鲁教版 (2019)必修 第一册第一节 大气圈与大气运动教学演示课件ppt

第2课时　大气的运动

一、热力环流

1．概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流，它是大气运动最基本的形式。

2．形成过程

(1)垂直运动

(2)水平运动

[微思考]　气流一定由高气压区流向低气压区吗？

提示：不一定。在同一水平面上，气流总是从高气压区流向低气压区；但在垂直方向上气流运动主要受地面温度变化影响，有可能由低气压区流向高气压区。

二、大气的水平运动

1．水平气压梯度：水平方向上单位距离间的气压差。

2．水平气压梯度力：因水平面上存在的气压梯度而产生，促使大气由高气压区流向低气压区，从而形成空气的水平运动，即风。

3．主要作用力及特征

(1)水平气压梯度力：垂直于等压线，并指向低压区。

(2)摩擦力：始终与风向相反，使风速减小。

(3)地转偏向力：始终与风向垂直。

4．风的受力状况与风向(以北半球为例)与等压线平行

　判断下列说法的正误。

1．冷热不均是形成风的直接原因。 (　　)

2．摩擦力阻碍风速但不影响风向。 (　　)

3．海面上的风力往往比陆地上大。 (　　)

4．北半球高空的风与等压线平行并向左运动。 (　　)

提示：1.×　水平气压梯度力是形成风的直接原因，地面的冷热不均是形成风的根本原因。

2．×　摩擦力既影响风的速度也影响风向。

3．√　海洋表面与陆地表面的摩擦力不同，陆地表面摩擦力大，海洋表面摩擦力小，所以相同气压条件下，海洋表面上的风力往往比陆地上大。

4．×　在高空，风基本不受地面摩擦力的影响，风向主要取决于水平气压梯度力和地转偏向力。在以上两个力的共同作用下，风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向，在北半球向右偏转，最终可偏转至平行于等压线。

孔明灯又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛孔明发明的。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的信息，其后脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。

问题1　(综合思维)诸葛孔明发明的这种设施是怎么升空的呢？孔明灯里蕴涵着什么样的大气原理呢？

提示：孔明灯里的空气受热后膨胀上升。热力环流。

问题2　(地理实践力)假如你在家乡山东的除夕夜放了一个孔明灯，孔明灯升空后一般会飘向哪个方向？为什么？

提示：向东南方向飘。因为山东冬季多吹西北风，故孔明灯会飘向东南方向。

问题3　(地理实践力)我国南方有“稻草烧塔”祈求来年丰收的习俗。稻草燃烧过程中塔中心火势猛，静风条件下灰烬会落在火塔的外围。稻草燃烧过程中气流运动的原因是什么？

提示：地面冷热不均。

1．热力环流形成过程

掌握热力环流的形成过程，关键把握以下两点关系：

(1)温压关系——甲、乙、丙三地

(2)风压关系——水平方向上，风总是从高压吹向低压——①②③④处风向。

2．等压面图的判读

(1)判断气压大小

①大气密度随高度增加而降低，不同高度的大气所承担的空气柱高度不同，导致在垂直方向上随着高度增加，气压降低。如图，PA>PC，PB>PD。

②因地面冷热不均，导致同一水平面上出现气压差异，进而等压面发生弯曲；同一水平面上，等压面上凸处气压高，下凹处气压低。如图，PC>PD，PB>PA。

③同一垂直方向上，近地面和高空的气压类型相反，若近地面为高压，则高空为低压。

(2)判断下垫面的性质

①判断陆地与海洋(湖泊)：夏季，等压面下凹处为陆地，上凸处为海洋(湖泊)；冬季，等压面下凹处为海洋(湖泊)，上凸处为陆地。

②判断裸地与绿地：裸地同陆地，绿地同海洋。

③判断城区与郊区：等压面下凹处为城区，上凸处为郊区。

(3)判断近地面天气状况和气温日较差大小

等压面下凹处，多阴雨天气，气温日较差较小，如上图中甲地；等压面上凸处，多晴朗天气，气温日较差较大，如上图中乙地。

3．常见的热力环流

热力环流是一种简单的大气运动形式。海陆热力性质的不同，山谷、山坡的受热不均，人类活动等都可能导致热力环流的形成，具体分析如下。

(1)海陆风

(2)山谷风

(3)市区与郊区之间的热力环流

①成因分析——“城市热岛”的形成

②影响与应用

一般将绿化带布置在气流下沉处或下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置在下沉距离之外。

1．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，回答(1)～(2)题。

(1)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

(2)该房屋模型能够提升室内温度，所利用的地理知识是(　　)

A．气流辐合下沉     B．大气环流

C．气流辐合上升     D．热力环流

(1)D　(2)D　[第(1)题，冬季的白天，房间甲温度高，盛行上升气流，房间乙温度低，为下沉气流，因此空气流动方向是暖气流从通风口1进入乙，冷气流从通风口2进入甲。第(2)题，由上题可知，该房屋模型利用热力环流原理提升了室内温度。]

风——李峤(唐)

解落三秋叶，能开二月花。

过江千尺浪，入竹万竿斜。

这是一首描写风的诗，它是从动态上对风的一种诠释和理解。

问题1　(综合思维)风的形成受哪些力的影响？

提示：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。

问题2　(综合思维、地理实践力)“过江千尺浪”说明风力较大，影响风力大小的最根本因素是什么？

提示：影响风力大小的最根本因素是水平气压梯度力的大小。水平气压梯度力越大，风力就越大；水平气压梯度力越小，风力就越小。

1．形成风的三种力

2．风向和风力的判断

(1)风向是指风吹来的方向。如西北风是指从西北吹向东南的风，南风是指从南向北吹的风。

(2)风向表示方法：可用四种方法表示风向，如下图所示。

(3)在气压场中画风向的方法

①画水平气压梯度力：在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压)，表示水平气压梯度力的方向。

②画出实际风向：北半球向右偏转，南半球向左偏转。近地面偏转30°～45°，高空偏转90°。

③下图所示为北半球近地面风向的画法。

(4)风力大小判定：在同一幅图中，等压线密集，单位距离间的气压梯度力大，风力大；等压线稀疏，风力小。在不同等压线图中，相同图幅、相同等压距的地图相比，比例尺越大，表示单位距离间的气压梯度力越大，风力越大；比例尺越小，表示单位距离间的气压梯度力越小，风力越小。

(5)风向的应用：根据风向与等压线的关系可以定南北半球、定气压高低、定三力、定近地面或高空。

2．读北半球某地近地面气压分布(单位：百帕)示意图，回答(1)～(2)题。

(1)四地中风力最大的是(　　)

A．①地   B．②地 

C．③地   D．④地

(2)①地的风向为(　　)

A．偏北风   B．偏东风 

C．西北风   D．西南风

(1)C　(2)B　[第(1)题，同一幅图中，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大。据图可知，③地等压线最为密集，风力最大。第(2)题，在水平方向上，气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压，北半球风向向右偏转。根据图示等压线分布判断，①地的风向为偏东风。]

地理实践力：穿堂风

穿堂风也叫过堂风，是气象学中一种空气流动的现象，是流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风。下图为我国西南山区的传统民居景观图和该民居穿堂风示意图。

小明暑假到威海某农村姥姥家度假，发现堂屋虽没有空调，但白天因有“穿堂风”而感觉凉爽。下图为房屋布局图。据此回答1～2题。

1．与“穿堂风”形成有关的地理原理最符合的是(　　)

A．热力环流形成原理　 B．大气受热过程原理

C．温室效应原理     D．热胀冷缩原理

2．此时，“穿堂风”近地面的气流运动方向是(　　)

A．由西向东     B．由东向西

C．由北向南     D．由南向北

1.A　2.C　[第1题，因堂屋北侧的植被和南侧的水泥地热力性质不同，所以白天和夜晚受热不均，从而形成热力环流。故选A。第2题，白天，南侧的水泥地气温高，气压低；北侧的植被气温低，气压高，所以近地面的气流由北向南流动。故选C。]

本题组通过“穿堂风”现象，考查了热力环流在建筑设计中的应用，体现了地理学科的地理实践力。小明姥姥家南侧是水泥地，白天气温高，气压低；北侧是植被，气温低，气压高，所以近地面的气流由北向南流动形成“穿堂风”。

题组1　热力环流

下图是某中学生绘制的不同地区热力环流示意图。读图，回答1～2题。

①　　　　　　　　　②

③　　　　　　　　　④

1．图中所示热力环流正确的是(　　)

A．①    　 B．②    　　　

C．③    　　　 D．④

2．形成热力环流的根本原因是(　　)

A．不同地区间的热量差异

B．不同地区间的气压差异

C．不同地区间的海陆差异

D．水平气压梯度力的存在

1.B　2.A　[第1题，结合热力环流的形成原理可知，地面受热，气流膨胀上升，受冷气流收缩下沉，故①图错误。白天裸地升温快，气温高，气流上升；草地升温慢，气温低，气流下沉，②图正确。夜晚沿海地区应该吹陆风，③图错误。城市气温高，气流上升，郊区气温低，气流下沉，故④图错误。第2题，热力环流形成的根本原因是地表冷热不均。]

题组2　大气的水平运动

读图，回答3～4题。

3．图中正确指示北半球近地面风向的是(　　)

A．A B．B 

C．C     D．D

4．从图示来看(　　)

A．水平气压梯度力不影响风速

B．地转偏向力只改变风的速度

C．高空大气运动受摩擦力作用不明显

D．摩擦力只影响风速，不影响风向

3.D　4.C　[第3题，近地面空气运动受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的共同影响，风向与等压线斜交。北半球右偏，南半球左偏。第4题，近地面的水平气压梯度力与摩擦力既影响风速又影响风向，A、D项错误；地转偏向力只影响风向，不影响风速，B项错误；高空大气运动可忽略摩擦力的影响，风向与等压线平行，C项正确。]

下图是北半球某地近地面等压线分布示意图(单位：hPa)。读图，完成5～6题。

5．①处的风向不可能为(　　)

A．东南风 　　 B．西南风

C．偏南风  D．偏西风

6．关于图中①②两处的描述正确的是 (　　)

A．②处的风速较大，因其水平气压梯度力较大

B．②处的风速较大，因其大气运动时地面的摩擦力较大

C．②处的风速较大，因其气压值较高

D．①处的风速较大，因其水平气压梯度力较大

5.A　6.A　[第5题，根据①处在等压线图中的位置，过①点作垂直于等压线的水平气压梯度力，由高压指向低压，北半球受地转偏向力的作用，向右偏转，①处的风向应为西南风，故①处风向不可能为东南风，A正确。第6题，等压线越密集，水平气压梯度力越大。读图可知，②处等压线密集，水平气压梯度力大，风速较大，A正确。]

(教师用书独具)

教材P31～32活动

1．提示：根据图2­1­9，填写下表。

2.提示：由于海陆热力性质差异，白天陆地上气温高，海洋上气温低，在陆地的近地面形成低气压，海洋上形成高气压，风从海洋吹向陆地，称为海风。夜晚，陆地上的气温低，海洋上的气温高，在陆地的近地面形成高气压，海洋上形成低气压，风从陆地吹向海洋，称为陆风。

3．提示：由于城市居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热，导致城市中心区气温明显高于郊区。城市中心由于气温高，空气膨胀上升，而郊区由于气温相对较低，空气收缩下沉，近地面的风由郊区吹向市区，具体如下图所示。

教材P33活动

1．提示：在只考虑水平气压梯度力的情况下，风向与等压线垂直，并由高压区流向低压区。

2．提示：图2­1­13中，风向与等压线之间的夹角渐渐变小，最后与等压线平行；图2­1­14中，风向总是与等压线斜交。产生这种差异的原因：高空风向决定于水平气压梯度力和地转偏向力，近地面风向还受到地面摩擦力的作用。

3．提示：南半球高空的风，风向只受水平气压梯度力和地转偏向力的影响，在二者共同作用下，风向向左偏转，最终与等压线平行；在近地面，由于风还受地面摩擦力的影响，在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三者共同作用下，风向与等压线向左斜交，具体如下图所示。

高空：

近地面：

F1——水平气压梯度力

F2——地转偏向力

F3——摩擦力