第三节 大气热力环流
课后篇巩固提升
/基础巩固
下图为近地面等压面分布示意图。读图,完成第1~2题。
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1.若该地等压面弯曲是由近地面冷热不均导致的,则下面描述正确的是( )
A.A地气温高,气压低
B.垂直方向气流:A处上升,B处下沉
C.B地气温低,气压高
D.水平方向气流由A流向B
2.若A位于海洋,B位于陆地,则此时( )
A.为白天,吹海风 B.为白天,吹陆风
C.为夜晚,吹海风 D.为夜晚,吹陆风
解析第1题,图示为近地面等压面分布状况,由冷热不均导致,A地气压高,气温低,A项错;垂直方向气流,A处下沉,B处上升,B项错;B地气压低,气温高,C项错;水平方向气流由A流向B,D项正确。第2题,若A位于海洋,B位于陆地,则海洋是高压,陆地是低压,风从海洋吹向陆地,所以为白天,吹海风。
答案1.D 2.A
相传,天灯(孔明灯)具有神奇的功效,只要人们将心愿写在天灯上,随着天灯冉冉升起,人们凝视星空便能实现心中美好的愿望。图1为燃放天灯的原理图,图2为北半球某区域等压线(单位:百帕)图。据此完成第3~4题。
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图1
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图2
3.下面四幅图能够正确示意孔明灯刚点燃时灯内产生的空气环流状况的是( )
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4.在图2中a、b、c、d四地燃放孔明灯,飞得最远的是( )
A.a地 B.b地
C.c地 D.d地
解析第3题,孔明灯底部点火以后,中间的空气受热膨胀上升,而周边的空气则沿灯壁下沉,形成热力环流。第4题,d处等压线密集,水平气压梯度力大,故会飞得最远。
答案3.B 4.D
下图是某建筑设计院为我国北方地区设计的一幢高效利用太阳能的房屋模型。读图,完成第5~6题。
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5.绝热窗户设计成倾斜的主要目的是( )
A.雨季及时排水
B.充分利用太阳能
C.减弱噪声干扰
D.降低光污染危害
6.冬季的白天,房间甲和乙之间的空气流动方向是( )
A.冷气流从通风口1进入甲,暖气流从通风口2进入乙
B.冷气流从通风口1进入乙,暖气流从通风口2进入甲
C.暖气流从通风口1进入甲,冷气流从通风口2进入乙
D.暖气流从通风口1进入乙,冷气流从通风口2进入甲
解析第5题,据题意知,此设计主要是为了充分利用太阳能。第6题,冬季的白天,房间甲可以充分接受太阳辐射增温,室内气温比房间乙高,气压比房间乙低,因而暖气流从通风口1进入乙,冷气流从通风口2进入甲。
答案5.B 6.D
某城市一中学地理兴趣小组研究出该市的“热岛效应”现象如下图所示。据图完成第7~8题。
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7.若图甲的纵坐标代表城区与郊区温度差,则横坐标不可能代表( )
A.建筑物面积
B.二氧化碳排放量
C.工业化程度
D.街道数量
8.同学们在研究中发现:不同季节、时段城区与郊区的温差有所不同(如图乙所示)。从图中可看出城区与郊区的温差( )
A.冬季大于夏季
B.午后大于夜晚
C.冬、夏季的差异在午后最大
D.冬季小于夏季
解析第7题,若图甲的纵坐标代表城区与郊区温度差,则横坐标不可能代表街道数量,街道数量多,城市通风性能好,“热岛效应”会减轻,D项正确。建筑物面积增大,二氧化碳排放量增多,工业化程度高,都是“热岛效应”增强、温差增大的原因。第8题,不同季节、时段城区与郊区的温差有所不同。从图中可看出城区与郊区的温差冬季大于夏季,A项对,D项错。午后小于夜晚,B项错。冬、夏季的差异在午后最小,C项错。
答案7.D 8.A
9.读某城某日清晨低层大气剖面图,完成下列各题。
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(1)图中气温分布异常部分是①②③中的 ,判断的理由是 。?
(2)该城市工业高度集中,汽车数以百万计,当天发生了重大的烟雾事件,造成这一事件的人为原因是 ;气象原因是 ;地形原因是 。?
答案(1)② 气温随高度的增加而上升
(2)工厂烟囱排放大量煤烟、粉尘和硫氧化合物,使凝结核增多,空气污浊,烟雾弥漫 ②内气温下部低于上部,抑制了气流的上升,不利于扩散,加重了低层大气的污染程度 城市位于凹地,气流不易扩散、稀释,加剧了居民受害程度
/能力提升
下图示意某热力环流中,两地在垂直高度上的气压分布。读图,完成第1~2题。
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1.该热力环流的大气运动方向是( )
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2.在图示高度范围内,能正确表示两地之间的水平气压梯度力F(只考虑大小)的是( )
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解析第1题,热力环流中,近地面受热地点空气膨胀上升,形成低压;近地面受冷地点空气冷却下沉,形成高压。结合图中的高度和气压可以判断,丙地为近地面受热地点,盛行上升气流,形成低压;甲地为近地面受冷地点,盛行下沉气流,形成高压。则近地面空气由甲地流向丙地,高空空气由丁处流向乙处。第2题,读图可知,随着高度的增加,两地在同一高度的气压差先减小,后增大,而气压差越大,水平气压梯度力就越大,因此在垂直方向上,两地之间的水平气压梯度力先减小后增大。
答案1.C 2.D
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。下图为洞庭湖某时刻测得的湖陆风垂直结构示意图。读图,完成第3~4题。
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3.据图文材料可知,此时( )
A.①处为陆风
B.②处盛行上升气流
C.③处风力小于①处
D.④处更易形成降水
4.关于城市与湖陆风相互影响的叙述,正确的是( )
A.城市地面硬化使湖陆风减弱
B.围湖造陆使湖陆风增强
C.湖陆风使城市昼夜温差减小
D.湖陆风使城市湿度下降
解析第3题,读图可知,①处风向是从湖水面吹向陆地,是湖风,据同一水平面大气总是由高压流向低压得出,湖面气压高于陆地,因此②处盛行下沉气流,④处盛行上升气流,大气上升容易成云致雨,③处风受到的摩擦力较近地面小,因此比①处风力大。此处还可以根据风向标来识别大小。第4题,城市地面硬化,加剧了城市的热岛效应,使得湖陆风加强,湖陆风会将湿润的大气带入城市,使城市的湿度加大,缩小城市的昼夜温差,围湖造陆减小了湖面和陆地之间的温差,从而使得湖陆风减弱。
答案3.D 4.C
伊朗古城亚兹德古老的“风塔”是建筑物中用来通风降温的建构。风塔高过屋顶的部分四面镂空,悬空连接到室内大厅(左图),塔下中央建有一个水池(右图)。据此完成第5~6题。
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5.“风塔”顶部的气流运动方向是( )
A.辐合上升 B.辐合下沉
C.辐散上升 D.辐散下沉
6.与“风塔”原理相同的是( )
A.温室大棚气温较高
B.锋面暖气团的上升运动
C.秘鲁沿岸的上升流
D.库区比周边降水少
解析第5题,伊朗古城“风塔”位于热带沙漠气候区,塔中央建有一个水池,中央气温低,气压相对高,气体从中间向四周流,垂直方向下沉。D项正确。第6题,库区比周边降水少是因为水库气温比周围地区低,库区为高压,以下沉气流为主,降水少。D项正确。
答案5.D 6.D
7.(研究性学习)某学校地理学习小组开展研究性学习活动时,为了解释热力环流的原理,动手做了一个实验。结合材料,完成下列各题。
材料一 该小组准备的实验材料:①长方形的玻璃缸(长100厘米,宽30厘米,高40厘米);②胶合板(一侧开有一个小洞);③一盆热水;④一盆冰块;⑤一束香;⑥火柴。
材料二 该小组的实验步骤:①把一盆热水和一盆冰块分别放入玻璃缸内的两侧;②盖上胶合板,有孔的一侧对着冰盆;③点燃香,垂直从小孔插入适当深度。
(1)热力环流形成的原因是什么?
(2)从实验的效果考虑,为什么胶合板的小孔要对着装冰的盆?
(3)由实验可得出什么结论?
(4)列举地理环境中这种运动形式的两个实例: 、 。?
解析第(1)题,热力环流的成因主要是地面冷热不均。第(2)题,在整个实验中,通过香的烟来观察空气的流动方向,香放在下沉气流一侧,有利于烟参与空气的流动,便于观察。第(3)题,通过观察烟的流动方向,可以验证地表冷热不均可以引起空气流动。第(4)题,只要地表冷热不均的地方,都可能出现热力环流现象,如山谷风、海陆风和城市风等。
答案(1)地面冷热不均。
(2)因为装冰的盆一侧气流是下沉的,实验效果明显。
(3)冷热不均引起热力环流。
(4)海陆风、山谷风、热岛效应(城市风)、季风(任答两个即可)
课件37张PPT。第三节 大气热力环流自主预习自我检测一、大气热力环流的形成
1.大气运动
(1)形成:太阳辐射在地球表面的差异分布,造成不同地区气温不同,并导致水平方向上各地间的气压差异,引起大气运动。
(2)根本原因:太阳辐射在地球表面的差异分布。
(3)分类:①垂直运动,表现为气流上升或气流下沉;②水平运动,风。
2.热力环流
(1)概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流。
(2)热力环流的原理:自主预习自我检测尝试实践在下图中的线上标注箭头,以表示因冷热不均引起空气的运动状况。
提示:见下图。
自主预习自我检测(3)近地面温压关系:近地面,气温高→气压低,气温低→气压高。
温馨提示: 此处的气压高低是相对同一高度的周围地区气压而言的。
尝试实践在上图中甲、乙、丙对应的近地面及高空标注高气压或者低气压,并画出等压面。
提示:略。自主预习自我检测(4)气流与气压的关系:垂直方向上上升气流对应的地面为低压,高空为高压;下沉气流对应的地面为高压,高空为低压。水平方向上气流总是由高压流向低压。
思考讨论气温越高,气压越低吗?
提示:比较气压值的高低要在同一水平面上,气温越高,气压越低;同一地点,海拔越高,气温越低,气压也越低。
链接生活李商隐的《夜雨寄北》诗中有一句“巴山夜雨涨秋池”。为什么巴山多夜雨?
提示:热力环流。夜间山坡处气温低,气流下沉;山谷处气温稍高,气流上升。自主预习自我检测二、自然界的大气热力环流
1.山谷风
(1)概念:在天气晴朗的山地区域,风向昼夜间发生反向转变的风。
(2)形成过程:白天,山坡受热,空气增温快,空气密度变小;山谷上方同高度的空气增温较慢,密度较大。空气自山谷沿山坡上升,形成谷风。相反,夜间,空气由山坡流向山谷,形成山风。由于白天山坡受热所造成的温差,比夜间辐射冷却所造成的温差要大,因此谷风的风速大于山风。谷风沿山坡上行时,常出现阵雨天气。
2.海陆风:近海地区风向昼夜间发生反向转变的风。白天风由海洋吹向陆地,吹海风;夜间风由陆地吹向海洋,吹陆风。
3.城市热岛环流:市区气温高于郊区,市区盛行上升气流,近地面风由郊区流向市区。自主预习自我检测链接生活若北京市与郊区之间热力环流距离为30千米,则火力发电厂与绿化带分别布局在距市中心哪个范围?
提示:火力发电厂距离市区大于30千米,绿化带距离市区小于30千米。自主预习自我检测1.判断题
(1)热力环流是一种常见的自然现象。 ( )
(2)垂直方向上冷热不均产生了热力环流。 ( )
(3)高压的等压面向下凹陷。 ( )
(4)高空受热处气压低,受冷处气压高。 ( )
(5)白天海岸带处常吹海风。 ( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√自主预习自我检测2.选择题
读图,完成第(1)~(2)题。
(1)若此图为热力环流侧视图,则下列说法正确的是 ( )
A.温度:a>b>c>d
B.气压:d>a>b>c
C.引起该环流形成的原因是地面冷热不均
D.热力环流是大气运动最复杂的形式
(2)若此图是城郊环流侧视图,③处为绿地,则通过此环流对城市空气起到的作用是( )
A.净化、增温 B.净化、增湿
C.增温、增湿 D.减湿、降温自主预习自我检测解析:热力环流是大气运动最简单的形式,其形成原因是地面冷热不均。观察垂直气流的运动方向(②上升,④下沉)可反推近地面的冷热状况。根据水平气流(①和③)运动方向可反推气压差异。若该图为城郊之间的热力环流,则b为城区,a为郊区,近地面气流由郊区(a)流向城区(b),绿地的作用是对大气起到净化、增湿、降温的作用。
答案:(1)C (2)B自主预习自我检测(3)读下列四幅冷热不均引起的大气运动图,图中曲线和直线表示等压面,正确的有( )
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
解析:近地面受热形成低压,等压面向下凹陷;受冷处形成高压,等压面向上凸。且近地面与高空气压相反,等压面凸凹方向相反。
答案:C自主预习自我检测(4)图中热力环流的正确画法是( )
A.① B.② C.③ D.④
解析:白天裸地气温升得快,草地上空气温升得慢,裸地空气上升,草地空气下沉。夜晚陆地气温低,空气下沉;城市热岛环流中近地面风从郊区流向市区,高空风从市区流向郊区。
答案:B自主预习自我检测(5)关于气压、高度、气温三者关系的叙述,正确的是 ( )
A.气压随高度的增加而增大
B.在同一高度上,气温高则气压高
C.在同一高度上,气温高则气压低
D.空气总是由气压低的地方流向气压高的地方
解析:气压随高度的增加而降低;同一高度上,气温越高,气压越低;同一高度上,气流由高压流向低压。
答案:C探究一探究二当堂检测大气热力环流的形成
问题探究
材料 热力环流示意图。
结合材料探究:
(1)空气垂直运动对上图中三地近地面和高空气压有何影响?近地面和高空的等压面会发生怎样的弯曲?
提示:A地空气上升,近地面气压低,高空气压高;B、C两地相反。表现在等压面图上,A地近地面等压面向下凸,高空向上凸;B、C两地相反。探究一探究二当堂检测(2)图中气流的方向是否都从高压流向低压?
提示:不是,水平方向上气流从高压流向低压,垂直方向上却从低压流向高压。
(3)气压高低与等压面的弯曲状况存在怎样的关系?
提示:无论高空还是近地面,高压区等压面向高空弯曲,低压区等压面向地面弯曲。
(4)图中A处与D处的气压哪处高?为什么?
提示:A处气压高于D处。因为在垂直方向上越到近地面,气压越高。探究一探究二当堂检测名师精讲
1.热力环流的形成过程
热力环流是由于地面冷热不均而形成的一种环流形式,结合等压面示意图对其形成过程分析如下。探究一探究二当堂检测2.气压高低的判读
(1)近地面热气流上升(热上升);近地面冷气流下沉(冷下沉)。
(2)同一水平面,风从高压吹向低压。
(3)无论低空还是高空,高压处等压面都向上凸起,低压处等压面都向下凹陷。探究一探究二当堂检测典例剖析
例1海子写过一首诗《面朝大海,春暖花开》,现在影视剧中往往让女主角面朝大海,在海风吹拂下头发向后飘逸。图1、图2分别是北半球某滨海地区海陆环流图和气温变化特征图。读图,完成下列各题。探究一探究二当堂检测(1)图1中①②③④四处气温最高的是( )
A.①处 B.②处
C.③处 D.④处
(2)为了完成女主角头发向后飘逸的场景,如果你是导演,你会选择什么时间段完成拍摄?( )
A.16时至次日8时 B.8时至16时
C.18时至次日6时 D.6时至18时
解析:第(1)题,①④两地分别位于近洋面与近地面,气温应高于高空的②③两地;由此时的海陆环流图得出④处气温高于①处。第(2)题,面向大海,在海风吹拂下头发向后飘逸,说明近地面此时盛行由海洋吹向陆地的风,即海洋气温要低于陆地,依据图中海洋和陆地气温曲线可判断,一天中大约8时至16时陆地气温高于海洋。
答案:(1)D (2)B探究一探究二当堂检测自然界的大气热力环流
问题探究
下图中的女孩,面向大海,长发被风吹起,给人以长发飘飘的美感。
结合材料探究:
(1)图示画面出现的时间是白天还是晚上?
提示:白天。
(2)此时风从哪儿吹来?
提示:风由海洋吹向陆地。探究一探究二当堂检测名师精讲
常见的热力环流
1.海陆风探究一探究二当堂检测2.山谷风 探究一探究二当堂检测3.城市风
(1)“城市热岛”原理
城市人口集中,工业发达,居民生活、工业生产和交通工具消耗大量的煤、石油、天然气等化石燃料,释放出大量的人为热,因而导致城市气温高于郊区,使城市犹如一个温暖的岛屿,人们称之为“城市热岛”。由于城市热岛效应的存在,空气在市区上升,在郊区下沉,下沉气流又从近地面流向城市中心,因此在城市和郊区之间形成了小型的热力环流(如上图),称为城市风。因为城市人类活动释放大量的人为热及排放出大量二氧化碳产生“温室效应”,而形成“城市热岛”。在大气环流较弱时,气流在城市上升,郊区下沉,再由郊区回流到城市的热力环流,为“城郊环流”。探究一探究二当堂检测(2)应用
从环境保护的角度看,工厂进址、卫星城选址等都要考虑其不利影响,尽可能位于“城郊环流”的外围。为保护城市大气环境,在城市规划时,要研究城市风的下沉距离。一方面将大气污染严重的工业布局在城市风下沉的距离之外,以避免工厂排放的污染物流向城区;另一方面,应将工业卫星城建在城市风环流之外,以避免相互污染。探究一探究二当堂检测4.焚风
空气越过山脉后,沿坡下降,空气绝热增温,使背风坡空气温度比迎风坡高,这种现象叫焚风。探究一探究二当堂检测典例剖析
例2山谷风是由于山地热力原因形成的。白天因山坡上的空气比同高度自由大气增温强烈,于是暖空气沿坡上升,成为谷风;夜间由于山坡上辐射冷却,使邻近地面的空气迅速冷却,密度变大,因而流入谷底,成为山风。据此完成下列各题。
(1)下列四幅图中,能准确表示山风的是( )探究一探究二当堂检测(2)山谷风能对农业产生有利的影响,下列分析不正确的是( )
A.谷风能提高坡面温度,使果树发芽、开花和结果提早
B.谷风能向坡面输送水汽,易成云致雨,利于农作物生长
C.山风能降低坡面温度,利于植物体营养物质的积累
D.山谷风能缩小坡面气温日较差,有利于喜温作物生长探究一探究二当堂检测解析:第(1)题,山风是指夜间山顶的冷空气向谷底流动的现象,据此可判断A、D两项错误;山坡辐射冷却速度快,故相同高度的山坡空气温度低于山谷的空气温度,故等温线在山谷地区向上弯曲,B项正确。第(2)题,谷风将山谷温度较高的气流带到山坡,温度升高,使果树发芽开花期提前,A项正确;谷底易发育河流,水汽充沛,吹谷风时,水汽易冷凝成云致雨,对坡面作物生长有利,B项正确;山风出现于夜间,从山顶吹向山谷,降低坡面温度,减弱呼吸作用,有利于植物养分的积累,C项正确;白天的谷风使坡面温度升高,夜晚的山风使坡面温度降低,故山谷风能扩大坡面气温日较差,有利于作物的生长,D项错误。故选D项。
答案:(1)B (2)D探究一探究二当堂检测读山谷风剖面示意图,完成第1~2题。
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
2.据实际调查,图中甲地的夜雨较多,其主要原因是该地区( )
A.夜晚的气温高于白天的气温,气流呈上升运动
B.夜晚的气温比周围地区的气温低,气流呈下沉运动
C.夜晚的气温比周围地区的气温高,气流呈上升运动
D.夜晚的气温比周围地区高,蒸发旺盛,空气中的水汽丰富探究一探究二当堂检测解析:第1题,图中等压面向高空弯曲,说明近地面为高气压,风由山谷吹向山坡,出现的时间是白天。第2题,该地为谷地,夜晚吹山风,山坡上的冷空气下沉,谷底暖空气被迫抬升,气流在上升过程中,易成云致雨。
答案:1.D 2.C探究一探究二当堂检测下图中箭头表示气流的运动方向。读图,完成第3~4题。
3.图中气流的名称是( )
A.海陆风 B.焚风
C.山谷风 D.季风
4.图中气流发生的时间是( )
A.图1发生在白天,图2发生在夜晚
B.图1发生在夜晚,图2发生在白天
C.图1发生在冬季,图2发生在夏季
D.图1发生在夏季,图2发生在冬季探究一探究二当堂检测解析:第3题,读图可知,图1中气流沿坡面从山谷流向山顶,表示谷风;图2中气流运动方向与图1相反,表示山风。第4题,山谷风的形成是因为白天和夜晚山顶的气温与谷底的气温存在差异。白天,山顶受热快,温度较高,气流上升,谷底温度较低,气流下沉,气流从山谷向山顶运动,形成谷风;夜晚恰好相反。分析该组题时要注意与由海陆热力性质差异而形成的季风相区别。
答案:3.C 4.A探究一探究二当堂检测下图为低层大气某要素等值面垂直分布图。读图,完成第5~6题。
5.若a~e为不同高度的气温值,则气压值的大小比较应为( )
A.甲>乙>丙>丁
B.乙>甲>丙>丁
C.甲>乙>丁>丙
D.甲>丙>丁>乙
6.若a~d为不同气压值,则由热力环流的规律可知下面各项中错误的为( )
A.气流方向 乙→甲
B.气流方向 丙→甲
C.气温 甲>乙
D.气压 甲>丙探究一探究二当堂检测解析:第5题,由于气温随高度增加而递减,近地面气温乙大于甲,则气压甲大于乙。高空气温丙大于丁,则气压丁大于丙。高空气压小于近地面气压。故C项正确。第6题,从图示可推知,近地面甲处气压低,说明甲受热,气流上升,乙冷却,气流下沉。气流方向应为甲→丙。
答案:5.C 6.B探究一探究二当堂检测7.下图为城郊农区分布示意图。读图,完成下列各题。
(1)完成以上热力环流。
(2)据此环流图分析上海市今后的造林重点应选在 ( )
A.农村
B.近郊
C.郊区
D.市区
(3)市区与郊区相比,近地面( )
A.气温高,气压低 B.气温低,气压高
C.气温低,气压低 D.气温高,气压高
(4)要在图中选取建一个以化工企业为主的卫星城,应建在图中 处较好,原因是什么??
(5)“城市热岛”和“城市雨岛”是如何形成的?探究一探究二当堂检测答案:(1)略。
(2)B
(3)A
(4)a 为保护城市大气环境,应将工业卫星城建在城市风环流之外,以避免相互污染。
(5)城市人类活动释放大量的人为热及排放出大量二氧化碳产生“温室效应”,形成“城市热岛”。城市多上升气流,易成云致雨,形成“城市雨岛”。
