第3课时 大气的运动
课标要点 核心素养
运用示意图等，说明热力环流原理，并解释相关现象。 区域认知：通过不同地点下垫面受热状况、等压面图，认识不同区域的热力环流。综合思维：利用等压面图，综合分析热力环流的成因及影响。人地协调观：通过城市热岛环流，理解人类活动对大气运动的影响。地理实践力：利用热力环流原理，解释日常生活中相关的地理现象。
预习点1 热力环流
1．形成原因：由于地面冷热不均而形成的空气环流。
2．形成过程
(1)垂直运动
(2)水平运动
3．等压面的变化
4．常见的热力环流
(1)海陆风
(2)城市风
画出城市热力环流的箭头。
答案：略
预习点2 大气的水平运动
1．形成风的直接原因：水平气压梯度力。
2．各种风的受力作用分析与风向(以北半球为例)
理想状态 高空 近地面
受力 受一力作用 受二力作用 受三力作用
受力分析
风向 风向与等压线垂直，由高压吹向低压 风向与等压线平行，背风而立，左低右高 风向与等压线有一夹角，背风而立，左前低，右后高
1．判断正误。
(1)水平方向上两地间的气压差异导致气温不同，进而形成热力环流。(×)
(2)无论高空还是近地面，气温低则气压高。(×)
(3)形成风的直接原因是水平气压梯度力。(√)
2．热力环流的形成过程为( )
①近地面空气受热或冷却 ②同一水平面上产生气压差异 ③形成大气的水平运动
④气流的上升或下降运动
A．①→②→③→④ B.①→③→②→④
C．④→②→①→③ D.①→④→②→③
解析：热力环流的根本原因是近地面冷热不均，然后引起大气的上升或下降运动，导致同一水平面上产生气压差异，再引起大气的水平运动，从而形成热力环流。
答案：D
3．当风向与等压线平行时，空气受下列哪些力的作用( )
A．水平气压梯度力
B．水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力
C．水平气压梯度力和地转偏向力
D．水平气压梯度力和摩擦力
解析：当水平气压梯度力和地转偏向力二力合力为0时，风向与等压线平行。
答案：C
研习1 热力环流
1．热力环流的形成
(1)同一水平面上，高气压比低气压值高，如下图中B地近地面气压值高于A地近地面气压值。
(2)在不同高度上，同一地点气压随着高度的增加而减小，如下图中A地近地面气压值高于高空气压值。
2．常见的热力环流
(1)海陆热力环流
(2)山谷热力环流
(3)城市热岛环流
受城市热岛环流的影响，一般将绿化带布局在气流下沉或下沉区域以内，将卫星城或污染较严重的工厂布局在下沉区域以外。
热力环流中等压面的判读技巧
“高压上凸，低压下凹”：不管是在高空还是在近地面，均是高压区的等压面往高处凸，低压区的等压面往低处凹。
读等高面与等压面关系示意图，回答1～2题。
1．图中表示气压相等的数码是( )
A．④和⑤ B.①和③
C．①和④ D.③和⑤
2．下列关于图中甲、乙两地大气状况的叙述，正确的是( )
A．甲地气压低于乙地 B．甲地气温高于乙地
C．甲地空气受热下降 D．乙地易形成阴雨天气
解析：第1题，根据等压面的判读原理，在同一等压面上的点气压相同；在垂直方向上，海拔升高，气压降低。读图可知，①②③位于同一等压面上，气压相同。故选B。第2题，高空气压分布与近地面相反，在高空P④>P⑤，所以近地面气压甲地大于乙地；在水平方向上，气流由甲地流向乙地。在高空由乙地流向甲地，或说由④流向⑤。垂直方向上是甲地下沉，多为晴朗天气，说明甲地气温较低；乙地上升，说明乙地气温高，多阴雨天气。故选D。
答案：1.B 2.D
[思路点拨] 该题组考查热力环流的形成。
1．根据气压变化的原理，在同一等压面上的点气压相同，在垂直方向上，海拔升高，气压降低。
2．高空气压分布与近地面相反。先判断高空④⑤两处气压高低，进而确定甲、乙两地气压、气温状况，并根据气流垂直运动方向确定两地的天气状况。
下图为近地面与高空的热力环流示意图，A、B为等压面。据此完成1～2题。
1．图中①②③④四地中，气压值由高到低排序正确的是( )
A．①>②>③>④ B．④>③>②>①
C．③>④>①>② D．④>③>①>②
2．图中①②③④间气流运动方向正确的是( )
A．①→② B.④→③
C．①→④ D.③→②
解析：第1题，垂直方向上，海拔上升，气压降低，因此气压④>①，③>②；水平方向上，高压等压面向上凸，低压等压面向下凹，因此气压①>②，③>④，故四地气压值排序由高到低为③>④>①>②，C正确。故选C。第2题，水平方向上，气流总是从高压区流向低压区，因此①②间气流运动方向为①→②，③④间气流运动方向为③→④，A正确，B错误。垂直方向上，气流上升，近地面形成低压，气流下沉，近地面形成高压，因此①④间气流运动方向为④→①，②③间气流运动方向为②→③，C、D错误。故选A。
答案：1.C 2.A
研习2 大气的水平运动——风
1．水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的特点
水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力
产生原因 高低压之间存在气压梯度 地球自转产生的促使地表水平运动物体偏离运动方向的力 地面与空气之间以及运动状况不同的空气层之间产生的阻力
方向 垂直于等压线，由高压区指向低压区 与风向垂直，北半球指向风的右侧、南半球指向风的左侧 与风向相反
作用 促使空气由高压区流向低压区，形成风，既影响风速又影响风向 促使风向偏离水平气压梯度力的方向，只影响风向，不影响风速 对风有阻碍作用，可减小风速，既影响风速，又影响风向
大小 由气压梯度决定(等压线疏则小，密则大) 随风速增大而增大，随纬度升高而增大 与下垫面状况有关
2.各种风的受力作用分析与风向(以北半球为例)
风 受力作用 受力作用分析 风向
理想状态 受一力作用(水平气压梯度力) 风向与等压线垂直，由高压指向低压
高空风 受两力作用(水平气压梯度力＋地转偏向力) 风向与等压线平行，背风而立，左低右高
近地面风 受三力作用(水平气压梯度力＋地转偏向力＋摩擦力) 风向与等压线有一夹角，背风而立，左前低，右后高
等压线图中风向、风速的判断
(1)风向判断的“三部曲”(以北半球为例)
第一步：定水平气压梯度力。在等压线图中，按要求画出过该点的切线，并过切点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：定地转偏向力。分清图示是哪个半球，面向水平气压梯度力的方向，若是北半球，风向向右偏；若是南半球，风向向左偏。
第三步：定最终风向。
①近地面：在三力作用下，最终风向与等压线呈一定夹角(30°～45°)。
②高空：风向与等压线平行。
按以上步骤绘出的风向(绘成实线箭头)如下(以北半球为例)：
(2)风速的判断
在同一幅等压线分布图中，等压线密集的地方，水平气压梯度力大，风速大；反之，等压线稀疏的地方，水平气压梯度力小，风速小。
读北半球某区域等压线分布图(单位：hPa)，回答1～2题。
1．图中四个箭头中正确表示风向的是( )
A．① B.②
C.③ D.④
2．图中四处风力最大的是( )
A．① B.②
C.③ D.④
解析：第1题，该图是北半球某区域等压线分布图，风由高压吹向低压，且与等压线斜交，根据图中风向情况，由高压吹向低压的只有③处的箭头。故选C。第2题，从图中可以看出，③处附近的等压线最密集，单位距离内气压差最大，水平气压梯度力最大，故风力最大。故选C。
答案：1.C 2.C
[思路点拨] 根据图示气压高低可以判断该题组考查北半球近地面风的形成及风力大小。
1．水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压；北半球近地面风向与等压线斜交，且向右偏。
2．等压线越密集，单位距离内气压差越大，水平气压梯度力越大，则风力越大。
下图为某地近地面等压线图，图中箭头表示甲地风向及受力情况。表示摩擦力的箭头是( )
A．a B.b
C.c D.d
解析：箭头a垂直于等压线，为水平气压梯度力，b和d共线，方向相反，为风向和摩擦力，c垂直于风向、摩擦力，为地转偏向力，地转偏向力的角度为锐角，则b为风向，d为摩擦力，D正确。
答案：D
下图为一地理兴趣小组设计的某自然地理过程模拟实验。据此完成第1题。
1．该实验最可能模拟的是( )
A．水的三相变化 B.大气受热过程
C．地球内部结构 D.热力环流原理
解析：热水处气温较高，气流上升形成低气压；冰块处气温较低，气流下沉形成高气压，近地面水平气压高低和“上空”同一高度气压高低出现略微差异，烟的气流运动反映了密闭箱中的气流运动状况，模拟的是热力环流原理，D正确。该实验并不是为了模拟水的三相变化，A错误。也无法模拟大气的受热过程和地球内部结构，B、C错误。故选D。
答案：D
读“近地面冷热不均引起的等压面变化状况示意图”，完成2～3题。
2．下列叙述正确的是( )
A．图中四处，气压最高的是A处
B．高空中空气由D流向B处
C．近地面A处气温高于C处
D．A处气温日较差大于C处
3．下列四图中能够正确表示上图热力环流的是( )
解析：第2题，观察图中信息可知，B处等压面向上凸，为高压，对应的近地面A处为低压，则判断A处气流受热膨胀上升。D处与B处为同一水平面，气压低于B处，因此气流下沉，C处气温较低，所以气压高，故A处气温高于C处，C正确；气压最高的是C处，A错误；水平方向上气流由高压流向低压，高空应是B处流向D处，B错误；由于A处是上升气流，会形成云雨天气，云层较厚，气温日较差较小，而C处盛行下沉气流，天气晴朗，云层较薄，气温日较差较大，因此气温日较差A处小于C处，D错误。故选C。第3题，根据上题结论，气压C处＞A处＞B处＞D处，水平方向上气流由高压流向低压，因此C流向A，B流向D，A处气流上升，C处气流下沉，热力环流如下图所示：
故选D。
答案：2.C 3.D
下图为夏季某日塔里木盆地某绿洲与附近沙漠气温日变化图。据此完成4～5题。
4．风由绿洲吹向沙漠的时间段为( )
A．00：00—03：00 B.03：00—06：00
C．12：00—15：00 D.21：00—24：00
5．与沙漠和绿洲风向转换成因不同的是( )
A．山谷风 B.湖陆风
C．海陆风 D.台风
解析：第4题，结合图可知，沙漠气温比绿洲高的时间段是6点到晚上21点，此时段绿洲气温较低，气压较高，沙漠气温较高，气压较低，风从绿洲吹向沙漠；12：00—15：00符合题意，C正确；21点至次日6点，沙漠气温较低，气压较高，绿洲气温较高，气压较低，风从沙漠向绿洲，00：00—03：00、03：00—06：00、21：00—24：00不符合题意，A、B、D错误。故选C。第5题，由上题并结合所学知识可知，由于地面冷热不均或者下垫面热力差异形成了沙漠、绿洲的局地热力环流。山谷风、湖陆风和海陆风都与此有关，A、B、C不符合题意；台风属于热带气旋，热带气旋是发生在热带或副热带洋面上的低压涡旋，是一种强大而深厚的热带天气系统，D符合题意。故选D。
答案：4.C 5.D
小明在地理课上学习了“热力环流”后，回家向父母介绍自己的学习所得。下图为小明制作的一张幻灯片演示稿。据此完成6～7题。
热力环流成因：地面冷热不均
气压高低排序：乙＞甲＞丙＞丁
6．小明制作的幻灯片演示稿中有一处错误，它是( )
A．等压面X B.等压面Y
C．热力环流成因 D.气压高低排序
7．小明父母问甲地有可能出现在哪里，小明可回答的有( )
A．城市的郊外 B.沙漠的绿洲
C．白天的陆地 D.夜晚的山坡
解析：第6题，演示稿中乙地遇冷，空气收缩下沉，形成高气压，等压面向上凸，高空等压面与近地面等压面弯曲方向应相反即下凹。同理，丙处向上凸，故等压面X错误，A符合题意。故选A。第7题，结合演示稿可知，近地面甲受热膨胀，盛行上升气流，城市的郊外与市中心相比，气温较低，气流应冷却下沉，故A错误；沙漠中的绿洲由于植被原因，相比裸露的沙漠白天温度较低，气流应是冷却下沉，故B错误；白天的陆地由于其吸热快于海洋，所以陆地处气流受热上升，符合题意，故C正确；夜晚的山坡相对山谷，散热较快，因此气温较低，气流冷却下沉，故D错误。故选C。
答案：6.A 7.C
8．北方地区铺设地暖或暖气放在低处的原因是( )
A．冷空气膨胀上升
B．空气受热膨胀上升
C．冷空气收缩下沉
D．空气受热收缩下沉
解析：铺设地暖或暖气放在低处，使近地面的空气受热膨胀上升，形成对流，使上下空气增温，加速室内空气温度上升，B正确；空气受热只会上升，A、C、D错误。故选B。
答案：B
9．(阅读图文材料，完成下列要求。
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环流。下图示意海陆间的大气热力环流。
(1)在上图中绘出白天和夜晚海陆间的大气热力环流模式。
(2)我国海南岛白天多雨，夜间多晴朗。运用海陆风形成的原理，分析这一地理现象的形成原因。
解析：第(1)题，白天，陆地增温快，盛行上升气流，近地面形成低压，海洋增温慢，盛行下沉气流，近地面形成高压，近地面气流由海洋吹向陆地，高空相反。夜晚，陆地降温快，盛行下沉气流，近地面形成高压，海洋降温慢，盛行上升气流，近地面形成低压，近地面气流由陆地吹向海洋，高空相反。据此绘制即可。第(2)题，结合上题分析可知，白天陆地(海南岛)增温快，盛行上升气流，含有水汽的气流在上升过程中温度降低，水汽易凝结致雨。而夜间陆地(海南岛)降温快，盛行下沉气流，空气下沉，水汽不易凝结，所以夜晚多晴朗天气。
答案：(1)见下图。
(2)白天海南岛盛行上升气流，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。
课时作业(八) 大气的运动
A组(基础练)
读热力环流图，回答1～2题。
1．在热力环流图中，四处气压由高到低的排序是( )
A．④>③>②>① B.③>②>①>④
C．②>①>④>③ D.④>①>②>③
2．下列说法正确的是( )
A．①处可能为阴雨天气
B．④处昼夜温差小
C．②处为气温最低
D．③处等压面向高处弯曲
解析：第1题，④处气流下沉形成高压，高空形成低压，①处气流上升形成低压，高空形成高压；近地面气压高于高空。因此四处气压由高到低的排序是④>①>②>③。第2题，①处气流受热上升，上升气流遇冷，易形成阴雨天气；②处近地面热，③处近地面冷，②③处海拔相同，在相同的递减率下，②处比③处气温高；④处在下沉气流控制下，天气晴朗，昼夜温差大；③处为低压，等压面向低处弯曲。
答案：1.D 2.A
3．(目前，部分城市在城郊建设人工生态林，此举的意义在于( )
①减少风沙对城市的侵袭 ②避免郊区工厂的污染物带入城市 ③避免城市的污染物带到郊区 ④避免城市出现“热岛效应”
A．③④ B.①②
C．①②③ D.①③④
解析：城郊建设人工生态林，可以起到净化郊区进入城市的空气的作用，避免郊区工厂的污染物带入城市，②正确，③错误；同时也能减少外界风沙对城市的侵袭，①正确；由于人工生态林在郊区，对城市出现的“热岛效应”影响较小，但不能避免“热岛效应”，④错误。
答案：B
4．若在水库旁建一度假村，下列图中能正确反映水库与度假村之间风向的是( )
A．①② B.③④
C.①④ D.②③
解析：度假村和水库比热容的差异使得白天和夜晚气流运动状况产生了差异，运用热力环流相关原理进行分析。白天，度假村升温快，气流上升，近地面形成低气压，高空形成高气压；水库升温慢，气流下沉，近地面形成高气压，高空形成低气压，近地面气流从水库流向度假村；夜晚的情况与之相反。符合的是③④。
答案：B
5．下列关于水平气压梯度力的叙述，正确的是( )
A．等压线越稀疏，表明水平气压梯度力越大
B．水平气压梯度力的方向始终与等压线垂直并指向低压
C．水平气压梯度力的方向始终与风向相同
D．水平气压梯度力的方向始终与风向垂直
解析：同一幅图中等压线越密集，水平气压梯度力越大；风的形成，除了水平气压梯度力外还有地转偏向力(近地面还有摩擦力)的影响，故风向与等压线平行或斜交，水平气压梯度力方向不会与风向相同；水平气压梯度力与等压线垂直，但近地面的风向与等压线斜交，故水平气压梯度力方向不一定与风向垂直；水平气压梯度力方向与等压线垂直，从高压指向低压。
答案：B
6．下图为等压线分布图(比例尺相同，单位：hPa)，四地风力由大到小排序正确的是( )
A．②>①>③>④ B.①>②>③>④
C．①>③>②>④ D.④>③>②>①
解析：气压差越大，水平气压梯度力就越大，风力也就越大；四幅图中气压差由大到小的是②>①>③>④。
答案：A
7．下图是形成近地面风的各种力的示意图，下列说法正确的是( )
A．图中①是使大气运动的水平气压梯度力
B．图中②是使风力增强的地面摩擦力
C．图中③只改变风速大小，不改变风的方向
D．图中表示的是北半球的风
解析：水平气压梯度力由高压指向低压，垂直于等压线，①是水平气压梯度力。②是使风力减弱的地面摩擦力。③只改变风的方向，不改变风速大小。图中风向向左偏，表示的是南半球的风。
答案：A
8．读近地面的等压线图，图中能正确表示北半球近地面风向的是( )
A．a B.b
C.c D.d
解析：在北半球等压线图中，近地面风向与等压线斜交，并且指向低压，最终的风向是气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力的合力方向。
答案：D
9．读北半球某地区热力环流示意图，回答下列问题。
(1)a、b两个等压面中数值较大的是________，理由是什么？
(2)C、D两处气压较高的是________。
(3)据图判断：此时，北半球为________季(节)。
(4)仅考虑热力因素，在图中A、B、C、D间画出海陆间的热力环流。
解析：第(1)题，等压面上气压处处相等。越接近地面大气密度越大，气压越高。故a、b两个等压面中数值较大的是b。第(2)题，越接近地面大气密度越大，气压越高。并且高空与近地面气压性质相反。故C、D两处气压较高的是C。第(3)题，同一纬度，海洋上的气压高于陆地，即海洋气温低于陆地，因此，是北半球的夏季。第(4)题，仅考虑热力因素，A、B、C、D的气压值排序由高到低应该是B>A>C>D，水平方向上气流总是从高压区流向低压区。
答案：(1)b 近地面大气密度大。 (2)C (3)夏 (4)如图箭头所示。
B组(提升练)
下图为某山区某时刻等压面示意图。读图，完成第1题。
1．下列关于图中时刻的叙述，正确的是( )
①图中等压面一般出现在夜晚 ②图中等压面一般出现在白天 ③此时风向由B到A ④此时风向由A到B
A．②④ B.①③
C.②③ D.①④
解析：读图并根据山谷中的等压面形态可知，同一高度山谷中气压高于两侧山坡；根据所学知识可知，白天同一高度的山坡比山谷空气升温快、气压低，所以图中等压面一般出现在白天，①错误，②正确；此时吹谷风，风由A吹向B，③错误，④正确。故选A。
答案：A
下图为某滨海地区气温日变化示意图。读图，完成2～3题。
2．该滨海地区吹海风的时段最可能是( )
A．2—4时 B.6—8时
C．12—14时 D.20—22时
3．海陆间热力环流对滨海地区的影响有( )
A．增强太阳辐射
B．加剧大气污染
C．水汽输送多，减少年降水量
D．调节气温，减小气温日较差
解析：第2题，根据已学过的知识可知，滨海地区吹海风时，说明海洋气压比陆地气压高，海洋气压高，说明海洋气温低于陆地气温，因此吹海风的时段最可能是12—14时；其他时段都是陆地气温低于海洋的时候，陆地形成冷高压，吹陆风，因此C正确，A、B、D错误。故选C。第3题，海陆间热力环流对滨海地区的影响有调节气温，减小气温日较差，D正确；不能增强太阳辐射，A错误；海陆间热力环流有利于大气污染物的扩散，减弱大气污染，B错误；水汽输送多，年降水量会增加，C错误。故选D。
答案：2.C 3.D
我们在切大葱或洋葱的时候，会忍不住“泪流满面”。如果我们在旁边点燃一支蜡烛，便可极大地缓解眼部的不适。如图为切大葱或洋葱示意图。据此完成4～5题。
4．该生活小窍门运用的地理原理是( )
A．水循环的原理 B.热力环流原理
C．温室效应原理 D.热胀冷缩原理
5．蜡烛点燃过程中，其附近等温面与等压面分布状况，正确的是( )
解析：第4题，从热力环流的角度看，点燃蜡烛后，蜡烛加热，气温上升，蜡烛处气流上升，切大葱或洋葱处气流下沉，可以减少切大葱或洋葱时产生的气体的上升，B正确；与水循环、温室效应、热胀冷缩的原理无关，A、C、D错误。故选B。第5题，对流层大气，海拔越高气温越低。点燃蜡烛后，蜡烛加热，气温上升，等温面上凸。蜡烛处气流上升，形成低压，等压面下凹，D正确，A、B、C错误。故选D。
答案：4.B 5.D
鄂州市一垂钓爱好者发现，在大气稳定无风的情况下，该市郊外某大型水库边仍然清风阵阵，且夜晚和白天风向不同。如图为水库。据此完成6～7题。
6．在大气相对稳定的情况下，该水库附近一天中风向发生变化的根本原因是( )
A．湖陆间的气压差异
B．地形的影响
C．高低纬间的热力差异
D．湖陆热力差异
7．夏季的午夜时分，丁地附近近地面的等压面(图中的曲线)和风向(图中的箭头)为( )
解析：第6题，由于湖陆热力差异，湖泊升温慢，降温慢，陆地升温快，降温快，导致白天和夜晚湖陆之间温差较大，最终导致湖陆间热力环流的发生，使水库附近一天中风向发生变化，D正确。湖陆间的气压差异是由于湖陆热力性质差异所导致，不是根本原因，A错误。与地形关系不是很大，B错误。水库附近区域范围不大，纬度差异不大，C错误。故选D。第7题，夏季的午夜时分，湖泊降温慢，气温较高，盛行上升气流，近湖面为低压，陆地降温快，气温较低，盛行下沉气流，近地面为高压，近地面风由陆地吹向湖泊，A、C错误。同一近地面，陆地为高压，等压面上凸，湖泊为低压，等压面下凹，B正确，D错误。故选B。
答案：6.D 7.B
8．阅读图文材料，完成下列要求。
北方地区冬季，开门时教室门口的同学常会感到腿部尤其冷，老师建议大家通过实验解释这一现象。图中线段示意教室开门时空气的流动路线。
(1)在图中的线段上加绘箭头，表示教室开门时空气的运动方向。
(2)运用热力环流原理，解释开门时教室门口的同学感到腿部尤其冷的原因。
(3)为了验证上述结论，小明同学在门框上下分别粘贴纸条进行实验观察，但效果不佳。请帮他提出改进建议。
解析：第(1)题，冬季，教室内温度高于室外，热空气上升，开门时热空气从门框上部从教室内流向教室外，冷空气从门框下部由教室外流向教室内，如图所示：
第(2)题，冬季，教室内温度高于室外，热空气上升，开门时热空气从门框上部由教室内流向教室外；教室外气温低，冷空气下沉，近地面为高压，冷空气从门框下由教室外流向教室内，因此门口的同学腿部冷感明显。第(3)题，热力环流形成的原因是冷热不均，冷热温差越大，实验效果越明显，可选择室内外温差较大的教室；也可选择对风力更敏感、更轻薄的纸条或纱巾进行实验；冬季室外风力较大，也可选择静风环境，减少走动，以减少干扰。
答案：(1)逆时针。(图见解析) (2)冬季，教室内外冷热差异明显。教室外气温较低，空气下沉，近地面气压较高，教室内气温较高，空气上升，近地面气压较低，导致近地面教室外(高压区)的冷空气流向教室内(低压区)，门口同学腿部冷感明显。(3)选择更轻薄的纸条(或纱巾)进行实验；选择内外温差大的教室或楼道宽阔的教室；选择静风环境，减少走动；等等。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共90张PPT)
第二单元 从地球圈层看地表环境
第一节 大气圈与大气运动
第3课时 大气的运动
课标要点 核心素养
运用示意图等，说明热力环流原理，并解释相关现象。 区域认知：通过不同地点下垫面受热状况、等压面图，认识不同区域的热力环流。
综合思维：利用等压面图，综合分析热力环流的成因及影响。
人地协调观：通过城市热岛环流，理解人类活动对大气运动的影响。
地理实践力：利用热力环流原理，解释日常生活中相关的地理现象。
课前精梳理 自学教材 梳理知识
预习点1 热力环流
1．形成原因：由于地面____________而形成的空气环流。
2．形成过程
(1)垂直运动
冷热不均
(2)水平运动
3．等压面的变化
4．常见的热力环流
(1)海陆风
(2)城市风
画出城市热力环流的箭头。
答案：略
预习点2 大气的水平运动
1．形成风的直接原因：__________________力。
2．各种风的受力作用分析与风向(以北半球为例)
水平气压梯度
理想状态 高空 近地面
风向 风向与等压线垂直，由高压吹向低压 风向与等压线平行，背风而立，左低右高 风向与等压线有一夹角，背风而立，左前低，右后高
1．判断正误。
(1)水平方向上两地间的气压差异导致气温不同，进而形成热力环流。( )
(2)无论高空还是近地面，气温低则气压高。( )
(3)形成风的直接原因是水平气压梯度力。( )
×
×
√
2．热力环流的形成过程为( )
①近地面空气受热或冷却 ②同一水平面上产生气压差异 ③形成大气的水平运动 ④气流的上升或下降运动
A．①→②→③→④ B.①→③→②→④
C．④→②→①→③ D.①→④→②→③
解析：热力环流的根本原因是近地面冷热不均，然后引起大气的上升或下降运动，导致同一水平面上产生气压差异，再引起大气的水平运动，从而形成热力环流。
D
3．当风向与等压线平行时，空气受下列哪些力的作用( )
A．水平气压梯度力
B．水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力
C．水平气压梯度力和地转偏向力
D．水平气压梯度力和摩擦力
解析：当水平气压梯度力和地转偏向力二力合力为0时，风向与等压线平行。
C
课堂强研习 合作学习 精研重难
热力环流
1．热力环流的形成
(1)同一水平面上，高气压比低气压值高，如下图中B地近地面气压值高于A地近地面气压值。
(2)在不同高度上，同一地点气压随着高度的增加而减小，如下图中A地近地面气压值高于高空气压值。
2．常见的热力环流
(1)海陆热力环流
(2)山谷热力环流
(3)城市热岛环流
受城市热岛环流的影响，一般将绿化带布局在气流下沉或下沉区域以内，将卫星城或污染较严重的工厂布局在下沉区域以外。
热力环流中等压面的判读技巧
“高压上凸，低压下凹”：不管是在高空还是在近地面，均是高压区的等压面往高处凸，低压区的等压面往低处凹。
读等高面与等压面关系示意图，回答1～2题。
1．图中表示气压相等的数码是( )
A．④和⑤ B.①和③
C．①和④ D.③和⑤
2．下列关于图中甲、乙两地大气状况的叙述，正确的是( )
A．甲地气压低于乙地 B．甲地气温高于乙地
C．甲地空气受热下降 D．乙地易形成阴雨天气
B
D
解析：第1题，根据等压面的判读原理，在同一等压面上的点气压相同；在垂直方向上，海拔升高，气压降低。读图可知，①②③位于同一等压面上，气压相同。故选B。第2题，高空气压分布与近地面相反，在高空P④>P⑤，所以近地面气压甲地大于乙地；在水平方向上，气流由甲地流向乙地。在高空由乙地流向甲地，或说由④流向⑤。垂直方向上是甲地下沉，多为晴朗天气，说明甲地气温较低；乙地上升，说明乙地气温高，多阴雨天气。故选D。
[思路点拨] 该题组考查热力环流的形成。
1．根据气压变化的原理，在同一等压面上的点气压相同，在垂直方向上，海拔升高，气压降低。
2．高空气压分布与近地面相反。先判断高空④⑤两处气压高低，进而确定甲、乙两地气压、气温状况，并根据气流垂直运动方向确定两地的天气状况。
下图为近地面与高空的热力环流示意图，A、B为等压面。据此完成1～2题。
1．图中①②③④四地中，气压值由高到低排序正确的是( )
A．①>②>③>④ B．④>③>②>①
C．③>④>①>② D．④>③>①>②
2．图中①②③④间气流运动方向正确的是( )
A．①→② B.④→③
C．①→④ D.③→②
C
A
解析：第1题，垂直方向上，海拔上升，气压降低，因此气压④>①，③>②；水平方向上，高压等压面向上凸，低压等压面向下凹，因此气压①>②，③>④，故四地气压值排序由高到低为③>④>①>②，C正确。故选C。第2题，水平方向上，气流总是从高压区流向低压区，因此①②间气流运动方向为①→②，③④间气流运动方向为③→④，A正确，B错误。垂直方向上，气流上升，近地面形成低压，气流下沉，近地面形成高压，因此①④间气流运动方向为④→①，②③间气流运动方向为②→③，C、D错误。故选A。
大气的水平运动——风
1．水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的特点
水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力
产生原因 高低压之间存在气压梯度 地球自转产生的促使地表水平运动物体偏离运动方向的力 地面与空气之间以及运动状况不同的空气层之间产生的阻力
水平气压梯度力 地转偏向力 摩擦力
方向 垂直于等压线，由高压区指向低压区 与风向垂直，北半球指向风的右侧、南半球指向风的左侧 与风向相反
作用 促使空气由高压区流向低压区，形成风，既影响风速又影响风向 促使风向偏离水平气压梯度力的方向，只影响风向，不影响风速 对风有阻碍作用，可减小风速，既影响风速，又影响风向
大小 由气压梯度决定(等压线疏则小，密则大) 随风速增大而增大，随纬度升高而增大 与下垫面状况有关
2.各种风的受力作用分析与风向(以北半球为例)
等压线图中风向、风速的判断
(1)风向判断的“三部曲”(以北半球为例)
第一步：定水平气压梯度力。在等压线图中，按要求画出过该点的切线，并过切点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：定地转偏向力。分清图示是哪个半球，面向水平气压梯度力的方向，若是北半球，风向向右偏；若是南半球，风向向左偏。
第三步：定最终风向。
①近地面：在三力作用下，最终风向与等压线呈一定夹角(30°～45°)。
②高空：风向与等压线平行。
按以上步骤绘出的风向(绘成实线箭头)如下(以北半球为例)：
(2)风速的判断
在同一幅等压线分布图中，等压线密集的地方，水平气压梯度力大，风速大；反之，等压线稀疏的地方，水平气压梯度力小，风速小。
读北半球某区域等压线分布图(单位：hPa)，回答1～2题。
1．图中四个箭头中正确表示风向的是( )
A．① B.②
C.③ D.④
2．图中四处风力最大的是( )
A．① B.②
C.③ D.④
C
C
解析：第1题，该图是北半球某区域等压线分布图，风由高压吹向低压，且与等压线斜交，根据图中风向情况，由高压吹向低压的只有③处的箭头。故选C。第2题，从图中可以看出，③处附近的等压线最密集，单位距离内气压差最大，水平气压梯度力最大，故风力最大。故选C。
[思路点拨] 根据图示气压高低可以判断该题组考查北半球近地面风的形成及风力大小。
1．水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压；北半球近地面风向与等压线斜交，且向右偏。
2．等压线越密集，单位距离内气压差越大，水平气压梯度力越大，则风力越大。
下图为某地近地面等压线图，图中箭头表示甲地风向及受力情况。表示摩擦力的箭头是( )
A．a B.b
C.c D.d
D
解析：箭头a垂直于等压线，为水平气压梯度力，b和d共线，方向相反，为风向和摩擦力，c垂直于风向、摩擦力，为地转偏向力，地转偏向力的角度为锐角，则b为风向，d为摩擦力，D正确。
课后小测试 学习达标 提升能力
下图为一地理兴趣小组设计的某自然地理过程模拟实验。据此完成第1题。
1．该实验最可能模拟的是( )
A．水的三相变化 B.大气受热过程
C．地球内部结构 D.热力环流原理
解析：热水处气温较高，气流上升形成低气压；冰块处气温较低，气流下沉形成高气压，近地面水平气压高低和“上空”同一高度气压高低出现略微差异，烟的气流运动反映了密闭箱中的气流运动状况，模拟的是热力环流原理，D正确。该实验并不是为了模拟水的三相变化，A错误。也无法模拟大气的受热过程和地球内部结构，B、C错误。故选D。
D
读“近地面冷热不均引起的等压面变化状况示意图”，完成2～3题。
2．下列叙述正确的是( )
A．图中四处，气压最高的是A处
B．高空中空气由D流向B处
C．近地面A处气温高于C处
D．A处气温日较差大于C处
C
3．下列四图中能够正确表示上图热力环流的是( )
D
解析：第2题，观察图中信息可知，B处等压面向上凸，为高压，对应的近地面A处为低压，则判断A处气流受热膨胀上升。D处与B处为同一水平面，气压低于B处，因此气流下沉，C处气温较低，所以气压高，故A处气温高于C处，C正确；气压最高的是C处，A错误；水平方向上气流由高压流向低压，高空应是B处流向D处，B错误；由于A处是上升气流，会形成云雨天气，云层较厚，气温日较差较小，而C处盛行下沉气流，天气晴朗，云层较薄，气温日较差较大，因此气温日较差A处小于C处，D错误。故选C。第3题，根据上题结论，气压C处＞A处＞B处＞D处，水平方向上气流由高压流向低压，因此C流向A，B流向D，
A处气流上升，C处气流下沉，热力环流如下图所示：
故选D。
下图为夏季某日塔里木盆地某绿洲与附近沙漠气温日变化图。据此完成4～5题。
4．风由绿洲吹向沙漠的时间段为( )
A．00：00—03：00 B.03：00—06：00
C．12：00—15：00 D.21：00—24：00
5．与沙漠和绿洲风向转换成因不同的是( )
A．山谷风 B.湖陆风
C．海陆风 D.台风
C
D
解析：第4题，结合图可知，沙漠气温比绿洲高的时间段是6点到晚上21点，此时段绿洲气温较低，气压较高，沙漠气温较高，气压较低，风从绿洲吹向沙漠；12：00—15：00符合题意，C正确；21点至次日6点，沙漠气温较低，气压较高，绿洲气温较高，气压较低，风从沙漠向绿洲，00：00—03：00、03：00—06：00、21：00—24：00不符合题意，A、B、D错误。故选C。第5题，由上题并结合所学知识可知，由于地面冷热不均或者下垫面热力差异形成了沙漠、绿洲的局地热力环流。山谷风、湖陆风和海陆风都与此有关，A、B、C不符合题意；台风属于热带气旋，热带气旋是发生在热带或副热带洋面上的低压涡旋，是一种强大而深厚的热带天气系统，D符合题意。故选D。
小明在地理课上学习了“热力环流”后，回家向父母介绍自己的学习所得。下图为小明制作的一张幻灯片演示稿。据此完成6～7题。
热力环流成因：地面冷热不均
气压高低排序：乙＞甲＞丙＞丁
6．小明制作的幻灯片演示稿中有一处错误，它是( )
A．等压面X B.等压面Y
C．热力环流成因 D.气压高低排序
7．小明父母问甲地有可能出现在哪里，小明可回答的有( )
A．城市的郊外 B.沙漠的绿洲
C．白天的陆地 D.夜晚的山坡
A
C
解析：第6题，演示稿中乙地遇冷，空气收缩下沉，形成高气压，等压面向上凸，高空等压面与近地面等压面弯曲方向应相反即下凹。同理，丙处向上凸，故等压面X错误，A符合题意。故选A。第7题，结合演示稿可知，近地面甲受热膨胀，盛行上升气流，城市的郊外与市中心相比，气温较低，气流应冷却下沉，故A错误；沙漠中的绿洲由于植被原因，相比裸露的沙漠白天温度较低，气流应是冷却下沉，故B错误；白天的陆地由于其吸热快于海洋，所以陆地处气流受热上升，符合题意，故C正确；夜晚的山坡相对山谷，散热较快，因此气温较低，气流冷却下沉，故D错误。故选C。
8．北方地区铺设地暖或暖气放在低处的原因是( )
A．冷空气膨胀上升
B．空气受热膨胀上升
C．冷空气收缩下沉
D．空气受热收缩下沉
解析：铺设地暖或暖气放在低处，使近地面的空气受热膨胀上升，形成对流，使上下空气增温，加速室内空气温度上升，B正确；空气受热只会上升，A、C、D错误。故选B。
B
9．阅读图文材料，完成下列要求。
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环流。下图示意海陆间的大气热力环流。
(1)在上图中绘出白天和夜晚海陆间的大气热力环流模式。
(2)我国海南岛白天多雨，夜间多晴朗。运用海陆风形成的原理，分析这一地理现象的形成原因。
解析：第(1)题，白天，陆地增温快，盛行上升气流，近地面形成低压，海洋增温慢，盛行下沉气流，近地面形成高压，近地面气流由海洋吹向陆地，高空相反。夜晚，陆地降温快，盛行下沉气流，近地面形成高压，海洋降温慢，盛行上升气流，近地面形成低压，近地面气流由陆地吹向海洋，高空相反。据此绘制即可。第(2)题，结合上题分析可知，白天陆地(海南岛)增温快，盛行上升气流，含有水汽的气流在上升过程中温度降低，水汽易凝结致雨。而夜间陆地(海南岛)降温快，盛行下沉气流，空气下沉，水汽不易凝结，所以夜晚多晴朗天气。
答案：(1)见下图。
(2)白天海南岛盛行上升气流，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。
课时作业(八) 大气的运动
A组(基础练)
读热力环流图，回答1～2题。
1．在热力环流图中，四处气压由高到低的排序是( )
A．④>③>②>① B.③>②>①>④
C．②>①>④>③ D.④>①>②>③
2．下列说法正确的是( )
A．①处可能为阴雨天气
B．④处昼夜温差小
C．②处为气温最低
D．③处等压面向高处弯曲
D
A
解析：第1题，④处气流下沉形成高压，高空形成低压，①处气流上升形成低压，高空形成高压；近地面气压高于高空。因此四处气压由高到低的排序是④>①>②>③。第2题，①处气流受热上升，上升气流遇冷，易形成阴雨天气；②处近地面热，③处近地面冷，②③处海拔相同，在相同的递减率下，②处比③处气温高；④处在下沉气流控制下，天气晴朗，昼夜温差大；③处为低压，等压面向低处弯曲。
3．目前，部分城市在城郊建设人工生态林，此举的意义在于( )
①减少风沙对城市的侵袭 ②避免郊区工厂的污染物带入城市 ③避免城市的污染物带到郊区 ④避免城市出现“热岛效应”
A．③④ B.①②
C．①②③ D.①③④
解析：城郊建设人工生态林，可以起到净化郊区进入城市的空气的作用，避免郊区工厂的污染物带入城市，②正确，③错误；同时也能减少外界风沙对城市的侵袭，①正确；由于人工生态林在郊区，对城市出现的“热岛效应”影响较小，但不能避免“热岛效应”，④错误。
B
4．若在水库旁建一度假村，下列图中能正确反映水库与度假村之间风向的是( )
A．①② B.③④
C.①④ D.②③
B
解析：度假村和水库比热容的差异使得白天和夜晚气流运动状况产生了差异，运用热力环流相关原理进行分析。白天，度假村升温快，气流上升，近地面形成低气压，高空形成高气压；水库升温慢，气流下沉，近地面形成高气压，高空形成低气压，近地面气流从水库流向度假村；夜晚的情况与之相反。符合的是③④。
5．下列关于水平气压梯度力的叙述，正确的是( )
A．等压线越稀疏，表明水平气压梯度力越大
B．水平气压梯度力的方向始终与等压线垂直并指向低压
C．水平气压梯度力的方向始终与风向相同
D．水平气压梯度力的方向始终与风向垂直
B
解析：同一幅图中等压线越密集，水平气压梯度力越大；风的形成，除了水平气压梯度力外还有地转偏向力(近地面还有摩擦力)的影响，故风向与等压线平行或斜交，水平气压梯度力方向不会与风向相同；水平气压梯度力与等压线垂直，但近地面的风向与等压线斜交，故水平气压梯度力方向不一定与风向垂直；水平气压梯度力方向与等压线垂直，从高压指向低压。
6．下图为等压线分布图(比例尺相同，单位：hPa)，四地风力由大到小排序正确的是( )
A．②>①>③>④ B.①>②>③>④
C．①>③>②>④ D.④>③>②>①
解析：气压差越大，水平气压梯度力就越大，风力也就越大；四幅图中气压差由大到小的是②>①>③>④。
A
7．下图是形成近地面风的各种力的示意图，下列说法正确的是( )
A．图中①是使大气运动的水平气压梯度力
B．图中②是使风力增强的地面摩擦力
C．图中③只改变风速大小，不改变风的方向
D．图中表示的是北半球的风
解析：水平气压梯度力由高压指向低压，垂直于等压线，①是水平气压梯度力。②是使风力减弱的地面摩擦力。③只改变风的方向，不改变风速大小。图中风向向左偏，表示的是南半球的风。
A
8．读近地面的等压线图，图中能正确表示北半球近地面风向的是( )
A．a B.b
C.c D.d
解析：在北半球等压线图中，近地面风向与等压线斜交，并且指向低压，最终的风向是气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力的合力方向。
D
9．读北半球某地区热力环流示意图，回答下列问题。
(1)a、b两个等压面中数值较大的是________，理由是什么？
答案：近地面大气密度大。
(2)C、D两处气压较高的是________。
(3)据图判断：此时，北半球为________季(节)。
(4)仅考虑热力因素，在图中A、B、C、D间画出海陆间的热力环流。
答案：如图箭头所示。
b
C
夏
解析：第(1)题，等压面上气压处处相等。越接近地面大气密度越大，气压越高。故a、b两个等压面中数值较大的是b。第(2)题，越接近地面大气密度越大，气压越高。并且高空与近地面气压性质相反。故C、D两处气压较高的是C。第(3)题，同一纬度，海洋上的气压高于陆地，即海洋气温低于陆地，因此，是北半球的夏季。第(4)题，仅考虑热力因素，A、B、C、D的气压值排序由高到低应该是B>A>C>D，水平方向上气流总是从高压区流向低压区。
B组(提升练)
下图为某山区某时刻等压面示意图。读图，完成第1题。
1．下列关于图中时刻的叙述，正确的是( )
①图中等压面一般出现在夜晚 ②图中等压面一般出现在白天 ③此时风向由B到A ④此时风向由A到B
A．②④ B.①③
C.②③ D.①④
解析：读图并根据山谷中的等压面形态可知，同一高度山谷中气压高于两侧山坡；根据所学知识可知，白天同一高度的山坡比山谷空气升温快、气压低，所以图中等压面一般出现在白天，①错误，②正确；此时吹谷风，风由A吹向B，③错误，④正确。故选A。
A
下图为某滨海地区气温日变化示意图。读图，完成2～3题。
2．该滨海地区吹海风的时段最可能是( )
A．2—4时 B.6—8时
C．12—14时 D.20—22时
3．海陆间热力环流对滨海地区的影响有( )
A．增强太阳辐射
B．加剧大气污染
C．水汽输送多，减少年降水量
D．调节气温，减小气温日较差
C
D
解析：第2题，根据已学过的知识可知，滨海地区吹海风时，说明海洋气压比陆地气压高，海洋气压高，说明海洋气温低于陆地气温，因此吹海风的时段最可能是12—14时；其他时段都是陆地气温低于海洋的时候，陆地形成冷高压，吹陆风，因此C正确，A、B、D错误。故选C。第3题，海陆间热力环流对滨海地区的影响有调节气温，减小气温日较差，D正确；不能增强太阳辐射，A错误；海陆间热力环流有利于大气污染物的扩散，减弱大气污染，B错误；水汽输送多，年降水量会增加，C错误。故选D。
我们在切大葱或洋葱的时候，会忍不住“泪流满面”。如果我们在旁边点燃一支蜡烛，便可极大地缓解眼部的不适。如图为切大葱或洋葱示意图。据此完成4～5题。
4．该生活小窍门运用的地理原理是( )
A．水循环的原理 B.热力环流原理
C．温室效应原理 D.热胀冷缩原理
5．蜡烛点燃过程中，其附近等温面与等压面分布状况，正确的是( )
B
D
解析：第4题，从热力环流的角度看，点燃蜡烛后，蜡烛加热，气温上升，蜡烛处气流上升，切大葱或洋葱处气流下沉，可以减少切大葱或洋葱时产生的气体的上升，B正确；与水循环、温室效应、热胀冷缩的原理无关，A、C、D错误。故选B。第5题，对流层大气，海拔越高气温越低。点燃蜡烛后，蜡烛加热，气温上升，等温面上凸。蜡烛处气流上升，形成低压，等压面下凹，D正确，A、B、C错误。故选D。
鄂州市一垂钓爱好者发现，在大气稳定无风的情况下，该市郊外某大型水库边仍然清风阵阵，且夜晚和白天风向不同。如图为水库。据此完成6～7题。
6．在大气相对稳定的情况下，该水库附近一天中风向发生变化的根本原因是( )
A．湖陆间的气压差异 B．地形的影响
C．高低纬间的热力差异 D．湖陆热力差异
7．夏季的午夜时分，丁地附近近地面的等压面(图中的曲线)和风向(图中的箭头)为( )
D
B
解析：第6题，由于湖陆热力差异，湖泊升温慢，降温慢，陆地升温快，降温快，导致白天和夜晚湖陆之间温差较大，最终导致湖陆间热力环流的发生，使水库附近一天中风向发生变化，D正确。湖陆间的气压差异是由于湖陆热力性质差异所导致，不是根本原因，A错误。与地形关系不是很大，B错误。水库附近区域范围不大，纬度差异不大，C错误。故选D。第7题，夏季的午夜时分，湖泊降温慢，气温较高，盛行上升气流，近湖面为低压，陆地降温快，气温较低，盛行下沉气流，近地面为高压，近地面风由陆地吹向湖泊，A、C错误。同一近地面，陆地为高压，等压面上凸，湖泊为低压，等压面下凹，B正确，D错误。故选B。
8．阅读图文材料，完成下列要求。
北方地区冬季，开门时教室门口的同学常会感到腿部尤其冷，老师建议大家通过实验解释这一现象。图中线段示意教室开门时空气的流动路线。
(1)在图中的线段上加绘箭头，表示教室开门时空气的运动方向。
(2)运用热力环流原理，解释开门时教室门口的同学感到腿部尤其冷的原因。
(3)为了验证上述结论，小明同学在门框上下分别粘贴纸条进行实验观察，但效果不佳。请帮他提出改进建议。
解析：第(1)题，冬季，教室内温度高于室外，热空气上升，开门时热空气从门框上部从教室内流向教室外，冷空气从门框下部由教室外流向教室内，如图所示：
第(2)题，冬季，教室内温度高于室外，热空气上升，开门时热空气从门框上部由教室内流向教室外；教室外气温低，冷空气下沉，近地面为高压，冷空气从门框下由教室外流向教室内，因此门口的同学腿部冷感明显。第(3)题，热力环流形成的原因是冷热不均，冷热温差越大，实验效果越明显，可选择室内外温差较大的教室；也可选择对风力更敏感、更轻薄的纸条或纱巾进行实验；冬季室外风力较大，也可选择静风环境，减少走动，以减少干扰。
答案：(1)逆时针。(图见解析) (2)冬季，教室内外冷热差异明显。教室外气温较低，空气下沉，近地面气压较高，教室内气温较高，空气上升，近地面气压较低，导致近地面教室外(高压区)的冷空气流向教室内(低压区)，门口同学腿部冷感明显。(3)选择更轻薄的纸条(或纱巾)进行实验；选择内外温差大的教室或楼道宽阔的教室；选择静风环境，减少走动；等等。
