人教版2019高中地理必修一2.2大气受热过程和大气运动 课件 (共53张PPT)

(共53张PPT)
暖气片安装在哪
吹空调应如何调整叶片？
暖气片安装在什么位置？
热力环流与大气运动
大气时刻不停地运动着，运动的形式和规模复杂多样。既有水平运动，也有垂直运动。既有规模很大的全球性运动，也有尺度很小的局地性运动。大气的运动使不同地区、不同高度间的热量和水分得以传输和交换，使不同性质的空气得以相互接近、相互作用，直接影响着天气、气候的形成和演变。
大气运动的产生和变化直接决定于大气压力的空间分布和变化。因而，研究大气运动常常从大气压力的时空分布和变化入手。
一、气压
是单位面积所受到的大气压力（在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力）。
气压的变化，实质上是该地上空空气柱重量增加或减少的反映
单位面积
1000hpa
100hpa
x
地面
气压的含义
-01
②温度：
温度升高，空气受热膨胀上升，近地面空气密度减小，气压减小，高空空气密度增大，气压增大；
温度降低，空气冷却收缩下沉，近地面空气密度增大，气压增大，高空空气密度减小，气压减小。
①海拔
海拔高，空气稀薄，气压低。
单位面积
1000hpa
100hpa
x
地面
影响气压的因素
-02
等压线：同一水平面上各气压相等点的连线。等压线的绘制受限于某一个高度面上。例如经常研究的“海平面等压线”、又如上图中的3千米等压线。
等压面：空间气压相等的点组成的面。受多种因素影响，不是一个水平面，是一个高低起伏的曲面。
简单的说，某气压等压线实际上是该气压等压面在某高度面上的交线。
等压面与等压线
-02
同一水平面：
气压值高，等压面向上(气压的低值区,高海拔地区)凸
气压值低，等压面向下(气压的高值区,低海拔地区)凸
等压面的凸向：高海拔地区为气压的低值区，低海拔地区为气压的高值区。
凸高(气压的高值区,低海拔地区)则(该地气压较同一水平面周围地区)低
凸低(气压的低值区,高海拔地区)则(该地气压较同一水平面周围地区)高
凸低则高
凸高则低
低
高
高
等高面
二、热力环流
含义：由于地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动最简单的形式。
热力环流概念
-01
A
B
C
600（hpa）
700
800
900
1000
受热
冷却
冷却
地面
高空
低压
低压
低压
高压
高压
高压
大气垂直运动(对流)
大气水平运动(风)
同一水平面产生气压差
大气的热力环流
垂直运动和水平运动
冷热不均
太阳辐射
（能量来源）
形成示意图
热力环流形成原理
-02
A
B
C
600（hpa）
700
800
900
1000
受热
冷却
冷却
地面
高空
低压
低压
低压
高压
高压
高压
热力环流形成过程
1
2
3
1、2、3、4四地的气温、空气密度、气压由高到低的顺序为？
思考
4
气温：T3＞T4
空气密度:ρ4＞ρ3＞ρ2＞ρ1
气压:P4＞P3＞P2＞P1
注：高压和低压只能在同一水平面进行比较，近地面的气压值大于高空中的气压值
等压面向上凸为高压区，向下凸为低压区
同一地区垂直方向上，近地面和高空的气压类型相反
近地面：气温越低，气压越高；气温越高，气压越低
近地面，等压面上凸多晴朗天气；等压面下凸多阴雨天气（盛行上升气流易成云致雨）
气压数值为600hpa左右的为高空气压，为1000hpa左右的为近地面的气压。
热力环流等压面的判读
-03
例1.读“高空等压面示意图”，完成下列问题。
（1）图中①至⑤点，气压最高的是______，气压最低的是______。
（2）A、B两地中受热的是______地，空气______（上升/下沉）运动。
（3）正常情况下，A、B两地容易形成降水的是 地。
（4）用箭头在图中画出热力环流。
等高面
等压面
①
②
⑤
③
④
高度(米)
1000
2000
3000
地面
A
B
④
⑤
B
B
上升
海陆风
白天：陆地升温快，气温高于海洋，风从海洋吹向陆地。
夜晚：陆地降温快，气温低于海洋，风从陆地吹向海洋。
白天吹海风，晚上吹陆风
转向：温度高低的转变
常见的热力环流
-03
城市与郊区的热力环流（城市风）
城市“热岛效应”、“雨岛效应”
成因：城市人口密集，生产生活排放的废热多
空气运动
垂直方向：市区上升；郊区下降
水平方向：近地面由郊区流向城市（有净化、增湿、降温作用）；高空由城市流向郊区
上升气流
郊区
郊区
气温低
气温低
市区
气温高
绿化带
绿化带
常见的热力环流
-03
应用
绿化带布置在气流下沉处及下沉距离以内；卫星城或污染较重的工厂布置在下沉距离之外
山谷风
白天：山坡山顶升温快，温度较高，空气受热膨胀上升，山谷升温慢，温度较低，空气冷却收缩下沉。近地面风由山谷沿山坡流向山顶，高空风由山顶吹向谷地。
白天吹谷风，山顶多昼雨
夜晚吹山风，山谷多夜雨
夜晚：山坡山顶降温快，空气冷却收缩下沉，近地面风由山顶沿山坡滑落谷底。山谷降温慢，气温较高，空气受热膨胀上升。高空风由谷地吹向山坡和山顶。
常见的热力环流
-03
应用
山谷除了多夜雨，还容易出现逆温天气，所以现代工业布局中，有污染性的工厂往往要避开谷地地形区，或者在谷地地形区把污染性工业的烟囱修建的很高。
空气运动
1. 下列判断正确的是（ ）
①图中出现的时间是夜晚 ②图中出现的时间是白天
③此时吹山风 ④此时吹谷风
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
读“山谷风剖面示意图”，回答5～7题。
2. 对于图中的气温、气压说法正确的是（ ）
A．图中的等压线的数值自下往上递增
B．图中的等温线的数值自上往下递减
C．甲地的气压较同一高度的乙地低
D．甲地的气压较同一高度的乙地高
读“山谷风剖面示意图”，回答5～7题。
读“山谷风剖面示意图”，回答5～7题。
3. 据实际调查，图11中甲地的夜雨较多，其主要原因是该地区（ ）
A．夜晚的气温高于白天的气温，气流作上升运动
B．夜晚的气温比周围地区的气温低，气流作下沉运动
C．夜晚的气温比周围地区的气温高，气流作上升运动
D．夜晚的气温比周围地区高，蒸发旺盛，空气中的水汽丰富
湖陆风
例.湖陆风包括湖风（出湖风）和陆风（进湖风），是在较大湖泊和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性风。图1示意位于洞庭湖东北部岳阳市某日6-14时的气温与湿度变化。读图回答。
1.湖陆风转变的根本原因是（ ）
A.湖陆的湿度差异 B.湖陆的热力差异
C.湖陆的海拔差异 D.湖陆的面积差异
2.该日，湖陆风有明显转变及对应的时刻是（ ）
A.陆风转湖风 8:30---9:30
B.陆风转湖风10:00---11:00
C.湖风转陆风12:00---13:00
D.湖风转陆风13:00---14:00
常见的热力环流
-03
例.湖陆风包括湖风（出湖风）和陆风（进湖风），是在较大湖泊和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性风。
3.与冬季相比，夏季（ ）
A.陆风转湖风提前 B.湖陆风转变均提前
C.湖风转陆风提前 D.湖陆风转变均推迟
【解析】 湖陆风的转变，实际上是由于湖与陆的温度变化而导致的。 夏季与冬季相比昼较长，日出时间较早，陆地开始升温的时间早，夏季由陆风转变为湖风（陆地气温高于海洋，吹湖风）时间较早；由于温度高，降温到比湖泊温度低所需时间长，由湖风转变为陆风时间较晚（陆地气温低于海洋，吹海风）。（或者从另外一个方面理解，冬季，湖水水域面积小，夏季面积大，所以湖体夏季白天升温会慢于冬季白天，相比较而言夏季陆地升温相对较快，所以陆风转湖风会有所提前。）
常见的热力环流
-03
15.阅读图文资料，完成下列要求。
材料一　新疆的博斯腾湖是中国最大的内陆淡水湖，河水补给占入湖水总量的94.8%，蒸发占出湖水总量的60.45%，但蒸发总量有上升的趋势。湖区水位季节变化很大，但近年有减小的趋势。湖区内湖陆风现象较显著(湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象)。
材料二　博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。
(1)根据材料，找出博斯腾湖湖陆风最弱的季节，并分析原因。
冬季。
冬季博斯腾湖水量最小，湖陆热力性质差异最小；
冬季湖面结冰，湖陆温差小；
冬季太阳高度角小，昼长短，湖区获得的热量少，湖陆温差小；
靠近冬季风源地，冬季风强劲，湖陆风不显著。
15.阅读图文资料，完成下列要求。
材料一　新疆的博斯腾湖是中国最大的内陆淡水湖，河水补给占入湖水总量的94.8%，蒸发占出湖水总量的60.45%，但蒸发总量有上升的趋势。湖区水位季节变化很大，但近年有减小的趋势。湖区内湖陆风现象较显著(湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象)。
材料二　博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。
(2)概述夏半年陆风转湖风的时间比冬半年提前的原因。
夏季，日出较冬季早，陆地升温时间早；太阳高度较冬季大，获得的太阳辐射量多，陆地升温快；湖泊水量较冬季大，湖面升温慢，所以陆风转湖风时间提前。
湖泊与湖岸之间存在着局部环流。右图为我国南方某大湖（东西宽约90 km）东湖岸7月份某时刻实测风速(m/s)垂直剖面图。据此完成下列各题。
1.图示时刻最可能为地方时（ ）
A．2时　　 B．8时
C．14时 D．20时
2.若将该图西湖岸的实测风速补绘完整，则下图正确的是（ ）
1.含义：
“冷岛效应”特指地球上干旱地区的绿洲、湖泊区域，夏季气温比附近沙漠、戈壁低，湿度比周边大的特殊气象效应。
观测结果表明，绿洲、湖泊等区域上空不同高度层的气温比附近的戈壁显著要低，最高气温甚至可低30℃左右，蒸发量也约小一半，这说明绿洲在夏季相对于周围环境（戈壁或沙漠）是一个冷源和湿源，即相对独立的“冷岛”。
“冷岛效应”
常见的热力环流
-03
2.成因：
相对于绿洲，戈壁沙漠的比热容较小，反射率也不同，在阳光照射下地面增温比绿洲快得多。戈壁沙漠上空被加热的暖空气，通过局地环流作用输送到绿洲上空，形成一个上热下冷的逆温层，使下层冷空气以保持稳定，于是形成了一个比较凉爽、湿润的小气候。
常见的热力环流
-03
利于植物的生长：绿洲上空的这种效应，使湍流发展较弱，抑制了植物的蒸腾和地面的蒸发，非常有利于植物的生长。这对于我国西北干旱地区的绿洲节约水源、种草种树和发展农业，是很有利的。
减弱城市热岛效应的影响：城市内部湿地、公共绿化带、各种成片的植被等等都可以形成局地的冷岛效应。研究数据显示，一个区域绿化覆盖率达到30%时，热岛强度开始明显减弱，达到50%时，热岛现象缓解极其明显。
除霾的应用原理之一：除霾车能喷洒水雾，除霾车雾化的带电水分子随着水雾的蒸发，作业区气温逐渐降低，空气密度增大，会形成一个上热下冷的逆温层，即局部冷岛。如此一来，外围悬浮颗粒不易侵入，有效延长了除霾效果。
3.作用及应用
大气的水平运动——风
直接原因
能量来源
根本原因
太阳辐射
→
空气的水平运动（风）
冷热不均
（温差）
空气垂直运动
同一水平面产生气压差
→
→
水平气压梯度力
→
在垂直方向上气压相等的面，反映出垂直方向上的气压差异。
同一水平面上气压相等的各点连线，反映出水平方向上的气压差异。
等压线
等压面
等压面与等压线
一
等高面
高气压（高压）：等压线闭合，气压由中心向四周逐渐降低；空间等压面向上凸起，形如山丘。
气压水平分布的类型，一般从同一水平面上等压线的分布特征来确定。
高压脊：由高压延伸出来的狭长区域，等压线弯曲最大处的连线叫脊线，形如山脊。
控制下的区域多晴朗天气
气压场
1
2
低气压（低压）：等压线闭合，气压由中心向四周逐渐增高，空间等压面向下凹陷，形如盆地。
气压水平分布的类型，一般从同一水平面上等压线的分布特征来确定。
低压槽：由低压延伸出来的狭长区域，等压线弯曲最大处的连线叫槽线，形如山谷。
控制下的区域多阴雨天气
气压场
3
4
鞍：两个高压和两个低压的中间区域
5
三个作用力
二
水平气压梯度力
1
A
B
（百帕）
1010
1020
1030
水平气压梯度力
气压梯度
单位距离间的气压差
作用方向：垂直于等压线，由高压指向低压。
对风的影响：风力、风向
由于地球自转，促使在地球上做水平运动的物体运动方向产生偏转的力，称为地转偏向力。
图例
原运动方向
偏转后的方向
N
地转偏向力
2
作用方向：垂直于物体运动的方向。
偏转：北半球右偏，南半球左偏（男左），赤道上水平运动不偏转。
对风的影响：风向
水平气压梯度力
风
地转偏向力
1010
1008
1006
1004
1002
1000
（百帕）
摩擦力
摩擦力
3
方向：与物体运动方向相反。
大小：取决于地表的粗糙程度，高空大气运动时摩擦力很小，可以忽略。
对风的影响：风力
660
650
640
630
620
610
（百帕）
水平气压梯度力
风
地转偏向力
北半球
影响因素：水平气压梯度力、地转偏向力。
风向在水平气压梯度力方向右（左）偏90o，风与等压线平行。
高空风的形成
4
1010
1008
1006
1004
1002
1000
（百帕）
水平气压梯度力
风
地转偏向力
北半球
影响因素：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。
风向在水平气压梯度力方向右（左）偏约45o，风与等压线斜交。
摩擦力
近地面风的形成
5
1、如果所示等压线位于近地面，F1、F2、F3为A处空气所受的外力的方向，则F1、F2、F3依次为（ ）
A．气压梯度力、摩擦力、地转偏向力
B．摩擦力、气压梯度力、地转偏向力
C．地转偏向力、摩擦力、气压梯度力
D．气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
2、如果所示等压线位于高空，图中表示风向的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
例.下图为北半球等压线图(单位：hPa)。读图并结合所学知识回答下列问题。
√
√
A
B
C
D
N
1.画出水平气压梯度力，垂直于等压线，由高压指向低压。
1050
1045
1050
1040
N
左右手法则：判断近地面风向
4.判读方向，风来的方向为风向。
2.确定偏转方向:北半球向右偏，南半球向左偏；
S
（等压线平直，则直接画出；等压线弯曲，则先画出最近等压线的切线，再做出切线的垂线，根据高低压画出水平气压梯度力的方向）
3.确定偏转角度：近地面，风与等压线斜交，偏转约30°-45°；高空，风与等压线平行，偏转90°。
根据等压线画风向
三
1000hpa
1005
1010
1015
1.同一幅等压线图，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大。
2.图幅、等压距相同，比例尺越大，单位距离的等压线越密集，风力越大。
1000hpa
1010
1000hpa
1010
1:1000
1:2000
风速的判读
四
3.图幅、比例尺相同，等压距越大，气压梯度力越大，风力越大。
1000hpa
1010
1000hpa
1020
4.水平气压梯度力相同，摩擦力越小，风力越大。
如：海面上的风力大于陆地；裸地风力大于林地。
例.等压线是某一水平面上气压相同各点的连线.下列四幅等压线图中，P点所在位置风力最大的是（　　）
√
1.风向标：是测定风来向的设备（实物），箭头所指方向即为风向。
风向与风力
五
风向标基本上是一个不对称形状的物体，重心点固定于垂直轴上。当风吹过，对空气流动产生较大阻力的一端便会顺风转动，显示风向。
风羽
风旗
风向杆
2.风向的表示方法
在天气图上，有两种表示风向的标志，一种是短箭头，另一种即为风矢。
表示风速
指示风向
垂直在风向杆末端右侧(北半球)的短划线和小三角，每一道长风尾指示2级风力，每一道短风尾指示1级风力。
偏东（南西北）风：从正东（南西北）左右45度角以内吹来的风。
是根据某一地区多年平均统计的各个风向和风速的百分数值，并按一定比例绘制，一般多用八个或十六个罗盘方位表示。由于该图的形状形似玫瑰花朵，故名“风玫瑰”。玫瑰图上所表示风的方向（即风的来向），是指从外面吹向地区中心的方向。风向玫瑰图表示风向和风向的频率。风向频率是在一定时间内各种风向出现的次数占所有观察次数的百分比。
3.风玫瑰图（风向频率玫瑰图）
4.影响风力大小的因素
甲地与乙地相比，甲地等压线较为密集，水平气压梯度力较大，风力较大。
冷热不均
（温差）
同一水平面产生气压差
→
→
水平气压梯度力
摩擦力
地表的粗糙程度→摩擦力的大小→风力大小。
一般而言，摩擦力林地＞草地＞裸地；陆地表面大于海洋表面。
地形
谷地：风力大or风力小←谷地走向、地形阻挡、“狭管效应”。
影响因素 答题思路
水平气压梯度力 气压差←温差 温差大（小），气压差大（小），水平气压梯度力大（小），风力大（小）
摩擦力 地表粗糙度 地表粗糙（光滑），摩擦力大（小），风力小（大）
地形 河谷走向 谷地走向与风向一致，风力大；喇叭口，朝**方向开口
地形阻挡 地形阻挡作用强（弱），风力小（大）
狭管效应 谷口、海峡地区，“狭管效应”显著，风力大
大气环流 气压带风带 受**气压带控制，风力小；受**风带控制，风力大
季风 距离（冬）季风源地近（远），受（冬）季风影响大（小），风力大（小）
天气系统 台风、锋面 **受台风影响大（小）；受**（冷）锋影响，位于锋面附近，风力大
影响风力大小的因素