《大气的水平运动》
大气的水平运动
(1)若此图表示北半球，PM＞PN，则O点风向为( ) A
A．⑥或⑦ B．②或⑥ C．④或⑧ D．③或④
(2)若此图表示高空水平面，PM＜PN，则O点风向为( ) C A．③或④ B．②或⑧ C．③或⑦ D．⑥或⑦
点拨：(1)甲处气压梯度力大。甲处等压线比乙处等压线稠密，说明 单位距离间的气压差(气压梯度)比乙处大。 (2)画图(甲处为西北风，乙处为东南风)。
第二章 地球上的大气 第一节 冷热不均引起的大气运动
第2课时 大气的水平运动
运用图表说明大气的受热过程。
教学目标
（1）认识水平气压梯度力是大气水平运动的原动力，是形成风的直接原因 （2）比较水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的特点及对风向和风力的影响。 （3）掌握等压线的判读方法
热力环流和大气的水平运动
(hPa) 1002
水平气压梯度力
风向
1004
水
平
气
压
1006
梯 度
力
地转偏向力
1008 1010
地转偏向力 北半球，高空中的风（只受两个力作用）
（hpa） 1000
近地面的风：斜穿等压线
1002 1004 1006 1008
水平气压梯度力
风向
摩擦力
地转偏向力
1010
气压梯度力（→）、地转偏向力（→）与地面摩擦力（→）共同作用下开成 的风（北半球）
（一）热力环流
——大气运动最简单的形式
受热或冷却
气流的上升或下沉
同一水平面上气压的差异
大气的水平运动
（二）大气的水平运动——风
大气的水平运动 问题一：阅读课本图2-31分析高空和近地面风向与等压线的关系？
问题二：读图分析高空大气受到哪几个力的作用？力的方向有什么特点？ 当风向稳定时，各力之间的关系如何？
大气的水平运动课件
形成原因
气压差异
由于地球表面温度和压力分布不 均，导致不同地区的气压存在差 异，从而形成气压梯度力，促使
空气从高压区流向低压区。
科里奥利力
地球自转产生的科里奥利力对空气 流动产生影响，使风向发生偏转。
地形影响
地形地貌对风向和风速产生影响， 如山脉、河流等地形因素可以改变 风向和风速。
表现形式
01
大气的水平运动课件
• 大气的水平运动概述 • 大气的水平运动的动力学基础 • 大气的水平运动的基本规律 • 大气的水平运动的实例分析
• 大气的水平运动的模拟与预测 • 大气的水平运动的意义与影响
01
大气的水平运动概述
定义与概念
定义
大气的水平运动是指大气在水平 方向上的运动，通常是指风。
概念
风是由地球表面温度和压力分布 不均而产生的空气流动现象，是 气象学中一个重要的概念。
传播污染物
大气水平运动可以将污染物从一个地区输送到另一个地区，影响空 气质量，进而影响人类健康。
改变地表风貌
风力作用可以塑造地表形态，如风蚀作用形成雅丹地貌，搬运沙丘形 成沙漠。
对地球生态系统的影响
维持生物多样性
01
风力可以帮助种子传播，促进生物分布和迁移，从而维持生物
多样性。
影响海洋生态系统
02
通过气象模型和数值预报方法 ，可以预测未来一段时间内的
风速变化。
风场的演变规律
风场演变的概念
风场演变是指在一个较大区域内，风向、风 速随时间而发生有规律的变化。
风场演变的观测
通过气象观测站、气象卫星等手段，可以观 测风场的演变情况。
风场演变的原因
风场演变主要受到大气环流、气候系统等多 种因素的影响。
大气的水平运动
季风气候的形成与影响
季风的形成
季风是由于地球表面温度和压力的季节性变化引起的，导致大范围的气流运动。在冬季， 冷空气从高纬度地区向低纬度地区流动，形成冬季风；在夏季，暖空气从低纬度地区向高 纬度地区流动，形成夏季风。
季风对气候的影响
季风气候区域内的降水、温度和湿度等气象要素受季风的影响较大。例如，亚洲季风气候 区的降水主要集中在夏季，冬季则相对干燥。
季风异常的影响
季风异常会导致气候异常，如季风提前或延迟到来、季风强度变化等，这些都会对农业、 水资源和生态系统等产生影响。
气旋与反气旋对气候的影响
气旋对气候的影响
气旋是低气压系统，其内部气流呈旋转状向中心流动。气旋 带来的降水多为暴雨或雪等，如台风、飓风等。气旋还会引 起大范围的天气变化，如温带气旋对欧洲气候的影响。
摩擦力
定义
空气运动时受到的阻碍运动的力， 分为内摩擦力和外摩擦力。
影响
内摩擦力影响气流运动，外摩擦 力影响风速和风向。
作用
摩擦力使风速减小，改变风向。
惯性离心力
定义
由于地球自转而产生的，使地球 表面运动的物体受到与其运动方
向相垂直的力。
影响
改变近地面风向，影响天气系统的 发展和移动路径。
作用
在北半球使风向右偏转，南半球使 风向左偏转。
随着计算机技术和数值方法的不断发展，数值模拟在大气水平运动研究中的应用将更加广泛 和深入，未来将有望进一步提高模型的精度和分辨率，更好地揭示大气的运动规律和预测能 力。
THANKS
感谢观看
季风的形成与影响
季风的形成
季风是由于地球表面温度和压力分布不均而形成 的，在热带和副热带地区最为显著。
季风的移动
高中地理_导学案2《大气的水平运动》
高一地理必修1 2.2大气的水平运动（风）导学案班级：姓名：【课程标准】运用示意图等，说明大气运动原理，并解释相关现象。
【学习目标】1、运用示意图等，说明风的形成和风向规律2、理解水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力对风的影响。
3、理解近地面和高空风向与等压线的关系。
4、理解大气水平运动的原因，结合示意图掌握高空风和近地面风的形成及特点。
【重点难点】重点：影响风形成的作用力难点：近地面的风和高空的风的形成过程等压线图中风向的判读使用说明：1.所有题目分为三级：简单用“*”标志，一般用“**”作标志，较难用“***”标志。
2根据各班老师要求分层布置。
预习检测：一、知识点一大气的水平运动（阅读教材P38-P40内容）知识梳理：大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动实现的。
大气运动有垂直运动和水平运动之分。
大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉，大气的水平运动即是风。
1、热力环流过程过程：_________________→___________________→_________________→大气的水平运动（风）2、形成风的根本原因是：_______________，直接原因是：_______________（气压差）。
3、水平气压梯度力的方向特点（画法）：_________________________________________________________________________。
如果没有其他外力的作用，风向应该与水平气压梯度力的方向_____________，即风向也_______________于等压线。
4、地转偏向力的特点：__________________________________，影响风的____________，不影响风速。
5、近地面的风还受到______________的影响，不仅影响风的____________，也减小____________。
4.3大气的水平运动
49/41
梯度风和地转风既有共同点，又有相异 处， 二者都是作用于空气质点的力达到平衡 时的风，梯度风考虑了空气运动路径的 曲率影响。
在研究自由大气中大尺度空气运动时， 梯度风或地转风这两种平衡关系是基本 适应的，尤其在中高纬度，它们概括了 自由大气中风场和气压场的基本关系， 在气象上有很大实用价值。
39/41
40/41
3、梯度风的特性 V受G、φ、r的影响
rΔ p Vac rω sin (rω sin ) ρ Δ n
2
当G、Φ在同一气压场中时，存在着如下的 关系：Vac ? Vg ? Vc Vc Vg A C G G CA G A 低 高
Vac
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低压区
2 rΔ p Vc Байду номын сангаасrω sin (rω sin ) ρ Δn
47/41
旋衡风：
旋衡风又名旋转风，它是气压梯度力与 惯性离心力平衡时的风（G=C）。 因惯性离心力指向圆外，所以气压梯度 力指向圆心，故旋衡风圆形迹线中心总 是（？） 低压。 因不涉及A，风向不影响上述两力平衡， 故风向可以是顺时针的也可以是逆时针 的。
48/41
低纬A小，可出现旋衡风，如小型热带 气旋等。 中、高纬的小尺度低压内也可出现旋衡 风，如龙卷风、尘卷风等。 这种小尺度低压内气压梯度大而且曲率 半径小，风速很大，固然A增大，但C 与V的平方成正比，增大更快，这就使 A相对变小。
高压区
rΔ p Vac rω sin (rω sin ) ρ Δ n
2
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读：课本100页表4-5 龙卷风形成及风速：
43/41
分析：高压区中梯度风的风速
在北半球：
大气的水平运动
右(北半球)或向左(南半球)偏转30°～45°角，画出实线箭头，
即为经过该点的风向。如下图(北半球)：
①近地面风：
②高空风：
(3)风向的应用： ①判断气压的大小：顺着风向，气压值越来越小。 ②判断南北半球：向右偏→北半球；向左偏→南半球 。 ③判断近地面和高空(高空忽略摩擦力)：风向与等压线 的关系：斜交 →近地面；平行→高空。 ④判断高压和低压：观测者背风而立，北半球高压中心
，则反之。
③相邻两条等压线数值差越大，水平气压梯度力越大，风力 越大；相邻两条等压线数值差越小，水平气压梯度力越小，风力 越小。
(2)判断风向： 第一步：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，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：确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向
脊中各条等压线上弯曲最大处的连线叫脊线。
2．等压线的判读与应用 (1)风力的判读：风力的大小取决于水平气压梯度力大小。
等压线密集处水平气压梯度力大，风力也大。但要注意不同的两
幅图上的等压线值和比例尺两种情况的变化。 ①同一等压线图上：等压线越密集，风力越大；等压线越 稀疏，风力越小。 ②比例尺越大，水平气压梯度力越大，风力越大；比例尺越小
三种力：水平气压梯度力—方向垂直等压线，指向低压；地转偏 向力—始终与风向垂直；摩擦力—始终与风向相反。
（2007海南）下图示意某一等高面。M、N为等压线，其气压值分别 为PM、PN，M、N之间的气压梯度相同。①～⑧是只考虑水平受力，
不计空气垂直运动时，O点空气运动的可能方向。回答8～10题。
A
Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C.与气压梯度力方向成90°角
D.与气压梯度力方向成180°角
《大气的水平运动——风》精品课件PPT
• 风尾部的长短直线或小三角形代表风速 的大小，每一长横杠代表4米/秒的风， 即二级风，短横杠约为长横杠的一半， 代表2米/秒的风，即一级风。
• 风力再大就用风旗表示，风旗为8—12 级的风
根据等压线确定风向和风速
① 比较甲、乙两地的风力 大小，并说明理由？ 甲地风大 甲地等压线密集 气压梯度大。
风与大气是什么关系？ 风又是怎样产生的呢？
壹
理想中的风——①水平气压梯度力
e
水
• 地面受热不均，导致空气上升了差异
平
气
•单位距离间的气压差称为气压梯度
压
•只要水平面上存在气压梯度，就产生了促使 大气由高压区流向低压区的力，这个力称为水
1010hpa 1008hpa 1006hpa 1004hpa 1002hpa 平气压梯度力
图2.17 海平面气压分布( 2016年11月9日6时)
……
……
根据等压线确定风向和风速
②在图上画出甲、乙两 地的风向
摩擦力
地转偏向力
水平气压梯度力
西北风
偏东风
水平气压梯度力
地转偏向力 摩擦力
……
……
图2.17 海平面气压分布( 2016年11月9日6时)
Class assignment————————————
大气的水平运动——风
——Horizontal movement of the atmosphere -- wind
相传，在发现“新大陆”后，欧洲至美洲运 输马匹的帆船航行到副热带海区时，接连几 周平静无风，停滞不前，因淡水和粮食不足， 被迫将船上部分马匹投入大洋，借以减轻负 荷。后来，人们就把副热带高压所在的纬度 叫做“马纬度”。
《大气的水平运动》教案
《大气的水平运动》教案大气的水平运动教案引言：大气的水平运动是指大气中空气质点在水平方向上的移动和变化。
了解和掌握大气的水平运动规律对于气象学的研究和天气预报具有重要意义。
本教案将结合常见的大气水平运动现象，通过实例分析和讲解，帮助学生理解和掌握大气的水平运动规律。
一、风的形成与分布1. 气压差引起的风运动在地球表面，由于不同地区受到的日照、地形等因素的影响，形成了不同的温度和气压梯度。
当空气压力差异较大时，空气会从高压区流向低压区，形成风。
例如，气候带的形成就是由于地球不同纬度处受到的日辐射不同，引起了气压差异，进而形成了各种气候带的风。
2. 科氏力和地转偏向在地球表面，由于地球自转的影响，空气在水平运动过程中会受到科氏力的影响而产生地转偏向。
科氏力会使得北半球的气流偏向右侧，南半球的气流偏向左侧。
这是由于地球的自转速度不同纬度处不同，导致了科氏力的差异。
3. 地形与风的关系地形对风的运动也有重要影响。
当气流在地形起伏较大的地区流动时，会受到地面摩擦力的作用而产生变化，形成局地风系统，如谷地风、山谷风等。
二、风的分类和特点1. 根据运动范围分类根据风的运动范围，可以将风分为局地风和大尺度风。
局地风主要受地形和局地气候因素影响，范围较小；大尺度风则是指大范围的风系统，如季风、西风等。
2. 根据季节分类根据风的季节变化，可将风分为季风和非季风风。
季风主要是由于不同季节地球表面受到太阳辐射的不同导致的风系变化，非季风风则是指不受季节变化影响较大的风系。
三、风力的测量与图示1. 风力的测量风力的测量可以采用风速计，通过测量单位时间内风通过的距离，计算得出风速大小。
常用的风速计有风车式风速计和动力风速计。
2. 风力的图示为了直观地表示风力的大小和方向，通常使用风力图和风向图进行图示。
风力图用不同的等级或箭头表示风力的大小，风向图用箭头的方向表示风向。
四、风的变化与预测1. 风的变化规律风的变化受到多种因素的影响，如气压变化、地形、季节等。
《大气的水平运动》教案
《大气的水平运动》教案教案：大气的水平运动一、教学目标：1.知识目标：了解大气的水平运动的基本特点和影响因素；掌握大气的水平运动的主要形式和规律。
2.能力目标：培养学生的观察、分析和判断能力；培养学生的表达和交流能力。
3.情感目标：培养学生的热爱科学的情感；提高学生的独立思考和合作学习的能力。
二、教学重点：1.大气水平运动的基本特点和影响因素；2.大气水平运动的主要形式和规律。
三、教学难点：大气水平运动的主要形式和规律。
四、教学方法：1.情景导入法：通过图片或实物等引发学生对大气水平运动的兴趣，并激发他们的思考。
2.实验观察法：通过实验观察，让学生亲身体验大气水平运动的形式和规律。
五、教学过程：1.导入（5分钟）（教师用图片或实物引发学生对大气水平运动的兴趣，并激发他们的思考。
）教师：同学们，你们曾经观察到过天空中的云彩飘动的现象吗？你们知道这是为什么吗？请你们简单谈谈自己的想法。
2.理论学习（20分钟）教师：大气中的水平运动是指大气中水平方向风的运动。
一起来学习大气水平运动的基本特点和影响因素。
1）大气水平运动的基本特点：-大气水平运动是地球自转和太阳的辐射能量驱动下的物质循环过程。
-大气水平运动形成了风。
-大气水平运动呈现出不同的垂直高度风向风速和水平吹拂半径。
2）大气水平运动的影响因素：-地球自转：地球的自转会造成由地球不同地区热量分配失衡引起的气压差，进而形成风。
-太阳能的辐射：太阳能的辐射是大气水平运动最主要的驱动力量，通过不同地区的辐射差异，引起了气温差异，进而形成风。
3.实验观察（25分钟）教师：为了更好地理解大气水平运动的形式和规律，我们将进行一个实验观察。
请大家分成小组，每组3-4名同学，根据实验指导书进行实验操作，并记录实验结果。
实验内容：用一根蜡烛，将其点燃后放在桌子上，观察蜡烛燃烧时的烟的运动轨迹。
实验目的：通过观察实验，了解大气水平运动的主要形式和规律。
实验步骤：1）将一根蜡烛点燃后放在桌子上。
大气的水平运动
dv dq r
惯性离Rr心力d的v 的方向沿曲率半dd径vrt 方== 向ddq（t ××指vrv向× (-外Rr）)
dq
dt dt
R
r
对大气运动影响的表现：
rR = W × v ×(- )
R
地球自转角速度的存在重力＝地心引力vr ＋= 惯W性R 离心力：
大气在水平方向上做匀速曲线运动时。r
r
dv = W2R(- R )
（北半球）
22
风压定律
风平行于等压线而吹，在北半球，背 风而立，高压在右，低压在左，南半球则 高压在左，低压在右。
二、自由大气中空气的水平运动 1、地转风
3）大小 v 地转风计算公式的推导
v 讨论
与气压梯度成正比 与纬度的正弦成反比
二、自由大气中空气的水平运动
1、地转风 1）定义 2）形成与方向——风压定律 3）大小 4）意义和局限性
1、气压梯度力 1）定义：由于气压分布不均匀而产生在单位质
量空气块上的大气静压力。 2）表达式 3）大小和方向
x轴方向所受大气静压力:
z
P
P + ¶P dx
Pdydz - (P + ¶P dx)dydz = - ¶P dxdydz
¶x
¶x
dz
¶x
同理，y轴方向:
dx dy
y ¶P
- ¶P dxdydz ¶y
11..水水平平气气压压 梯梯度度力力
a. 垂直于 等压线
b .由高压 指向低压
1000hpa 1005hpa 1010hpa
摩擦力
v 两个相互接触的物体作相对运动时，接触面之间所产生的一 种阻碍物体运动的力。大气运动中所受到的摩擦力一般分为 内摩擦力和外摩擦力。
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教师总结：近地面风向是在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力作用下的结果，方 向与等压线成一个夹角。
2.1.3 大气的水平运动—风 一、高空的风
板 书 设 计
二、近地面的风
1.课程内容把握不准，基础知识不牢固，关键性的概念理解不深刻，比如气压梯度、气 压梯度力。课后应努力吃透教材、夯实基础。 2.语言不够凝练，赘述较多。比如在讲解风向的时候，没有一针见血的指出“风向就是 教 学 风的来向”，且没有立即做大量练习，学生不能及时掌握。 反 3.没有突出重难点。在讲解的过程中，知识点的把握、语气的轻重没有做好，让学生在 思 听讲过程中效率不高，从课堂练习的效果中就可以反映出来。 4.教学过程中语气迟缓，没有做到干脆有力。 5.知识点间的过渡及与前后内容的衔接不够自然紧凑，没有指出“风”在这一节乃至这 一章中的重要性。
教师讲述：我们已经介绍了摩擦力是指地面与空气之间，以及运动状况不同的空气之 间互相作用而产生的阻力。近地面的大气层里平直等压线
近地 面的 风向
的情况下，当水平气压梯度力与地转偏向力和摩擦力两种力的合力达到平衡时，形成 斜穿等压线的风，这便是近地面风的情况。请同学们读 2-1-8，“在水平气压梯度力、 地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向图”，从图中可以看出，因为摩擦力始终与运 动方向相反，即与风向相反，而地转偏向力又在运动方向 90°，即与风向垂直，所以， 摩擦力与地转偏向力的合力和水平气压梯度力达到平衡时，风是斜穿等压线吹的，即 风向与等压线之间成一夹角。摩擦力对风有阻碍作用，可以减小风速。所以，摩擦力 既影响风向，又影响风速。
水平气压梯度（力） 风
水平 气压 梯度 力
（1）气压梯度存在原因：单位距离间存在的气压差。 （2）水平气压梯度力：形成风的直接原因
促使大气由高气压区流向低气压区的力。 方向：垂直于等压线，
由高压指向低压；大小：与气压梯度成正比
问题情境:在实际生活中，空气质点还受地转偏向力因素的影响，在水平气压梯度力和 地转偏向力的共同作用下的风向又如何呢？
最后，风向平行于等压线，此时，水平气压梯度力与水平地转偏向力大小相等，方向 相反，其合力为零，达到平衡状态，空气运动不再偏转而作惯性运动，形成了平行于 等压线吹的稳定的风。依此原理，可以推导出风与气压场之间的关系：人背风而立， 低压在左，高压在右，通常称之为风压定律。 所以，高空大气中的风向，是气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果，风向与等压 线平行。在这个形成过程中，地转偏向力只改变风的风向，不能改变风的速度。 展示动画，在教师分析讲解的基础上，让学生观看高空大气的风向。
教学 环节
新课 导入
教学内容
以猜谜的形式引出风。教师说谜面。学生回谜底。 谜面：看不见来摸不着，四面八方到处跑。
跳过江河水生波，穿过森林树咆哮。
谜底：风
过渡 通过上节课的学习已经知道，大气运动有两种基本形式：水平运动和垂直运动。其中 对我们影响最大的是大气的水平运动，也就是风。
分析风的形成过程：
不同纬度的不同地区，由于获得太阳辐射热量的多少不同，从而导致地面冷热不均 ；
由于地面冷热不均，使得大气发生垂直运动；大气的垂直运动使大气在同一水平面产
风的 形成
生气压差异，形成水平气压梯度，并产生水平气压梯度力；简称气压梯度力。在气压 梯度力的作用下，空气由高压沿着水平方向流向低压，这种空气的水平运动即为风。 因而水平气压梯度力是形成风的直接原因和根本动力。
地面冷热不均
水平气压差异
高空 大气 中的 风向
教师总结:大气是在自转的地球上作水平运动的，所以当大气一开始运动，马上就受到 地转偏向力的影响，使风向逐渐偏离了气压梯度力的方向，北半球向右偏，南半球向 左偏。这样在水平气压梯度力和水平地转偏向力作用下形成的风，如图 2-1-7。图上表 示了北半球平直等压线的情况。初始状态时，空气质点垂直等压线运动(按水平气压梯 度力的方向)。最终状态时，风向平行于等压线。这个过程是水平气压梯度力和水平地 转偏向力逐步建立平衡的过程，在这个过程中，空气质点始终是按两个力的合力方向 运动，而水平地转偏向力始终是垂直于运动方向的右侧，所以使得风向不断地右偏。