2020高考地理課改省份專用版講義第一部分第二章第二講熱力環(huán)流

第二講熱力環(huán)流掌握熱力環(huán)流的成因及應用(一)熱力環(huán)流的形成1．大氣運動的根本原因：太陽輻射的緯度分布不均，造成高低緯間的熱量差異。2．熱力環(huán)流的概念：由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流。3．形成過程：要抓住“一個過程、兩個方向、三個關系”。(1)一個過程：近地面冷熱不均引起,空氣的垂直運動(上升或下沉)造成,同一水平面上出現(xiàn)氣壓差異導致,空氣的水平運動形成,熱力環(huán)流。(2)兩個氣流運動方向：垂直運動空氣受熱上升，冷卻下沉水平運動氣流從高壓流向低壓(3)三個關系：①溫壓關系：下墊面熱低壓，冷高壓，即地面冷的地方形成高壓，熱的地方形成低壓。②風壓關系：水平方向上，風總是從高壓吹向低壓。③近地面和高空的氣壓性質相反。[特別提醒]正確理解上述三個關系，要特別注意：無論是近地面還是高空，高壓和低壓總是在同一水平面上相對而言的，而在垂直方向上，隨著海拔升高，氣溫逐漸降低，氣壓也降低。(二)常見的熱力環(huán)流形式1．海陸風成因示意圖：(1)成因分析——海陸熱力性質差異是前提和關鍵。(2)影響與應用：海陸風使海濱地區(qū)氣溫日較差減小，夏季氣溫低，空氣較濕潤，是避暑的好地方。2．山谷風成因示意圖：(1)成因分析——山坡的熱力變化是關鍵。(2)影響與應用：山谷和盆地常因夜間冷的山風吹向谷底，使谷底和盆地內形成逆溫層，大氣穩(wěn)定，易造成大氣污染。所以，山谷地區(qū)不宜布局有污染的工業(yè)。3．城市與郊區(qū)之間的熱力環(huán)流圖：eq\x(城市熱島的形成：由于城市居民生活、工業(yè)和交通工具釋放大量的人為熱，導致城市氣溫高于郊區(qū))?eq\x(熱島環(huán)流的形成：空氣在市區(qū)上升，在郊區(qū)下沉，近地面風由郊區(qū)吹向城市)(1)成因分析——“城市熱島”的形成是突破口。(2)影響與應用：一般將綠化帶布置在氣流下沉處以及下沉距離以內，而將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布置在下沉距離之外。[特別提醒]海陸風、山谷風的風向變化實質上不在于白天還是晚上，而在于不同下墊面區(qū)域的溫度對比關系。不同的下墊面之間，只要存在熱力性質差異，就存在氣溫差異，就會形成熱力環(huán)流。題組練通伊朗古城亞茲德古老的“風塔”是建筑物中用來通風降溫的建構。風塔高過屋頂?shù)牟糠炙拿骁U空(左下圖)，懸空連接到室內大廳，塔下中央建有一個水池(右下圖)。據(jù)此完成1～2題。1．“風塔”頂部四面鏤空主要是()A．為了室內空氣流出 B．為了采光C．為了室內熱量散發(fā) D．為了室外空氣流入2．有關室內空氣的流動狀況的說法，正確的是()A．從四周流向水池 B．從水池流向四周C．中央為上升氣流 D．四周為下沉氣流解析：1.D2.B第1題，由材料可知，伊朗古城的“風塔”位于熱帶沙漠地區(qū)，塔下中央建有一個水池，水的比熱容較大，使周圍氣溫降低，空氣收縮下沉，高層空氣由四周向塔中心流，則“風塔”頂部四面鏤空主要是為了室外空氣流入，D正確。第2題，相對周圍地區(qū)，塔下中央水池氣溫較低，氣壓較高，垂直方向上空氣向下運動，水平方向上空氣由中心流向四周，結合選項可知，B正確。我國南方某地新建一小型水庫，某日兩時刻測得水庫及其東西兩側氣溫分布如圖所示。據(jù)此回答3～5題。3．讀圖可知()A．水庫中心區(qū)的氣溫日變化最大B．水庫中心區(qū)的氣溫日變化最小C．一天中水庫中心區(qū)的氣溫始終高于東西兩側地區(qū)的氣溫D．一天中水庫中心區(qū)的氣溫始終低于東西兩側地區(qū)的氣溫4．水庫與周圍地區(qū)存在著氣溫差異，導致水庫與周圍地區(qū)之間形成了熱力環(huán)流。則()A．熱力環(huán)流的方向整日不變B．水庫中心區(qū)始終存在上升氣流C．白天風由水庫吹向四周D．晚上風由水庫吹向四周5．下列圖中與15：00水庫東西兩側高空等壓面的剖面線相符的是()解析：3.B4.C5.C第3題，根據(jù)氣溫分布曲線可知，3：00東西兩側氣溫較低，水庫中心區(qū)的氣溫較高；15：00水庫中心區(qū)的氣溫較低，東西兩側氣溫較高，所以水庫中心區(qū)的氣溫日變化最小。第4題，白天，水庫比熱容大，升溫慢，氣溫較周邊地區(qū)低，形成下沉氣流；周邊地區(qū)升溫快，氣溫高，盛行上升氣流，近地面氣流由水庫流向四周。夜晚，水庫氣溫較高，盛行上升氣流；周邊地區(qū)降溫快，氣溫較低，氣流下沉，近地面氣流由四周流向水庫。第5題，15：00近地面水庫中心氣溫低，形成高氣壓，高空形成低氣壓，等壓面向下彎曲。東西兩側近地面氣溫高，形成低氣壓，高空形成高氣壓，等壓面向上彎曲。下圖為城市中心與郊區(qū)垂直方向上的氣壓分布圖(圖1)及城郊間高空等壓面示意圖(圖2)。據(jù)此完成6～7題。6．根據(jù)熱力環(huán)流的原理，城郊之間正確的環(huán)流方向是()A．E→F→H→G→E B．G→E→F→H→GC．G→E→H→F→G D．G→H→F→E→G7．關于城市中心與郊區(qū)大氣狀況的敘述，屬實的是()A．EF代表城市中心氣壓垂直變化規(guī)律B．各點間的熱力環(huán)流，晝夜方向相反C．甲位于郊區(qū)高空，氣流下沉D．乙、丙間氣流流動方向如箭頭所示解析：6.D7.C第6題，由題圖1可知，G、E在近地面，F(xiàn)、H在高空。G為近地面的低壓，中心氣流上升，高空相應出現(xiàn)高壓H；E為近地面高壓，中心氣流下沉，高空相應出現(xiàn)低壓F；在水平方向上，氣流從高壓流向低壓，即從H流向F，E流向G；綜合起來，該熱力環(huán)流方向是G→H→F→E→G，選D。第7題，城市中心的溫度高于郊區(qū)，所以城市中心近地面形成低壓，E的氣壓較高，對應郊區(qū)，EF代表郊區(qū)氣壓垂直變化規(guī)律，A錯誤；無論晝夜，溫度都是城市中心大于郊區(qū)，因此熱力環(huán)流的方向沒有晝夜的變化，B錯誤；由于題圖2中甲處等壓面向下彎曲，丙處等壓面向上拱起，所以甲處氣壓小于丙處氣壓，郊區(qū)空氣下沉，高空為低壓，所以甲為郊區(qū)高空，氣流下沉，C正確；乙、丙之間的氣流應該由高壓流向低壓，不會沿等壓面流動，D錯誤。故選C。掌握大氣的受力狀況與風向的關系1.影響風的三種力方向大小對風的影響風速風向水平氣壓梯度力始終與等壓線垂直，由高壓指向低壓等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大水平氣壓梯度力越大，風速越大垂直于等壓線，由高壓指向低壓地轉偏向力始終與風向垂直大小隨緯度增加而增加，赤道上為零不影響風速的大小北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏轉摩擦力始終與風向相反大小與下墊面性質有關。下墊面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大；反之越小使風速減小與其他兩力共同作用，使風向斜穿等壓線2.風的受力狀況與風向高空風近地面風圖示(北半球)受力F1(水平氣壓梯度力)和F2(地轉偏向力)共同影響F1(水平氣壓梯度力)、F2(地轉偏向力)和F3(摩擦力)共同影響風向與等壓線平行與等壓線成一夾角[特別提醒](1)摩擦力越大，風向與等壓線的夾角越大。(2)隨著海拔的升高，風向與等壓線的夾角越來越小。題組練通在地球低層大氣中，同一地點不同高度上的風并不完全相同。其主要原因是空氣在水平運動時所受的摩擦力隨高度的增加而減小。這樣，在氣壓梯度力作用下不同高度的風向和風速都會發(fā)生變化。讀圖回答1～2題。1．若某地不同高度上的風向、風速投影到同一水平面上，則四幅圖中能夠表示北半球地表到高空的風向隨高度變化而形成的曲線圖是()A．①圖 B．②圖C．③圖 D．④圖2．在①圖中，按地圖的一般方向判斷，其高空大氣高氣壓可能位于該地的()A．東方 B．南方C．西方 D．北方解析：1.A2.B第1題，隨著高度上升，摩擦力減小，風速增大，風向右偏。因此①圖符合題意。第2題，高空大氣的摩擦力較小，風向基本與等壓線平行，①圖為北半球，地轉偏向力垂直風向并向右偏，所以水平氣壓梯度力由南指向北，該地南側為高壓，北側為低壓，因此高空大氣高氣壓可能位于該地南方。3．讀某半球大氣水平運動示意圖，回答下列問題。(1)形成風的直接原因___________________________________________________。(2)圖甲表示的是________(高空或近地面)風，受兩力作用(水平氣壓梯度力＋________)，風向與等壓線________，背風而立，左低壓右高壓。(3)圖乙表示的是________(高空或近地面)風，受三力作用(水平氣壓梯度力＋地轉偏向力＋________)，風向與等壓線________，背風而立，左前低壓，右后高壓。(4)兩圖均位于____(南、北)半球；理由是_____________________________________。(5)仔細觀察發(fā)現(xiàn)，水平氣壓梯度力始終________于等壓線，并指向________；地轉偏向力始終________于風向(或摩擦力方向)；摩擦力方向始終與風向________。解析：本題主要考查風的成因、兩種風的受力過程及其對風向的影響，重點考查考生對基礎知識的掌握程度，難度較小。答案：(1)水平氣壓梯度力(2)高空地轉偏向力平行(3)近地面摩擦力斜交(4)北風向右偏(5)垂直低壓垂直相反重難點一如何掌握等壓面圖的判讀技巧—————————————[典題示例]——————————————————如圖為甲地所在區(qū)域某時刻高空兩個等壓面P1和P2的空間分布示意圖，圖中甲、乙兩地經(jīng)度相同。此時甲地近地面的風向為()A．東南風 B．西南風C．東北風 D．西北風[解析]根據(jù)圖中等壓面P2在38°N高空向上凸，可以推斷出38°N高空為高壓，其近地面為低壓，在水平方向上大氣由甲地向38°N方向運動，再結合北半球水平運動的物體向右偏，可判斷此時甲地近地面的風向為西南風。[答案]B—————————————[師說技法]——————————————————等壓面的判讀方法1．判斷氣壓高低(1)氣壓的垂直遞減規(guī)律。由于對流層大氣密度隨高度增加而降低，在垂直方向上隨著高度增加氣壓降低，如下圖，在空氣柱L1中，PA′>PA，PD>PD′；在L2中，PB>PB′，PC′>PC。(2)同一等壓面上的各點氣壓相等。如上圖中PD′＝PC′、PA′＝PB′。綜上分析可知：PB>PA>PD>PC。2．判斷等壓面的凸凹等壓面凸向高處的為高壓，凹向低處的為低壓，可形象記憶為“高凸低凹”。另外，近地面與高空等壓面凸起方向相反。3．判斷下墊面的性質(1)判斷陸地與海洋(湖泊)：夏季，等壓面下凹者為陸地、上凸者為海洋(湖泊)；冬季，等壓面下凹者為海洋(湖泊)、上凸者為陸地。(2)判斷裸地與綠地：裸地類似陸地，綠地類似海洋。(3)判斷城區(qū)與郊區(qū)：等壓面下凹者為城區(qū)、上凸者為郊區(qū)。4．判斷近地面天氣狀況和氣溫日較差(1)等壓面下凹者，多陰雨天氣，日較差較小。(2)等壓面上凸者，多晴朗天氣，日較差較大。—————————————[集訓過關]—————————————————如圖為某季節(jié)我國東部沿海某區(qū)域近地面和高空等壓面示意圖。讀圖回答1～2題。1．關于圖示的判斷，正確的是()A．圖中氣壓：丙地＞丁地＞甲地＞乙地B．甲地氣溫高于乙地C．甲地多晴朗天氣D．乙地盛行下沉氣流2．關于圖中氣流的說法，正確的是()A．甲、丙兩地之間氣流產(chǎn)生的直接原因是氣壓差B．乙、丁兩地之間氣流受地轉偏向力的影響C．水平氣壓梯度力只影響甲、乙兩地之間的風速D．產(chǎn)生四地間環(huán)流的主要原因是海陸熱力性質差異解析：1.C2.D第1題，甲、乙、丙、丁四地氣壓由高到低的排序是甲地、乙地、丁地、丙地；甲地為高壓，氣溫低，因此氣溫低于乙地；甲地是高壓，氣流下沉，天氣晴朗；乙地是低壓，氣流上升。第2題，甲、丙兩地之間氣流產(chǎn)生的直接原因是空氣遇冷收縮下沉；乙、丁兩地之間氣流在垂直方向上運動，故不受地轉偏向力的影響；風速的大小取決于水平氣壓梯度力的大小，水平氣壓梯度力既影響甲、乙兩地之間的風速，也影響丙、丁兩地之間的風速；四地之間熱力環(huán)流形成的主要原因是海陸熱力性質的差異。3．讀北半球某地的氣壓分布圖，完成下列問題。(1)判斷甲、乙、丙、丁四地氣壓的大小關系；并在圖中用箭頭標出環(huán)流模式。(2)甲、乙兩地中氣溫較高的是________地，其對應的天氣狀況常為________天氣，氣溫日較差較大的是________地。(3)圖中甲、乙兩地之間的風向是________；假若圖示環(huán)流為城市熱島環(huán)流，則表示郊區(qū)的是________地。(4)在圖中畫出高空的等壓面彎曲狀況。解析：該題以北半球某地的氣壓分布圖為背景，綜合考查熱力環(huán)流的形成原理。解答本題可按如下思路進行：答案：(1)甲>乙>丙>丁。畫圖略。(呈逆時針運動)(2)乙陰雨甲(3)西南風甲(4)略。(與近地面彎曲方向相反)重難點二如何判定風向和風力—————————————[典題示例]————————————————如圖示意我國某地區(qū)14日6時的氣壓形勢，L為低壓。圖中天氣系統(tǒng)以200km/d的速度東移。讀圖，完成下題。圖中甲地14日6～9時的風向為()A．偏東風 B．偏南風C．東北風 D．西北風[解析]根據(jù)題干材料可知，低壓L向東移動的速度為200km/d，結合圖上距離和比例尺，可以估算出L和甲之間的距離，進而計算出9時時L相對于甲的位置，由此判定14日6～9時低壓系統(tǒng)L位于甲地以西，甲地吹偏南風或東南風。[答案]B—————————————[師說技法]———————————————(一)風向的判定1．在等壓線圖上判定風向(1)繪圖法：依據(jù)水平氣壓梯度力，畫出任意一點的風向。第一步：在等壓線圖中，按要求畫出過該點且垂直于等壓線的虛線箭頭(由高壓指向低壓，但并非一定指向低壓中心)，表示水平氣壓梯度力的方向。第二步：確定南、北半球后，面向水平氣壓梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏轉30°～45°角，畫出實線箭頭，即為經(jīng)過該點的風向。如下圖所示(北半球)：(2)“左右手”法在等壓線圖上判斷風向時可用“左右手”法則，北半球用右手，南半球用左手。具體方法：伸出右(左)手，手心向上，讓四指指向水平氣壓梯度力的方向，拇指指向就是風向。高空的風向與水平氣壓梯度力方向垂直；近地面風向與水平氣壓梯度力方向成一銳角。如下圖。2．根據(jù)風向標和風向玫瑰圖判定風向風向標由風桿和風尾組成，風桿(長線段)上繪有風尾(短線段)的一方指示風向。風尾上的橫杠表示風速，一橫表示風力二級，最多三橫，就是六級，風力再大就用風旗表示，例如“”就表示北風四級?！帮L向玫瑰圖”是一個給定地點一段時間內的風向分布圖。通過它可以得知當?shù)氐闹鲗эL向和最小風頻。最常見的風向玫瑰圖是一個不規(guī)則的折線圖，折線上不同的點的方位即為該地區(qū)的風向，與原點之間的距離與這個方向的風頻成正比。(二)風力的判定1．同一等壓線圖上，等壓線密集，風力大；等壓線稀疏，風力小，如下圖中甲處風力大于乙處。2．不同圖中，“相同比例尺”，相鄰兩條等壓線數(shù)值差越大，風力越大，如下圖中B處風力大于A處。3．不同圖中，比例尺越大，風力越大，如下圖中C處風力大于D處。—————————————[集訓過關]—————————————————1．(2014·天津高考)在下圖所示的時段內，風向由東南變?yōu)闁|北的城市是()A．臺北 B．上海C．首爾 D．北京解析：選D解答本題，需要在兩幅等壓線圖中分別作出各城市的風向(首先作出氣壓梯度力的方向即由高壓指向低壓，垂直于等壓線，然后在地轉偏向力的影響下，北半球向右偏，即可獲得風向)。由圖可知，北京的風向由東南變?yōu)闁|北。

讀圖，回答2～3題。2．判斷此時P地的風向()A．西北風 B．東南風C．西南風 D．東北風3．甲、乙、丙、丁四地中的氣壓可能與Q地相等的是()A．甲 B．乙C．丙 D．丁解析：2.A3.D第2題，圖示P地西側為高壓、東側為低壓，依據(jù)風向由高壓指向低壓，北半球向右偏，可判斷為西北風。第3題，圖示等壓距為2.5hPa，則Q外圍等壓線數(shù)值可能是1005hPa或1007.5hPa；再運用“大于大的、小于小的”判讀法，可判斷Q數(shù)值可能是1002.5hPa～1005hPa或1007.5hPa～1010hPa；與圖中丁處數(shù)值可能相等。下面兩圖為青藏高原隆起前、隆起后1月和7月海平面等壓線分布狀況模擬示意圖。讀圖完成下題。4．青藏高原隆起前后M地風向和N地風速變化正確的是()A．冬季，M地由盛行西南風變?yōu)槲鞅憋LB．冬季，N地風速變大C．夏季，M地由盛行東北風變?yōu)闁|南風D．夏季，N地風速變小解析：選A根據(jù)等壓線走向確定風向，根據(jù)等壓線疏密判斷風速。圖1中高壓控制陸地，為冬季，M地由盛行西南風變?yōu)槲鞅憋L；N地處等壓線由密變?yōu)槭?，N地風速變小。圖2中低壓控制陸地，為夏季，M地由盛行西南風變?yōu)槠珫|風；N地處等壓線由疏變?yōu)槊?，N地風速變大。故選A。等壓線的判讀技巧—————————————[典題感悟]——————————————————(2017·江蘇高考)2017年5月5～6日，我國東北部分地區(qū)在立夏之后罕降暴雪。如圖為5月6日0時亞洲部分地區(qū)海平面氣壓(單位：hPa)形勢圖。讀圖回答(1)～(2)題。(1)最可能降暴雪的地點是()A．甲 B．乙C．丙 D．丁(2)此時，遠在我國南方戊地的天氣狀況為()A．晴，西南風 B．陰，西北風C．晴，東南風 D．陰，東北風[解析]第(1)題，讀圖可知，圖示區(qū)域東北部地區(qū)受強烈的鋒面氣旋系統(tǒng)影響，甲地處于冷鋒鋒后，受強冷空氣南下影響，最可能形成暴雪天氣；乙、丙兩地位于鋒面氣旋南部，受暖氣團控制，降暴雪的可能性不大；丁地處于鋒面氣旋東部，暖鋒鋒面附近，受暖氣團緩慢北移影響，可能有降雪，但強度不大。第(2)題，戊地此時受高壓(反氣旋)控制，天氣晴朗；戊地受水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力的共同作用，戊地吹東南風。[答案](1)A(2)C—————————————[技法指導]——————————————————在同一水平面上氣壓相等的各點的連線就是等壓線。等壓線分布圖表示同一高度上氣壓的水平分布狀況。“高壓”和“低壓”是針對同一水平面上的氣壓差異而言的。1．氣壓場的判讀(1)高氣壓中心：中心氣壓高，周圍氣壓低，如A處。(2)低氣壓中心：中心氣壓低，周圍氣壓高，如B處。(3)高壓脊：等壓線由高壓中心向外凸出的部分，如C處。(4)低壓槽：等壓線由低壓中心向外凸出的部分，如D處。2．等壓線圖的判讀(1)根據(jù)氣壓狀況判斷近地面氣溫：氣壓高的地方一般氣溫低，氣壓低的地方一般氣溫高。(2)根據(jù)氣壓分布狀況判斷天氣：低壓中心和低壓槽盛行上升氣流，多陰雨天氣；高壓中心和高壓脊盛行下沉氣流，多晴朗天氣。(3)根據(jù)等壓線分布狀況判斷風向：風從高值線吹向低值線，順著風向，氣壓值越來越小(高空風向與等壓線平行)。(4)風向的應用：根據(jù)風向與等壓線的關系可以定南北半球、定氣壓高低、定三力、定近地面或高空。(5)風力大小判定：在同一幅圖中，等壓線密集風力大，等壓線稀疏風力小。在不同地圖中，相同圖幅、相同等壓距的地圖相比，比例尺越大，表示單位距離間的等壓線越密集，風力越大；比例尺越小，表示單位距離間的等壓線越稀疏，風力越小。3．季節(jié)或月份的判讀大陸上空出現(xiàn)高壓中心或海洋上空出現(xiàn)低壓中心為冬季，反之為夏季。4．冷暖鋒位置的判讀鋒面一定存在于低壓槽上，冷鋒在鋒面氣旋的西部，暖鋒在鋒面氣旋的東部?！猍遷移應用]—————————————————讀北極地區(qū)某年1月海平面氣壓分布圖(單位：hPa)，據(jù)此完成1～3題。1．圖示L地區(qū)等壓線發(fā)生彎曲，其主要影響因素為()A．海陸分布與緯度 B．洋流與海陸分布C．海水溫度與海拔 D．太陽高度與降