第三章 大气的运动 （学案）——高中地理人教版（2019）选择性必修1

第三章 大气的运动
第一节 常见天气系统
一、锋与天气
1．重要概念
(1)气团：
水平方向上温度、湿度等物理性质比较均匀，垂直方向上物理性质也很相似的大范围空气。按性质分为冷气团和暖气团。
根据冷、暖气团的性质可判定，上图中A所示为冷气团，B所示为暖气团。
(2)锋面：
当冷、暖两种性质不同的气团接触时，它们之间就会出现一个交界面。一般为一个狭窄而倾斜的过渡地带。
(3)锋线：
锋面与地面相交而成的线。如图中字母C所示。
2．分类
(1)冷锋——冷气团主动向暖气团移动的锋
(2)暖锋——暖气团主动向冷气团移动的锋
(3)准静止锋
3. 锋面系统的特点及其对天气的影响
比较项目 冷锋 暖锋 准静止锋
气团势力 冷气团强，暖气团弱 暖气团强，冷气团弱 势力相当
移动方向 与冷气团的移动方向一致 与暖气团的移动方向一致 来回摆动
锋面剖面示意图
锋面符号
气团位置 冷气团在锋下，暖气团在锋上(冷气团密度大，暖气团密度小)
锋面坡度 较大 较小 很小
雨区位置
(过境前后) 气压、气温变化
我国典型的 锋面天气 北方夏季的暴雨；北方冬春季节的大风或沙尘暴天气；冬季的寒潮；一场秋雨一场寒 一场春雨一场暖 夏初长江中下游地区的梅雨天气；冬半年贵阳多阴雨冷湿天气
4. 图解两类准静止锋
5. 冷锋和暖锋的判断方法
(1)看冷暖气团箭头指向
冷锋：箭头大致相对 暖锋：箭头大至同向
若冷气团的运动只有朝暖气团一个方向，说明冷气团势力强，应为冷锋；若冷气团遇到暖气团时有回转运动，则说明暖气团势力强，为暖锋
(2)看锋面坡度
冷锋：坡陡 暖锋：坡缓
冷气团运动速度快，冷气团势力强大时，形成的冷锋锋面坡度较大；暖气团运动速度慢，暖气团势力强大时，形成的暖锋锋面坡度较小
(3)看雨区范围及位置
冷锋：雨区窄，大部分在锋后 暖锋：雨区宽，在锋前
不论冷锋还是暖锋，降水都主要在冷气团控制范围内
（4）看符号
利用符号还可以确定锋面运动方向：符号所指方向为锋面前进的方向
（5）看过境前及过境后的天气变化(看过境前后的气温、气压变化)
过境前 气温高，气压低
过境后 气温降低，气压升高
过境前 气温低，气压高
过境后 气温升高，气压降低
（6）根据对我国天气的影响差异判断
冷锋对我国天气的影响较大，我国北方夏季的暴雨、冬季的寒潮、冬春季节的沙尘暴，都主要是冷锋过境造成的；而暖锋对我国的影响比较小。
二、低气压(气旋)与高气压(反气旋)
1．内涵：
低气压或气旋，高气压或反气旋，分别是对同一个天气系统的不同描述。
2．低气压(气旋)与天气
低压概念 气流运动状况 天气状况 举例
在等压线分布图上，凡等压线闭合，中心气压低于四周气压的区域，叫作低气压，简称低压 水平气流(气旋) 垂直 气流 形成原因 特征 影响我国的热带气旋
由四周向中心流动。北半球按逆时针方向流动，南半球按顺时针方向流动 以上升 为主 空气在上升过程中，温度降低，其中所含水汽凝结成云和雨 常出现阴雨天气 生成地 生消规律 划分
西北 太平 洋 受洋面水热补给，一般会不断加强，登陆后会 不断减弱 根据中心附近最大风力，分为不同级别
3．高气压(反气旋)与天气
高压概念 气流运动状况 天气状况 举例
在等压线分布图上，凡等压线闭合，中心气压高于四周气压的区域，叫作高气压，简称高压 水平气流(反气旋) 垂直气流 形成原因 特征 夏季 冬季
由中心向外流出。北半球按顺时针方向旋转流出，南半球按逆时针方向旋转流出 以下沉为主 空气在下沉过程中，温度升高，水汽不易凝结 多晴朗天气 炎热干燥，如我国长江流域的伏旱天气 寒冷干燥，我国的寒潮天气
4. 气旋、反气旋的特点及对天气的影响
气旋(低气压) 反气旋(高气压)
气压分布 气压中心低，四周高 气压中心高，四周低
水平气流与风向
无论是南半球还是北半球，低压气流都从四周流向中心，高压气流都从中心流向四周；无论低压还是高压，南、北半球气流的运动方向都相反
垂 直 气 流 与 天 气 气流形成
天气状况 多云、雨天气 多晴朗、干燥天气
过境前后气压变化曲线
我国天气典型实例 夏、秋之交我国东南沿海的台风天气 夏季长江流域的伏旱天气；秋季我国北方秋高气爽天气；冬季我国北方干冷的天气
5. 气旋与反气旋中风向的判定
气旋、反气旋东、西、南、北四侧的风向判断方法，分析如下。
（1）用水平气压梯度力和地转偏向力判断：如图所示为北半球一气旋，先画出水平气压梯度力，再向右偏转30°～45°，即为风向。东侧为东南风，西侧为西北风，南侧为西南风，北侧为东北风。
（2）气流规律记忆方法(南北半球分别用左右手定则)
①北半球的气旋、反气旋用右手
②南半球的气旋、反气旋用左手
三、锋面气旋与天气
1．锋面气旋
北半球锋面气旋
(1)概念：
气旋与锋面联系在一起，形成锋面气旋系统。
(2)平面结构：
北半球锋面气旋气流呈逆时针方向旋转，中心气压最低，自中心向前方伸展一条暖锋，向后方伸展一条冷锋。
(3)天气特征：
天气变化比较明显，往往形成云、雨、雪，甚至造成雷雨、暴雨、暴雪、大风、降温等天气。
(4)分布：
常出现在中纬地区。
2．锋面气旋的判断
(1)锋面位置的判断
锋面多形成于地面气旋的低压槽中，即图中的MD、ND、M′D′、N′D′处。这是因为冷、暖气团在低压槽MD、ND、M′D′、N′D′处相遇辐合上升，形成锋面。
(2)锋面性质及移动的判断
图中F、G、F′、G′点都在锋面的高纬度一侧，而E、H、E′、H′正好相反，故F、G、F′、G′处气温比低纬度的E、H、E′、H′处气温低，确定F、G、F′、G′为冷气团，E、H、E′、H′为暖气团。MD、M′D′为冷锋，ND、N′D′为暖锋；而且，锋面应随气流方向移动，即北半球为逆时针，南半球为顺时针。
一般来说，无论北半球还是南半球，气旋中心东侧的低压槽处形成暖锋，西侧的低压槽处形成冷锋，只不过南、北半球冷锋和暖锋的锋前、锋后相反而已。
(3)天气特点的判断
由图中可知，ND、N′D′为暖锋，故在锋前G、G′处出现宽阔的暖锋云系及伴随着连续性降水天气；MD、M′D′为冷锋，故在锋后F、F′处出现比较狭窄的冷锋云系和降水天气。
第二节 气压带和风带
一、气压带和风带的形成
1．大气环流
(1)概念：
全球性有规律的大气运动。
(2)意义：
使高纬度和低纬度之间、海洋和陆地之间的热量和水汽得到交换。
2．三圈环流的形成和气压带、风带的分布
(1)三圈环流的形成(以北半球为例)
三圈环流
(2)气压带、风带的分布
①气压带(北半球)
气压带 分布 形成
A 赤道低压带 赤道地区 空气受热膨胀上升
C 副热带高压带 北纬30°附近 高空空气堆积下沉
E 副极地低压带 北纬60°附近 近地面气流上升
G 极地高压带 极地地区 终年寒冷，空气堆积下沉
除赤道低压带外，其余气压带在南北半球各有1个，关于赤道对称分布，全球共7个气压带
②风带(北半球)
风带 分布 风向
B 东北信风带 赤道～30° 东北风
D 盛行西风带 30°～60° 西南风
F 极地东风带 60°～90° 东北风
受地转偏向力影响，南半球各风带风向与北半球不同，全球共6个风带
3．气压带、风带的季节移动
(1)原因：
太阳直射点随季节变化而南北移动。
(2)规律(北半球，与二分日相比)：
夏季偏北，冬季偏南。
[温馨提示]
(1)气压带、风带移动的幅度和范围大约是10个纬度，小于太阳直射点移动的幅度和范围。
(2)根据气压带、风带位置可以判定季节，反过来也可以根据季节判断气压带、风带的移动方向和位置。
4. 气压带、风带的形成、分布和季节移动综合分析
地球高低纬之间的冷热不均和地转偏向力，形成了三圈环流，从而形成了全球性的气压带和风带，突破该知识点应注意“四抓”：
（1）抓“动力”——突破气压带形成
（2）抓“偏转”——突破风带风向
在气压带、风带分布图中，先依据高、低压的分布确定风带的原始风向，再根据所在半球确定偏转方向从而判定风带的具体风向。
（3）抓“分布”——突破位置判断
①记忆——看纬度位置：
纬线0°、30°、60°、90°分别是赤道低压带、副热带高压带、副极地低压带、极地高压带的中心纬线。
②辨别——看相间特点：
气压带是高低压相间分布；气压带和风带是相间分布。
③判断——看图形特点：
气压带和风带从不同角度观察会有不同的表现形式，常涉及局部图和变式图，大都离不开以下三种类型：
（4）抓“移动”——突破季节影响
气压带、风带的位置随太阳直射点的移动而发生季节变化，如下图所示：
5.
（1）气压带、风带分布极地俯视图
a．极地高压带　b．极地东风带　 c．副极地低压带
d．盛行西风带　e．副热带高压带　f．信风带
g．赤道低压带
（2）气压带、风带分布剖面图
二、海陆分布对气压带和风带的影响
1．原理：
海陆的热力差异影响海陆的气压分布。冬季，陆地降温比海洋快，陆地气温较低，出现冷高压；夏季，陆地增温比海洋快，陆地气温较高，出现热低压。
2．南、北半球的差异
(1)北半球：
陆地面积大且海陆相间分布，使纬向分布的气压带被分裂为一个个高、低气压中心。
(2)南半球：
海洋面积占绝对优势，气压带基本上呈带状分布。
3．具体表现
(1)由图1可知，1月份(冬季)，亚欧大陆的气压中心M亚洲高压，切断了副极地低压带。
①M的形成：1月份，(亚欧)大陆比海洋降温快，空气冷却下沉，近地面空气密度增大，形成(亚洲)高压。
②阿留申低压、冰岛低压形成：副极地低压带被陆地上的冷高压切断，保留在海洋上，并由带状分布变为低压中心。
(2)由图2可知，7月份(夏季)，亚欧大陆的气压中心N亚洲低压，切断了副热带高压带。
①N的形成：7月份，(亚欧)大陆比海洋升温快，空气受热膨胀上升，近地面空气密度减小，形成(亚洲)低压。
②夏威夷高压、亚速尔高压的形成：副热带高压带被陆地上的热低压切断，保留在海洋上，并由带状分布变为高压中心。
4．季风环流
(1)概念：
海陆上气压中心的季节变化，引起一年中盛行风向随季节有规律地变换，形成季风。
(2)形成及表现
①冬季，亚洲高压与北太平洋副极地低压和赤道低压之间，形成势力强大、干燥寒冷、范围很广的冬季风。此时，东亚盛行A西北风，南亚盛行B东北风。
②夏季，北太平洋副热带高压势力大大增强。亚洲大陆上形成印度低压，太平洋暖湿气流就沿着北太平洋副热带高压的西部边缘，以东南风吹到亚洲东南岸。即东亚的东南季风，如图2中的C。
③气压带、风带的季节移动也是季风形成的重要原因。我国西南地区及印度一带夏季的西南季风，就是南半球的东南信风北移越过赤道，在地转偏向力的影响下向右偏转而形成的。如图2中的D。
综合分析
一、海陆气压中心形成的原理——海陆热力性质的差异
1．北半球7月份的气压中心
北半球，7月份副热带高压带被大陆上的热低压所切断，特别是亚洲大陆夏季增温强烈，亚洲低压(又叫印度低压)最为突出，这就使副热带高压只保留在海洋上，形成北太平洋上的夏威夷高压和北大西洋上的亚速尔高压。
2．北半球1月份的气压中心
北半球，1月份副极地低压带被大陆上的冷高压所切断，尤其是亚洲高压(又叫西伯利亚高压)势力最强，控制范围最广。亚欧大陆的东部几乎都在它的控制之下。这就使副极地低压带也仅保留在海洋上，形成北太平洋上的阿留申低压和北大西洋上的冰岛低压。
二、高、低气压活动中心的判断方法
1．根据等压线的闭合情况判断：
等压线闭合，中心气压偏低，为低压中心，中心气压偏高，为高压中心。
2．根据季节判断：
夏季，陆地上形成低压，海洋上形成高压；冬季，陆地上形成高压，海洋上形成低压。
3．根据风向判断：
风由陆地吹向海洋时，陆地上是高压，海洋上是低压；风由海洋吹向陆地时，海洋上是高压，陆地上是低压。
三、示意图说明部分地区季风环流的成因
1．1月份部分地区季风环流简图
此时东亚、南亚季风均是因海陆热力性质差异而形成；澳大利亚西北季风则是北半球东北季风南移越过赤道左偏而形成。
2．7月份部分地区季风环流简图
此时南亚的西南季风是因南半球东南信风北移越过赤道右偏而形成；东亚地区海陆热力性质差异明显；澳大利亚西北部受东南信风影响。
四、东亚季风和南亚季风的比较分析
项目 东亚季风 南亚季风
季节 冬季 夏季 冬季 夏季
风向 西北风 东南风 东北风 西南风
源地 蒙古、西 伯利亚 太平洋 蒙古、西伯利亚(亚欧大陆内部) 印度洋
成因 海陆热力性质差异 海陆热力性质差异及气压带、风带的季节移动
性质 寒冷干燥 温暖湿润 温暖干燥 高温高湿
比较 冬季风强于夏季风 夏季风强于冬季风
分布 我国东部、朝鲜半岛、日本 印度半岛、中南半岛、我国西南部
气候类型 亚热带季风气候、温带季风气候 热带季风气候
对农业生产的影响 有利 雨热同期
不利 旱涝、寒潮等灾害 旱涝灾害
第三节 气压带和风带对气候的影响
一、气压带对气候的影响
气压带 对气候的影响 案例
低压带 盛行上升气流，水汽容易凝结，降水丰富，气候湿润 赤道地区全年受赤道低压带控制，形成终年高温多雨的热带雨林气候
高压带 盛行下沉气流，水汽不易凝结，降水稀少 南、北回归线附近有些地区受副热带高气压带控制，形成炎热干燥的热带沙漠气候
副热带地区，并不是降水都少。在南、北半球的副热带地区，因受副热带高压带的影响，盛行下沉气流，降水少。但是在副热带的有些地区，由于夏季受来自海洋的夏季风的影响，降水较多。
二、风带对气候的影响
1．高低纬间的气流运行影响
低纬→高纬：气温变低，降水较多
高纬→低纬：气温变高，降水较少
2．海陆间的气流运行影响
海洋→陆地：水汽充沛，降水较多
陆地→海洋：水汽稀少，降水较少
3．气压带、风带交替控制的影响：气候呈现显著的季节差异。
4．影响气候形成的因素：太阳辐射、大气环流、海陆位置、地形、洋流等。
5. 气压带、风带知识综合分析
（1）单一气压带、风带控制对气候的影响
在单一气压带、风带控制下形成的气候类型，其终年气温和降水较稳定，季节变化小，分析如下表所示：
气候类型 分布规律 成因 气候特征
温带海洋性气候 南北纬40°～60°大陆西岸 全年都受西风带控制 终年温和湿润
热带沙漠气候 南北纬20°～30°大陆内部、大陆西岸 全年都受副热带高压带或信风带控制 终年炎热干燥
热带雨林气候 南北纬10°之间 全年都受赤道低压带控制 终年高温多雨
（2）气压带、风带的季节移动对气候的影响
受气压带、风带季节移动影响，降水往往具有明显的季节变化特征，具体分析如下表所示：
气候类型 分布规律 成因 气候特征
地中海气候 南北纬30°～40°大陆西岸 夏季受副热带高压带控制，冬季受西风带控制 夏季炎热干燥，冬季温和多雨
热带草原气候 南北纬10°～20° 干季时受信风带控制，湿季时受赤道低压带控制 全年高温，一年可分干、湿两季
（3）图示法理解气压带、风带的性质及其对气候的影响
（4）不同性质的气压带和风带对气候的影响：
①高气压带，气流下沉，不易成云致雨；低气压带，气流上升，易于成云致雨。
②风由低纬吹向高纬，气温下降，易成云致雨；风由高纬吹向低纬，气温升高，不易成云致雨。
三、气候与自然景观
1．影响原理
气候类型不同→水热条件组合不同→形成不同自然景观
2．典例
(1)撒哈拉沙漠地区：
热带沙漠气候→终年炎热干燥→荒漠景观。
(2)我国南方地区：
亚热带季风气候→雨热同期→常绿阔叶林景观。
(3)塞伦盖蒂和马萨伊马拉：
热带草原气候→干湿季分明→草原南北枯荣季节相反→食草动物迁徙景观。
3．影响气候的主要因素
影响因素 对气候(气温或降水)的影响
太阳辐射(纬度位置) 纬度不同，获得太阳辐射的热量不同，这是影响地表气温的最基本因素
海陆位置 大陆东、西两岸风向和洋流类型不同：影响降水量的多少 内陆和沿海的大陆性和海洋性不同：主要影响降水量的多少
大气环流 大气环流促进了高低纬之间、海陆之间热量和水分的交换，调节了全球热量和水分的分布，显著影响各地的气候。控制各地的气压带、风带不同，年降水量和降水的季节变化也存在明显差异
下 垫 面 地形类型 同纬度平原比山地气温高，高大的地形区形成高寒气候
地面物质组成 对太阳辐射的反射率不同，使地表获得的热量有多有少； 热容量不同，气温变化有快有慢
植被覆盖状况
山地走向、坡向 迎风坡降水丰沛，背风坡降水稀少
洋流 暖流对沿岸地区的气候具有增温增湿的作用； 寒流对沿岸地区的气候具有降温减湿的作用
人类活动 既可通过大气影响气候，又可通过影响下垫面影响气候，还可以直接影响气候
4．世界主要的气候类型及对应的自然景观
(1)热带气候类型
气候类型 气候成因 气候特征与景观 分布规律 典型地区
热带雨林 气候 受赤道低压带控制，盛行上升气流 全年高温多雨；热带雨林景观 南北纬10°之间 亚马孙河流域、刚果河流域、印度尼西亚
热带草原 气候 赤道低压带和信风带交替控制 干、湿两季明显交替；热带草原景观 南北纬10°～20°的大陆西岸 非洲中部、巴西高原
热带季风 气候 气压带、风带的季节移动，海陆热力性质差异 全年气温 高，雨季集中；热带季雨林景观 北纬10°～25°的大陆东岸 亚洲中南半岛、印度半岛
热带沙漠 气候 受副热带高压带和信风带交替控制 全年干旱少雨；热带荒漠景观 南北回归线到南北 纬30°之间的大陆内部和西岸 撒哈拉沙漠、阿拉伯半岛、澳大利亚中西部
(2)亚热带、温带和亚寒带气候类型
气候类型 气候成因 气候特征与景观 分布规律 典型地区
亚热带季风和季风性湿润气候 海陆热力 性质差异 冬季低温少雨，夏季高温多雨； 常绿阔叶林景观 南北纬25°～35°的大陆东岸 我国秦岭—淮河以南地区
地中海气候 副热带高压带和西风带交替控制 冬季温和多雨，夏季炎热干燥； 常绿硬叶林景观 南北纬30°～40°的大陆西岸 地中海沿岸
温带季风气候 海陆热力性质差异 冬季寒冷干燥，夏季高温多雨； 落叶阔叶林景观 北纬35°～55°的大陆东岸 我国华北、东北地区，日本和朝鲜半岛中北部
温带大陆性气候 终年受大陆气团控制 冬冷夏热，干旱少雨；温带草原、荒漠景观 南北纬40°～60°的大陆内部 亚欧大陆和北美大陆的内陆地区
温带海洋性气候 终年受西风带控制 全年温和多雨；温带落叶阔叶林景观 南北纬40°～60°的大陆西岸 西欧
亚寒带针叶林气候 全年受极地气团控制 冬长严寒，夏短温暖；针叶林景观 北纬50°～70°的大陆 亚欧大陆和北美大陆的北部
(3)寒带和高山气候类型
气候类型 气候成因 气候特征与景观 分布规律 典型地区
苔原气候 纬度高，太阳辐射弱，受极地气团或冰洋气团控制 全年严寒；苔原景观 北半球极地附近的沿海 亚欧大陆和北美大陆的北冰洋沿岸
冰原气候 纬度最高，太阳辐射弱，受冰洋气团控制 全年酷寒；冰原景观 南北半球极地附近内陆 南极大陆、格陵兰岛
高原气候 和高山气 候 地势高，地形起伏大 气候垂直变化明显，气温随高度增加而降低；景观复杂多样 高大的山地、高原 青藏高原、南美安第斯山脉