第2课时 大气的水平运动——风
(时间:30分钟 满分:62分)
基础达标
图1为某气压场中的受力平衡风向图。读图,回答1~2题。
图1
1.该图所示气压场最可能位于( )
[A]北半球低纬近地面
[B]南半球中纬近地面
[C]北半球中纬高空
[D]南半球中纬高空
【答案】 C
【解析】 根据图示可知,风向与等压线平行,说明为高空中的风向。图中甲为水平气压梯度力,乙为地转偏向力,图示风向位于水平气压梯度力的右侧,说明地转偏向力向右偏转,应该是位于北半球,C正确。
2.对图中虚线方框部分的分析,正确的是( )
[A]甲为地转偏向力、乙为水平气压梯度力
[B]甲为水平气压梯度力、乙为摩擦力
[C]甲为惯性离心力、乙为地转偏向力
[D]甲、乙两个力大小相等、方向相反
【答案】 D
【解析】 甲为水平气压梯度力,乙为地转偏向力,水平气压梯度力和地转偏向力大小相等、方向相反,风向不再偏转,最终风向与等压线平行,D正确。
气象上通常用气球把探空仪器带到高空进行温度、大气压力、湿度、风速风向等气象要素测量。图2示意某高空气象站某年11月份释放的探空气球从近地面上升至万米高空的飘移数据(图中坐标表示水平方位)。据此回答3~4题。
图2
3.此次探空气球升空过程中的盛行风向先后为( )
[A]东北风—东风 [B]东北风—西风
[C]西南风—东风 [D]西南风—西风
【答案】 D
【解析】 据图可知,探空气球升空过程中先向东北运动,再向东运动,可以判断其风向为西南风转西风,D正确。
4.此次探空气球在升空过程中方向变化主要是由于高空( )
[A]水平气压梯度力减小
[B]地转偏向力减小
[C]摩擦力减小
[D]以上三力均减小
【答案】 C
【解析】 近地面大气水平运动受三个力影响,分别是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力,而高空摩擦力减小甚至可以忽略不计,导致探空气球在升空过程中风向不断改变,与近地面风向不同,C正确;水平气压梯度力和地转偏向力的大小并不会随海拔变化而产生变化,A、B、D错误。
图3示意南半球某海岸线附近某时刻等压线分布(此刻甲处海陆风的风向和风力如下图所示,箭头长短表示风力大小,乙、丙两处代表风向和风力的箭头只有一个正确)。据此回答5~7题。
图3
5.甲处气流此刻受到的地转偏向力指向( )
[A]东南方向 [B]东北方向
[C]西南方向 [D]西北方向
【答案】 A
【解析】 风向与地转偏向力呈垂直关系,甲处位于南半球,风向为东北风,南半球地转偏向力向左偏,与风向垂直,指向东南方向,A正确。
6.与甲处相比,此刻乙处( )
[A]气温更高
[B]水平气压梯度力更大
[C]气压更高
[D]地表摩擦力更大
【答案】 C
【解析】 图中风向由海洋吹向陆地,此时刻同一纬度海洋上的气压比陆地上的气压要高,故海洋上的气温较低;图示等压线分布均匀,水平气压梯度力一致;海洋上摩擦力比陆地上更小。故选C。
7.图示箭头能正确表示当地此刻风向和风力的是( )
[A]① [B]② [C]③ [D]④
【答案】 B
【解析】 当水平气压梯度力一致时,与陆地甲处相比,海面摩擦力较小,风力更大;摩擦力小,水平气流偏转角度更大。故图示箭头能正确表示当地此刻风向和风力的是②,B正确;与②相比,④风力较小,排除④;①、③水平气流偏转角度较小,排除①、③。
能力提升
图4为2019年10月14日我国部分区域等压线分布示意图,A、B、C、D为我国某地四个城市(单位:百帕)。读图,回答8~9题。
图4
8.读图,A、B、C、D四个城市中风速最大的是( )
[A]A城市 [B]B城市
[C]C城市 [D]D城市
【答案】 B
【解析】 B处等压线最密集,水平气压梯度力最大,风速最大,B正确。
9.2019年10月14日,武汉市盛行的风向是( )
[A]西北风 [B]西南风
[C]东南风 [D]东北风
【答案】 D
【解析】 武汉北侧气压高,水平气压梯度力由偏北指向偏南,北半球风向向右偏转适当角度,为东北风,D正确。
2024年6月某日,华北平原甲乡村的小明观察到操场上的五星红旗明显向东北方向飘扬。图5示意该日甲乡村附近等压线分布。据此回答10~12题。
图5
10.图中( )
[A]等压线数值a小于b
[B]甲乡村气压值大于b
[C]低压中心在甲乡村正南方
[D]等压距为b—a
【答案】 B
【解析】 风由高压区流向低压区,操场上的五星红旗明显向东北方向飘扬,说明南北方向上气压表现为南高北低,等压线数值a大于b,等压距为a-b,甲乡村气压值介于a和b之间,大于b;低压中心在甲乡村的北方。故选B。
11.下列选项中,甲乡村水平气压梯度力指向正确的是( )
[A] [B] [C] [D]
【答案】 D
【解析】 等压线数值a大于b,水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,甲乡村水平气压梯度力指向正确的是D。
12.若当日夜晚甲乡村处风力增大,可推断a、b两条等压线最可能( )
①差值减小 ②差值增大 ③距离减小 ④距离增大
[A]①③ [B]①④
[C]②③ [D]②④
【答案】 C
【解析】 水平气压梯度力越大,风力越大,因此若当日夜晚甲乡村处风力增大,可推断a、b两条等压线的差值增大或距离减小,②③正确,①④错误。故选C。
13.(14分)图6示意世界某区域海平面气压场分布。据此回答下列问题。
图6
(1)指出图示四地中风力最大的地点,并说出判断理由。(4分)
(2)在图中画出②地的风向及受力状况,并标出名称。(4分)
(3)说出高空风向稳定后与等压线的关系,并说明其成因。(6分)
【答案】 (1)①地风力最大。理由:该地等压线最密集,水平气压梯度力最大,风力最大。
(4分)
(2)绘图如下。(4分)
(3)高空风向稳定后,与等压线平行。成因:高空中的摩擦力较小,高空风只受水平气压梯度力和地转偏向力作用,水平气压梯度力始终垂直于等压线,地转偏向力与风向垂直,当二力平衡时,风向与等压线平行。(6分)
【解析】 第(1)题,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大;等压线越稀疏,则水平气压梯度力越小,风力越小。在图中四地中,①地等压线最密集,风力最大。第(2)题,水平气压梯度力由高压指向低压,实际风向受北半球地转偏向力影响,向右偏转30°~45°,而摩擦力会使风力减弱,与实际风向相反;②地北侧气压高,南侧气压低,受地转偏向力影响,该地区形成东北风。第(3)题,高空中的摩擦力小,高空风只受水平气压梯度力和地转偏向力的影响,水平气压梯度力始终垂直于等压线,由高压指向低压,而地转偏向力与实际风向垂直,当水平气压梯度力和地转偏向力平衡时,实际风向与等压线平行。由此可知,高空风向稳定后,平行于等压线。
14.(12分)阅读图文材料,回答下列问题。
地面受热不均会导致等压面发生弯曲。图7为北半球某地近地面某时刻1 010百帕和1 000百帕等压面的分布图,其中乙地、丙地位于同一等高面上。
图7
(1)据图判断甲地的天气状况,并说明理由。(4分)
(2)比较乙、丙两地的风力大小,并解释原因。(4分)
(3)判断丙地的风向,并在图中绘制丙地的风向。(4分)
【答案】 (1)天气状况:晴朗。理由:甲地等压面向上凸起,为高压,是气流下沉形成的,水汽不易凝结,难以形成降水。(4分)
(2)风力:丙地大于乙地。原因:丙地等压线密集,水平气压梯度力大,风力大(或者乙地等压线稀疏,水平气压梯度力小,风力小)。(4分)
(3)东南风。绘图如下。(4分)
【解析】 第(1)题,判断甲地的天气状况,首先应判断甲地的天气系统状况,据图可知,甲地等压面往高处凸,说明甲地气压比周围高,甲地受高压控制;高压控制下,盛行下沉气流,水汽不易凝结,多为晴朗天气。第(2)题,在等压线分布图中,风力大小主要与等压线的疏密程度有关,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大,反之越小;据图可知,丙地等压线密集,说明单位距离气压变化大,水平气压梯度力大,风力大,故丙地风力大于乙地。第(3)题,根据指向标判断,图中方向为上南下北,左东右西;图中丙地气压东侧高于西侧,水平气压梯度力由东指向西,形成偏东风;北半球受地转偏向力的影响,风向向右偏转,同时还受摩擦力的影响,最终风向与等压线斜交,偏转为东南风,风向如答案图所示。
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【目标导航】
课标要求 素养目标
运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。 1.结合风的受力分析图,理解近地面风和高空风的差异。(区域认知) 2.结合等压线图,综合分析风的形成因素,掌握风力大小和风向的判读方法。(综合思维) 3.模拟风的受力过程,判读风向和风速。(地理实践力)
风的形成及特征
1.风形成的过程
2.风形成的原因
(1)直接原因:水平气压梯度力。
(2)根本原因:地面受热不均。
3.主要作用力及特征
字母 作用力 特征
A 水平气压梯度力 垂直于等压线,由高压指向低压
B 摩擦力 方向始终与风向相反,使风速减小
C 地转偏向力 始终与风向垂直,北半球右偏,南半球左偏
[想一想] 相同水平气压梯度力作用下,陆地和海洋上形成的风有哪些不同
提示:陆地摩擦力大,风速较小,风向与等压线之间的夹角大;海洋摩擦力小,风速较大,风向与等压线之间的夹角较小。
4.风向
(1)高空风向与等压线平行。
(2)近地面风向与等压线斜交。
[绘一绘]在下图中绘制A、B两点的风向。
答案:
学习任务 影响风形成的作用力、风向
【情境·探究导学】
风
[唐]李峤
解落三秋叶,能开二月花。
过江千尺浪,入竹万竿斜。
这是一首描写风的小诗,它是从动态上对风的一种诠释和理解。
(1)近地面风的形成受哪些力的影响
提示:近地面风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力影响。
(2)“过江千尺浪”说明风力较强。为什么江上的风力一般比陆地上的风力强
提示:江面上摩擦力较小。
(3)推测“过江千尺浪,入竹万竿斜”时,风速会有何变化
提示:“过江”时风速会增大;竹林地区,竹子密集,风受到的摩擦力增大,“入竹”时风速减小。
【核心·归纳总结】
1.影响风的三种作用力
作用力 方向 大小 对风速、风向的影响
风速 风向
水平气压梯度力 始终与等压线垂直,由高压指向低压 等压线越密集,水平气压梯度力越大 水平气压梯度力越大,风速越大 垂直于等压线,由高压指向低压
地转偏向力 始终与风向垂直 大小随纬度增加而增加,赤道为零 不影响风速大小 在北半球,风向向右偏转;在南半球,风向向左偏转
摩擦力 始终与风向相反 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 使风速减小 与其他两个力共同作用,使近地面风向斜交等压线
2.不同情况下风的受力和风向判断(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) 风向最终与等压线平行,背风而立,气压左低右高
近地面风 受三力作用(水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力) 风向与等压线斜交,背风而立,气压左前低,右后高
3.风向和风力(风速)大小的判断方法
(1)风向呈现方式。
风向是指风的来向,如东北风是从东北方向吹向西南方向的风。通常呈现风向的方式有两种:
①风矢。
风矢用来表示风,由风向杆和风羽组成。风向杆指示风的来向,有8个方位,分别为北、东北、东、东南、南、西南、西、西北。风羽是指垂直于风向杆末端右侧(北半球,逆风观察)的短直线和小三角,用来表示风速,一道短线代表1级风,一道长线代表2级风,一面三角旗帜代表8级风。
②风玫瑰图。
频率最高的方位,表示该风向出现次数最多,如右图中的东南风出现次数最多,其次是东北风,西南风出现次数最少。
(2)在等压线图上,确定任一地点风向的方法。
①在等压线图上,画出过该点的等压线的切线,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。
②确定南北半球。面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转角度不大于45°,画出实线箭头,即为经过该点的风向,如图(以北半球为例)。
(3)在等压线图上比较风速的大小。
图1
图2
图3
①在同一幅图上(图1)。
风速大小取决于水平气压梯度力的大小,因此,同一幅图中:等压线密集处,水平气压梯度力大,风速大;反之,风速较小。如图1中,风速:A>B>C>D。
②在不同图幅上(图2、图3)。
比例尺相同:气压差大,风速大。如图2中,风速:A>B。气压差相同:比例尺大,风速大。如图3中,风速:A>B。
【实践·学以致用】
下图为某地近地面等压线图,图中甲处箭头表示甲点空气运动及受力情况。据此回答1~2题。
1.图中地点一定位于( )
[A]北半球 [B]南半球
[C]东半球 [D]西半球
【答案】 B
【解析】 由图示可知,A为水平气压梯度力,则B为风向,向A的左侧偏转,故该地位于南半球。故选B。
2.乙点与甲点相比,风速大小的情况是( )
[A]相等 [B]甲大于乙
[C]乙大于甲 [D]无法判断
【答案】 C
【解析】 由材料及等压线图可知,乙点等压线比甲点密集,水平气压梯度力大于甲点,因此风速乙大于甲。故选C。
读世界某地区某日10时近地面的气压与气流状况示意图,回答3~4题。
3.图中四个气流运动方向与等压线夹角出现明显差异的主要原因不包括( )
[A]水平气压梯度力差异
[B]下垫面对风的摩擦力大小差异
[C]纬度导致的地转偏向力差异
[D]海陆位置导致的风力大小差异
【答案】 D
【解析】 近地面风向受到三个力的作用:水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力,图中四个气流运动方向与等压线夹角出现明显差异和这三个力有关,而和海陆位置导致的风力大小差异无关,D符合题意。
4.下列关于图中四地的相关叙述,正确的是( )
[A]甲地位于高压系统
[B]乙地位于南半球
[C]丙地位于高压脊上
[D]丁地位于高压中心
【答案】 C
【解析】 根据图中箭头的指向可知,甲地位于低压系统,乙地位于北半球,丙地位于高压脊上,丁地位于低压中心,C正确。
课堂小结 地理视野
火地岛的“醉汉树”和木屋 南美洲南端的火地岛自然环境保存良好,岛上动植物资源丰富。由于岛上常年盛行偏西风,在大风的作用下,很多树木树冠形状奇特,当地称作“醉汉树”。为了抵御大风,岛上的传统民居以低矮的木屋为主。
(时间:30分钟 满分:62分)
基础达标
图1为某气压场中的受力平衡风向图。读图,回答1~2题。
图1
1.该图所示气压场最可能位于( )
[A]北半球低纬近地面
[B]南半球中纬近地面
[C]北半球中纬高空
[D]南半球中纬高空
【答案】 C
【解析】 根据图示可知,风向与等压线平行,说明为高空中的风向。图中甲为水平气压梯度力,乙为地转偏向力,图示风向位于水平气压梯度力的右侧,说明地转偏向力向右偏转,应该是位于北半球,C正确。
2.对图中虚线方框部分的分析,正确的是( )
[A]甲为地转偏向力、乙为水平气压梯度力
[B]甲为水平气压梯度力、乙为摩擦力
[C]甲为惯性离心力、乙为地转偏向力
[D]甲、乙两个力大小相等、方向相反
【答案】 D
【解析】 甲为水平气压梯度力,乙为地转偏向力,水平气压梯度力和地转偏向力大小相等、方向相反,风向不再偏转,最终风向与等压线平行,D正确。
气象上通常用气球把探空仪器带到高空进行温度、大气压力、湿度、风速风向等气象要素测量。图2示意某高空气象站某年11月份释放的探空气球从近地面上升至万米高空的飘移数据(图中坐标表示水平方位)。据此回答3~4题。
图2
3.此次探空气球升空过程中的盛行风向先后为( )
[A]东北风—东风 [B]东北风—西风
[C]西南风—东风 [D]西南风—西风
【答案】 D
【解析】 据图可知,探空气球升空过程中先向东北运动,再向东运动,可以判断其风向为西南风转西风,D正确。
4.此次探空气球在升空过程中方向变化主要是由于高空( )
[A]水平气压梯度力减小
[B]地转偏向力减小
[C]摩擦力减小
[D]以上三力均减小
【答案】 C
【解析】 近地面大气水平运动受三个力影响,分别是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力,而高空摩擦力减小甚至可以忽略不计,导致探空气球在升空过程中风向不断改变,与近地面风向不同,C正确;水平气压梯度力和地转偏向力的大小并不会随海拔变化而产生变化,A、B、D错误。
图3示意南半球某海岸线附近某时刻等压线分布(此刻甲处海陆风的风向和风力如下图所示,箭头长短表示风力大小,乙、丙两处代表风向和风力的箭头只有一个正确)。据此回答5~7题。
图3
5.甲处气流此刻受到的地转偏向力指向( )
[A]东南方向 [B]东北方向
[C]西南方向 [D]西北方向
【答案】 A
【解析】 风向与地转偏向力呈垂直关系,甲处位于南半球,风向为东北风,南半球地转偏向力向左偏,与风向垂直,指向东南方向,A正确。
6.与甲处相比,此刻乙处( )
[A]气温更高
[B]水平气压梯度力更大
[C]气压更高
[D]地表摩擦力更大
【答案】 C
【解析】 图中风向由海洋吹向陆地,此时刻同一纬度海洋上的气压比陆地上的气压要高,故海洋上的气温较低;图示等压线分布均匀,水平气压梯度力一致;海洋上摩擦力比陆地上更小。故选C。
7.图示箭头能正确表示当地此刻风向和风力的是( )
[A]① [B]② [C]③ [D]④
【答案】 B
【解析】 当水平气压梯度力一致时,与陆地甲处相比,海面摩擦力较小,风力更大;摩擦力小,水平气流偏转角度更大。故图示箭头能正确表示当地此刻风向和风力的是②,B正确;与②相比,④风力较小,排除④;①、③水平气流偏转角度较小,排除①、③。
能力提升
图4为2019年10月14日我国部分区域等压线分布示意图,A、B、C、D为我国某地四个城市(单位:百帕)。读图,回答8~9题。
图4
8.读图,A、B、C、D四个城市中风速最大的是( )
[A]A城市 [B]B城市
[C]C城市 [D]D城市
【答案】 B
【解析】 B处等压线最密集,水平气压梯度力最大,风速最大,B正确。
9.2019年10月14日,武汉市盛行的风向是( )
[A]西北风 [B]西南风
[C]东南风 [D]东北风
【答案】 D
【解析】 武汉北侧气压高,水平气压梯度力由偏北指向偏南,北半球风向向右偏转适当角度,为东北风,D正确。
2024年6月某日,华北平原甲乡村的小明观察到操场上的五星红旗明显向东北方向飘扬。图5示意该日甲乡村附近等压线分布。据此回答10~12题。
图5
10.图中( )
[A]等压线数值a小于b
[B]甲乡村气压值大于b
[C]低压中心在甲乡村正南方
[D]等压距为b—a
【答案】 B
【解析】 风由高压区流向低压区,操场上的五星红旗明显向东北方向飘扬,说明南北方向上气压表现为南高北低,等压线数值a大于b,等压距为a-b,甲乡村气压值介于a和b之间,大于b;低压中心在甲乡村的北方。故选B。
11.下列选项中,甲乡村水平气压梯度力指向正确的是( )
[A] [B] [C] [D]
【答案】 D
【解析】 等压线数值a大于b,水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,甲乡村水平气压梯度力指向正确的是D。
12.若当日夜晚甲乡村处风力增大,可推断a、b两条等压线最可能( )
①差值减小 ②差值增大 ③距离减小 ④距离增大
[A]①③ [B]①④
[C]②③ [D]②④
【答案】 C
【解析】 水平气压梯度力越大,风力越大,因此若当日夜晚甲乡村处风力增大,可推断a、b两条等压线的差值增大或距离减小,②③正确,①④错误。故选C。
13.(14分)图6示意世界某区域海平面气压场分布。据此回答下列问题。
图6
(1)指出图示四地中风力最大的地点,并说出判断理由。(4分)
(2)在图中画出②地的风向及受力状况,并标出名称。(4分)
(3)说出高空风向稳定后与等压线的关系,并说明其成因。(6分)
【答案】 (1)①地风力最大。理由:该地等压线最密集,水平气压梯度力最大,风力最大。
(4分)
(2)绘图如下。(4分)
(3)高空风向稳定后,与等压线平行。成因:高空中的摩擦力较小,高空风只受水平气压梯度力和地转偏向力作用,水平气压梯度力始终垂直于等压线,地转偏向力与风向垂直,当二力平衡时,风向与等压线平行。(6分)
【解析】 第(1)题,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大;等压线越稀疏,则水平气压梯度力越小,风力越小。在图中四地中,①地等压线最密集,风力最大。第(2)题,水平气压梯度力由高压指向低压,实际风向受北半球地转偏向力影响,向右偏转30°~45°,而摩擦力会使风力减弱,与实际风向相反;②地北侧气压高,南侧气压低,受地转偏向力影响,该地区形成东北风。第(3)题,高空中的摩擦力小,高空风只受水平气压梯度力和地转偏向力的影响,水平气压梯度力始终垂直于等压线,由高压指向低压,而地转偏向力与实际风向垂直,当水平气压梯度力和地转偏向力平衡时,实际风向与等压线平行。由此可知,高空风向稳定后,平行于等压线。
14.(12分)阅读图文材料,回答下列问题。
地面受热不均会导致等压面发生弯曲。图7为北半球某地近地面某时刻1 010百帕和1 000百帕等压面的分布图,其中乙地、丙地位于同一等高面上。
图7
(1)据图判断甲地的天气状况,并说明理由。(4分)
(2)比较乙、丙两地的风力大小,并解释原因。(4分)
(3)判断丙地的风向,并在图中绘制丙地的风向。(4分)
【答案】 (1)天气状况:晴朗。理由:甲地等压面向上凸起,为高压,是气流下沉形成的,水汽不易凝结,难以形成降水。(4分)
(2)风力:丙地大于乙地。原因:丙地等压线密集,水平气压梯度力大,风力大(或者乙地等压线稀疏,水平气压梯度力小,风力小)。(4分)
(3)东南风。绘图如下。(4分)
【解析】 第(1)题,判断甲地的天气状况,首先应判断甲地的天气系统状况,据图可知,甲地等压面往高处凸,说明甲地气压比周围高,甲地受高压控制;高压控制下,盛行下沉气流,水汽不易凝结,多为晴朗天气。第(2)题,在等压线分布图中,风力大小主要与等压线的疏密程度有关,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大,反之越小;据图可知,丙地等压线密集,说明单位距离气压变化大,水平气压梯度力大,风力大,故丙地风力大于乙地。第(3)题,根据指向标判断,图中方向为上南下北,左东右西;图中丙地气压东侧高于西侧,水平气压梯度力由东指向西,形成偏东风;北半球受地转偏向力的影响,风向向右偏转,同时还受摩擦力的影响,最终风向与等压线斜交,偏转为东南风,风向如答案图所示。
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第2课时 大气的水平运动
——风
【目标导航】
课标要求 素养目标
运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。 1.结合风的受力分析图,理解近地面风和高空风的差异。
(区域认知)
2.结合等压线图,综合分析风的形成因素,掌握风力大小和风向的判读方法。(综合思维)
3.模拟风的受力过程,判读风向和风速。(地理实践力)
必备知识·预习导学
风的形成及特征
1.风形成的过程
2.风形成的原因
(1)直接原因: 。
(2)根本原因:地面受热不均。
水平气压梯度力
3.主要作用力及特征
字母 作用力 特征
A 垂直于等压线,由高压指向低压
B 摩擦力 方向始终与风向 ,使风速减小
C 始终与风向 ,北半球右偏,南半球左偏
水平气压梯度力
相反
地转偏向力
垂直
[想一想] 相同水平气压梯度力作用下,陆地和海洋上形成的风有哪些不同
提示:陆地摩擦力大,风速较小,风向与等压线之间的夹角大;海洋摩擦力小,风速较大,风向与等压线之间的夹角较小。
4.风向
(1)高空风向与等压线 。
(2)近地面风向与等压线 。
平行
斜交
[绘一绘]在下图中绘制A、B两点的风向。
答案:
关键能力·情境导学
学习任务 影响风形成的作用力、风向
【情境·探究导学】
风
[唐]李峤
解落三秋叶,能开二月花。
过江千尺浪,入竹万竿斜。
这是一首描写风的小诗,它是从动态上对风的一种诠释和理解。
(1)近地面风的形成受哪些力的影响
提示:近地面风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力影响。
(2)“过江千尺浪”说明风力较强。为什么江上的风力一般比陆地上的风
力强
提示:江面上摩擦力较小。
(3)推测“过江千尺浪,入竹万竿斜”时,风速会有何变化
提示:“过江”时风速会增大;竹林地区,竹子密集,风受到的摩擦力增大,“入竹”时风速减小。
1.影响风的三种作用力
【核心·归纳总结】
作用力 方向 大小 对风速、风向的影响
风速 风向
水平气压梯度力 始终与等压线垂直,由高压指向低压 等压线越密集,水平气压梯度力越大 水平气压梯度力越大,风速越大 垂直于等压
线,由高压指向低压
地转偏向力 始终与风向垂直 大小随纬度增加而增加,赤道为零 不影响风速大小 在北半球,风向向右偏转;在南半球,风向向左偏转
摩擦力 始终与风向相反 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 使风速减小 与其他两个力共同作用,使近地面风向斜交等压线
2.不同情况下风的受力和风向判断(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) 风向最终与等压线平行,背风而立,气压左低右高
近地面风 受三力作用(水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力) 风向与等压线斜交,背风而立,气压左前低,右后高
3.风向和风力(风速)大小的判断方法
(1)风向呈现方式。
风向是指风的来向,如东北风是从东北方向吹向西南方向的风。通常呈现风向的方式有两种:
①风矢。
风矢用来表示风,由风向杆和风羽组成。风向杆指示风的来向,有8个方位,分别为北、东北、东、东南、南、西南、西、西北。风羽是指垂直于
风向杆末端右侧(北半球,逆风观察)的短直线和小三角,用来表示风速,一道短线代表1级风,一道长线代表2级风,一面三角旗帜代表8级风。
②风玫瑰图。
频率最高的方位,表示该风向出现次数最多,如右图中的东南风出现次数最多,其次是东北风,西南风出现次数最少。
(2)在等压线图上,确定任一地点风向的方法。
①在等压线图上,画出过该点的等压线的切线,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。
②确定南北半球。面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转角度不大于45°,画出实线箭头,即为经过该点的风向,如图(以北半球为例)。
(3)在等压线图上比较风速的大小。
图1
①在同一幅图上(图1)。
风速大小取决于水平气压梯度力的大小,因此,同一幅图中:等压线密集处,水平气压梯度力大,风速大;反之,风速较小。如图1中,风速:A>B>C>D。
图2
图3
②在不同图幅上(图2、图3)。
比例尺相同:气压差大,风速大。如图2中,风速:A>B。气压差相同:比例尺大,风速大。如图3中,风速:A>B。
下图为某地近地面等压线图,图中甲处箭头表示甲点空气运动及受力情况。据此回答1~2题。
1.图中地点一定位于( )
[A]北半球 [B]南半球
[C]东半球 [D]西半球
【实践·学以致用】
B
【解析】 由图示可知,A为水平气压梯度力,则B为风向,向A的左侧偏转,故该地位于南半球。故选B。
2.乙点与甲点相比,风速大小的情况是( )
[A]相等 [B]甲大于乙
[C]乙大于甲 [D]无法判断
C
【解析】 由材料及等压线图可知,乙点等压线比甲点密集,水平气压梯度力大于甲点,因此风速乙大于甲。故选C。
读世界某地区某日10时近地面的气压与气流状况示意图,回答3~4题。
3.图中四个气流运动方向与等压线夹角出现明显差异的主要原因不包括
( )
[A]水平气压梯度力差异
[B]下垫面对风的摩擦力大小差异
[C]纬度导致的地转偏向力差异
[D]海陆位置导致的风力大小差异
D
【解析】 近地面风向受到三个力的作用:水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力,图中四个气流运动方向与等压线夹角出现明显差异和这三个力有关,而和海陆位置导致的风力大小差异无关,D符合题意。
4.下列关于图中四地的相关叙述,正确的是( )
[A]甲地位于高压系统
[B]乙地位于南半球
[C]丙地位于高压脊上
[D]丁地位于高压中心
C
【解析】 根据图中箭头的指向可知,甲地位于低压系统,乙地位于北半球,丙地位于高压脊上,丁地位于低压中心,C正确。
课堂小结·视野拓展
课堂小结 地理视野
火地岛的“醉汉树”和木屋
南美洲南端的火地岛自然环境保存良好,岛上动植物资源丰富。由于岛上常年盛行偏西风,在大风的作用下,很多树木树冠形状奇特,当地称作“醉汉树”。为了抵御大风,岛上的传统民居以低矮的木屋为主。
