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大气的水平运动
大气的运动
湘教版
选择性必修1
第三章
第1节 课时1
课程标准和学习目标
课程标准
运用示意图,说明气压带、风带的分布,并分析气压带、风带对气候形成的作用,以及气候对自然地理景观形成的影响。
1.说明水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力对风的影响。(综合思维)
2.结合示意图,描述高空风和近地面风的形成过程。(综合思维)
3.学会阅读等压线图,在等压线图中分析风力、风向等。(地理实践力)
学习目标
气压梯度
1
A
B
C
受热
冷却
冷却
低
低
高
高
地面
高空
1000hpa
800hpa
600hpa
气压梯度
因水平面上存在的气压梯度而产生了水平气压梯度力,是形成风的直接原因。
地表受热不均,导致同一水平面上产生气压差异。
水平方向上单位距离间的气压差,称之为气压梯度。
风
风
风
风
作用力
2
水平气压梯度力
方向:始终与等压线垂直,由高压指向低压
大小:等压线越密集,水平气压梯度力越大
对风速的影响:水平气压梯度力越大,风速越大
对风向的影响:垂直于等压线,由高压指向低压
2
地转偏向力
方向:始终与风向垂直
大小:大小随纬度增加而增加,赤道为零
对风速的影响:不影响风速大小
对风向的影响:北半球向右偏,南半球向左偏
作用力
2
摩擦力
方向:始终与风向相反
大小:大小与下垫面性质有关,下垫面越粗糙
起伏越大,摩擦力越大,反之越小
对风速的影响:使风速减小
对风向的影响:与水平气压梯度力和地转偏向
力共同作用,使风向总是与等压线之间成一夹角
作用力
2
作用力
风力
风向
水平气压梯度力
摩擦力
地转偏向力
风的受力状况与风向
3
理想状态风
……
A
高空的风
……
B
近地面风
……
C
水平气压梯度力
水平气压梯度力
地转偏向力
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
理想状态
▲水平气压梯度力作用下的风向
若不考虑地转偏向力和摩擦力
风向应该与水平气压梯度力的方向一致
即垂直于等压线,由高压指向低压
高空风
风向最终与等压线平行
▲ 在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下的风向(N高空)
北半球高空大气
水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下
南半球高空风
500 498 496 494 492 490
气压/hPa
在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下的风向(S高空)
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
风向最终与等压线平行
近地面风
水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用
图. 在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向(N近地面)
北半球近地面的大气
风向与等压线之间成一夹角
南半球近地面风
1010 1008 1006 1004 1002 1000
气压/hPa
在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向(S近地面)
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
摩擦力
水平气压梯度力
地转偏向力
风向
摩擦力
风向与等压线之间成一 夹角
思考题
答案:随着海拔的升高,风向与等压线的夹角逐渐变小。
问题:随着海拔的升高,风向与等压线的夹角如何变化?
方法技巧
风向判断方法
(1)根据等压线图确定任一地点的风向
第一步,画出水平气压梯度力。在等压线图中,按要求画出过该点的切线,并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压,但并非一定指向低压中心),表示水平气压梯度力的方向。
第二步,画出风向。确定南、北半球后,沿水平气压梯度力的方向向右(北半球)或左(南半球)偏转,画出实线箭头,即为经过该点的风向。如图所示(以北半球气压场为例)。
第三步,说出风向。风从哪里来就是什么风向,如画出的风向箭头为由东北指向西南,即为东北风。
根据“左右手”法则判断风向
思考题:在右图中用左右手法则判断甲、乙两地的风向。
根据风向标和风向玫瑰图判断风向
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,一横表示风力二级,最多三横,就是六级,风力再大就用风旗表示。
“风向玫瑰图”是一个给定地点一段时间内的风向分布图。它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。
方法技巧
风力大小的判定
(1)同一等压线图上,等压线密集,水平气压梯度力大,风力大;等压线稀疏,风力小,如图中甲处风力大于乙处。
(2)不同图中,“相同比例尺”,相邻两条等压线数值差越大,风力越大,如图中B处风力大于A处。
(3)不同图中,比例尺越大,风力越大,如图中C处风力大于D处。
判断题
(1)气压梯度是形成风的直接原因。( )
(2)水平气压梯度力是形成风的根本原因。( )
(3)受水平气压梯度力的影响,大气由高气压区流向低气压区。( )
(4)一般来说,水平气压梯度力越大,风速越大。( )
(5)近地面的风向与等压线之间成一夹角。( )
×
×
√
√
√
素养培优
我家住在黄土高坡
大风从坡上刮过
不管是西北风还是东南风
都是我的歌 我的歌……
——《黄土高坡》
问题: 1.[区域认知]高空风和近地面风的风向有何差异?为什么?
答案:
高空风向与等压线平行,受水平气压梯度力和地转偏向力的影响;近地面风向与等压线斜交,受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响。
问题:2.[综合思维]“不管是西北风还是东南风……”形成风的根本原因是什么?为什么?
答案:
地面受热不均→空气的上升和下沉的垂直运动→同一水平面产生气压差异→气压梯度→水平气压梯度力→风。所以形成风的根本原因是地面受热不均。
课堂小结