热力环流
热力环流
一、热力环流定义
因地面冷热不均而形成的空气环流， 称为热力环流。它是大气运动最简单的 形式。
B A
大气上界
气
压
乙
定义：单位面积上空 气柱所产生的重量， 称为大气压强，简称 气压。 单位：hpa 公式：P=F/S=pgh
面
甲
地
1.气压随高度的增加而递减
1000(hpa)
A
1004(hpa)
（二）地表受热不均 B′
低压
′ A M
高压
N
M
C′
低压
′ A＞B′ = C′
高压
B 冷却
低压
A 受热
高压
C 冷却
①近地面气温高的地方气压低，气温低的地 方气压高，高空与地面相反。 ②同一高度，等压面凸起的地方是高压区， 凹下的地方是低压区 ③在同一水平高度，气流由高压流向低压。
活动探究1: 海陆热力环流
活动探究2: 城市热岛环流
A
B C
C
地；
1、对空气有污染的工厂应建设在A、B、C中的 2、要改善城市空气质量，最好在
B
地进行植树造林。
习题1
读下图(a、b表示等压面)，完成下列要求：
D
A
a
C
B
b
(1)用箭头标示出大气在水平方向和垂直方向上的运动； (2)图中所示的热力环流形成的过程是：先有 垂直 运动，
C D
（二）地表受热不均 ′ A B′ 低压 高压
c′ 低压
高压
冷却
BLeabharlann 低压A高压冷却
C
受热
注：通常所说的高气压、低气压是指同一水 平高度上气压高低状况。
A.大气的 垂直运动
热力环流(28张PPT)
冷却
1010/hPa
同一高度，等压面凸起：高压区 等压面下凹：低压区
（高凸低凹）
注意：① 高压、低压是针对同一水平面而言的。
② 垂直方向上，海拔越高，气压越低。
大气运动的根本原因： 近地面的冷热不均
热力环流形成过程
③
②
等压面
__地__面__冷__热__不均
①
④
等高面
热
A
B
力 环
1.
受热
冷却
把①至④点按气压由高到低排序_①__③__④__②___
流
2. A、B哪受热，哪冷却？
3.绘出热力环流过程箭头
大气_垂__直___运动
同一水平面 产生_气__压___差异
大气__水__平__运动
根据气压变化分析热力环流
读图回答
(1)有关气压分布状况的叙述，正确的是 ( B )
A．①地气压低于②地
B．③地气压高于④地
C．近地面同一等压面的分布高度①地比②地低
1006
1008
水平气压梯度力特点： 1010
方向：垂直于等压线，由高压指向低压
大小：等压线疏密
还有地转偏向力、摩擦力
A
B
风向 水平气压梯度力
3．(2018·太原诊断)在地球低层大气中，同一地点不同高度上的风
并不完全相同。其主要原因是空
气在水平运动时所受的摩擦力
随高度的增加而减小。这样，在
气压梯度力作用下不同高度的
海陆风、山谷风、城市风、台风、焚风
地貌
气候
风
自然地理环境
天气
的
影
人类生产生活
洋流
响
生物
风灾与风能 城市规划
自然界中的热力环流现象
自然界中的热力环流现象1.引言1.1 概述概述：自然界中的热力环流现象是指在地球大气和海洋中存在的有规律的热量转移和环流运动。
这些现象在地球上的气候形成、天气变化、海洋水循环、生物分布等方面起着至关重要的作用。
热力环流的本质是由于地球上的不均匀加热而形成的温度差异，驱动着空气和水的运动，使热能从高温区域流向低温区域，从而维持着地球的热平衡。
作为地球气候系统和大气环境的重要组成部分，热力环流广泛存在于地球的不同区域和不同尺度上。
在大气中，热力环流通过热对流和水平运动形式表现出来，如热对流云、扰动中的风流等。
在海洋中，热力环流由海水的热胀冷缩和风的作用等形成，如洋流、涡旋等。
自然界中的热力环流现象是相互联系、相互影响的，形成了一个复杂而精密的系统。
它们之间的相互作用导致了地球上的局部和全球的气候变化，影响到地球上的生态系统和人类社会。
例如，赤道附近的热带环流直接影响了全球气候，南北极的极地环流对海洋环境和气候都产生了重要影响。
热力环流的研究对于了解地球气候变化、预测天气变化、维护生态平衡和保护环境都具有重要意义。
通过对热力环流的深入研究，可以更好地理解地球的自然规律，为人类社会的可持续发展提供科学依据。
同时，未来的热力环流研究还需要结合大数据、人工智能等新技术，开展更加精确、全面的观测和模拟，以提高对热力环流的认识和预测能力，为应对气候变化和环境挑战提供支持。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以写成：在本文中，将对自然界中的热力环流现象进行深入的讨论和研究。
首先，将从引言开始，概述热力环流的基本概念和原理。
接着，详细介绍自然界中存在的不同热力环流现象，包括但不限于大气环流、海洋环流和地球内部热对流等。
通过对这些热力环流现象的探究，我们可以深入了解它们的形成原因、运行机制以及与其他地球系统的相互作用。
在结论部分，将对热力环流的重要性进行总结，强调其在维持地球气候和环境平衡方面的关键作用。
同时，也可以展望热力环流研究的未来发展，讨论可能的研究方向和挑战。
热力环流的定义
热力环流的定义热力环流是指在地球大气中，因太阳辐射能的不断输入而产生的大规模空气流动。
它是地球大气系统中一个重要的环节，也是天气和气候形成的重要原因之一。
一、热力环流的原理热力环流的产生是基于热力学原理的。
地球表面接受到太阳辐射能，使得地表和大气一起被加热。
由于地球的自转和赤道和极地地区之间的温差，致使空气形成气流，形成了热力环流。
具体来说，当阳光照射在赤道附近时，因为该地区接收到的太阳辐射相对较多，所以空气被加热后会上升，形成低气压带；而北极和南极的地区因接受的太阳辐射相对较少，空气被冷却后会下沉，形成高气压带。
低气压带和高气压带之间的空气流动就是热力环流。
二、热力环流的类型1. 大尺度热力环流大尺度热力环流一般是指全球范围内的气流，也被称为全纬向环流。
这种环流在北半球和南半球是相对独立的，它在两个半球之间的赤道地区相互接通，并在那里形成了一个独立的单一的环流系统。
大尺度热力环流的形成是由于地球受到的辐射能不均匀分布，而其运动模式是由科氏力和惯性效应等因素共同作用而形成的。
2. 局地热力环流局地热力环流一般是指在局部地区，由于地形和地表覆盖等因素所产生的气流运动。
常见的局地热力环流包括山谷风、海陆风和谷地风等。
这种环流通常比大尺度热力环流弱得多，但在一些地区，如山谷或者沿海地区，它们的作用可以对气象产生很大的影响。
三、热力环流的意义热力环流的存在对于地球大气系统来说具有重要的意义。
它能促进大气中的水汽循环，带来降水和气候变化。
同时，由于热力环流的存在，使得地球上各个地区的气温相对稳定，这也有助于维持生态平衡。
综上所述，热力环流是地球大气中一种重要的大气流动方式，它是由太阳辐射能的输入和地球自转等因素共同作用而形成的。
在地球大气系统中，热力环流扮演了重要角色，并且对于气候和天气的形成有着重要的影响。
高中地理必修一热力环流
地转偏向力
+
摩擦力
风向与等压线 成一夹角
与风向相反
既影响风向， 又影响风速。
1、城市与郊区之间也存 在着热力环流——城市 风，它们是怎样形成的？ 了解城市风的出现有何 重要意义？
B
B
日常生活中的事例：
海陆风： 海洋与陆地之间形成的小型热力环流
城市风：
城市与郊区之间形成的小型热力环流 城市风：
山坡与山谷之间形成的小型热力环流
小结：
一、大气的受热过程
二、热力环流 三、大气的水平运动
结论是：接触面(下垫面)的冷热不 均引起烟雾的环流。
一、热力环流
气压：指作在单位面积上的大气压力.
即等于单位面积上向上延伸到大气上 界的垂直空气柱的重量。气压的国际 制单位是帕斯卡，简称帕，符号是Pa。
影响因素： 1、海拔高度
2、地面冷热情况。
一、热力环流
在热力环流中谈到的高压与低压都是指同 一水平(同海拔)面上不同的地方相比较
地 垂直于风向
转
偏 只改变风向 向 ，不改变大 力小
3、近地面风的形成：
（hPa） 1002
1004
1006
1008
1010
气压梯度力 地转偏向力
摩擦力 风向
1000 1002 1004 1006 1008
水平气压梯度力 风向
摩擦力
水平地转偏向力
1010 近地面大气中的风向（北半球 ）
摩擦力
气压梯度力
低压
高压
高压
低压
一、热力环流
（4）分析海陆风对海滨地区的气温有什 么调节作用？
白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对海 滨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，对海滨地区能 够起到增温的作用。海陆风共同作用的 结果是使海滨地区的气温日较差较小。
热力环流
700hpa 800hpa
900hpa
高压 低压 高压
1000hpa
冷
地面
热
冷
A
B
C
讨论：等压面 高压区 向上凸; 特点 ：
高、低空
低
D
.
髙
F1 F
. .
(高空）
低
1002 E
.
.
百帕
1001
髙
.
B
A
A低
.
1006 C
.
A1
髙
冷却
1007
冷却
受热
等压面弯曲规律：高高低低 由于地面冷热不均而形成的空气流动，称为热力环流。
一、热力环流
等压面：空间气压值相等的各点组成的面。
假设：地面受热均匀，则形成的等压面平行于地面 1004 （百帕） 1006
高空
地面 A
.
.
E
.
B
.
D
.
1008 1010
c
图⑴
原理探究 地面冷热均匀：等压面与地面平行， 冷热不均：近地面：冷高压，热低压 低压 高压 低压 气压由近地面向高空递减 高空
今天的精神大餐， 你有没有消化呢？
P48活 动
周埔
上海地区某日14时等温线分布图
高度 A E B C D 等高面 等压面
课堂练习：
1、图中，A至E点， 气压最高的是 D ， 气压最低的是 E 。 2、甲乙两地受热的 上升， 是 乙 ，空气 冷却的是 甲 ， 空气 下沉 。 3、画出热力环流。
甲
乙
高空
低压
高压
低压
高压
低压
高压
冷
地面
热
热力环流和风
航海
借助风力进行船舶航行，如帆船。
农业
风可以帮助传播花粉，促进植物 繁殖；同时，风力还可以用于农
业中的风干和扬场等作业。
气象观测
通过观测风向、风速等气象要素， 可以预测天气变化和气象灾害。
03 热力环流与风的相互作用
热力环流对风的影响
风向影响
热力环流引起的气压差异和温度梯度会导致风向 的改变，形成气流运动。
地球自转
地球自转产生的地转偏向力影响风 向，使风向发生偏转。
风对地球环境的影响
气候变化
风对气候的形成和变化具 有重要影响，如季风气候 的形成。
洋流形成
风是形成洋流的主要动力 之一，如盛行西风和信风 对洋流的影响。
风力发电
风能是一种可再生能源， 利用风能发电可减少对化 石燃料的依赖。
风在人类生活中的应用
系统，更准确地预测气候变化。
热力环流和风的观测与模拟的意义
提高天气预报准确率
通过观测和模拟热力环流和风，能够更准确地预测天气变化趋势， 提高天气预报的准确率。
气候变化研究
通过观测和模拟热力环流和风，能够深入了解气候变化的规律和 机制，为应对气候变化提供科学依据。
气象灾害预警
通过观测和模拟热力环流和风，能够及时发现气象灾害的征兆， 为灾害预警和应急响应提供支持。
热力环流与风的相互关系对气候变化的影响
热力环流与风的相互作用会影响气候系统的平衡和稳定性，从而影响气候变化的过程和结 果。
04 热力环流和风的观测与模 拟
热力环流和风的观测方法
1 2
气象观测站
通过设立气象观测站，收集温度、湿度、风速、 风向等气象数据，分析热力环流和风的特征。
卫星遥感
利用卫星遥感技术，获取大范围的热力环流和风 场信息，提供更为全面和准确的数据。
高中地理热力环流及其常见形式
高中地理热力环流及其常见形式1．热力环流的形成过程近地面冷热不均→空气的垂直运动(上升或下沉)→同一水平面上存在气压差异→空气的水平运动→形成热力环流。
如下图所示：2．热力环流的形成——一个关键、两种运动、三个不同“一个关键”(冷热不均是热力环流形成的关键)(1)同一性质下垫面，考虑纬度差异。
(2)不同性质下垫面，考虑热容量差异。
“两种运动”近地面冷热不均引起→大气垂直运动导致→同一水平面上气压差异引起→大气水平运动。
“三个不同”(1)空气升降不同：热上升、冷下沉——近地面热空气上升，近地面冷空气下沉。
(2)同面气压不同：热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压，近地面热的地方形成低压。
(3)空间气压不同：近地面和高空气压性质相反——近地面为高压，其高空为低压；近地面为低压，其高空为高压。
3．常见的三种热力环流形式(1)城市风由于城市人们的生产、生活释放出大量人为热，使城市气温升高，空气上升，与郊区下沉气流形成城市热力环流，下沉气流又从近地面把郊区污染物带入城市中心，严重污染了城市环境。
因此，为了减轻城市污染，如何减少化石燃料的使用量及如何布局郊区工业及卫星城市，成为人们普遍关心的问题。
一般将绿化带布局于气流下沉处及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布局于下沉距离之外。
(2)海陆风白天在太阳照射下，陆地增温快，气温比海上高，空气膨胀上升，高空气压比原来气压升高，空气由大陆流入海洋；近地面陆地形成低气压，而海洋上因气温低，形成高气压，使下层空气由海洋流入大陆，形成海风。
夜间与白天大气的热力作用相反而形成陆风。
(3)山谷风白天因山坡上的空气增温强烈，于是暖空气沿坡上升，形成谷风(如图a)。
夜间山坡上的空气迅速冷却，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷地，形成山风(如图b)。
城市风环流的方向不随时间而变化，因为市区的气温总是高于郊区。
而海陆风环流和山谷风环流的流向则随昼夜的变化而向相反的方向变化，因为海与陆、山与谷的气压高低随昼夜改变而改变。
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2、形成过程
地面冷 热不均
大气的垂 直运动
同一水平 面产生气 压差异
大气水 平运动 (风)
高空
.
地面 A
等压面:把空间气压值相同的各点组 合而成的面叫做等压面。
1004（百帕）
1006
.
.
1008 1010
B
c
形成热 力环流
热
⑤
D
G
D④
③
G
A 冷却
②
D低 B 受热
G① C 冷却
烧炭老翁
臭豆腐厂
城郊热岛环流
某城市的郊区建了一座酒厂，市民发现只要酒厂的高炉 冒烟在市区也会闻到一股味道，对于酒民来说真是如痴如醉， 而对于大多数市民来讲真是厌恶至极。
为什么会出现这种问题呢？（运用热力环流原理画图解释）
因人类工业生产、生活和交通运输排放出大量的废热而导致城 市的气温高于郊区的现象，称为“城市热岛”。
（3）若该区域位于北半球，B点吹__西___北___风。
（4）A、B、C三点都位于北半球同一条纬线，此时若地球位于远日点，则A点
处在_____陆___地______（陆地或海洋）。
4．若此图为热力环流侧视图，
则下列说法正确的是： （C ）
d
A．温度：b>c>d>a
B．气压：a>c>b>d
C．引起该环流形成的原因是地面冷热不均 a
D ．热力环流是大气运动最复杂的形式
c
①
b
3 ．若此图是城市风环流侧视图，①处为绿地，则通过此环流对城市空气
起到的作用（ ）B
A．净化、增温 B．净化、增湿 C．增温、增湿 D．减温、减湿
压低，形成高压，故近地面风由海洋吹向陆地，形成海风
升温快 （热）
陆地
海风
升温慢 （冷）
海洋
趣味探究——山谷风
相传在莫须有山，山谷里住着一个卖臭豆腐的老汉，山腰上 住着一个烧炭的老翁，有一天卖臭豆腐的老汉到县衙控告烧炭老翁 烧炭的烟气熏得他晚上睡不着觉；烧炭老翁到县衙后同样控告老汉 臭豆腐的气味熏得他白天吃不下饭。 县太爷不思其解感到很忙然， 你知道为什么吗？（运用热力环流原理画图解释）
地面
请根据高空和近地面的等压面， 比较①②③④⑤⑥气压大小? [方法] （1）“高高低低”：同一水平面上,附近的等压面向高处凸的是 高压区，附近的等压面向低处凹的是低压区。 （2）同一地点，海拔越高,气压越低。
二、热力环流的实例 1、海陆风 2、山谷风 3、城市热岛环流
海陆风 白天：陆地升温快，气温高，形成低压；海洋升温慢、气
4．若该图为海滨地区海陆风模式示意图，且b表示海洋，a表示陆地，则此
图所示情形①为
（ ）D
A．白天的海风 B．夜晚的海风 C．白天的陆风 D．夜晚的陆风
图中气压状况是由热力作用引起，读图回答下
列问题：
（1）图中近地面何处是高压区？____C_____； 何处是低压区？___A_____ 。
（2）在图中画箭头完成热力环流。
郊区
市区
郊酒区厂
练一练
1.下图表示的热力环流中，错误的是 ( A )
例题1.下列四幅冷热不均引起的大气运动图 （图中曲线表示等压面，直线表示等高面）中，正确的是 A
17.在热力环流图中，四处气压由高到低的排序应是 D
A.④＞③＞②＞① C.②＞①＞④＞③
B.③＞②＞①＞④ D.④＞①＞②＞③
读右下图，判断回答2--4题。
第二章 自然地理环境中的物质 运动与能量交换
第一节 大气的热状况与大气运动
到了海边，要拍美美的照片，想象中的是左图的效果， 结果拍出了右图，为什么？
想要这样的效果？
结果却？
2.1.2 热力环流
一、热力环流的基本原理 1、概念
热力环流由地面冷热不均原因引起的大气运动， 它是大气最简单的运动形式。