高中地理第二章第三节热力环流与大气水平运动第2课时导学案湘教版必修1

热力环流与大气水平运动

[学习目标定位] 1.结合实例，理解热力环流形成的原理和大气运动的根本原因。2.运用示意图，理解大气水平运动的基本原理及风的受力状况。

一、热力环流形成的原理

1．大气运动的原因：太阳辐射在地表的差异分布，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．热力环流的形成(如图)

(1)垂直运动

⎩⎪

⎨

⎪⎧A地受热，近地面空气膨胀上升形成低气

压，其高空形成高气压

B、C两地冷却，空气冷却下降，在近地面

形成高气压，在高空形成低气压

(2)水平运动

⎩⎪

⎨

⎪⎧高空：空气从A地向B、C两地扩散

近地面：空气由B、C两地流向A地

二、大气的水平运动

1．作用力

⎩

⎪

⎨

⎪

⎧水平气压梯度力：方向垂直于等压线，由高压指

向低压，是使大气产生水平运动的原动力，

是形成风的直接原因

地转偏向力：方向与风向垂直，北半球向右偏，南

半球向左偏

摩擦力：方向与风向相反，大小与距离地面高度

成反比，高空可忽略不计

2．高空风向：高空大气在水平气压梯度力和地转偏向力的共同影响下，风向与等压线平行。3．近地面风向：除了受水平气压梯度力和地转偏向力的影响外，还要受摩擦力的影响，在三个力的共同作用下，风向与等压线斜交。

思考

在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力中影响风力大小的有哪些？

答案水平气压梯度力和摩擦力。水平气压梯度力是影响风力大小的主要因素，而摩擦力有减小风力的作用。

探究点一热力环流形成的原理

探究活动读下图，回答有关问题。

(1)标出白天与黑夜A、B代表的陆、海近地面温度高低状况，并解释原因。

(2)画出图中各点之间的垂直气流和水平气流。

(3)判定A、B和A1、B1之间的气压高低，同一水平面上的气压高低与等压面凹凸有何对应关系？

答案(1)图略。白天陆地气温高、海洋气温低。陆地和海洋相比，吸热速度和散热速度快。白天以吸热为主，近地面气温陆地高、海洋低。夜晚以散热为主，近地面气温陆地低、海洋高。

(2)白天：B→A→A1→B1→B；晚上：A→B→B1→A1→A。

(3)白天：近地面气压A低、B高，高空气压A1高、B1低；晚上：近地面气压A高、B低，高空气压A1低、B1高。等压面向上凸起的地方是高压区，等压面下凹的地方是低压区。

反思归纳热力环流的几种常见形式

热力环流是一种简单的大气运动形式。海陆热力性质的差异，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)城市风

城市风环流则是由于城市“热岛效应”(城市工业、居民、交通等释放大量的人为热)，使得城市温度比郊区温度高，从而形成的高空大气由城市吹向郊区，近地面大气由郊区吹向城市的环流。

城市规划时，为减轻大气污染，污染严重的工业企业布置在城市风的下沉距离之外，避免污染气体从近地面流向城市；将卫星城建在城市风环流之外，避免相互污染。

探究点二等压线图中风的判断

探究活动读“风的形成示意图”，完成下列问题。

(1)该图表示近地面还是高空风向？__________，其依据是____________________。

(2)A、B、C代表风所受的三个力，其名称分别是____________、____________、____________。

(3)此风在________(南、北)半球。如果没有B的影响，风向是______________。

(4)若图中等压线之间差值相等，E、F两点，风速较大的是________。

答案(1)近地面风向与等压线斜交(2)水平气压梯度力摩擦力地转偏向力(3)北平行于等压线(4)F

反思归纳不同受力状况下形成的风

风的

类型

作用力受力及风向(北半球) 理

想

状

态

的

名称方向受力作用分析风向

水平气压梯度力

垂直于等压线，

由高压指向低压

受一力作用(水平

气压梯度力)

垂直于等压线，

由高压指向低压

风

高空的风水平气压梯度力

垂直于等压线，

由高压指向低压

受两种力作用(水

平气压梯度力＋

地转偏向力)

(北半球高空)

当水平气压梯度

力与地转偏向力

平衡(即大小相

等、方向相反、

合力为零)时，风

向平行于等压线地转偏向力

垂直于风向，北

半球向右偏，南

半球向左偏

近地面的风水平气压梯度力

垂直于等压线，

由高压指向低压

受三种力作用(水

平气压梯度力＋

地转偏向力＋摩

擦力)

(北半球近地面)

地转偏向力与地

面摩擦力的合力

同水平气压梯度

力平衡(即大小

相等、方向相反、

合力为零)时，风

向斜穿等压线地转偏向力

垂直于风向，北

半球向右偏，南

半球向左偏

摩擦力与风向相反

线平行；陆地与海洋相比，陆地上的摩擦力大于海洋，所以陆地上的风向与等压线之间的夹角比海洋上的大。

方法技巧等压线图中风向的判断

风向判断的“三步曲”(以北半球为例)

第一步：定水平气压梯度力。在等压线图中，按要求画出过该点的切线，并过切点作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压，但并非一定指向低压中心)表示水平气压梯度力的方向。第二步：定地转偏向力。分清图示是哪个半球，面向水平气压梯度力的方向，若是北半球，风向向右偏；若是南半球，风向向左偏。

第三步：定最终风向。

①近地面：在三力作用下，最终风向与等压线成一定夹角(30°～45°)。

②高空：风向与等压线平行。

按以上步骤绘出的风向(绘成实线箭头)如下：