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热力环流及其常见形式
★★★★
○○○○
1．热力环流的形成过程
近地面冷热不均→空气的垂直运动(上升或下沉)→同一水平面上存在气压差异→空气的水平运动→形成热力环流。如下图所示：
2.热力环流的形成——一个关键、两种运动、三个不同
“一个关键”(冷热不均是热力环流形成的关键)
(1)同一性质下垫面，考虑纬度差异。
(2)不同性质下垫面，考虑热容量差异。
“两种运动”
近地面冷热不均大气垂直运动同一水平面上气压差异大气水平运动。
“三个不同”
(1)空气升降不同：热上升、冷下沉——近地面热空气上升，近地面冷空气下沉。
(2)同面气压不同：热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压，近地面热的地方形成低压。
(3)空间气压不同：近地面和高空气压性质相反——近地面为高压，其高空为低压；近地面为低压，其高空为高压。
3.常见的三种热力环流形式
(1)城市风
由于城市人们的生产、生活释放出大量人为热，使城市气温升高，空气上升，与郊区下沉气流形成城市热力环流，下沉气流又从近地面把郊区污染物带入城市中心，严重污染了城市环境。因此，为了减轻城市污染，如何减少化石燃料的使用量及如何布局郊区工业及卫星城市，成为人们普遍关心的问题。
一般将绿化带布局于气流下沉处及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布局于下沉距离之外。
(2)海陆风
白天在太阳照射下，陆地增温快，气温比海上高，空气膨胀上升，高空气压比原来气压升高，空气由大陆流入海洋；近地面陆地形成低气压，而海洋上因气温低，形成高气压，使下层空气由海洋流入大陆，形成海风。夜间与白天大气的热力作用相反而形成陆风。
(3)山谷风
白天因山坡上的空气增温强烈，于是暖空气沿坡上升，形成谷风(如图a)。夜间山坡上的空气迅速冷却，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷地，形成山风(如图b)。
城市风环流的方向不随时间而变化，因为市区的气温总是高于郊区。而海陆风环流和山谷风环流的流向则随昼夜的变化而向相反的方向变化，因为海与陆、山与谷的气压高低随昼夜改变而改变。
1.等压面和等压线的区分
气压的分布是用等高面上等压线的分布来表示的，等压线是某一海拔相等的等高面与空中若干个不同等压面相割(由于气压自地面向上递减，因此自下而上有很多数值逐渐减小的等压面)，在等高面上所形成的许多交线。与地形分布中的等高线原理相似；
等压面上凸区对应等压线的高值区，则为高气压，反之则为低气压，如下图。如果各地气压相等，则等压面就是等高面，等高面上无等压线。可以简单理解为：等压面是在垂直方向上的气压变化，等压线是在水平方向上的气压变化。
2.等压面(线)图的阅读技巧
结合下图说明阅读等压面的基本技巧和应注意的问题：
（1）从等压面的定义看，PA′＝PB′＝1000 hPa，PD′＝PC′＝500 hPa。
（2）从气压的概念看，在空气柱L1、L2中，距离地面愈近，上方空气柱越长，则气压值越高，所以气压值随海拔高度的升高而递减，则PA′＞PA，PD＞PD′，PB＞PB′，PC′＞PC。由此我们可以总结出气压与海拔高度之间的关系是气压随海拔高度的升高而降低。
（3）A点相对于B点、C点相对于D点来说都是低压区，其附近等压面向下凹陷；B、D两点为高压区，等压面向上凸起。由此我们总结出同一水平面气压高低与等压面形状之间的关系是“凸高凹低”。
（4）综合以上分析，A、B、C、D四点气压值的排序应为PB＞PA＞PD＞PC，进而可知图示地区的大气环流流向为B→A→D→C。
（5）等压面的凸凹，主要跟下垫面的冷热有关。A、B两处的气压差异是由地面热力状况的差异引起空气的上升、下沉运动所致。地面温度较高处，空气受热膨胀上升，地面气压较低；地面温度较低处，空气冷却收缩下沉，地面气压较高。因此我们可以根据地面气压高低，反推地面的冷热状况。A处近地面气压低，说明空气受热上升，从而得出该地面温度较高的结论。
3.根据气压分布规律判断气压高低
（1）同一水平面上，近地面气温高的地方气压低，气温低的地方气压高，这主要取决于空气密度的大小。气温高的地方空气膨胀上升，近地面空气密度小、气压低；气温低的地方正好相反。
（2）垂直方向上，随着海拔升高，气压降低，这取决于不同高度所承担的空气柱的长度不同。如右图所示：A点所在平面承受空气柱的高度为h2，B点为h1，h2＞h1，故A点气压高于B点。
图Ⅰ示意某沿海地区海陆风形成的热力环流剖面图，图Ⅱ为该地区近地面与600米高空垂直气压差的分布状况，读图回答(1)～(2)题。
(1)有关气压分布状况的叙述，正确的是(　　)
A．①地气压低于②地
B．③地气压高于④地
C．近地面同一等压面的分布高度①地比②地低
D．高空同一等压面的分布高度④地比③地更高
(2)下列说法正确的是(　　)
A．a的风向为东南风 B．b为上升气流
C．c的风向为西南风 D．d为上升气流
【答案】　(1)B　(2)D

下图是某日某时北半球某平原地区500百帕等压面的高度分布图(单位：米)。读图，完成1～3题。
1．图中A、B、C三点气压P相比较(　　)
A．PA>PC>PB B．PAC．PC>PB>PA D．PA＝PC＝PB
2．此时A、B两点近地面的天气特征是(　　)
A．A近地面晴朗，B近地面晴朗 B．A近地面阴雨，B近地面阴雨
C．A近地面阴雨，B近地面晴朗 D．A近地面晴朗，B近地面阴雨
3．C点近地面吹(　　)
A．西北风 B．偏北风
C．东南风 D．东北风
【答案】1．D　2.D　3.C　
每道试题4分，共40分
湖陆风包括湖风(出湖风)和陆风(进湖风)，是较大湖泊与陆地之间形成的以24小时为周期的地方性风。下图示意位于洞庭湖东北部的岳阳市某日6～14时的气温与湿度变化。读图，完成1～2题。
1．该日，湖陆风的转变及对应的时刻是(　　)
A．陆风转湖风　8：30～9：30 B．陆风转湖风　10：00～11：00
C．湖风转陆风　12：00～13：00 D．湖风转陆风　13：00～14：00
2．湖陆风转变的根本原因是(　　)
A．湖陆的热力差异 B．湖陆的湿度差异
C．湖陆的海拔差异 D．湖陆的面积差异
【答案】1．B　2.A　　
热力差异导致气压差异，从而形成风向的转变，即根本原因是湖陆的热力差异。
读“我国各气候区城市热岛效应强度(以城乡最低气温差表示)表”，完成3～4题。
项目
气候区
年平均
1月平均
7月平均
平均热岛效应
亚热带
0.24 ℃
0.14 ℃
0.39 ℃
温带
0.54 ℃
0.80 ℃
0.25 ℃
高原区
1.03 ℃
1.70 ℃
0.45 ℃
热岛效应≥1.0 ℃
城市比例
亚热带
15.38%
15.38%
23.08%
温带
25%
33．33%
0．0%
高原区
50%
75%
50%
3.关于城市热岛效应形成的热力原因，组合正确的是(　　)
①城市建筑规模膨胀，降低风速，降低与郊区热量交换难度　②城市下垫面性质的改变　③城市大气污染物如CO、SO2、NOx以及悬浮颗粒物增加　④工业、交通和生活排放大量废热
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
4．有关各气候区城市热岛效应的说法正确的是(　　)
A．热岛效应季节变化幅度最大的是温带
B．太阳辐射强度是造成7月热岛效应差异的主要原因
C．发生城市热岛效应最多的是高原区
D．1月份温带和高原区热岛效应较强与生活采暖有关
【答案】3．B　4.D　
据可知，热岛效应季节变化幅度最大的是高原区，A错；是太阳辐射量的多少造成7月热岛效应差异，而不是太阳辐射强度，B错；高原区热岛效应明显不等于发生城市热岛效应最多，因为高原区城市数量较少，C错；1月份温带和高原区的热岛效应较强，与冬季气温低，需要生火取暖排放废热有关， 选项D正确。
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。读图完成5～6题。
5．下列四幅图中，与山谷出现浓雾时段的环流特征相符的是(　　)
6．图中甲地山谷浓雾弥漫数日不散，主要是因为(　　)
A．太阳辐射较弱 B．气温较低
C．暖湿水汽充足 D．风力较弱
【答案】5．C　6.D　
【解析】第5题，山谷地区，白天吹谷风，谷地两侧山坡气流上升，中心气流下沉，不会形成雾；夜晚吹山风，谷地两侧山坡气流下沉，中心气流上升，气温降低使水汽冷却凝结，可能形成雾。第6题，风力弱，吹散作用弱是浓雾弥漫数日不散的主要原因。
下图是某月份海平面平均气压沿两条纬线的变化图。据此回答7～8题。
7．该月份，①、②两地的平均风力相比较(　　)
A．①地的较大 B．②地的较大 C．两地相当 D．上半月①地的较大
8．③地以南到赤道以北地区，此时的盛行风向为(　　)
A．西北风 B．西南风　
C．东北风 D．东南风
热带季风气候区。由图中两纬度等压线分布，结合经度知，陆地上气压比海洋低，故应为夏季，热带季风区应吹西南季风。
读“某区域某时海平面等压线分布图”，完成第9题。
9. 甲地的风向为(　　)
A．西北风 B．东北风
C．西南风 D．东南风
【答案】B　
【解析】据海陆轮廓特征可判断图示为北极附近，该图中地球自转方向为逆时针自西向东，先过甲地做水平气压梯度力的方向，垂直于该处等压线并从高压指向低压，然后受地转偏向力作用向右偏即可，故B正确。
10.某城市是我国重要的钢铁、化学工业基地，该城市的布局如下图所示。运用热力环流原理判断，下列说法正确的是(　　)
A．该城市居民发现大气污染现象晚上较严重
B．一年中晴天的日子比过去多
C．该城市居民发现大气污染现象白天较严重
D．大气污染情况白天、晚上差不多
【答案】C
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