2020-2021学年第二节 大气受热过程和大气运动第2课时学案设计

  第二课时　大气热力环流

一、大气运动概述

1．分类

2．影响

(1)促进热量和水汽的输送。

(2)影响天气变化。

二、大气热力环流

1．概念

由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。

2．形成过程

(1)A地受热，空气上升，形成低气压；D处空气密度增大，形成高气压。

(2)B、F地冷却，空气下沉，形成高气压；C、E处空气密度减小，形成低气压。

(3)同一水平面上，气流由高气压流向低气压。

1．判断正误。

(1)大气运动按方向分为上升运动和下降运动。(×)

(2)热力环流的形成原因主要是地面冷热不均。(√)

2．关于热力环流的叙述，不正确的是(　　)

A．地面受热，气流上升

B．地面受冷，气流下沉

C．气流下沉，高空形成低压

D．气流上升，地面形成高压

答案　D

解析　气流上升，地面形成低压，D项符合题意。

3．与郊区相比，市区近地面(　　)

A．气温高，气压高 B．气温高，气压低

C．气温低，气压低 D．气温低，气压高

答案　B

解析　市区人口多、工业活动多，产生的热量多，与郊区相比，近地面气温高，气压低，气流上升，B项正确。

4．常见的热力环流有哪些？

提示　海陆风、城市风、山谷风。

任务探究　热力环流的形成

孔明灯(见右图)又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛亮发明的。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明制成会漂浮的纸灯笼，系上求救的信息，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。

据此探究下列问题：

(1)诸葛孔明发明的天灯是怎么升空的？

(2)孔明灯里面蕴涵着什么样的大气原理？

(3)判断下图可体现孔明灯上天位置的点，比较A、B、C、D四点的气压大小，将四点按气压由高到低的顺序排序。用箭头表示大气运动方向。

[成果展示]　(1)孔明灯里的空气受热后膨胀上升。

(2)热力环流。

(3)D处。PA＞PD＞PC＞PB。

1．热力环流的形成过程

2．热力环流中三个关系的判读方法

(1)气温与气压的关系：近地面气温高，空气膨胀上升，形成低压，高空形成高压；近地面气温低，空气冷却下沉，形成高压，高空形成低压。如上图中甲、乙、丙三地所示。

(2)风与气压的关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压。如上图中①②③④所示。

(3)等压面的凸凹与气压高低的关系：等压面凸向高处的为高压，凹向低处的为低压，可形象记忆为“高凸低凹”(如下图所示)。

3．等压面图的判读

(1)比较气压大小

垂直方向上，海拔越高，气压越低，如a处气压高于c处。同一水平面上，等压面向上弯曲，气压高，如图中a处；等压面向下弯曲，气压低，如图中b处。近地面和高空的气压分布状况相反，近地面为高压，则高空为低压，图中a处气压高于b处，甲处气压低于乙处。

(2)判断气流运动方向

水平方向上，气流总是由高压流向低压。垂直方向上，近地面气压高，为下沉气流；近地面气压低，为上升气流。

(3)比较近地面气温高低

近地面气压高，气温低；近地面气压低，气温高。

(4)判断下垫面的性质

(5)判断近地面天气状况和气温日较差

近地面低压，上升气流，多阴雨天气，气温日较差较小。

近地面高压，下沉气流，多晴朗天气，气温日较差较大。

读热力环流示意图，回答(1)～(2)题。

(1)图中①②③④四点的气压大小比较，正确的是(　　)

A．①>② B．①>③ 

C．①>④ D．②>③

(2)图中①②③④四点的空气运动方向，正确的是(　　)

A．②→① B．①→④ 

C．③→④ D．③→②

科学思维

热力环流图中气压和空气运动方向的分析思路

第(1)题，①②位于同一垂直方向上，海拔越高，气压越低，故①气压低于②；①位于③所在等压面的上方，故①气压低于③；①位于④所在等压面的上方，故①气压低于④；②位于③所在等压面的下方，故②气压高于③。第(2)题，据气压分布可知，空气运动方向为②→③→④→①→②。

 [答案]　(1)D　(2)C

　　提升运用能力

读某地高空等压面示意图，完成1～2题。

1．关于图中a、b、c、d四点气压的比较，正确的是(　　)

A．Pa＜Pb B．Pa＝Pc

C．Pb＝Pd D．Pd<Pc

答案　C

解析　读图可知，b点海拔高于a点，故Pa＞Pb；c点海拔高于d点，故Pd＞Pc；b、d两点位于同一等压面上，气压相等；Pa＞Pc。

2．关于图中甲、乙两地的比较(P为气压，T为气温)，正确的是(　　)

①P甲＜P乙　②P甲＞P乙　③T甲＜T乙　④T甲＞T乙

A．①③ B．②④ 

C．②③ D．①④

答案　D

解析　结合上题分析可知，Pa＞Pc，近地面气压分布和高空气压分布相反，故P甲＜P乙；近地面受冷形成高压，受热形成低压，故T甲＞T乙。

任务探究　常见热力环流

夜雨寄北

李商隐

君问归期未有期，巴山夜雨涨秋池。

何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时。

据此探究下列问题：

(1)诗中的巴山指我国什么地区？

(2)产生夜雨的原因主要是什么？

[成果展示]　(1)巴山泛指四川、重庆地区。

(2)受山谷风的影响，山谷夜晚多上升气流。

1．海陆风

(1)形成：海陆热力性质差异，白天陆地增温快，海洋增温慢，陆地气温高于海洋，陆地气压低于海洋，风由海洋吹向陆地；夜晚陆地降温快，海洋降温慢，陆地气温低于海洋，陆地气压高于海洋，风由陆地吹向海洋。

(2)影响：调节滨海地区气候，降低气温日较差。

2．城市风

(1)形成：城市人口、产业集中，排放热量多；城市建筑物增多，增温快；城市形成上升气流。

(2)影响：可能加大城市环境污染，有利于城市局部气候的改善；造成城市降水比郊区多，形成城市雨岛效应。

3．山谷风

(1)形成：白天，山坡增温快，空气沿山坡爬升；夜晚，山坡降温快，空气沿山坡下降。

(2)影响：山谷或盆地地区多夜雨。

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，在海风吹拂下让头发向后飘逸以反映女主角的快乐心情。甲、乙两图分别是“北半球某滨海地区海陆环流图”和“气温变化特征图”，读图回答(1)～(2)题。

(1)甲图中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

科学思维

温压关系的分析思路

第(1)题，①④两地分别位于近洋面与近地面，温度应高于高空的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，海风吹拂下让头发后飘，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

　　提升运用能力

由于城市人口集中，工业发达，释放出大量的人为热，导致城市气温高于郊区，从而引起城市和郊区之间的小型热力环流，称之为城市风。读图回答1～3题。

1．如果要在图中布局化工厂，为了减少城市风对市区空气的污染，应选择(　　)

A．甲 B．乙 

C．丙 D．丁

答案　C

解析　工厂应布局在城市热力环流圈外侧。

2．根据城市风的原理，今后城市造林的重点应该在(　　)

A．市区 B．郊区

C．远郊 D．农村

答案　B

解析　在郊区植树造林，通过城郊热力环流，利于改善城市环境质量。

3．最容易形成局部降水的点是图中的(　　)

A．丙地 B．丁地

C．甲地 D．乙地

答案　C

解析　受热力环流的影响，城市盛行上升气流，易产生降水。

教材活动巧点拨

[教材第36页思考]

思路点拨　(1)读图2.11，观察气温与气流运动的关系；对比不同的图，总结气压与气温的关系。

(2)描述气温、气压、气流运动的关系。

成果展示　(1)气温与气流运动的关系：近地面受热，气流上升；近地面受冷，气流下沉。

(2)气温与气压的关系：近地面受热，近地面形成低压，高空形成高压；近地面受冷，近地面形成高压，高空形成低压。

(3)气压与气流运动的关系：同一水平面，气流总是由高压流向低压。气流下沉，近地面形成高压，高空形成低压；气流上升，近地面形成低压，高空形成高压。

[教材第38页活动]

思路点拨　1.受海陆热力性质差异的影响，白天陆热海冷，夜晚陆冷海热，导致海陆气压差异，促进了海陆风的形成。

2．从最高气温、最低气温、气温日较差等方面描述海陆风对气温的调节作用。

成果展示　1.白天的海风。(见左图)

2．夜晚的陆风。(见右图)

3．影响：降低沿海地区气温日较差。

地理实践深探索

方向与建议

1．在校园找出因热力性质差异造成的气温差异。

2．用气温计测量学校所在城市(或城市环境)、郊区(或郊区环境)气温，感受城市热岛效应。

3．利用长方形玻璃缸、胶合板、一盆热水、一盆冰块、一束香、火柴等模拟热力环流。

展示与评价

略。

一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)

读热力环流示意图，完成1～3题。

1．大气运动的能量来源是(　　)

A．地面辐射 B．大气辐射

C．太阳辐射 D．大气逆辐射

答案　C

解析　太阳辐射在地表的分布不均而导致的高低纬度之间的热量差异，它是导致大气运动的根本原因，故大气运动的能量来源为太阳辐射。

2．图中①②③④处，气压最高的是(　　)

A．①处 B．②处 

C．③处 D．④处

答案　B

解析　根据气压分布的一般规律：垂直方向上，越往高空气压越低；同一水平面上，气流由高压吹向低压，故判断气压最高的是近地面的②处。

3．图中①②③④处中，气温最高的是(　　)

A．①处 B．②处 

C．③处 D．④处

答案　A

解析　热力环流中气温分布的一般规律：垂直方向上，越往高空气温越低；近地面气温高盛行上升气流，故判断①处气温最高。

下图中甲图表示某海滨地区海洋与陆地表面气温日变化，乙图表示同一海滨地区海陆之间气流运动特征。据此回答4～6题。

4．由图甲判断海上最高气温出现的时刻是(　　)

A．① B．② 

C．③ D．④

答案　D

解析　受海陆热力性质差异的影响，海洋的昼夜温差小。读图可知，虚线昼夜温差小，为海洋昼夜温度变化曲线，故海上气温最高出现在④时刻。

5．由甲图可知乙图出现时间约为(　　)

A．白天 B．夜晚 

C．早晨 D．傍晚

答案　A

解析　当陆地温度高于海洋时，形成图乙所示的海风；结合甲图可知，实线为陆地气温变化曲线，虚线为海洋气温变化曲线，陆地温度高于海洋的时间大约为8时到16时，是白天。

6．图乙中的风向在一天之内会随着时间发生改变，原因是(　　)

A．地球公转的影响 B．海陆受热不均的影响

C．地球自转的影响 D．受地形条件的影响

答案　B

解析　受海陆热力性质差异的影响，白天吹海风，夜晚吹陆风。

读某校学生设计的模拟实验，完成7～8题。

7．电炉通电一段时间后(　　)

①纸条M下降　②纸条N上升　③纸条M右偏

④纸条N左偏

A．①② B．①③ 

C．②④ D．③④

答案　D

解析　电炉通电一段时间后，气温升高，气流上升，底部形成低压，上空形成高压；冰块气温低，气流下沉，底部形成高压，上空形成低压；在箱内底部空气从冰块流向电炉，上空空气从电炉流向冰块，形成热力环流，所以纸条M向右偏，纸条N向左偏，③④正确。

8．该实验模拟的是(　　)

A．大气的温室效应 B．大气垂直运动

C．大气的热力环流 D．大气水平运动

答案　C

解析　根据上题分析可知，该实验模拟的是大气的热力环流。

热力环流是大气运动最简单的形式。据此回答9～10题。

9．地面上不同地区的热量差异会引起空气流动。下面示意图中符合热力环流原理的是(　　)

答案　B

解析　热力环流主要是由地表冷热不均形成的。气温高，空气膨胀上升；气温低，空气收缩下沉，故D项错误。白天陆地增温快，空气上升，形成低压，海洋增温慢，空气下沉，形成高压，故A项错误。受热岛效应影响，近地面风一般由郊区吹向市区，故C项错误。夜晚山坡气温下降快，冷空气沿坡面流向谷底形成山风，而山谷中的空气被迫上升，故B项正确。

10．市区和郊区之间形成热力环流的原因是(　　)

①市区比郊区气温高　②郊区比市区气温高　③近地面气压市区比郊区高　④近地面气压市区比郊区低

A．①③ B．①④

C．②③ D．②④

答案　B

解析　市区人口密集，生产、生活及交通排放大量的人为热，形成热岛，气流上升，近地面形成低压；郊区比市区气温低，气流下沉，形成高压，近地面气流由郊区流向市区。

读某地近地面和高空四点气压图，完成11～12题。

11．若近地面和高空四点构成热力环流，则流动方向为(　　)

A．O→P→M→N→O B．P→O→M→N→P

C．M→N→P→O→M D．N→M→O→P→N

答案　A

解析　水平方向上，气流总是由高压区流向低压区，则近地面由M流向N，高空由O流向P；依据海拔及热力环流图可判断，图中M、N为近地面两点，O、P为高空两点，且O、P分别对应位于N、M上空；M地气压高，说明是近地面气温较低处，气流由P下沉至M；则N为近地面气温较高处，气流上升至O。

12．下面图中正确表示N地在垂直方向上等温面与等压面位置的是(　　)

答案　A

解析　图中显示N地为近地面热低压区，故气温高于两侧、气压低于两侧同一高度，则A项正确。

二、综合题(共2小题，共52分)

13．读等高面与等压面关系示意图，回答下列问题。(24分)

(1)图中①～⑤处，气压最高的是________，气压最低的是________。(4分)

(2)A、B两地受热的是________处，空气________；冷却的是________处，空气________。(8分)

(3)用“→”画出图中的热力环流。(4分)

(4)若该热力环流发生于城区与郊区之间，则A、B中代表城区的是________，说明判断依据。(6分)

(5)若图中A处为海洋，B处为陆地，则该热力环流出现在________(白天或夜间)。(2分)

答案　(1)④　⑤

(2)B　膨胀上升　A　收缩下沉

(3)画图略(其热力环流的画法应是近地面A→B，高空B→A，垂直方向A地下沉，B地上升)。

(4)B　B地受热，空气上升，为市区。

(5)白天

解析　第(1)题，①②③位于同一等压面，气压相等；⑤处气压低于①；④处气压高于③。第(2)题，根据④⑤两处的气压差异，判断水平气流从④流向⑤，完成环流图，故A处盛行下沉气流，B处盛行上升气流，故受热处为B处，冷却处为A处。第(3)题，根据上题分析可知，近地面气流由A流向B，高空气流由④流向⑤，垂直方向气流由⑤流向A，由B流向④。第(4)题，根据前面两题分析，A处盛行下沉气流，为郊区；B处盛行上升气流，为城区。第(5)题，白天陆地气温较海洋高，故盛行上升气流。图中B处为陆地，盛行上升气流，可知该热力环流出现在白天。

14．我国东南一滨海城市的高中地理兴趣小组开展了“海陆风现象及影响”小课题研究。甲图是学生绘制的该滨海城市的海陆气温日变化图；乙图是学生绘制的该地区海陆之间气流的运动状况图；丙图是该城市海陆风的天数统计图。请你根据所学知识，帮助他们完成这项研究。(28分)

(1)海陆风是沿海地区在一天之中，由于________的差异，风向以一天为周期，随昼夜更替而转换。它也是一种________，是最基本、最简单的大气运动形式之一。(4分)

(2)图中A、B两处气温的关系为________________，A处气压________B处，C处气压________D处。(6分)

(3)图甲中代表陆地的序号是________；由图甲可推断，图乙中海风出现的时间约为________。(4分)

A．18时～次日7时 B．4时～当日14时

C．16时～次日8时 D．6时～当日18时

(4)从图丙可知，一年中海陆风出现的天数，因季节而异，__________(季节)最少。主要原因是什么？(4分)

(5)简析海风对沿海城市大气环境的有利影响。(6分)

(6)除海陆风外，典型的热力环流还有________________。(4分)

答案　(1)海陆热力性质　热力环流

(2)A处气温低于B处　高于　低于

(3)①　D

(4)冬季　冬季风强盛，从而掩盖了海陆风。

(5)海风从海上吹来，减缓城市热岛效应，增加空气湿度，改善城市的空气质量。

(6)山谷风、城市风

解析　第(1)题，海陆风是热力环流的一种表现形式，其成因为海陆热力性质差异引起的海陆受热差异。第(2)题，据海风可知，A气压高于B，因而A气温低于B，C气压低于D。第(3)题，海洋比热容大于陆地，因此其温度变化比陆地小，昼夜温差小，图中①为陆地，②为海洋。白天，陆地气温高，形成低压，吹海风。第(4)题，从图丙可以看出，一年中冬季海陆风出现天数最少，此时我国受强盛的冬季风影响，冬季风势力强，干扰了海陆风。第(5)题，海风来自温度较低的海洋，有助于降低城市温度，增加空气湿度，使大气污染物扩散，改善城市的空气质量。第(6)题，常见的热力环流主要是海陆风、山谷风、城市风。