3.3 大气热力环流 课件

(共43张PPT)
湘教版必修一 第三章-第三节
壹
壹
大气热力环流的形成
大气热力环流的形成
气压
1
1
2
Pa1＞Pa2
3000米
气压是单位面积上空气柱所产生的压力，一般以百帕（hPa）为单位。
同一地点，海拔越高，气压越低。
地面
等压面
空中气压值相同各点组成的面
假设地面受热均匀，等压面应该是怎样的？
2
1020
1020
1020
1020
1020
1015
1015
1015
1015
1015
1010
1010
1010
1010
1010
1005
1005
1005
1005
1005
1000
1000
1000
1000
1000
等压面为一个个水平面
地 面
等压线
1020百帕
1015百帕
1010百帕
1005百帕
气压值相同的点的连线
3
地面
高空
受热
冷却
高
低
高
低
冷热不均,等
压
面
高
凸
低
凹
A’
B’
C’
思考1：仅考虑空气的垂直运动，此时近地面的气压有没有发生变化？
C1
A1
B1
A2
B2
C2
大气热力环流的形成
4
①
③
②
④
海拔越高，气压越低
等压面
练习
(2018台州期末)下图表示甲、乙两地因受热不均引起的空气垂直运动，由此造成的高空和近地面等压面分布情况正确的是
C
4
地面
高空
受热
冷却
高
低
高
低
A’
B’
C’
C1
A1
B1
A2
B2
C2
大气热力环流的形成
4
成因：地面冷热不均，是大气运动最简单的形式
①
③
②
④
海拔越高，气压越低
低
高
过程：地面冷热不均，引起空气垂直运动，分别产生高空和近地面的水平气压差，引起空气水平运动（风）。
练习
(2021台州期末)读热力环流示意图，能正确表达热力环流形成过程的是
A.①③→②→④ B.①→②→③→④
C.①③→④→② D.④→②→①→③
C
4
玩篝火的时候，燃烧的灰烬会从火焰上方飞上去，向外转一圈就又会飞回来，就是因为火堆与周围空气之间形成了热力环流。
4
热气球是指用热空气作为浮升气体的气球。相传热气球的原型由三国时期诸葛亮（字孔明）所发明。诸葛亮被司马懿围困于阳平，无法派兵出城求救；诸葛亮算准风向，制成能在空中漂浮的纸灯笼，附上求救信息，后来终于脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。现代载人热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。球囊下端开口，下悬一只载人吊篮，用火焰加热器将热空气灌入球囊，使球囊膨胀并平稳升空。
热气球加热后，气囊内的空气受热膨胀，囊内空气排出，密度减小，产生更大的向上浮力，使热气球向上飞行。
探究
想一想，载人热气球能平稳升空的原因是什么？
4
有人提供了“点蜡烛切洋葱，不流泪”的生活小窍门。这能做到吗？如果是，其中的道理是什么？
点蜡烛处气温高使气流上升，切洋葱处垂直气流整体下沉，蜡烛和洋葱之间形成了热力环流，洋葱的味道被气流带走扩散，所以眼睛不流泪。
4
1000
2000
3000
高度(米)
A
B
等压面
等高面
C
D
(1)图中①至⑤点，气压最高的是____，气压最低的是_____。
(2)A、B两地受热的是____地，空气_____；冷却的是_____地，空气_____ 。
(3)A、B、C、D四处气压值由高到低的排序是：_____________。
(4)画出近地面的等压面。
(5)用“→”画出图中的热力环流，并推断A、B两地的天气状况。
④
⑤
A
B
上升
下沉
A>B>C>D
①
②
③
④
⑤
练习
下图为等高面与等压面关系示意图，完成下列要求。
雨
上升
地面
晴
下沉
4
自然界的大气热力环流
自然界的大气热力环流
贰
贰
城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。此外，城市中心区人口集中，产业发达，居民生活、工业生产和交通工具等每天要释放出大量的废热，导致城市的气温高于郊区，使城市犹如一个温暖的“岛屿”，人们称之为“城市热岛”。
1
P82 图3-20 城市热岛环流示意
上升气流
由郊区流向市区
由郊区流向市区
城市热岛环流（城市风）
1.为了减轻城市的大气污染，在城市规划时，根据城市热岛环流的特点，应怎样布局大气污染严重的工业企业？
根据城市热岛环流特点，为防止二次污染，应把污染企业布局在城市热岛环流之外。
1
2.城市热岛环流在微风状态下最强。以北京市为例，如果冬春季风速达5-6米/秒，夏季风速达2-3米/秒以上，则城市热岛环流被淹没而不明显。假如你是城市规划人员，又该怎么解决1小题的问题呢？
污染企业的布局既要考虑热力环流，也要考虑盛行风的风向。污染企业应布局在盛行风的下风向，或与盛行风向相垂直的郊外（季风）。
1
1.在图中分别画出白天、夜晚陆地和海洋之间的大气运动方向，使之构成一个环流圈，并说明理由。
陆地比热容小，升温降温速度快，白天为热源，夜晚为冷源；
海洋比热容大，升温降温速度慢，白天为冷源，夜晚为热源。
海陆风
海陆风是近海地区风向昼夜间发生反向转变的风。
2
P81 图3-19 海陆风形成示意
白天
夜晚
陆地
海洋
热
冷
陆地
海洋
冷
热
海风
陆风
2
海陆风
辨真假
军港的夜啊静悄悄,
海浪把战舰轻轻地摇,
年轻的水兵头枕着波涛,
睡梦中露出甜美的微笑
海风你轻轻地吹,
海浪你轻轻地摇。
《军港之夜》—孟文豪
2.我国海南岛白天多雨，夜晚多晴朗。运用海陆风形成的原理，分析这一地理现象的形成原因。
近地面白天吹海风，从海洋上带来大量湿润水汽，增加降水；
近地面夜晚吹陆风，从陆地吹来的气流较为干燥，故多晴朗。
2
海陆风
3.家住海边某同学每天骑车上学，不论是早晨上学，还是晚上放学，都要顶风骑行。尤其是在大风季节，更是让他苦不堪言。运用海陆风形成的原理，请画图说明原理。
海陆风
近地面白天吹海风，夜晚吹陆风。
2
4.大湖泊周围、大江大河沿岸也会出现与海陆风相似的风的周期变化，分别称为“湖陆风”或“江（河）陆风”。赴上述地区进行考察，观察白天和夜间风向是怎么变化的，验证所学过的知识。
近地面白天为湖(江、河）风；夜晚为陆风。
2
海陆风
1.在图中分别画出山坡和山谷之间的大气运动方向，使之构成一个环流圈，并说明理由。
白天山坡受热，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，空气自山谷沿山坡上升，形成谷风；夜晚则反之。
3
山谷风
山谷风是在天气晴朗的山地区域，风向昼夜间发生反向转变的风。
热
冷
山坡
山坡
山谷
热
谷风
谷风
冷
热
山坡
山坡
山谷
冷
山风
山风
谷风的风速一般大于山风。
2.何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时。巴山地区为什么多夜雨？
夜晚谷地中盛行上升气流，气流上升过程中降温，水汽凝结形成降水。
3
山谷风
山谷风是在天气晴朗的山地区域，风向昼夜间发生反向转变的风。
山坡
山坡
山谷
谷风
谷风
山坡
山坡
山谷
山风
山风
白天，谷风沿山坡上行时，常可形成山顶积云，有时甚至出现阵雨。
练习
3
(2013浙江文综)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。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
3.山谷地区如果有工业生产排放大量大气污染物的情况下，污染现象往往持续时间更长，更严重，这是为什么？
3
山谷风
山谷风是在天气晴朗的山地区域，风向昼夜间发生反向转变的风。
山坡
山坡
山谷
谷风
谷风
山坡
山坡
山谷
山风
山风
夜晚冷空气沿山坡下沉，堆积在谷地，形成逆温，大气较稳定，不利于污染物扩散；且谷地地形封闭，污染物更加不易扩散。
4.山区与平原之间，有时也出现山谷风特征，如北京气象台的天气预报中，常有“白天风向北转南，夜间风向南转北”的语句，这种风向昼夜相反的变化，就是北京北部山区与平原地区之间的山谷风效应所造成的。
3
山谷风
山谷风是在天气晴朗的山地区域，风向昼夜间发生反向转变的风。
山坡
山坡
山谷
谷风
谷风
山坡
山坡
山谷
山风
山风
我国南方某地新建一小型水库，某日两时刻测得水库及其东西两侧气温分布如下图所示，完成1、2题。
1.由于水库与周围地区存在气温差异，导致
水库与周围地区之间形成了热力环流。关于
该热力环流的描述正确的是
A．热力环流的方向不变
B．水库中心区始终存在上升气流
C．白天风由水库吹向四周
D．晚上风由水库吹向四周
2.下图中与15时水库东西方向的高空等压面的剖面线相符的示意图为
练习
C
C
《台海使槎录》记述了台湾海峡两岸的风向变
化:“内地之风，早西晚东，惟台地早东风、午西风
……四时皆然。”这里的“内地”指福建，“台地”
指台湾。右图示意鹿耳门港和厦门港位置。完成3、
4题。
3.清代我国商船每日早晚借助风力(顺风)进出鹿耳门
港的规律是
①早晨出港 ②早晨进港 ③傍晚出港 ④傍晚进港
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
4.下图能反映厦门港“早西”(早晨吹西风)的热力环流是
练习
C
B
叁
叁
大气的水平运动
气
大
的
水
平
运
动
1
热力环流
为什么水平方向上气流会由高压流向低压？
高压
低压
1020
1020
1015
1015
1010
1010
1010
1015
水平气压梯度力
气压梯度(单位距离内的气压差)
1
水平气压梯度力
水平气压梯度力
水平气压梯度力：
促使大气由高压区流向低压区的力，是空气水平运动的原动力，形成风的直接原因。
1010
1008
1006
1004
1002
（百帕）
水平气压梯度力
与气压梯度成正比
垂直等压线，由高压指向低压
等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大
方向：
大小：
特点：
决定风向和风速
2
地转偏向力
地转偏向力：
因地球自转而使地球表面水平运动的物体发生偏转的力。地转偏向力并不是一个真正的力，而是一种惯性力。
只改变风向，不影响风速
地转偏向力
方向：
垂直于物体运动方向，北右南左
大小：
纬度越高，偏转越大
速度越大，偏转越大
特点：
顺着运动方向，北半球向右偏，南半球向左偏，赤道无偏转
图例
原运动方向
偏转的方向
2
水平气压梯度力+地转偏向力
气压/百帕
500
498
496
494
492
490
地转偏向力
水平气压梯度力
风向
（北半球为例）
在水平气压梯度力和地转偏向力的作用下，风向最终与等压线平行。
近地面
高空
500
498
496
494
492
490
488
486
484
地转偏向力
水平气压梯度力
风向
高空的风
（北半球为例）
顺着风向走，高压在右手
2
3
摩擦力
摩擦力：
是指地面和空气之间，以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力，摩擦力对风有阻碍作用。
影响风向和风速
摩擦力
方向：
与运动方向相反
大小：
接触面越光滑，摩擦力越小
如：陆地>海洋 山区>平原等
特点：
摩擦力越大，风速越小
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
摩擦力
气压/百帕
1010
1008
1006
1004
1002
1000
（北半球为例）
在三个力的作用下，风向最终与等压线斜交。
近地面的风
（北半球为例）
顺着风向走，高压在右后
3
高空
近地面
1020
1016
1012
1008
1004
地转偏向力
水平气压梯度力
风向
摩擦力
近地面的风
（北半球为例）
3
风向
水平气压梯度力
1010
1000
990
约30°～45°
作图：等压线图画风向
西北风
东南风
1.下图为南半球近地面等压线分布和风向示意图，风向正确的是
2.下图中A、B、C、D四处，风力最大的是
练习
C
C
1010
1008
1006
1004
1002
百帕
A
B
C
D
1010
1008
1006
1:100 000
A
B
北半球某地海平面气压分布
1026
1018
1010
1:10 000
C
D
练习
3.若此图表示北半球，PM>PN，则O点风向为
A．⑥或⑦ B．②或⑥ C．④或⑧ D．③或④
4.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
5.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
下图示意某一等高面。M、N为等压线，其气压值分别为PM、PN，M、N之间的气压梯度相同。①～⑧是只考虑水平受力，不计空气垂直运动时，O点空气运动的可能方向。
A
C
D
M
N
⑦
⑧
⑥
④
③
②
①
⑤
练习
6.据图完成下列要求。
(1)甲、乙两地，风力更大的是____地，判断理由是__________
______________________________。（3分）
(2)在图中画出甲、乙两地的风向。（2分）
海平面气压分布（2016年11月9日6时）
甲
甲地等压线
更密集，水平气压梯度力更大
练习
7.在图中所示的时段内，风向由东南变为东北的城市是
A.台北 B.上海 C.首尔 D.北京
D