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人教必修一/第二章/第二节
第二课时——大气热力环流
大气热力环流
运用热力环流示意图,说明大气热力环流的过程,并能利用其原理解释海陆风、山谷风、城市热岛环流等地理现象,提高地理实践力素养。
课程标准
学习目标
运用热力环流示意图说明热力环流原理,并解释相关地理现象。
A
地面
高空
1100hpa
1060hpa
单位面积上空气柱的质量。
500m
1000m
P1
P2
●几个常用概念
1. 气压:
同一地点,气压随海拔升高而降低,近地面气压大于高空
▋大气热力环流Atmospheric thermal circulation
用字母P表示,单位为帕斯卡,简称帕,符号是Pa。
P2
P1
A
比较P1、P2、P3三个高度的气压值大小
1100hpa
1000hpa
900hpa
问题1:
P1>P2>P3
▋大气热力环流Atmospheric thermal circulation
P2
P1
P3
2.高压、低压:
同一水平面上,空气密度越大,气压值越大,称为高压,反之为低压。
水平方向上,空气由高压 低压。
注意:高压、低压是同一水平面上的气压比较。
A
近地面
B
C
D
高空
高压
低压
低压
高压
A>D>C>B
▋大气热力环流Atmospheric thermal circulation
3.等压面:大气中气压值相等的点所构成的面。
▋大气热力环流Atmospheric thermal circulation
等压面
等压面平行于地面,气压自地面向高空降低。
当地面受热均匀时,空气没有相对上升和相对下沉的运动。
归纳此时等压面的分布特点:
▋大气热力环流Atmospheric thermal circulation
地面性质不均一、受热不均匀,等压面则会发生弯曲。
通过图片中气流的运动方向,我们可以得知:
空气受热膨胀上升,
空气受冷收缩下沉。
知识链接 ·空气垂直运动
地表受热不均,
空气会如何运动?
等压面又将如何变化呢?
B
A
实验探究
观察实验思考:
实验里气流为什么会垂直运动?
1.烟雾在竖直方向上是如何运动的?
2.根据经验分析,判断A、B哪个是热水?哪个是冰块?为什么
讨论:实验里的气流水平运动的方向是怎样的?为什么?
海拔
/Km
气压
/hpa
地面
高空
近地面
1010
500
热
冷
冷
低压
A’
B’
C’
C
A
B
高压
低压
风
风
风
风
低压
高压
高压
冷热不均
受热膨胀上升
受冷收缩下沉
空气垂直
运动
同一水平面上气压差异
大气水平运动
同一海拔
同一海拔
气压
升高
气压
降低
气压
升高
气压
降低
气压
升高
气压
降低
等压面
地 面
1020
1015
1010
1005
1000
等压面
:把空间气压值相同的各点组合而成的面。
若地面均一且受热均匀,等压面应是平行的。
探究 等压面的变化
问1.当A、B、C三地受热均匀时,等压面有何特点?
等压面与地面平行
高压
低压
低压
(百帕)
500
700
900
1100
高压
高压
低压
B A C
高空
近地面
高压
低压
低压
(百帕)
500
700
900
1100
高压
高压
低压
B冷却 A受热 C冷却
高空
近地面
高空和近地面等压面对称分布;
等压面弯曲,高压向上凸,低压向下凹;
即高凸低凹。
问2.当A、B、C三地受热不均时,等压面有何变化特点?
B
A
C
冷
冷
热
同一水平面上,高压处,等压面向高处凸出;低压处,等压面向低压处凹陷。即高凸低凹。
低压
高压
高压
低压
低压
高压
大气热力环流
地面
1010hPa
900hPa
注意:高低压是相对于同一水平面而言的,不能将高空与近地面的高低压进行比较。在同一垂直方向上,近地面气压始终大于高空气压。
上空
900hPa
1010hPa
890
1020
1000
1020
890
910
思考:
气温、气压、气流之间有什么关系?
气温高,空气上升,近地面形成低压(热低压);
气温低,空气下沉,近地面形成高压(冷高压);
垂直方向上,海拔越高,气压越低;
水平方向上,空气由高压流向低压;
同一水平面上,高压处等压面上凸,低压处等压面下凹。(高凸低凹)
等压面
等高面
(5000米)
①
②
⑤
③
④
① > ( ②=③=④) > ⑤
合 作 探 究
1、比较①②③④⑤气压值的大小。
2、画出热力环流示意图。
高压
低压
① > ( ②=③=④) > ⑤
等压面
等高面
(5000米)
① > ( ②=③=④) > ⑤
合 作 探 究
3、比较A、B两地气温高低。
4、比较A、B两地的天气状况。
A
B
热
冷
上升气流容易形成降水,
下沉气流往往晴朗
海陆风
山谷风
城市风
大气热力环流是一种常见的自然现象。
绘制示意图
学习探究:根据热力环流的相关知识,分析绘制海陆风和山谷风示意图。
陆地
海洋
小组合作:根据课本P38活动要求,标出海陆温度的高低,
讨论并判断气压状况,绘制海陆风的示意图。
提示:白天,陆地增温快,海洋增温慢;
夜晚,陆地降温快,海洋降温
海洋
陆地
海洋
陆地
生活中的热力环流——海陆风
海洋
陆地
海洋
陆地
生活中的热力环流——海陆风
高压
高压
低压
低压
陆地升温开
(相对为热源)
海洋升温慢
(相对为冷源)
热
冷
陆风
海洋降温慢
(相对为热源)
高压
低压
高压
低压
陆地降温快
(相对为冷源)
海风
热
冷
暖
冷
暖
谷风
白天,山坡升温快,大气上升,山谷升温慢,大气下沉,风由山谷吹向山坡。
夜晚,山坡降温快,大气下沉,山谷降温慢,大气上升,风由山坡吹向山谷。
冷
暖
冷
山风
生活中的热力环流——山谷风
市区
郊区
郊区
我是规划师:你将在A、B两地建设一个工厂(对大气有污染)和一处绿化带,你会如何选择呢?请说明理由。
冷
由郊区流向市区 城市风
由郊区流向市区城市风
冷
热
A
B
A:市区与郊区之间
B:城市热岛效应之外
(在下沉距离之外)。
将有污染的工厂布局在城市风下沉距离之外,避免污染物从近地面流向城区。在市中心到气流下沉处之间建绿化带。
请画出城市与郊区间的热力环流。
生活中的热力环流——城市风
城市人口密集,居民生活、工业生产和交通工具释放大量的废热,导致城市气温高于郊区,空气受热上升,易成云致雨。
为什么城市上空降水比郊区多一些?试从热力环流角度分析。
【提炼整合】“一个过程、两个方向、三个关系”掌握热力环流
1.一个过程:热力环流的形成过程
近地面冷热不均
同一水平面上存在气压差异
空气的水平运动
空气的垂直运动(上升或下沉)
热力环流
2.两个气流运动方向:
(1)垂直运动
(2)水平运动
原因:地面的冷热不均
规律:受热上升,冷却下沉
原因:同一水平面存在气压差
规律:从高压指向低压
3.三个关系:气温、气压、气流三者的关系
【提炼整合】“一个过程、两个方向、三个关系”掌握热力环流
【提炼整合】“一个过程、两个方向、三个关系”掌握热力环流
4.等压面凸凹关系:
等压面凸向高空的为( ),凹向地面的为( ),可形象记忆为“高凸低凹”。近地面与高空等压面凸起方向( )。
高压
低压
相反
27
太阳辐射
地区间冷热差异
空气的垂直运动
同一水平面的气压差异
大气的水平运动
热力环流
山谷风
海陆风
城郊风
热力环流小结
课堂检测
冷
热
A
B
C
D
1.图中环流画法错误的是:( )
B
活动探究:巴山夜雨
1.在下图山谷近地面绘制“巴山夜雨”现象发生时的等压面分布状况,并用“→”画出气象站一侧的山谷风风向。
2.结合材料,分析峨眉山地区夏季多夜雨的原因。
受夏季风影响,峨眉山区水汽充足;夜间,山谷比较封闭,散热慢,气温较高;山坡降温快,气温较低;从山坡吹向山谷的山风将山上的冷空气带入谷地,而谷地暖湿空气抬升,形成降水。
“巴山夜雨”的谚语,其实是泛指多夜雨的我国西南山地,尤其因为四川盆地多夜雨而得名。如四川盆地西部的峨眉山,平均一年中夜雨量占全年降水量的67%。夜雨的成因与独特地形的热力差异引起的山谷风环流有关。下图为峨眉山山谷景观。