3.1气压带、风带的形成与移动第1课时(共28张PPT)

(共28张PPT)
3.1气压带与风带的季节移动第1课时
教学目标
理解大气的水平运动的形成及其应用。
掌握影响大气水平运动的三个力（水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力）的作用和方向，并能理解高空的风和近地面的风的特点；
能在等压线分布图中画出风向，并能比较两个地点风速的大小。
知识回顾：热力环流(大气运动最简单形式)
热力环流的形成过程：
近地面冷热不均
大气垂直运动
近地面和高空同一水平面气压差异
大气水平运动
大气的水平运动就叫做
__________
地面受热不均，引起同一水平面上出现气压高低差异。
只要水平面上存在气压差异，就产生了促使大气由高压区流向低压区的力，这个力称为水平气压梯度力。
水平气压梯度力
大小：与气压梯度成正比
方向：垂直等压线，由高压指向低压
特点：等压线越密集，水平气压梯度力越大， 风速越大。
高压
低压
预备知识：水平气压梯度力
概念：由于地球自转而使在地球上做水平运动的物体发生方向偏转的力。
方向：北半球向物体运动方向的右侧偏转；南半球向物体运动方向的左侧偏转。赤道上无偏转。
预备知识：地转偏向力
图例
原运动方向
偏转的方向
N
概念：指地面与空气间，以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力。
方向：摩擦力的方向与物体相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。
体育运动中的摩擦力——冰壶
预备知识：摩擦力
体育运动中的摩擦力——滑雪
Part 1
水平气压梯度力是大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接原因。（根本原因是地面冷热不均）
大气的水平运动—风
990/hPa
980
970
960
950
940
北半球 N
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
理想状态下的风
Wind in Ideal State
与等压线垂直
（水平气压梯度力作用）
方向：与等压线垂直，由高压指向低压
大小：与气压梯度成正比
特点：等压线越密，水平气压梯度力越大，风速越大
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
500/hPa
498
496
494
492
490
北半球 N
与等压线平行
高空的风
High-altitude wind
（水平气压梯度力、地转偏向力）
方向：地转偏向力垂直于风向（北半球在风向的右侧，南半球在左侧）
大小：地转偏向力随纬度的增加而增加
特点：只改变风的方向，不改变风的速度
结论：高空风始终与等压线平行
490
492
494
496
498
500 气压/hPa
归纳总结
如果没有其他外力的作用，风向应该与水平气压梯度力的方向一致。
在高空中，风形成的瞬间马上受到地转偏向力的作用，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向，最终平行于等压线。
风向与等压线平行
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
垂直于等压线，高压指向低压
(形成风的直接原因)
垂直运动方向/风向，北右南左
990/hPa
980
970
960
950
940
北半球 N
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
近地面的风-N
Wind near the ground-N
与等压线斜交
990/hPa
980
970
960
950
940
南半球 S
近地面的风-S
Wind near the ground-S
偏转约30°-45°
（水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力）
方向：摩擦力与风向相反
大小：与地面状况有关
特点：既改变风的方向，又改变风的速度
结论：近地面的风始终斜穿等压线
归纳总结
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
垂直于等压线，高压指向低压
(形成风的直接原因)
垂直运动方向/风向，北右南左
摩擦力
1004
1006
1008
1010 气压/hPa
在近地面，风还会受到摩擦力的作用，对风有阻碍作用，可以减小风速。
在近地面，风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下，风向与等压线斜交。
风向与等压线斜交
1000
1002
水平气压梯度力 形成风的直接原因【根本原因：地面冷热不均】
与等压线垂直，由高压指向低压，等压线越密，水平气压梯度力越大，风速越大。
地转偏向力 北半球地转偏向力向右偏，南半球向左偏转；
由于地转偏向力总是与物体运动的方向垂直。当地转偏向力与水平气压梯度力相平衡时，物体保持原来的运动状态。
摩擦力
由于地面有摩擦力，摩擦力的方向与物体运动的方向相反。摩擦力既改变物体运动的方向，也改变物体运动的速度。
风的形成-受力分析
Wind formation -force analysis
Part 2
高空
近地面
1.等压线图
判读步骤：根据等压线作出水平气压梯度力，由高压指向低压；根据地转偏向力（南左北右）进行偏转30°~45°（近地面），高空则要偏转成与等压线平行。
风 向
风 速
水平气压梯度力
地转
偏向力
摩擦力
一力作用时，风向垂直于等压线
二力平衡时，风向平行于等压线
三力平衡时，风向斜穿等压线
1008
1010
1008
1010
1008
1010
(北半球 单位: hPa)
1. 比较甲、乙两地的气压梯度大小，并说明理由。
甲地气压梯度大于乙地。因为甲地等压线密集，说明单位距离气压差异大，气压梯度大；乙地等压线稀疏，说明气压梯度小。
2. 在图上画出甲、乙两地的风向。
甲地吹西北风（偏北风），乙地吹东北风（偏东风）。
3. 比较甲、乙两地风速的大小，并说明理由。
甲地风速大，因为甲地附近等压线密集，水平气压梯度力大。
活动 · 根据等压线确定风向和风速
西北风
东南风
2. 风向符号
风向标由风杆和风尾组成，风杆(长线段)上绘有风尾(短线段)的一方指示风向。风尾上的横杠表示风速，一短横表示风力一级，一长横表示风力二级，风力超过八级就用风旗表示，一个风旗表示风力八级。
东北风5级
3. 风频玫瑰图
风频玫瑰图是一个给定地点一段时间内的风向分布图。通过它可以得知当地的主导风向和最小风频。最常见的风向玫瑰图是一个不规则的折线图，折线上不同的点的方位即为该地区的风向，与原点之间的距离与这个方向的风频成正比。
4.风向袋：
常设在机场的指示风向和大致表示风速的装置。为悬于一定高度杆顶的圆锥形布袋。有风时风吹进袋口，使锥底指示风的去向；布袋的倾角愈小，表示风速愈大。袋上有红白相间的条纹，便于空中飞行员和地面指挥员了解风向和风速。
5.风向标
箭头永远指向风的来源，其原理其实非常简单：箭尾受风面积比箭头大，若箭头及箭尾均受风，箭尾必会被风推后，使箭头移往风的来源。
6. 景观图
① 新月形沙丘：迎风坡缓，背风坡陡即可判别风向；
② 旗形树：树枝展开方向与风的来向相反。
读图 3-5、图 3-6，完成相关任务。
（1）说出图 3-5 中①②③④四处，风力最大的是哪一处，再归纳等压线分布疏密与风力大小的关系，并绘出风力最大处的风向。
（2）图 3-6 中 A、B、C、D 四处，风力最大的是哪一处？ 绘出该处的风向。
课堂活动
1.若此图表示高空等高面，PMA.③或④ B.②或⑧
C.③或⑦ D.⑥或⑦
2.近地面，空气作水平运动时，所受摩擦力与地转偏向力的合力方向
A.与空气运动方向成180°角
B.与空气运动方向成90°角
C.与气压梯度力方向成90°角
D.与气压梯度力方向成180°角
课堂练习
(2016·山东济宁模拟)读“某等压线与风向变化示意图(图中X、Y、Z为气压值)”，回答3～4题。
3.该地的空间位置可能是
A.北半球；近地面 B.北半球；高空
C.南半球；近地面 D.南半球；高空
4.若该地位于上海4 000米的高空，则此时上海的天气状况为
A.高温多雨 B.低温少雨
C.阴雨连绵 D.晴朗干燥
课堂练习
如图所示，一架飞机在北半球自东向西飞行，飞机左侧是高压，可判断（ ）
A. 顺风飞行
B. 逆风飞行
C. 飞机在信风带中飞行
D. 风从北侧吹来
低压
高压
东
西
课堂练习
知理者 知天下