2021学年第三节 大气热力环流精品ppt课件

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1.理解热力环流的含义并能描述其形成过程。2.运用热力环流原理，解释山谷风、城市风和海陆风的形成。3.根据热力环流知识，能解决在实际生产生活中的问题。
一、大气热力环流的形成
探究： 热气球是指用热空气作为浮升气体的气球。相传热气球的原型由三国时期诸葛亮(字孔明)所发明。诸葛亮被司马懿围困于阳平,无法派兵出城求救;诸葛亮算准风向,制成能在空中飘浮的纸灯笼,附上求救信息,后来终于脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。现代载人热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。球囊下端开口,下悬一只载人吊篮,用火焰加热器将热空气灌入球囊,使球囊膨胀并平稳升空。
1. 想一想,载人热气球能平稳升空的原因是什么？
热气球加热后,气囊内的空气温度愈高,气囊内气体的密度就愈小,能产生更大的向上浮力,让热气球向上飞行。
2. 有人提供了“点蜡烛切洋葱，不流泪”的生活小窍门。动手做一做，这是真的吗？如果是，其中的道理是什么？
点上蜡烛会使周围空气变热,热空气呈上升状态将切洋葱时产生的刺激性气体带入空气中,在加上空气的流动而扩散,故点蜡烛切洋葱是可以有效减轻流泪的。
气压即大气的压强。通常用单位横截面积上所承受的铅直气柱重量表示。气压以百帕（hPa）为单位，取一位小数。
同一地点，垂直方向上，海拔越高，气压越低
同一高度上，空气密度越大，气压值越大，称为高压； 密度越小，气压值越小，称为低压 同一高度（水平面）上空气由高压向低压运动
把空间气压值相同的各点组合而成的面叫做等压面。
一般情况下,地面均匀受热时等压面平行于地面。
大气运动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。
大气热力环流由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流。大气热力环流是大气运动的一种最简单的形式。
太阳辐射能的纬度分布不均,造成高低纬度间的热量差异
同一水平面气压差异
注意： 1.高压、低压是针对同一水平面而言的。 2.高空的气压高低与地面相反 3.等压面凸起的地方是高压区，等压面下凹的地方是低压区
气压值： ① > ②=③=④ > ⑤
等压面上凸说明该处是高压，下凹则是低压
地面气压状况与高空相反【地面与高空等压面相反】
上升气流容易形成降水，下沉气流往往晴朗
二、自然界的大气热力环流
阅读：山谷风　　山谷风是在天气晴朗的山地区域，风向昼夜间发生反向转变的风。日出后山坡受热，空气增温快，空气密度变小，但山谷上方同高度的空气增温较慢，密度仍较大。因而空气自山谷沿山坡上升，形成谷风。相反，夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快，因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快，使空气沿山坡流向山谷，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，常可形成山顶积云，有时甚至出现阵雨。
白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对滨海地区能够起到降温的作用；夜晚来自陆地的风比较温热干燥，对滨海地区能够起到增温的作用。海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小。
活动：1. 海陆风是近海地区风向昼夜间发生反向转变的风。读图 3-19，完成相关任务。
(1)在图 3-19 中,分别画出白天、夜间陆地和海洋之间的大气运动方向,使之构成一个环流圈,并说明理由。
理由:白天陆地升温快,陆地上方的热空气上升,近地面形成低压,同纬度海洋升温慢,海洋上方的冷空气下沉,近地面形成高压,近地面形成由海洋吹向陆地的风,叫作海风。夜晚陆地降温快,陆地上方的空气下沉,近地面形成高压,海洋降温慢,海洋上的空气上升,近地面形成低压,近地面形成由陆地吹向海洋的风,叫作陆风。
(2)我国海南岛白天多雨，夜间多晴朗。运用海陆风形成的原理，分析这一地理现象的形成原因。
白天,海岛陆地升温比海洋快,形成海风,气流湿润,水汽充足,且陆地盛行上升气流,水汽被携带到高空冷却凝结形成降水,因此海南岛白天多雨。夜间,海岛陆地降温比海洋快,形成陆风,气流干燥,且陆地盛行下沉气流,因此夜间多晴朗。
(3)大湖泊周围、大江大河沿岸也会出现与海陆风相似的风的周期变化,分别称为“湖陆风”或“江（河）陆风”。赴上述地区进行考察,观察白天和夜间风向是怎么变化的,验证所学过的知识。
白天风由湖泊或大江大河吹向陆地；夜间风由陆地吹向湖泊或大江大河。
“城市热岛”的形成原因。城市人口集中，工业发达，居民生活、工业生产、交通工具大量消耗矿物燃料，释放大量的人为热量。城市建筑高且密集，不易通风散热。
2. 城市人口集中,产业发达,居民生活、工业生产和交通工具等每天要释放出大量的废热,导致城市的气温高于郊区,使城市犹如一个温暖的“岛屿”,人们称之为“城市热岛”。读图 3-20,完成相关任务。
(1)简述城市热岛环流的形成过程。
城市市区由于人口密集,经济活动集中,生产生活中释放大量人为热,导致市区气温高于郊区,空气在市区上升,在郊区下沉,近地面风由郊区吹向市区。
(2)为了减轻城市的大气污染,在城市规划时,根据城市热岛环流的特点,应怎样布局大气污染严重的工业企业？
根据城市热岛环流特点,为减轻城市的大气污染,应把污染企业布局在热岛环流下沉距离之外。
(3)城市热岛环流在微风状态下最强。以北京市为例,如果冬春季风速达 5~6 米 / 秒,夏季达 2~3 米 / 秒以上,则城市热岛环流被淹没而不明显。假如你是城市规划人员,又该怎么解决(2)小题的问题呢？
污染企业的布局既要考虑热力环流,也要考虑盛行风的风向。污染企业布局在盛行风的下风向,或与盛行风向相垂直方向的郊外。
为了更好理解等压面发生弯曲后，在同一水平面上的气压差异，某校同学绘制了如图所示的示意图。读图，完成1— 2 题。 1 位于同一水平面上的A、B 两点气压值关系是 （　　） A. PA > PB B. PA < PB C. PA = PB D. 无法确定 2 如果图中水平面位于高空，则A、B 对应的地面A'、B' 点气温值 （　　） A. TA＇ > TB＇ B. TA＇ < TB＇ C. TA＇ = TB＇ D. 无法确定
1 A　2 A 　解析：1. 同一水平面上，等压面上凸，气压比同一水平面上高，等压面下凹，气压比同一水平面上低，A 项正确。2. 在垂直方向上，气压上下相反。故近地面A′是低压、B′是高压。A′气流上升、B′气流下沉。A′气流受热上升、B′气流冷却下沉，故TA'>TB'，A 项正确。
我国南方某地一座水库，某日2 时刻测得水库及其东西两侧气温分布如下图所示。读图，完成3— 4 题。3 下列关于水库及其周围地区气温的描述，正确的是 （　　） A. 水库中心区的气温日变化最大B. 水库中心区的气温日变化最小C. 一天中水库中心区的气温始终高于东西两侧地区的气温D. 一天中水库中心区的气温始终低于东西两侧地区的气温4 由于水库与周围地区存在着气温差异，导致水库与周围地区之间形成了热力环流。下列关于该热力环流的描述， 正确的是 （　　） A. 热力环流的方向不变 B. 水库中心区始终存在上升气流C. 白天风由水库吹向四周 D. 夜晚风由水库吹向四周
3 B　4 C 　解析：3. 从图中可以看出水库中心区的气温日变化最小；一天中水库中心区的气温较东西两侧地区夜晚高、白天低。4. 白天，水库中心区的气温低于东西两侧地区的气温，水库中心区气流下沉，风由水库吹向四周；夜晚，水库中心区的气温高于东西两侧地区的气温，水库中心区气流上升，风由四周吹向水库。
读下面北半球某地近地面与高空气压状况（热力原因形成）示意图，完成5— 6 题。5 下列关于图示甲、乙、丙、丁四地的说法，正确的是 （　　） A. 气温：甲> 乙> 丁> 丙B. 高度：丙> 丁> 甲> 乙C. 密度：乙> 甲> 丁> 丙D. 气压：甲> 乙> 丙> 丁6 此时，图中M 地吹 （　　） A. 东北风 B. 东南风C. 西北风 D. 西南风
5 D　6 A 　解析：5. 同一水平面上等压面上凸为高压，下凹为低压，故甲处气压高于乙处，丙处气压高于丁处；垂直方向上，高度越高，气压越低，故气压甲> 乙> 丙> 丁。6. 同一水平面上空气从气压高的地方流向气压低的地方，近地面最终形成的风向向右偏转并与等压线成一定的夹角，故M 地吹东北风。
热岛强度是市中心与郊区两个代表性观测点的气温差值，能准确反映“热岛效应”的变化状况。“冷岛效应”原指干旱地区夏季时，绿洲、湖泊气温比附近沙漠低的一种局部温凉的小气候现象，目前城市也在广泛开展这方面的研究。读北京市热岛强度分布图（图1）和北京市夏季某日午后气温分布图（图2），完成7— 9 题。
7 北京城市热岛效应最显著的季节为 （　　） A. 春季 B. 夏季 C. 秋季 D. 冬季8 图2 中①处出现了北京市区夏季午后的“冷岛”现象，可能是因为此处布局了 （　　） A. 住宅区 B. 公园 C. 商业区 D. 农田9“冷岛效应”会使①处与周边地区相比 （　　） A. 年降水量增多 B.热量交换增强 C. 空气对流减弱 D.水汽蒸发加快
7 D　8 B　9 C 　解析：7. 热岛效应显著，说明城区与郊区气温差值大，读图，根据等值线的分布特点判断，大致在11 月至次年2 月城区与郊区之间温差最大，热岛效应最显著，此时为冬季。8. 图2 中①处出现了北京市区夏季午后的“冷岛” 现象，说明城区与郊区气温差值减小，住宅区、商业区地表硬化，不会形成“冷岛”，公园绿地、水面升温较慢，可能形成“冷岛”，农田不在市区内，分布在城外郊区。9.“冷岛效应”使①处与周边地区相比，气温较低，空气对流减弱，年降水量减少，热量交换减弱，水汽蒸发减慢，C 项正确。
我国东南一滨海城市的高中地理兴趣小组开展了“海陆风的现象及影响”小课题研究。下面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。据此完成下列问题。
（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。它也是一种常见的 　　　　　　　　形式。（2）甲图中代表陆地气温日变化的曲线是 　　　　（填数码）。由甲图可推断，乙图中海风出现的时间约为 （　　） A. 18 时—次日7 时 B. 4 时— 14 时 C. 16 时—次日8 时 D. 6 时— 18 时（3）从丙图可知，一年中海陆风出现的天数因季节而异， 　　　　（填季节名称）最少。主要原因是什么？ （4）简析海风对沿海城市大气环境的有利影响。
10（1）海陆热力性质　大气热力环流　（2）①　D 　（3）冬季 　冬季风强盛，干扰了海陆风。　（4）海风从海上吹来，减弱城市“热岛效应”，增加空气湿度，改善城市的空气质量。解析：（1）海陆风是大气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。（2）由于海陆热力性质差异，海洋上气温变化比陆地小，昼夜温差小，甲图中①为陆地，②为海洋。白天，陆地气温高，形成低压， 吹海风。（3）从丙图可以看出，一年中冬季海陆风出现次数最少，此时我国受强盛的冬季风影响，势力很弱的海陆风不明显。（4）海风对减弱城市“热岛效应”，增加空气湿度， 降低大气污染都具有重要作用。