和D两点的气压哪个大
提示:等压面凸起的地方为高气压区,比同海拔地方的气压高;等压面下凹的地方为低气压区,比同海拔地方的气压低。同一地区垂直方向上的气压值总是近地面高于高空,故A点气压高于D点气压。
二、自然界的大气热力环流
1.自然界的热力环流
在陆地与海洋之间形成的 风、山坡与山谷之间形成的 风、城市中心区与郊区之间形成的 环流等。
2.山谷风
(1)日出后山坡受热,空气增温 ,空气密度变小,但山谷上方同高度的空气增温较 ,密度仍较 。因而空气自山谷沿山坡上升,形成 风。
(2)夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快,因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快,使空气沿山坡流向山谷,形成 风。
(3)谷风的风速 山风。
(4)山区与 之间,有时也出现山谷风特征。
[想一想] 城市热岛是怎么形成的 城市热岛环流有周期性吗
提示:城市中的工厂、交通工具、家庭炉灶及空调等排放大量热量;城市中的建筑物对太阳辐射的吸收较强;建筑物密集,热量不易散失;城市热岛环流没有周期性。
学习任务一　大气热力环流的形成
【情境·探究导学】
　　人类需要呼吸新鲜空气,建筑也要通风降温除湿。时下绿色生态、低碳节能的理念愈发被人们重视,中国古建筑中那些合理的、具有生命力的东西,仍可以为我们提供灵感。如图示意晴朗天气状况下,我国西南山区的传统民居“穿堂风”的形成。
(1)分析“穿堂风”形成的地理原理并说明形成过程。
提示:根据大气热力环流原理,按照时间先后顺序进行分析说明。
(2)归纳图中风力、风向、气温、气压之间的关系。
提示:借助热力环流形成示意图,进行总结归纳。
【核心·归纳总结】
1.热力环流的形成过程
2.热力环流中的三大关系
(1)温压关系。
(2)风压关系:水平方向上,风总是从高气压区吹向低气压区。
(3)等压面的凹凸关系:气温高的地方——近地面下凹、高空上凸;气温低的地方——近地面上凸、高空下凹。
等压面图的判读方法
等压面是空间中气压值相等的点组成的面,等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的闭合曲线。等压面图表示气压的垂直分布状况,等压线图表示气压的水平分布状况。
(1)在同一地点不同海拔上,海拔越高,气压越低。如图PA>PE。
(2)在近地面,气温越高,气压越低;气温越低,气压越高。如图PA(3)同一水平面上,高气压区等压面都向高空凸起,低气压区等压面都向低空凹陷,即“凸高凹低”。
(4)同一垂直方向上,近地面和高空的气压区类型相反,即近地面为高气压,高空则为低气压。
【实践·学以致用】
　　走马灯又称跑马灯,是我国的非物质文化遗产。有人用“走马灯,灯走马,灯熄马停步”来形象地描述走马灯的运行。下图为走马灯结构示意图。据此回答1~3题。
1.走马灯的运行过程是(　　)
①点燃蜡烛产生热力　②轮轴带动剪纸旋转　③烛光投影奔马成像　④叶轮带动轮轴
转动
[A]①②③④ [B]①④②③
[C]②③④① [D]④②③①
【答案】 B
【解析】 走马灯利用了热力环流原理,其运行过程是点燃蜡烛产生热力,促使气流上升,气流使得叶轮带动轮轴转动,轮轴的转动带动剪纸旋转,旋转的剪纸在烛光中被投影到灯壁,即烛光投影奔马成像,B正确。
2.下列中国民间文化活动中,与走马灯运行的原理相同的是(　　)
[A]皮影戏 [B]舞龙
[C]孔明灯 [D]剪纸
【答案】 C
【解析】 孔明灯也是借助灯内的蜡烛燃烧产生热力,造成内外气压差,推动孔明灯向上运动,与走马灯运行原理相同,C正确;皮影戏、舞龙、剪纸均是人为操作,A、B、D错误。
3.下列古诗词描述的现象,与走马灯运行的原理相似的是(　　)
[A]忽如一夜春风来,千树万树梨花开
[B]人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开
[C]羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关
[D]君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池
【答案】 D
【解析】 “忽如一夜春风来,千树万树梨花开”反映了降雪,A错误;“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”体现了气温的垂直变化,B错误;“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”体现了夏季风的影响范围,C错误;“君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池”体现了夜晚谷地湿热气流上升,遇冷凝结形成夜雨,与走马灯内气流运动原理相似,D正确。
学习任务二　自然界的大气热力环流
【情境·探究导学】
　　热力环流是指由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动的一种最简单的形式,在中小尺度的区域中广泛存在。下列组图示意常见的热力环流模式。
(1)列举常见的热力环流类型并分析其成因。
提示:列举常见热力环流类型,进行分析说明。
(2)说明常见的不同类型热力环流的影响和应用。
提示:结合常见热力环流类型,进行分析说明。
【核心·归纳总结】
1.海陆风
(1)成因——海陆热力性质差异。
(2)影响与应用:海陆风使海滨地区气温日较差减小,一般来说较同纬度内陆地区,夏季气温较低,空气较湿润,是避暑的好地方。
2.山谷风
(1)成因——山坡的冷热变化。
(2)影响与应用:山谷(小盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(小盆地),使谷底(小盆地)内形成逆温层,大气稳定,易造成大气污染。所以,山谷(小盆地)地区不宜布局污染工业。
3.城市热岛环流
(1)成因——城市中心区比郊区气温高。
(2)影响与应用:一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内,而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。
沙漠和森林之间的热力环流
(1)白天,沙漠增温快,气温高,形成低气压;森林增温慢,气温低,形成高气压;白天近地面风由森林吹向沙漠。(如图a)
(2)夜晚,沙漠降温快,气温低,形成高气压;森林降温慢,气温高,形成低气压;夜晚近地面风由沙漠吹向森林。(如图b)
【实践·学以致用】
　　鄱阳湖与周边陆地存在湖陆风的日变化,图1为鄱阳湖示意图,图2为德安气象观测站和鄱阳气象观测站东西方向年平均风速距平日变化图(正距平为西风,负距平为东风)。据此回答1~2题。
图1
图2
1.鄱阳气象观测站湖风转陆风的时刻约为(　　)
[A]8:00 [B]10:00
[C]14:00 [D]20:00
【答案】 D
【解析】 结合所学知识可知,白天陆地升温快,近地面气温高,气压低,湖泊升温慢,近地面气温低,气压高,故风从湖泊吹向陆地,形成湖风;夜晚陆地降温快,近地面气温低,气压高,湖泊降温慢,近地面气温高,气压低,故风从陆地吹向湖泊,形成陆风。读图可知,德安气象观测站位于鄱阳湖西侧,其湖风为东风,陆风为西风;鄱阳气象观测站位于鄱阳湖东侧,其湖风为西风,陆风为东风;鄱阳气象观测站湖风(西风)转陆风(东风)的时刻约为20时,D正确。
2.两气象观测站湖风最大风速、陆风最大风速相比较,风速最大的是(　　)
[A]鄱阳气象观测站湖风
[B]鄱阳气象观测站陆风
[C]德安气象观测站湖风
[D]德安气象观测站陆风
【答案】 A
【解析】 读图可知,德安气象观测站位于鄱阳湖西侧,其湖风为东风,陆风为西风;鄱阳气象观测站位于鄱阳湖东侧,其湖风为西风,陆风为东风。图中风速最大的是鄱阳气象观测站湖风,A正确。第三节　大气热力环流
(时间:60分钟　满分:95分)
一、选择题(本大题共20小题,每小题3分,共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
　　图1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)。读图,回答1~2题。
图1
1.下列关于图中信息的说法,正确的是(　　)
[A]①比②气温高 [B]②比③气温低
[C]③比④气压低 [D]④比①气压高
2.下列关于图中信息的说法,正确的是(　　)
[A]海陆间气压的差异导致气温的差异
[B]③地受来自海洋湿润气流影响,降雨较多
[C]气流流向为:②→①→④→③→②
[D]图中等压面分布的状况一般出现在夜晚
　　小明为了避免在切洋葱时眼睛流泪,利用大气受热过程与运动的原理设计图2示意场景。据此回答3~4题。
图2
3.此生活技巧所体现的地理原理为(　　)
[A]大气的保温作用
[B]大气的削弱作用
[C]大气的温室效应
[D]大气的热力环流
4.洋葱和蜡烛之间的气流运动方向正确的是(　　)
　　　
[A] [B]
　　　
[C] [D]
　　位于西安市西长安街的除霾塔,主体由空气导流塔(高60米,直径达10米)、玻璃集热棚(夜晚也可将储存的太阳能转化为热能对集热棚内加热,使热气流上升)组成。玻璃集热棚内设置过滤网墙,空气在通过过滤网墙时,可以滤除掉空气中的各种污染物和杂质,地面上铺鹅卵石。图3示意该除霾装置。据此回答5~6题。
图3
5.与除霾塔的主要工作原理最接近的是(　　)
[A]水汽输送 [B]水汽蒸发
[C]降水过程 [D]热岛效应
6.集热棚内地面上铺鹅卵石的主要目的是(　　)
[A]提升集热棚内温度 [B]加大集热棚粗糙度
[C]增强导流塔稳定性 [D]装饰除霾塔
　　大湖湖泊与湖岸之间存在着局部环流。图4为我国某大湖东湖岸某时刻实测风速垂直剖面图(单位:米/秒)。读图,回答7~8题。
图4
7.形成大湖湖泊与湖岸之间局部环流的根本原因是(　　)
[A]湖、岸热力性质差异
[B]湖、岸地形高低差异
[C]湖、岸太阳辐射差异
[D]湖、岸植被类型差异
8.图示环流最明显的时间可能是(　　)
[A]夏季白天 [B]冬季晴天
[C]夏季晚上 [D]冬季阴天
　　我国西北内陆某地区气候干旱,以风力沉积作用为主,地面常形成各种形式的沙丘。干旱地区的绿洲和沙漠,在白天和夜晚热力状况不同,因地表冷热不均引起大气运动。图5为该地区高空等压面示意图。据此回答9~10题。
图5
9.根据图中等压面的分布状况,判断下列说法正确的是(　　)
[A]A、B、C三地按气压从高到低排序为ABC
[B]此时该地区应为白天
[C]E地绿洲此时盛行上升气流
[D]此时F地沙漠多阴雨天气
10.如果不考虑热力环流的影响,根据图中沙丘形态判断,该地常年盛行风向应该为(　　)
[A]东风 [B]西风 [C]南风 [D]北风
　　湖陆风指在较大湖面与陆面之间,以一天为周期的局地热力环流现象。图6为太湖及其周边部分地区示意图。据此回答11~12题。
图6
11.据统计,该地区某市白天以偏北风为主,夜间以偏南风为主。该市最可能为(　　)
[A]苏州 [B]无锡 [C]湖州 [D]宜兴
12.观测发现,苏州市湖风最强的时间是(　　)
[A]冬季的夜晚 [B]夏季的夜晚
[C]冬季的白天 [D]夏季的白天
　　古城亚兹德位于热带沙漠地区,城中古老的“风塔”是一种用来通风降温的建筑。风塔高过屋顶的部分四面镂空,悬空连接到室内大厅(图7),塔下中央建有一个水池(图8)。空气经过这一系统降温后,可让人们享受酷暑中的阵阵清爽。据此回答13~14题。
图7　　　　　　图8
13.有关室内空气的流动状况的说法,正确的是(　　)
[A]从四周流向水池 [B]从水池流向四周
[C]中央为上升气流 [D]四周为下沉气流
14.“风塔”顶部四面镂空的主要目的是(　　)
[A]便于室内空气流出
[B]便于室外阳光照入
[C]便于室内热量散发
[D]便于室外空气流入
　　我国巴丹吉林沙漠年平均降水量不足100毫米,年蒸发量超过1 000毫米,沙漠东南部有众多起伏较大的沙山,也有许多当地称为“海子”的湖泊,是中国最美的沙漠之一。图9表示某年8月9日(晴天)该沙漠某湖泊表层水温与沙漠气温日变化。据此回答15~16题。
图9
15.根据图中两条线的变化特点可判断(　　)
[A]①线代表沙漠,夜间大气逆辐射强
[B]①线代表湖泊,气温日较差大
[C]②线代表沙漠,白天地面辐射强
[D]②线代表湖泊,白天升温慢
16.该湖区从沙漠吹向湖泊的风最强约出现在(　　)
[A]0时前后 [B]7时前后
[C]12时前后 [D]17时前后
　　在沙漠和绿洲之间的过渡地带,由于沙漠和绿洲地表热力差异,形成了沙漠和绿洲之间的局地环流,出现了“绿洲风”。沙漠与绿洲之间的过渡地带是沙尘释放的主要源区之一,沙尘暴的形成及其对区域生态环境的影响已引起全球科学界的高度重视。据此回答17~18题。
17.下图所示四个箭头中,正确表示“绿洲风”的是(　　)
[A] [B]
[C] [D]
18.“绿洲风”可以(　　)
[A]增加绿洲地区水汽含量
[B]增加沙漠地区物种数量
[C]抑制沙漠面积扩大
[D]增大沙漠地区昼夜温差
　　历史上古徽州位于我国安徽省南部山区,气候湿热,徽派建筑在布局上因地制宜,构思精巧,天井贯通院落中间,四周住房相围,寓意为“四水归堂”,天井使民居通风透气,冬暖夏凉,还可以有效排泄雨水。图10为徽派建筑实体景观图。据此回答19~20题。
图10
19.下列符合天井近地面大气环流形式的是(　　)
[A] [B]
[C] [D]
20.天井民居布局格局对气候的调节作用表现在(　　)
①夏季可以有效减少太阳辐射　②夜晚便于保持室内温度　③冬季可以增加室内太阳辐射　④白天有利于排泄室内潮气
[A]①② [B]①④ [C]②③ [D]③④
二、非选择题(本大题共3小题,共35分)
21.(12分)阅读图文材料,回答下列问题。
　　热力环流是大气运动最简单的形式。我国某校地理研究性小组做了如图11所示的实验,具体步骤如下:①将一盆黄沙和一盆茂密的草皮分别放入长方形透明玻璃缸的两端;②用保鲜膜把玻璃缸上部开口处盖严;③将玻璃缸放置在室外太阳底下;④十几分钟后,将一束香点燃,燃烧部分倒插入玻璃缸内。
图11
(1)请在图12中的直线上用箭头“→”绘出缸内烟雾的飘动方向。(2分)
(2)在图12中画出近地面的等压面。(2分)
图12
(3)由该实验总结出热力环流形成过程:同一水平面　　　　　　→空气垂直运动→同一水平面上的气压差→大气　　 　运动→热力环流。(2分)
(4)引起AB间大气水平运动的直接动力是　　　　　　　　　　,若A在B的正南方,则AB间的实际风向为　　　 　。(2分)
(5)热力环流形成后,图12中A、B、C、D四处气压值最大的是　 　　　,气压值最小的是　　 　　。(2分)
(6)热力环流是一种常见的自然现象,图13示意不同时间海陆间环流形势,其中能正确代表海风的是　　　　图。夏季,海风对滨海地区气候可以起到　　　　　作用。(2分)
图13
22.(10分)阅读图文材料,回答下列问题。
　　某校研学小组4月初到我国浙江某茶园进行地理考察。该地山地、丘陵广布,适宜茶树生长,但春季逆温天气频繁出现,茶园易受低温、冻害影响。图14示意该地山间谷地。
图14
(1)山谷风是形成于山地及周边地区,风向具有日周期变化的地方性风。在图15中补充完善夜晚时山坡与谷地之间的气流运动方向,并绘制出山谷高空的等压面示意图。(2分)
图15
(2)研学小组观察到山坡处白天(尤其是午后)经常云雾缭绕,从山谷风角度说明原因。(4分)
(3)与茶农交谈后,研学小组得知,春季山坡(A地)较谷地(B地)的低温、冻害少。从逆温的角度对此作出解释。(4分)
23.(13分)阅读图文材料,回答下列问题。
材料一　绿洲指沙漠中具有水草的绿地,绿洲与周围的沙漠在局部地区会形成热力环流。
材料二　图16为夏季某日新疆吐鲁番盆地某绿洲与周围沙漠气温日变化示意图,图17是该地景观图。
图16
图17
(1)图16中,表示绿洲气温日变化曲线的是　　　 　,沙漠气温比绿洲高的时间段是　　　　　　　　,该时段绿洲气压　　　　(填“高”或“低”)。沙漠与绿洲局地环流形成的根本原因是　
　。(5分)
(2)在图18中添加箭头,完成图示地区热力环流示意图,并绘制一条近地面等压线。(2分)
图18
(3)绿洲和沙漠之间的热量交换,可以　　　　(填“升高”或“降低”)两地温度差异;绿洲和沙漠之间的水汽交换,可以　　　 　(填“升高”或“降低”)两地湿度差异。(2分)
(4)运用大气受热过程原理,说明沙漠地区昼夜温差大的原因。(4分)第三节　大气热力环流
(时间:60分钟　满分:95分)
一、选择题(本大题共20小题,每小题3分,共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
　　图1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)。读图,回答1~2题。
图1
1.下列关于图中信息的说法,正确的是(　　)
[A]①比②气温高 [B]②比③气温低
[C]③比④气压低 [D]④比①气压高
【答案】 D
【解析】 根据气温空间变化规律可知,同一地点的①比②海拔高,则①比②气温低,A错误。②处等压面向气压较高的近地面凸出,说明近地面气压低,气温高,③处等压面向气压较低的高空凸出,说明近地面气压高,气温低,故②比③气温高,B错误。同一地点,③海拔比④低,故③比④气压高,C错误。同一等压面上气压相等,根据等压面分布可知,②④两点气压相等,②处气压大于①处,所以④处气压比①处高,D正确。
2.下列关于图中信息的说法,正确的是(　　)
[A]海陆间气压的差异导致气温的差异
[B]③地受来自海洋湿润气流影响,降雨较多
[C]气流流向为:②→①→④→③→②
[D]图中等压面分布的状况一般出现在夜晚
【答案】 D
【解析】 气温差异引起同一水平面产生气压差,A错误;③地气压高,受下沉气流影响,且近地面空气由高气压区的③吹向低气压区的②,是离岸风,不易形成降水,B错误;②处近地面气压低,说明气流垂直运动方向是②→①,③处近地面气压高,说明气流垂直运动方向为④→③,近地面是由高气压区的③吹向低气压区的②,高空是由高气压区的④吹向低气压区的①,C错误;图中陆地近地面形成高气压,气温较低,一般是降温快导致的,故图中等压面分布状况一般出现在夜晚,D正确。
　　小明为了避免在切洋葱时眼睛流泪,利用大气受热过程与运动的原理设计图2示意场景。据此回答3~4题。
图2
3.此生活技巧所体现的地理原理为(　　)
[A]大气的保温作用
[B]大气的削弱作用
[C]大气的温室效应
[D]大气的热力环流
【答案】 D
【解析】 砧板边放置点燃的蜡烛,蜡烛处温度高,洋葱处气温低,因此会导致蜡烛处气流上升,洋葱处气流下沉,进而导致了同一水平面的气压差,导致了大气的水平运动,在蜡烛和洋葱之间形成了热力环流,洋葱散发的刺激气体会沿砧板流向蜡烛,随蜡烛上升气流升到高处,此生活技巧所体现的地理原理为大气的热力环流,D正确。
4.洋葱和蜡烛之间的气流运动方向正确的是(　　)
　　　
[A] [B]
　　　
[C] [D]
【答案】 B
【解析】 蜡烛处温度高,洋葱处气温低,蜡烛处气流上升,洋葱处气流下降,A、D错误;洋葱处下沉的气流沿砧板流向蜡烛,由于洋葱处气流下沉,蜡烛处气流上升,高空气流由蜡烛处流向洋葱处补充,C错误,B正确。
　　位于西安市西长安街的除霾塔,主体由空气导流塔(高60米,直径达10米)、玻璃集热棚(夜晚也可将储存的太阳能转化为热能对集热棚内加热,使热气流上升)组成。玻璃集热棚内设置过滤网墙,空气在通过过滤网墙时,可以滤除掉空气中的各种污染物和杂质,地面上铺鹅卵石。图3示意该除霾装置。据此回答5~6题。
图3
5.与除霾塔的主要工作原理最接近的是(　　)
[A]水汽输送 [B]水汽蒸发
[C]降水过程 [D]热岛效应
【答案】 D
【解析】 由材料可知,除霾塔利用玻璃集热棚吸收太阳辐射,使集热棚内形成热中心,空气受热后膨胀上升,周边地区气温相对集热棚内低,(含霾)气流从周边向集热棚内运动,形成热力环流,经过过滤后沿导流塔上升,达到一定高度后降温,起到除霾的作用,所以其工作原理与热岛效应接近,D正确;与水汽输送、水汽蒸发、降水过程的原理不同,A、B、C错误。
6.集热棚内地面上铺鹅卵石的主要目的是(　　)
[A]提升集热棚内温度 [B]加大集热棚粗糙度
[C]增强导流塔稳定性 [D]装饰除霾塔
【答案】 A
【解析】 集热棚内地面上铺鹅卵石,鹅卵石比热容小,升温快,有利于集热棚内气温的升高,可以促进周边气流流向集热棚内,A正确;铺设的鹅卵石不会增强导流塔稳定性,C错误;加大集热棚的粗糙度不利于空气流动过滤,B错误;鹅卵石的作用不是装饰除霾塔,D错误。
　　大湖湖泊与湖岸之间存在着局部环流。图4为我国某大湖东湖岸某时刻实测风速垂直剖面图(单位:米/秒)。读图,回答7~8题。
图4
7.形成大湖湖泊与湖岸之间局部环流的根本原因是(　　)
[A]湖、岸热力性质差异
[B]湖、岸地形高低差异
[C]湖、岸太阳辐射差异
[D]湖、岸植被类型差异
【答案】 A
【解析】 大湖湖泊与湖岸存在热力性质差异,同样的受热或受冷升降温幅度不同,由此形成热力环流,进而导致高空和近地面的风向差异,形成图示分布,A正确。
8.图示环流最明显的时间可能是(　　)
[A]夏季白天 [B]冬季晴天
[C]夏季晚上 [D]冬季阴天
【答案】 A
【解析】 根据图示信息可知,近地面吹偏西风,即风从湖面吹向湖岸,高空风从湖岸吹向湖面,说明近地面湖面气压高、气温低,湖岸气压低、气温高,最可能是夏季白天,此时,湖面比湖岸气温低、气压高,温差较大,湖陆风最明显,A正确。
　　我国西北内陆某地区气候干旱,以风力沉积作用为主,地面常形成各种形式的沙丘。干旱地区的绿洲和沙漠,在白天和夜晚热力状况不同,因地表冷热不均引起大气运动。图5为该地区高空等压面示意图。据此回答9~10题。
图5
9.根据图中等压面的分布状况,判断下列说法正确的是(　　)
[A]A、B、C三地按气压从高到低排序为ABC
[B]此时该地区应为白天
[C]E地绿洲此时盛行上升气流
[D]此时F地沙漠多阴雨天气
【答案】 C
【解析】 图示为高空等压面,A处等压面向近地面即高压处凸出,则A处气压较低,B处等压面向高空即低压处凸出,则B处气压较高,ABC三地的气压由高到低排序为B>C>A,A错误;根据气压关系可知,气流由B流向A;近地面气压与高空相反,A处近地面的沙漠为高压,盛行下沉气流,B处近地面的绿洲为低压,故近地面气流由沙漠流向绿洲,绿洲盛行上升气流,C正确;此时绿洲气压低,气温高,沙漠气压高,气温低,因为沙漠比热容小,夜晚降温速度快,气温低,气流下沉,故此时为夜晚,B错误;沙漠此时盛行下沉气流,天气晴朗,D错误。
10.如果不考虑热力环流的影响,根据图中沙丘形态判断,该地常年盛行风向应该为(　　)
[A]东风 [B]西风 [C]南风 [D]北风
【答案】 A
【解析】 根据图中沙丘形态判断,东坡为缓坡,是迎风坡,故该地常年盛行东风,A正确。
　　湖陆风指在较大湖面与陆面之间,以一天为周期的局地热力环流现象。图6为太湖及其周边部分地区示意图。据此回答11~12题。
图6
11.据统计,该地区某市白天以偏北风为主,夜间以偏南风为主。该市最可能为(　　)
[A]苏州 [B]无锡 [C]湖州 [D]宜兴
【答案】 C
【解析】 某市白天以偏北风为主,夜间以偏南风为主,说明太湖位于该城市的北方,该城市位于太湖的南方。读图可知,湖州位于太湖的南方。故选C。
12.观测发现,苏州市湖风最强的时间是(　　)
[A]冬季的夜晚 [B]夏季的夜晚
[C]冬季的白天 [D]夏季的白天
【答案】 D
【解析】 湖陆风是由于湖陆热力性质差异形成的,白天陆地升温快,气温高,气流上升,湖泊升温慢,气温低,气流下沉,近地面湖泊气压高于陆地,风由湖泊吹向陆地,形成湖风,湖风主要出现在白天,A、B错误;湖泊比热容大,白天升温慢,冬季陆地气温低,白天湖泊与陆地之间温差小,夏季陆地白天气温高,与湖泊之间温差大,因此苏州市湖风最强的时间是夏季的白天,C错误,D正确。
　　古城亚兹德位于热带沙漠地区,城中古老的“风塔”是一种用来通风降温的建筑。风塔高过屋顶的部分四面镂空,悬空连接到室内大厅(图7),塔下中央建有一个水池(图8)。空气经过这一系统降温后,可让人们享受酷暑中的阵阵清爽。据此回答13~14题。
图7　　　　　　图8
13.有关室内空气的流动状况的说法,正确的是(　　)
[A]从四周流向水池 [B]从水池流向四周
[C]中央为上升气流 [D]四周为下沉气流
【答案】 B
【解析】 结合热力环流原理可知,水池冷,垂直方向气流下沉,在近地面形成相对高压;四周热,垂直方向气流上升,近地面形成低压,水平方向上气流由水池流向四周,B正确。
14.“风塔”顶部四面镂空的主要目的是(　　)
[A]便于室内空气流出
[B]便于室外阳光照入
[C]便于室内热量散发
[D]便于室外空气流入
【答案】 D
【解析】 结合热力环流原理可知,房顶水平方向上气流由四周流向风塔,故“风塔”顶部四面镂空的主要目的是便于室外空气流入,D正确。
　　我国巴丹吉林沙漠年平均降水量不足100毫米,年蒸发量超过1 000毫米,沙漠东南部有众多起伏较大的沙山,也有许多当地称为“海子”的湖泊,是中国最美的沙漠之一。图9表示某年8月9日(晴天)该沙漠某湖泊表层水温与沙漠气温日变化。据此回答15~16题。
图9
15.根据图中两条线的变化特点可判断(　　)
[A]①线代表沙漠,夜间大气逆辐射强
[B]①线代表湖泊,气温日较差大
[C]②线代表沙漠,白天地面辐射强
[D]②线代表湖泊,白天升温慢
【答案】 D
【解析】 结合所学知识可知,沙漠地区蒸发旺盛,水汽较少,一般云层较薄,因此夜晚大气逆辐射较弱,A错误;湖泊相较于沙漠而言,白天升温较慢,气温较低,夜晚散热较慢,气温相对较高,因此气温日较差较小,不会是①线,B错误;沙漠相较于湖泊,白天升温快,温度较高,因此应为①线,C错误;由于湖泊比周边陆地比热容大,白天气温上升较慢,夜晚气温下降较慢,气温日较差较小,对应的是②线,D正确。
16.该湖区从沙漠吹向湖泊的风最强约出现在(　　)
[A]0时前后 [B]7时前后
[C]12时前后 [D]17时前后
【答案】 B
【解析】 沙漠吹向湖泊的风最强的时刻,应是湖泊气温高于沙漠最大的时刻,结合图示可知,应是7时前后,B正确,A、C、D错误。
　　在沙漠和绿洲之间的过渡地带,由于沙漠和绿洲地表热力差异,形成了沙漠和绿洲之间的局地环流,出现了“绿洲风”。沙漠与绿洲之间的过渡地带是沙尘释放的主要源区之一,沙尘暴的形成及其对区域生态环境的影响已引起全球科学界的高度重视。据此回答17~18题。
17.下图所示四个箭头中,正确表示“绿洲风”的是(　　)
[A] [B]
[C] [D]
【答案】 B
【解析】 由于绿洲的比热容比沙漠大,白天沙漠升温比绿洲快,沙漠气温高于绿洲,沙漠空气上升,形成低气压,绿洲空气下沉,形成高气压,近地面风从绿洲吹向沙漠,从而形成“绿洲风”,与图B特征吻合,B正确,A错误;夜晚沙漠降温比绿洲快,沙漠空气下沉,形成高气压,绿洲空气上升,形成低气压,近地面风从沙漠吹向绿洲,从而形成“沙漠风”,即夜晚一般不会产生“绿洲风”,C、D错误。故选B。
18.“绿洲风”可以(　　)
[A]增加绿洲地区水汽含量
[B]增加沙漠地区物种数量
[C]抑制沙漠面积扩大
[D]增大沙漠地区昼夜温差
【答案】 C
【解析】 “绿洲风”把一部分水汽从绿洲输往过渡地带,绿洲地区的水汽含量有可能减少,不是增加,A错误;“绿洲风”虽然水汽含量相对较多,但不足以明显改变沙漠地区的水分条件,因此增加沙漠地区物种数量的可能性很小,B错误;绿洲水源丰富,植物丰富,空气的湿度较大,从绿洲吹向沙漠的“绿洲风”较为湿润,能够增加沙漠与绿洲之间的过渡地带的空气湿度,同时与沙漠向绿洲进行的风沙输移方向相反,从而抑制地表风沙输移变化,抑制沙漠面积扩大,C正确;“绿洲风”从绿洲吹向沙漠,增加沙漠地区的水汽含量,从而有可能减小沙漠地区的昼夜温差,D错误。
　　历史上古徽州位于我国安徽省南部山区,气候湿热,徽派建筑在布局上因地制宜,构思精巧,天井贯通院落中间,四周住房相围,寓意为“四水归堂”,天井使民居通风透气,冬暖夏凉,还可以有效排泄雨水。图10为徽派建筑实体景观图。据此回答19~20题。
图10
19.下列符合天井近地面大气环流形式的是(　　)
[A] [B]
[C] [D]
【答案】 A
【解析】 结合材料可知,天井可以通风透气,白天室内与室外相比,气温偏低,气压偏高,在气压差作用下,气流在近地面由室内流向室外,把室内的热量和湿气排向室外,晚上气流流向相反,由室外流进室内,带来外部冷空气,起到通风透气的作用,A正确,B、C、D错误。
20.天井民居布局格局对气候的调节作用表现在(　　)
①夏季可以有效减少太阳辐射　②夜晚便于保持室内温度　③冬季可以增加室内太阳辐射　④白天有利于排泄室内潮气
[A]①② [B]①④ [C]②③ [D]③④
【答案】 B
【解析】 徽派民居四周住房相围,夏季可以减少太阳辐射进入室内,降低气温,①正确;结合上题分析可知,在气压差作用下,白天气流流向室外,利于排泄室内潮气,④正确;四周住房相围,仅留天井,不利于光照进入室内,③错误;夜晚室内气温高,外界气温低,气流由室外流进室内,主要目的为通风、降温,②错误。故选B。
二、非选择题(本大题共3小题,共35分)
21.(12分)阅读图文材料,回答下列问题。
　　热力环流是大气运动最简单的形式。我国某校地理研究性小组做了如图11所示的实验,具体步骤如下:①将一盆黄沙和一盆茂密的草皮分别放入长方形透明玻璃缸的两端;②用保鲜膜把玻璃缸上部开口处盖严;③将玻璃缸放置在室外太阳底下;④十几分钟后,将一束香点燃,燃烧部分倒插入玻璃缸内。
图11
(1)请在图12中的直线上用箭头“→”绘出缸内烟雾的飘动方向。(2分)
(2)在图12中画出近地面的等压面。(2分)
图12
(3)由该实验总结出热力环流形成过程:同一水平面　　　　　　→空气垂直运动→同一水平面上的气压差→大气　　 　运动→热力环流。(2分)
(4)引起AB间大气水平运动的直接动力是　　　　　　　　　　,若A在B的正南方,则AB间的实际风向为　　　 　。(2分)
(5)热力环流形成后,图12中A、B、C、D四处气压值最大的是　 　　　,气压值最小的是　　 　　。(2分)
(6)热力环流是一种常见的自然现象,图13示意不同时间海陆间环流形势,其中能正确代表海风的是　　　　图。夏季,海风对滨海地区气候可以起到　　　　　作用。(2分)
图13
【答案】 (1)如图。(2分)
(2)如图。(2分)
(3)冷热不均　水平(2分)
(4)同一水平面的气压差　东北风(2分)
(5)B　C(2分)
(6)甲　降温增湿(2分)
【解析】 第(1)题,受太阳辐射影响,玻璃缸内温度上升,但是由于下垫面不同,黄沙受热快,温度较高,草皮受热慢,温度较低;导致黄沙处空气受热膨胀上升,而草皮处空气收缩下沉;黄沙处近地面形成低气压,高处形成高气压,而草皮处近地面形成高气压,高处形成低气压;同一水平面上,空气由高气压流向低气压,因此近地面烟雾由草皮流向黄沙,高处烟雾由黄沙流向草皮,形成顺时针方向的热力环流。第(2)题,黄沙处近地面形成低气压,等压面凸向气压较高的近地面;而草皮处近地面形成高气压,等压面凸向气压较低的高空。第(3)题,由该实验总结出热力环流形成过程:同一水平面冷热不均→受热多的地方空气膨胀上升,而受热少的地方空气收缩下沉,即形成大气垂直运动→同一水平面上的气压出现差异→同一水平面上,空气由高气压流向低气压,形成大气的水平运动→热力环流。第(4)题,黄沙处近地面形成低气压,高处形成高气压,而草皮处近地面形成高气压,高处形成低气压;同一水平面上,空气由高气压流向低气压,故图12中AB之间风形成的直接原因是气压差。若A在B的正南方,风从B吹向A,水平气压梯度力由北指向南,北半球近地面实际风向沿水平气压梯度力向右偏转成东北风。第(5)题,近地面草皮处为高气压,黄沙处为低气压,因此B>A;草皮高处为低气压,黄沙高处为高气压,因此D>C。随着海拔升高,气压会降低,因此A>D,B>C。综合以上分析可知,缸内A、B、C、D四处气压由高到低的正确排序是B、A、D、C。图12中A、B、C、D四处气压值最大的是B,气压值最小的是C。第(6)题,根据所学知识可知,受海陆热力性质差异影响,白天陆地升温更快,海洋升温较慢,陆地近地面形成低气压,海洋近海面形成高气压,因此近地面风由海洋吹向陆地,形成海风;晚上陆地降温更快,海洋降温较慢,陆地近地面形成高气压,海洋近海面形成低气压,因此近地面风由陆地吹向海洋,形成陆风。图中能正确代表海风的是甲图。夏季,海洋升温慢,所以海洋气温比陆地低,因此海风对滨海地区气候不仅可以增湿,还可以降温。
22.(10分)阅读图文材料,回答下列问题。
　　某校研学小组4月初到我国浙江某茶园进行地理考察。该地山地、丘陵广布,适宜茶树生长,但春季逆温天气频繁出现,茶园易受低温、冻害影响。图14示意该地山间谷地。
图14
(1)山谷风是形成于山地及周边地区,风向具有日周期变化的地方性风。在图15中补充完善夜晚时山坡与谷地之间的气流运动方向,并绘制出山谷高空的等压面示意图。(2分)
图15
(2)研学小组观察到山坡处白天(尤其是午后)经常云雾缭绕,从山谷风角度说明原因。(4分)
(3)与茶农交谈后,研学小组得知,春季山坡(A地)较谷地(B地)的低温、冻害少。从逆温的角度对此作出解释。(4分)
【答案】 (1)(2分)
(2)白天,山坡近地面比同海拔的谷地上空气温高,引发的热力环流形成谷风,谷风挟带谷底湿润气流沿山坡上升,水汽遇冷凝结形成云雾,因此山坡白天常云雾缭绕。(4分)
(3)早春的夜晚,山坡近地面比同海拔的谷地上空降温快,气温较低,冷空气沿山坡下沉到谷底,使谷底较暖空气被抬升到上空,导致谷地冷而山坡暖,形成逆温层。受逆温层的影响,谷地(B地)的茶树比山坡(A地)的茶树更易受低温、冻害的影响。(4分)
【解析】 第(1)题,联系所学知识可知,夜晚山坡降温快,气流下沉,冷空气沿山坡下沉,在谷底堆积,谷底较暖空气抬升,在谷地上空处形成高压,并促使气流流向两侧山坡上空,形成热力环流。第(2)题,联系所学知识可知,白天,山坡受太阳辐射影响较为明显,因此升温速度较快,气温高,气压低,而山谷升温较慢,气温低,气压高,形成谷风。山谷的湿润气流沿山坡向上爬升,随着海拔升高,气温降低,水汽凝结形成云雾。第(3)题,陆地的比热容较空气小,早春的夜晚,山坡近地面比同海拔的谷地上空降温快,气温较低,冷空气沿山坡下沉到谷底,在谷底堆积,使谷底较暖空气被抬升,从而导致谷底冷而山坡暖,形成逆温层。山坡A地受抬升的较暖空气影响大,而B地位于谷地,夜晚受山风冷空气的影响,茶树比山坡A地的茶树更易遭受低温、冻害。
23.(13分)阅读图文材料,回答下列问题。
材料一　绿洲指沙漠中具有水草的绿地,绿洲与周围的沙漠在局部地区会形成热力环流。
材料二　图16为夏季某日新疆吐鲁番盆地某绿洲与周围沙漠气温日变化示意图,图17是该地景观图。
图16
图17
(1)图16中,表示绿洲气温日变化曲线的是　　　 　,沙漠气温比绿洲高的时间段是　　　　　　　　,该时段绿洲气压　　　　(填“高”或“低”)。沙漠与绿洲局地环流形成的根本原因是　
　。(5分)
(2)在图18中添加箭头,完成图示地区热力环流示意图,并绘制一条近地面等压线。(2分)
图18
(3)绿洲和沙漠之间的热量交换,可以　　　　(填“升高”或“降低”)两地温度差异;绿洲和沙漠之间的水汽交换,可以　　　 　(填“升高”或“降低”)两地湿度差异。(2分)
(4)运用大气受热过程原理,说明沙漠地区昼夜温差大的原因。(4分)
【答案】 (1)①　6:00—21:00　高　近地面冷热不均(5分)
(2)如图。(2分)
(3)降低　降低(2分)
(4)沙漠多晴天,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,气温高;夜晚大气逆辐射弱,气温低,所以温差大。(4分)
【解析】 第(1)题,绿洲比沙漠的比热容大,气温变化幅度小,所以①曲线为绿洲的气温日变化曲线。根据图中信息可知,6:00—21:00沙漠气温比绿洲高,此时段沙漠气温高、气压低,绿洲气温低、气压高。沙漠与绿洲局地环流形成的根本原因是近地面冷热不均。第(2)题,白天沙漠增温比绿洲快,气温高,气流上升,近地面气压低;绿洲增温慢,气温低,气流下沉,近地面气压高,高空相反;同一水平面上,气流由高气压流向低气压,因此形成热力环流。第(3)题,根据上题分析可知,绿洲和沙漠之间进行热量交换,可以降低它们之间的热量差异,从而降低两地温度差异;绿洲和沙漠之间进行水汽交换,可以降低两地湿度差异。第(4)题,根据所学知识可知,沙漠多晴天,云量少,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射强,地面温度高,地面辐射强,气温高;夜晚大气逆辐射弱,大气保温作用差,气温低,所以昼夜温差大。(共35张PPT)
第三节　大气热力环流
【目标导航】
课标要求 素养目标
运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象。 1.人地协调观:运用城市热岛环流原理,理解人类活动对大气运动的影响。
2.综合思维:结合空气对流实验的热胀冷缩原理,综合分析热力环流的成因及影响。
3.区域认知:通过不同地点下垫面受热状况、等压面图,认识不同区域的热力环流。
4.地理实践力:利用热力环流的基本原理分析实际生活中相关的地理现象。
必备知识·预习导学
一、大气热力环流的形成
1.大气运动
(1)成因: 在地球表面的差异分布,造成不同地区气温不同,并导致水平方向上各地间的 差异,引起大气运动。
(2)类型: 运动和 运动。
(3)表现:大气的垂直运动表现为气流 或者气流 ,大气的水平运动即是风。
太阳辐射
气压
垂直
水平
上升
下沉
2.大气热力环流
(1)概念:由于地面 而形成的空气环流。
(2)形成过程(如图)。
冷热不均
①A地受热,空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成 ;D处空气聚积,密度增大,形成 。
②B、F地冷却,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成 ;C、E处空气密度减小,形成 。
③水平运动:在同一水平面上,空气由 气压区流向 气压区。
低气压
高气压
高气压
低气压
高
低
[想一想] 等压面凸起或下凹的地方与同海拔地方的气压有什么差异 上图中,A和D两点的气压哪个大
提示:等压面凸起的地方为高气压区,比同海拔地方的气压高;等压面下凹的地方为低气压区,比同海拔地方的气压低。同一地区垂直方向上的气压值总是近地面高于高空,故A点气压高于D点气压。
二、自然界的大气热力环流
1.自然界的热力环流
在陆地与海洋之间形成的 风、山坡与山谷之间形成的 风、城市中心区与郊区之间形成的 环流等。
2.山谷风
(1)日出后山坡受热,空气增温 ,空气密度变小,但山谷上方同高度的空气增温较 ,密度仍较 。因而空气自山谷沿山坡上升,形成 风。
海陆
山谷
城市热岛
快
慢
大
谷
(2)夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快,因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快,使空气沿山坡流向山谷,形成 风。
(3)谷风的风速 山风。
(4)山区与 之间,有时也出现山谷风特征。
山
大于
平原
[想一想] 城市热岛是怎么形成的 城市热岛环流有周期性吗
提示:城市中的工厂、交通工具、家庭炉灶及空调等排放大量热量;城市中的建筑物对太阳辐射的吸收较强;建筑物密集,热量不易散失;城市热岛环流没有周期性。
关键能力·情境导学
学习任务一　大气热力环流的形成
【情境·探究导学】
人类需要呼吸新鲜空气,建筑也要通风降温除湿。时下绿色生态、低碳节能的理念愈发被人们重视,中国古建筑中那些合理的、具有生命力的东西,仍可以为我们提供灵感。如图示意晴朗天气状况下,我国西南山区的传统民居“穿堂风”的形成。
(1)分析“穿堂风”形成的地理原理并说明形成过程。
提示:根据大气热力环流原理,按照时间先后顺序进行分析说明。
(2)归纳图中风力、风向、气温、气压之间的关系。
提示:借助热力环流形成示意图,进行总结归纳。
1.热力环流的形成过程
【核心·归纳总结】
2.热力环流中的三大关系
(1)温压关系。
(2)风压关系:水平方向上,风总是从高气压区吹向低气压区。
(3)等压面的凹凸关系:气温高的地方——近地面下凹、高空上凸;气温低的地方——近地面上凸、高空下凹。
等压面图的判读方法
等压面是空间中气压值相等的点组成的面,等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的闭合曲线。等压面图表示气压的垂直分布状况,等压线图表示气压的水平分布状况。
·知识拓展·
(1)在同一地点不同海拔上,海拔越高,气压越低。如图PA>PE。
(2)在近地面,气温越高,气压越低;气温越低,气压越高。如图PA(3)同一水平面上,高气压区等压面都向高空凸起,低气压区等压面都向低空凹陷,即“凸高凹低”。
(4)同一垂直方向上,近地面和高空的气压区类型相反,即近地面为高气压,高空则为低气压。
·知识拓展·
走马灯又称跑马灯,是我国的非物质文化遗产。有人用“走马灯,灯走马,灯熄马停步”来形象地描述走马灯的运行。下图为走马灯结构示意图。据此回答1~3题。
1.走马灯的运行过程是(　　)
①点燃蜡烛产生热力　②轮轴带动剪纸旋转　
③烛光投影奔马成像　④叶轮带动轮轴转动
[A]①②③④ [B]①④②③
[C]②③④① [D]④②③①
【实践·学以致用】
B
【解析】 走马灯利用了热力环流原理,其运行过程是点燃蜡烛产生热力,促使气流上升,气流使得叶轮带动轮轴转动,轮轴的转动带动剪纸旋转,旋转的剪纸在烛光中被投影到灯壁,即烛光投影奔马成像,B正确。
2.下列中国民间文化活动中,与走马灯运行的原理相同的是(　　)
[A]皮影戏 [B]舞龙
[C]孔明灯 [D]剪纸
C
【解析】 孔明灯也是借助灯内的蜡烛燃烧产生热力,造成内外气压差,推动孔明灯向上运动,与走马灯运行原理相同,C正确;皮影戏、舞龙、剪纸均是人为操作,A、B、D错误。
3.下列古诗词描述的现象,与走马灯运行的原理相似的是(　　)
[A]忽如一夜春风来,千树万树梨花开
[B]人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开
[C]羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关
[D]君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池
D
【解析】 “忽如一夜春风来,千树万树梨花开”反映了降雪,A错误;“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”体现了气温的垂直变化,B错误;“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”体现了夏季风的影响范围,C错误;“君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池”体现了夜晚谷地湿热气流上升,遇冷凝结形成夜雨,与走马灯内气流运动原理相似,D正确。
学习任务二　自然界的大气热力环流
【情境·探究导学】
热力环流是指由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动的一种最简单的形式,在中小尺度的区域中广泛存在。下列组图示意常见的热力环流模式。
(1)列举常见的热力环流类型并分析其成因。
提示:列举常见热力环流类型,进行分析说明。
(2)说明常见的不同类型热力环流的影响和应用。
提示:结合常见热力环流类型,进行分析说明。
1.海陆风
(1)成因——海陆热力性质差异。
【核心·归纳总结】
(2)影响与应用:海陆风使海滨地区气温日较差减小,一般来说较同纬度内陆地区,夏季气温较低,空气较湿润,是避暑的好地方。
2.山谷风
(1)成因——山坡的冷热变化。
(2)影响与应用:山谷(小盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(小盆地),使谷底(小盆地)内形成逆温层,大气稳定,易造成大气污染。所以,山谷(小盆地)地区不宜布局污染工业。
3.城市热岛环流
(1)成因——城市中心区比郊区气温高。
(2)影响与应用:一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内,而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。
沙漠和森林之间的热力环流
(1)白天,沙漠增温快,气温高,形成低气压;森林增温慢,气温低,形成高气压;白天近地面风由森林吹向沙漠。(如图a)
(2)夜晚,沙漠降温快,气温低,形成高气压;森林降温慢,气温高,形成低气压;夜晚近地面风由沙漠吹向森林。(如图b)
·知识拓展·
鄱阳湖与周边陆地存在湖陆风的日变化,图1为鄱阳湖示意图,图2为德安气象观测站和鄱阳气象观测站东西方向年平均风速距平日变化图(正距平为西风,负距平为东风)。据此回答1~2题。
【实践·学以致用】
图1
图2
1.鄱阳气象观测站湖风转陆风的时刻约为(　　)
[A]8:00 [B]10:00
[C]14:00 [D]20:00
D
【解析】 结合所学知识可知,白天陆地升温快,近地面气温高,气压低,湖泊升温慢,近地面气温低,气压高,故风从湖泊吹向陆地,形成湖风;夜晚陆地降温快,近地面气温低,气压高,湖泊降温慢,近地面气温高,气压低,故风从陆地吹向湖泊,形成陆风。读图可知,德安气象观测站位于鄱阳湖西侧,其湖风为东风,陆风为西风;鄱阳气象观测站位于鄱阳湖东侧,其湖风为西风,陆风为东风;鄱阳气象观测站湖风(西风)转陆风(东风)的时刻约为20时,D正确。
2.两气象观测站湖风最大风速、陆风最大风速相比较,风速最大的是
(　　)
[A]鄱阳气象观测站湖风
[B]鄱阳气象观测站陆风
[C]德安气象观测站湖风
[D]德安气象观测站陆风
A
【解析】 读图可知,德安气象观测站位于鄱阳湖西侧,其湖风为东风,陆风为西风;鄱阳气象观测站位于鄱阳湖东侧,其湖风为西风,陆风为东风。图中风速最大的是鄱阳气象观测站湖风,A正确。
图1
图2
课堂小结
感谢观看第三节　大气热力环流
【目标导航】
课标要求 素养目标
　　运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象。 1.人地协调观:运用城市热岛环流原理,理解人类活动对大气运动的影响。 2.综合思维:结合空气对流实验的热胀冷缩原理,综合分析热力环流的成因及影响。 3.区域认知:通过不同地点下垫面受热状况、等压面图,认识不同区域的热力环流。 4.地理实践力:利用热力环流的基本原理分析实际生活中相关的地理现象。
一、大气热力环流的形成
1.大气运动
(1)成因:太阳辐射在地球表面的差异分布,造成不同地区气温不同,并导致水平方向上各地间的气压差异,引起大气运动。
(2)类型:垂直运动和水平运动。
(3)表现:大气的垂直运动表现为气流上升或者气流下沉,大气的水平运动即是风。
2.大气热力环流
(1)概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流。
(2)形成过程(如图)。
①A地受热,空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成低气压;D处空气聚积,密度增大,形成高气压。
②B、F地冷却,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成高气压;C、E处空气密度减小,形成低气压。
③水平运动:在同一水平面上,空气由高气压区流向低气压区。
[想一想] 等压面凸起或下凹的地方与同海拔地方的气压有什么差异 上图中,A和D两点的气压哪个大
提示:等压面凸起的地方为高气压区,比同海拔地方的气压高;等压面下凹的地方为低气压区,比同海拔地方的气压低。同一地区垂直方向上的气压值总是近地面高于高空,故A点气压高于D点气压。
二、自然界的大气热力环流
1.自然界的热力环流
在陆地与海洋之间形成的海陆风、山坡与山谷之间形成的山谷风、城市中心区与郊区之间形成的城市热岛环流等。
2.山谷风
(1)日出后山坡受热,空气增温快,空气密度变小,但山谷上方同高度的空气增温较慢,密度仍较大。因而空气自山谷沿山坡上升,形成谷风。
(2)夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快,因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快,使空气沿山坡流向山谷,形成山风。
(3)谷风的风速大于山风。
(4)山区与平原之间,有时也出现山谷风特征。
[想一想] 城市热岛是怎么形成的 城市热岛环流有周期性吗
提示:城市中的工厂、交通工具、家庭炉灶及空调等排放大量热量;城市中的建筑物对太阳辐射的吸收较强;建筑物密集,热量不易散失;城市热岛环流没有周期性。
学习任务一　大气热力环流的形成
【情境·探究导学】
　　人类需要呼吸新鲜空气,建筑也要通风降温除湿。时下绿色生态、低碳节能的理念愈发被人们重视,中国古建筑中那些合理的、具有生命力的东西,仍可以为我们提供灵感。如图示意晴朗天气状况下,我国西南山区的传统民居“穿堂风”的形成。
(1)分析“穿堂风”形成的地理原理并说明形成过程。
提示:根据大气热力环流原理,按照时间先后顺序进行分析说明。
(2)归纳图中风力、风向、气温、气压之间的关系。
提示:借助热力环流形成示意图,进行总结归纳。
【核心·归纳总结】
1.热力环流的形成过程
2.热力环流中的三大关系
(1)温压关系。
(2)风压关系:水平方向上,风总是从高气压区吹向低气压区。
(3)等压面的凹凸关系:气温高的地方——近地面下凹、高空上凸;气温低的地方——近地面上凸、高空下凹。
等压面图的判读方法
等压面是空间中气压值相等的点组成的面,等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的闭合曲线。等压面图表示气压的垂直分布状况,等压线图表示气压的水平分布状况。
(1)在同一地点不同海拔上,海拔越高,气压越低。如图PA>PE。
(2)在近地面,气温越高,气压越低;气温越低,气压越高。如图PA(3)同一水平面上,高气压区等压面都向高空凸起,低气压区等压面都向低空凹陷,即“凸高凹低”。
(4)同一垂直方向上,近地面和高空的气压区类型相反,即近地面为高气压,高空则为低气压。
【实践·学以致用】
　　走马灯又称跑马灯,是我国的非物质文化遗产。有人用“走马灯,灯走马,灯熄马停步”来形象地描述走马灯的运行。下图为走马灯结构示意图。据此回答1~3题。
1.走马灯的运行过程是(　　)
①点燃蜡烛产生热力　②轮轴带动剪纸旋转　③烛光投影奔马成像　④叶轮带动轮轴
转动
[A]①②③④ [B]①④②③
[C]②③④① [D]④②③①
【答案】 B
【解析】 走马灯利用了热力环流原理,其运行过程是点燃蜡烛产生热力,促使气流上升,气流使得叶轮带动轮轴转动,轮轴的转动带动剪纸旋转,旋转的剪纸在烛光中被投影到灯壁,即烛光投影奔马成像,B正确。
2.下列中国民间文化活动中,与走马灯运行的原理相同的是(　　)
[A]皮影戏 [B]舞龙
[C]孔明灯 [D]剪纸
【答案】 C
【解析】 孔明灯也是借助灯内的蜡烛燃烧产生热力,造成内外气压差,推动孔明灯向上运动,与走马灯运行原理相同,C正确;皮影戏、舞龙、剪纸均是人为操作,A、B、D错误。
3.下列古诗词描述的现象,与走马灯运行的原理相似的是(　　)
[A]忽如一夜春风来,千树万树梨花开
[B]人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开
[C]羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关
[D]君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池
【答案】 D
【解析】 “忽如一夜春风来,千树万树梨花开”反映了降雪,A错误;“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”体现了气温的垂直变化,B错误;“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”体现了夏季风的影响范围,C错误;“君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池”体现了夜晚谷地湿热气流上升,遇冷凝结形成夜雨,与走马灯内气流运动原理相似,D正确。
学习任务二　自然界的大气热力环流
【情境·探究导学】
　　热力环流是指由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动的一种最简单的形式,在中小尺度的区域中广泛存在。下列组图示意常见的热力环流模式。
(1)列举常见的热力环流类型并分析其成因。
提示:列举常见热力环流类型,进行分析说明。
(2)说明常见的不同类型热力环流的影响和应用。
提示:结合常见热力环流类型,进行分析说明。
【核心·归纳总结】
1.海陆风
(1)成因——海陆热力性质差异。
(2)影响与应用:海陆风使海滨地区气温日较差减小,一般来说较同纬度内陆地区,夏季气温较低,空气较湿润,是避暑的好地方。
2.山谷风
(1)成因——山坡的冷热变化。
(2)影响与应用:山谷(小盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(小盆地),使谷底(小盆地)内形成逆温层,大气稳定,易造成大气污染。所以,山谷(小盆地)地区不宜布局污染工业。
3.城市热岛环流
(1)成因——城市中心区比郊区气温高。
(2)影响与应用:一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内,而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。
沙漠和森林之间的热力环流
(1)白天,沙漠增温快,气温高,形成低气压;森林增温慢,气温低,形成高气压;白天近地面风由森林吹向沙漠。(如图a)
(2)夜晚,沙漠降温快,气温低,形成高气压;森林降温慢,气温高,形成低气压;夜晚近地面风由沙漠吹向森林。(如图b)
【实践·学以致用】
　　鄱阳湖与周边陆地存在湖陆风的日变化,图1为鄱阳湖示意图,图2为德安气象观测站和鄱阳气象观测站东西方向年平均风速距平日变化图(正距平为西风,负距平为东风)。据此回答1~2题。
图1
图2
1.鄱阳气象观测站湖风转陆风的时刻约为(　　)
[A]8:00 [B]10:00
[C]14:00 [D]20:00
【答案】 D
【解析】 结合所学知识可知,白天陆地升温快,近地面气温高,气压低,湖泊升温慢,近地面气温低,气压高,故风从湖泊吹向陆地,形成湖风;夜晚陆地降温快,近地面气温低,气压高,湖泊降温慢,近地面气温高,气压低,故风从陆地吹向湖泊,形成陆风。读图可知,德安气象观测站位于鄱阳湖西侧,其湖风为东风,陆风为西风;鄱阳气象观测站位于鄱阳湖东侧,其湖风为西风,陆风为东风;鄱阳气象观测站湖风(西风)转陆风(东风)的时刻约为20时,D正确。
2.两气象观测站湖风最大风速、陆风最大风速相比较,风速最大的是(　　)
[A]鄱阳气象观测站湖风
[B]鄱阳气象观测站陆风
[C]德安气象观测站湖风
[D]德安气象观测站陆风
【答案】 A
【解析】 读图可知,德安气象观测站位于鄱阳湖西侧,其湖风为东风,陆风为西风;鄱阳气象观测站位于鄱阳湖东侧,其湖风为西风,陆风为东风。图中风速最大的是鄱阳气象观测站湖风,A正确。

展开更多......

收起↑