2.2 大气受热过程和大气运动第2课时课件（45页）

(共45张PPT)
第二节
大气受热过程和大气运动
（第2课时）
1
理解热力环流的形成，绘制热力环流示意图，分析“海陆风”“城市热岛”的形成过程以及在生活中的应用
会根据等压面图来判断气压高低，绘制气体流向。
2
了解水平气压梯度力、地转偏向力、近地面摩擦力及其对大气水平运动的影响。
3
4
学会根据气压分布图及有关条件来判断风力大小和风向。
清代黄叔璥在《台海使槎录》中，记述了台湾海峡两岸的风向差异：“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。
为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢？这里的风是怎样形成的？
早晨
中午/傍晚
阅读课本第36-39页，思考以下问题。
大气运动有 运动和 运动之分，垂直运动表现为气流的上升或下沉，大气的水平运动即是 。
由于地面 而形成的空气环流成为大气 环流，是大气运动的一种最简单的形式。
水平气压梯度是单位距离间的 。只要水平面上存在气压梯度，就产生了促使大气从高压区流向低压区的力，这个力称为 。
在水平气压梯度力的作用下，大气从 向 流动，这就形成了风。水平气压梯度力的方向垂直于 ，由高压指向低压。
在北半球，风向 偏转；在南半球，风向 偏转。
在近地面，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 。
自主学习
大气热力环流
大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动实现的。
大气运动有垂直运动和水平运动之分。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉，大气的水平运动即是风。
1.大气运动
三
（1）概念
由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流，是大气运动的一种最简单的形式。
2.热力环流
（2）气压
概念：作用在单位面积上的大气压力，即在数值上等于单位面积向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重力。一般以百帕（hPa）为单位。
h1
h2
3000m
**大气压强和密度随海拔升高而递减
在地面冷热均匀情况下，气压仅与海拔因素相关，海拔越高，气压越低。
2.热力环流
（3）等压面与等压线
1000
960
980
940
(hPa)
等压线
等压面
气压的变化对等压面会产生影响吗？
假设地表性质均一，受热均匀
同一水平面上的气压也是相同的
把气压值相同的点连接而成的面叫做等压面
**等压面越往高，空气压值越低
1000
980
2.热力环流
当地面受热均匀时，空气没有相对上升和相对下沉运动
2.热力环流
（4）形成原理
当A地接受热量多，B、C两地接受热量少时，
A地近地面空气膨胀上升，到上空聚积，使上空空气密度增大，形成高气压；
B、C两地空气收缩下沉，上空空气密度减小，形成低气压。
于是空气从气压高的A地上空向气压低的B、C两地上空扩散。
2.热力环流
（4）形成原理
在近地面，A地空气上升向外流出后，空气密度减小，形成低气压；
B、C两地因有下沉气流，空气密度增大，形成高气压。
这样近地面的空气从B、C两地流回A地，以补充A地上升的空气，从而形成了热力环流。
2.热力环流
（4）形成原理
地面冷
热不均
大气的
垂直运动
同一水平
面气压差异
大气的
水平运动
2.热力环流
（4）形成原理
B
A
C
假设，每个大气分子气压为100帕，则：
此时等压面与地面平行
400hPa
1000hPa
高压
低压
低压
低压
高压
高压
当地面受热不均匀时
大气进行垂直运动，受热膨胀上升，遇冷收缩下沉。
水平面上形成气压差，于是大气进行水平运动，由高压向低压扩散，从而形成热力环流
案例
城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多；城区人们生活、生产向大气释放的废热较多，因此把城市中心区称为“热岛”。
城市热岛环流
中心区
郊区
郊区
由郊区流向中心区
由郊区流向中心区
上升气流
应用：一般把污染风险较大的工业企业布局在城市热岛环流的范围之外
P37
活动
P38
绘制海陆间大气热力环流模式图
白天，陆地增温快，海洋增温慢；
夜晚，陆地降温快，海洋降温慢。
海陆风就是海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流。
根据大气热力环流的原理，完成下列任务。
陆地的比热容比海洋的比热容小
海陆热力性质差异
1. 在图2.13 a上，按如下步骤完成白天海陆间的大气热力环流模式图。
（1）标出海洋和陆地温度的高低。
（2）根据海陆温度的高低，画出海洋与海洋上空、陆地与陆地上空气流垂直运动的方向。
（3）根据气流垂直运动的方向，标出海洋、陆地表面气压的高低，再标出海洋、陆地上空气压的高低。
（4）画出陆地和海洋之间的大气水平运动的方向，完成热力环流模式图。
温度高
温度高
温度低
温度低
低压
高压
高压
低压
白天，近地面大气由海洋吹向陆地,为海风
高压
高压
低压
低压
夜晚，近地面大气由陆地吹向海洋,为陆风
活动
P38
绘制海陆间大气热力环流模式图
3. 分析夏季大气热力环流对滨海地区气温的调节作用。
白天，来自海洋的风凉爽湿润，对滨海地区起降温作用；
夜晚，来自陆地的风温暖干燥，对滨海地区起增温作用；
海陆风共同作用下，滨海地区气温的日较差较小。
活动
P38
绘制海陆间大气热力环流模式图
海陆间大气热力环流
对天气的影响
白天陆地岛屿盛行上升气流，水汽易凝结，多阴雨；
夜间盛行下沉气流，水汽不易凝结，天气晴朗。
低气压
高气压
拓展1
山坡
山坡
山谷
山坡
山坡
山谷
山谷风是在 的山地区域，风向 发生反向转变的风。
日出后 受热，空气 ，空气密度变小，但 上方同高度的空气增温 ，密度仍较大。因而空气 ，形成谷风。
相反，夜间 辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快，因而气温 、空气密度增大，山谷温度较高，使空气 ，形成山风。
天气晴朗
昼夜间
增温快
山坡
山谷
较慢
自山谷沿山坡上升
下降
山坡
沿山坡流向山谷
山谷间热力环流
谷风沿山坡上行时，常可形成山顶积云，有时甚至出现阵雨
拓展1
影响①
山谷间热力环流
因夜间的冷山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，阻碍了空气的垂直运动，大气污染不易扩散。
影响②
拓展1
山谷间热力环流
夜晚谷底暖空气被抬升过程中，海拔升高，气温降低，易生成夜雨
影响③
拓展1
山谷间热力环流
高度
1000m
等高面
等压面a
等压面b
0m
A
B
C
D
①
②
③
1.同一等压面上各点气压值相等。如图中气压①=②=③.
2.同一垂直方向 ，随着海拔升高，等压面数值越来越小。如图中等压面数值a判读技巧
拓展2
等压面图的判读
高度
1000m
等高面
等压面a
等压面b
0m
A
B
C
D
①
②
③
3.同一水平方向，高压处等压面向高空凸，低压处等压面向近地面凹。如图中近地面A为低压，B为高压；高空C为高压，D为低压。
判读技巧
拓展2
等压面图的判读
高度
1000m
等高面
等压面a
等压面b
0m
A
B
C
D
①
②
③
4.近地面气压高低状况与高空相反。如图中A与C、B与D。
5.图中A、B、C、D四地气压排序为: B> A>C> D。
判读技巧
拓展2
等压面图的判读
大气热力环流
白天：谷风
夜晚：山风
（1）温压关系：
气温高气压低，气温越低，气压越高。（热低压，冷高压）
（2）先有垂直运动，再有水平运动
（3）近地面气压和相对应的高空气压相反
（4）近地面气压永远比高空气压高（即使近地面的低压也比高空的高压气压值高）。
（5）等压面凸向高处为高压，凹向低处为低压。
地面冷
热不均
大气的
垂直运动
同一水平
面气压差异
大气的
水平运动
如图为我国祁连山某谷地的山风示意图。完成下面小题。
1．据图可知，此时（ ）
A．山谷比山顶气温低
B．山顶盛行上升气流
C．山坡降水概率大
D．夜晚可能性大
2．与此现象类似的有（ ）
①台风 ②湖陆风 ③城市风 ④太阳风
A．②③ B．①③ C．②④ D．①④
D
A
“穿堂风”也叫过堂风，是指通过建筑物的门、窗等形成通道，流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区的民居设计都充分考虑了“穿堂风”。下图为我国某地区房屋布局图。完成下面小题。
3．夜晚，“穿堂风”的气流运动方向是（ ）
A．自西向东 B．自东向西
C．自北向南 D．自南向北
4．下列与“穿堂风”形成原理不同
的是（ ）
A．城市风 B．山谷风
C．龙卷风 D．海陆风
D
C
风筝受风平衡，放飞时经常会打旋、摇摆，不容易飞上天，一旦风筝飞到足够高的上空后，则相对稳定。
为什么风筝飞的较高之后才稳定呢？
大气的水平运动——风
四
地面冷
热不均
大气的
垂直运动
同一水平
面气压差异
大气的
水平运动
形成风
方向
大小
风向：风来的方向
风速：风移动的速度
1.气压梯度
单位距离间的气压差称为气压梯度
1000
（hPa）
1020
1040
C
B
A
例如，AB之间的气压梯度为20 hPa
2.水平气压梯度力
概念：水平面上促使大气由高压区流向低压区的力。
水平气压梯度力决定了风速的大小。
水平气压梯度力是形成风的直接原因。
方向：垂直于等压线，由高压指向低压。
大小：与风速成正比
1000
（hPa）
1020
1040
C
B
A
水平气压梯度力
2.水平气压梯度力
①气压梯度越大，水平气压梯度力越大，反之则越小
比较A、B两点的水平气压梯度力：
B＞A
②等压线越密集，水平气压梯度力越大（风力越大）反之则越小。
比较C、D两处的水平气压梯度力:
C＞D
A
900
1000
1100
B
800
1000
1200
900
1000
1100
C
D
3.风的形成
（1）理想状态
形成条件：只受水平气压梯度力
1040
（hPa）
1020
1000
A
B
C
水平气压梯度力
风向
风向与水平气压梯度力的方向一致，即
风向垂直于等压线，由高压指向低压。
水平气压梯度力既影响风向，又影响风速
同一图中，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速越大
（2）高空状态
500
498
496
494
492
（hPa）
（北半球高空）
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
地转偏向力与风向始终垂直，只改变风向，不改变风速
3.风的形成
形成条件：受水平气压梯度力、地转偏向力，摩擦力可以忽略不计
在南半球，风向向左偏转；
在北半球，风向向右偏转
形成条件：受水平气压梯度力、地转偏向力，摩擦力可以忽略不计。
500
（hPa）
490
480
风向与水平气压梯度力垂直（南左北右），与等压线平行。
南半球高空
（2）高空状态
3.风的形成
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
（3）近地面状态
3.风的形成
形成条件：受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同影响
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
风向
（北半球近地面）
（hPa）
1015
1010
1005
1000
摩擦力与风向相反，对风有阻碍作用，可以减小风
风向与等压线斜交（呈锐角）
方向 大小 对风的影响
风速 风向
水平气压梯度力 始终与等压线垂直，由高压指向低压 等压线越密集，水平气压梯度力越大 水平气压梯度力越大，风速越大 垂直于等压线，由高压指向低压
地转偏向力 始终与风向垂直 大小随纬度增大而增大，赤道为0 南半球偏左，北半球偏右，赤道不偏
摩擦力 始终与风向相反 下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大 使风速减小 与其他两个力共同作用，使风向与等压线斜交
4.三个重要因素对风速和风向的影响
受力作用 风向
理想状态 水平气压梯度力 风向与等压线垂直，由高压指向低压
高空状态 水平气压梯度力+地转偏向力 风向与等压线平行，与水平气压梯度力垂直（南左北右）
近地面状态 水平气压梯度力+地转偏向力 +摩擦力 风向与等压线斜交
1040
（hPa）
1020
1000
水平气压梯度力
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
风向
（北半球近地面）
（hPa）
1015
1010
1005
500
（hPa）
490
480
南半球
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
5.不同受力情况的风向判断
活动
P40 根据等压线确定风向与风速
1. 比较甲、乙两地的气压梯度大小，并说明理由。
2. 在图上画出甲、乙两地的风向。
3. 比较甲、乙两地风速的大小，并说明理由。
甲>乙
甲处等压线密集，单位距离间的气压差值大，气压梯度力大
甲>乙，甲处等压线密集，水平气压梯度力大
水平气压梯度力
风向
西北风
水平气压梯度力
风向
东南风
6.风速和风向的判断
风速：
哪里等压线密集（水平气压梯度力大），哪里风速大
风向：
①垂直于等压线，由高压指向低压画出水平气压梯度力
②根据地转偏向规律画出实际风向
方
法
技
巧
下图是北半球近地面风的形成受力示意图，读图，完成下面小题。
1．下列说法正确的是（ ）
①a是使空气水平运动的水平气压梯度力
②b是使风向偏转的地面摩擦力
③c是使风向发生变化的水平气压梯度力
④c是使风向向右偏转的地转偏向力A．②③ B．①③ C．①④ D．③④
2．近地面的风向（ ）
A．与等压线平行 B．与等压线垂直
C．与等压线之间成一夹角 D．无规律可寻
3．只影响风向而不影响风速的力是（ ）
A．只有地转偏向力 B．水平气压梯度力和摩擦力
C．地转偏向力和摩擦力 D．水平气压梯度力和地转偏向力
C
C
A
读我国部分区域等压线分布形势图，完成下面小题。
4．图中四个城市，风力最大的是（ ）
A．拉萨 B．西宁 C．北京 D．成都
5．此时，四个城市的风向表述正确的是（ ）
A．北京偏南风 B．西宁偏北风 C．拉萨偏东风 D．成都偏西风
A
B