2022-2023版高中地理 第二章 自然地理環(huán)境中的物質(zhì)運動和能量交換 第一節(jié) 大氣的熱狀況與大氣運動 第2課時學案 中圖版必修1

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1、2022-2023版高中地理 第二章 自然地理環(huán)境中的物質(zhì)運動和能量交換 第一節(jié) 大氣的熱狀況與大氣運動 第2課時學案 中圖版必修1 [學習目標]　1.理解熱力環(huán)流的形成原理，并能利用所學知識解釋有關的自然現(xiàn)象，如城市風。2.理解大氣水平運動的成因，掌握高空風和近地面風的形成及特點。3.掌握等壓線圖和等壓面圖的判讀方法及應用。 一、熱力環(huán)流 1.概念 由地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，它是大氣運動的最簡單的形式。 2.形成過程 (1)垂直運動 (2)水平運動 3.常見形式：海陸風、山谷風、城市風。 判斷 1.上圖中A′的氣壓高于A。(　×　) 2.同一水平面

2、上，氣溫高的地方，氣壓低。(　√　) 3.在垂直方向上，海拔越高氣溫越低，氣壓也越低。(　√　) 二、大氣的水平運動——風(北半球) 1.風形成的過程 ??? 2.風形成的原因 (1)直接原因：水平氣壓梯度力。 (2)根本原因：地表受熱不均。 3.低空風和高空風的成因(以北半球為例)： 類型 受力示意圖 風向 高空風 F為水平氣壓梯度力；P為地轉(zhuǎn)偏向力；v為風向，平行于等壓線 低空風 F為水平氣壓梯度力，P為地轉(zhuǎn)偏向力，f為摩擦力，風向與等壓線斜交 判斷 1.水平氣壓梯度力垂直于等壓線，并由高壓指向低壓。(　√　) 2.摩擦力與風向相反，使風速減

3、小。(　√　) 3.摩擦力只影響風速，不影響風向。(　×　) 4.地轉(zhuǎn)偏向力始終與風向垂直，只改變風向，不影響風速。(　√　) 探究點一　熱力環(huán)流 孔明燈又叫天燈，相傳是由三國時期的諸葛亮發(fā)明的。當年，諸葛孔明被司馬懿圍困于平陽，無法派兵出城求救?？酌髦瞥蓵〉募垷艋\，系上求救的信息，其后果然脫險，于是后世就稱這種燈籠為孔明燈。 (1)諸葛孔明發(fā)明的如此簡陋的天燈是怎么升空的？ (2)孔明燈里面蘊涵著什么樣的大氣原理？ (3)在下圖中繪制熱力環(huán)流，將A、B、C、D四點按氣壓和氣溫由大到小的順序分別排序，并說明判斷過程。 答案　(1)孔明燈里的空氣受熱后膨脹

4、上升。 (2)熱力環(huán)流。 (3) 氣壓：PA>PD>PC>PB。在高空和近地面各畫一條水平線作參照，近地面氣壓高于高空，PA、PD>PB、PC；等壓面下面點的氣壓高于等壓面上面的點，PA>PD，PC>PB。 氣溫：TD>TA>TC>TB。在高空和近地面各畫一條水平線作參照，近地面氣溫高于高空TA、TD>TB、TC；盛行上升氣流處近地面空氣溫度高于同高度地點，TD>TA；上升氣流使C處溫度升高，TC>TB。 1.熱力環(huán)流的形成 熱力環(huán)流的形成過程：近地面冷熱不均→氣流的垂直運動(上升或下沉)→近地面和高空在水平面上的氣壓差異→大氣的水平運動→形成高低空熱力環(huán)流。如下圖所示：

5、 2.幾種常見的熱力環(huán)流形式 熱力環(huán)流是一種最簡單的大氣運動形式。海陸熱力性質(zhì)不同、山谷和山坡受熱不均、人類活動等都可能導致熱力環(huán)流的形成。具體分析如下： (1)海陸風 (2)山谷風 (3)市區(qū)與郊區(qū)之間的熱力環(huán)流 熱力環(huán)流中“三個關系”的判讀方法 (1)氣溫與氣壓的關系：近地面氣溫高，空氣膨脹上升，形成低壓，高空形成高壓；近地面氣溫低，空氣冷卻下沉，形成高壓，高空形成低壓(如上圖中甲、乙、丙三地所示)。 (2)風與氣壓的關系：水平方向上，風總是從高壓吹向低壓(如上圖中①②③④所示)。 (3)等壓面的凸凹與氣壓高低的關系：等壓面凸向高處的

6、為高壓，凹向低處的為低壓，可形象記憶為“高凸低凹”(如下圖所示)。 (2018·寧夏期中)讀圖，回答1～2題。 1.如果此圖為熱力環(huán)流側(cè)視圖，則以下說法正確的是(　　) A.引起熱力環(huán)流的原因是地面冷熱不均 B.溫度：A>B C.熱力環(huán)流是大氣運動最復雜的形式 D.氣壓：D>A>B>C 2.如果此圖是城市熱島環(huán)流側(cè)視圖，在②處進行植樹造林，對城市空氣起到的作用是(　　) A.增溫和增濕 B.凈化和增溫 C.凈化和增濕 D.減濕和降溫 答案　1.A　2.C 解析　第1題，熱力環(huán)流是地面冷熱不均引起的，它是大氣運動最簡單的形式，從圖中可知A處氣流下沉，B處

7、氣流上升，故溫度B>A。根據(jù)海拔越高氣壓越低，可知A、B兩地氣壓高于C、D兩地；根據(jù)水平氣流由高壓流向低壓可知A>B、C>D，故四地氣壓為A>B>C>D。第2題，若圖示為城市熱島環(huán)流側(cè)視圖，在②處植樹造林，可以對城市空氣起到凈化和增濕作用。 探究點二　大氣的水平運動 1.根據(jù)以下材料，回答問題。 風力發(fā)電是把風的動能轉(zhuǎn)化為電能，風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。理論上講，高空風能項目效益要顯著高于低空風電項目。美國環(huán)境和氣候科學家在報告中指出：來自高空急流的風所生成的能量是全球所需能量的100多倍。 請按以下三種情況，描述風向的特點并以北半球為例畫出示意圖。

8、 (1)受單一水平氣壓梯度力的作用：_________________________________。 (2)高空大氣受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用：___________________。 (3)近地面大氣受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的共同作用：_______________。 答案　(1)受單一的水平氣壓梯度力的作用：風向垂直于等壓線。 (2)高空大氣受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用：風向平行于等壓線。 (3)近地面大氣受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的共同作用：風向與等壓線斜交。 2.讀“北半球某海平面等壓線圖”，回答下列問

9、題。 (1)在圖中用文字標出高壓中心和低壓中心。 (2)比較A、B兩地的風力大小，并說明原因。 (3)在圖中分別畫出A、B兩地的風向。(用虛線畫出水平氣壓梯度力，用實線畫出風向) 答案　(1) (2)A處的風力較大，原因是該處的等壓線密集，水平氣壓梯度力大。 (3)見上圖。 1.影響風的三種力 作用力 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(zhuǎn)偏 向力 始終與風向垂直 大小隨緯度增大而增加，赤道為零

10、 不影響風速大小 北半球使風右偏，南半球使風左偏 摩擦力 始終與風向相反 大小與下墊面性質(zhì)有關，下墊面越粗糙，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.風力的判讀 (1)同一幅圖，等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大，風力越大；等壓線越稀疏，風力越小。 (2)不同圖幅，兩條相鄰等壓線差值越大，水平氣壓梯度力越大，風力越大；差值越小，風力越小。 3.風向的確定 第一步：畫出與等壓線垂直的水平氣壓梯度力。 第二步：確定南北半球。 第三步：按照地轉(zhuǎn)偏向力“南左北右”的偏轉(zhuǎn)規(guī)律畫出與水平氣壓梯度力成30°～45°偏角的風向。(如

11、下圖) 下圖示意一等高面。M、N為等壓線，其氣壓值分別為PM、PN，M、N之間的氣壓梯度相同。①～⑧是只考慮水平受力，不計空氣垂直運動時，O點空氣運動的可能方向。讀圖，回答3～5題。 3.若此圖表示北半球，PM>PN，則O點風向為(　　) A.⑥或⑦ B.②或⑥ C.④或⑧ D.③或④ 4.若此圖表示高空等高面，PM

12、角 D.與氣壓梯度力方向成180°角 答案　3.A　4.C　5.D 解析　第3題，PM>PN時，⑤為水平氣壓梯度力，⑦為北半球高空風向，⑥為近地面風向。第4題，高空風向與等壓線平行，PM

13、、B兩處下墊面的性質(zhì)。 (3)判斷A、B兩處的天氣狀況和氣溫日較差的大小。 下圖為近地面(A、B)及對應的高空(C、D)等壓面分布圖。據(jù)此回答(1)～(3)題。 從圖文材料可知，該圖為等壓面分布圖，A、B附近為近地面等壓面，C、D附近為高空等壓面。 (1)判讀氣壓高低 ①由于大氣密度隨高度增加而降低，不同高度的大氣所承擔的空氣柱高度不同，導致在垂直方向上隨著高度增加氣壓降低。即PA>PC，PB>PD。 ②因地面冷熱不均，導致同一水平面上出現(xiàn)氣壓差異，進而造成等壓面發(fā)生彎曲，同一水平面上，等壓面上凸處氣壓高，下凹處氣壓低，即PC>PD，PB>PA。 ③同一垂直方向上，近

14、地面和高空的氣壓狀況相反，若近地面為高壓，則高空為低壓。 (2)判斷下墊面的性質(zhì) 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：裸地同陸地，綠地同海洋。 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)。 (3)判斷近地面天氣狀況和氣溫日較差 等壓面下凹處，多陰雨天氣，日較差較小，如上圖中A地；等壓面上凸處，多晴朗天氣，日較差較大，如上圖中B地。 (1)判斷A、B、C、D四地的氣壓高低。 (2)判斷A、B兩處下墊面的性質(zhì)。 (3)判斷A、B兩處的天氣狀況和氣溫日較差的大小。

15、(1)PB>PA>PC>PD。 (2)①若A、B為陸地或海洋 夏季：A為陸地，B為海洋 冬季：A為海洋，B為陸地 ②若A、B為裸地或綠地 夏季：A為裸地，B為綠地 冬季：A為綠地，B為裸地 ③若A、B為城區(qū)或郊區(qū) A為城區(qū)，B為郊區(qū) (3)A處多陰雨天氣，氣溫日較差?。? B處多晴朗天氣，氣溫日較差大。 讀“某地近地面和高空四點氣壓圖”，回答(1)～(2)題。 (1)若近地面和高空四點構(gòu)成熱力環(huán)流，則流動方向為(　　) A.M→N→O→P→M B.P→O→M→N→P C.M→N→P→O→M D.N→M→O→P→N (2)下面圖中正確表示N地在

16、垂直方向上等溫面與等壓面配置的是(　　) 答案　(1)A　(2)A 解析　第(1)題，氣流總是由高壓區(qū)流向低壓區(qū)，則近地面由M流向N，高空由O流向P；依據(jù)熱力環(huán)流圖可判斷，圖中M、N為近地面兩點，O、P為高空兩點，且O、P分別對應位于N、M上空；M地氣壓高，說明是近地面氣溫較低處，氣流由P下沉至M；則N為近地面氣溫較高處，氣流上升至O。故A項正確。第(2)題，圖中顯示N地為近地面熱低壓區(qū)，故氣溫高于兩側(cè)、氣壓低于兩側(cè)同一高度，則A項正確。 (2018·桂林高中期中)讀圖，回答1～2題。 1.上圖表示的是(　　) A.北半球高空大氣運動 B.南半球高空大氣運動 C.

17、北半球近地面大氣運動 D.南半球近地面大氣運動 2.圖中箭頭①表示(　　) A.地轉(zhuǎn)偏向力 B.水平氣壓梯度力 C.摩擦力 D.風向 答案　1.A　2.A 解析　第1題，從圖中可知風向右偏，且最終風向與等壓線平行，故該圖為北半球高空中的風。第2題，圖中箭頭①始終垂直于風向，為地轉(zhuǎn)偏向力。 3.(2018·昆明期中)讀“北半球某地的氣壓分布圖”，完成下列各題。 (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_

18、___________天氣，氣溫日較差較大的是__________地。 (3)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。 答案　(1)甲>乙>丙>丁　畫圖略(呈逆時針流動) (2)乙　陰雨　甲　(3)甲 (4)畫圖略(與近地面彎曲方向相反)。 解析　(1)根據(jù)近地面等壓面的彎曲狀況可知，甲地氣壓高于乙地，由此可知四地氣壓的大小關系為甲>乙>丙>丁，熱力環(huán)流呈逆時針流動。(2)圖中乙地氣溫較高，氣流上升，多陰雨天氣；甲地氣流下沉，多晴朗天氣，氣溫日較差較大。(3)假若圖示環(huán)流為城市熱島環(huán)流，則甲處表示郊區(qū)，乙處表示市

19、區(qū)。(4)根據(jù)近地面和高空等壓面相反可畫出高空等壓面。 4.讀“大氣中的風向圖”，回答下列問題。 (1)①與等壓線的關系是__________________，其方向是________________。 (2)若無④，只受①③影響，則②與等壓線的關系是__________，①與③的關系是________。 (3)實際大氣中的②與等壓線的關系是____________。此圖表示的地區(qū)在________半球。 (4)圖中M、N兩地相比，風力較大的是____________地，原因是_____________________。 答案　(1)垂直　由高壓指向低壓 (2)平行　大小相等

20、，方向相反 (3)成一夾角　北 (4)N　N地等壓線密集，水平氣壓梯度力大，風力大 解析　解答本題的關鍵是理解水平氣壓梯度力、摩擦力、地轉(zhuǎn)偏向力與風向、風速之間的關系。圖中①垂直于等壓線，由高壓指向低壓，應為水平氣壓梯度力；②與等壓線成一夾角，從高壓指向低壓，應是風向；③與風向垂直，應為地轉(zhuǎn)偏向力；④與風向方向相反，應是使風速減小的摩擦力。 (2017·天津統(tǒng)考)湖陸風是在較大水域和陸地之間形成的以24小時為周期的地方性天氣現(xiàn)象。如圖為“洞庭湖某時刻測得的湖陸風垂直結(jié)構(gòu)示意圖”。據(jù)圖完成1～2題。 1.據(jù)圖文材料可知，此時(　　) A.①處為陸風 B.②處盛行上升氣流

21、C.③處風力小于①處 D.④處更易形成降水 2.關于城市與湖陸風相互影響的敘述，正確的是(　　) A.城市地面硬化使湖陸風減弱 B.圍湖造陸使湖陸風增強 C.湖陸風使城市晝夜溫差減小 D.湖陸風使城市濕度下降 答案　1.D　2.C 解析　第1題，由示意圖的風向標可判斷①處氣流由湖泊吹向陸地，為湖風；白天陸地比湖泊增溫快，④處陸地氣流上升，易形成降水；②處湖泊氣流下沉，③處比①處風力大。第2題，白天，湖陸風由湖泊吹向城市；夜晚，湖陸風由城市吹向湖泊，可減小城市晝夜溫差，增加城市濕度。 “冷島效應”指地球上干旱地區(qū)的綠洲、湖泊，其夏季晝夜氣溫比附近沙漠、戈壁低，溫差最大可達30

22、℃左右，這是由于周圍戈壁沙漠的高溫氣流在大氣的平流作用下，被帶到綠洲、湖泊上空，形成了一個上熱下冷的大氣結(jié)構(gòu)，形成一種溫潤涼爽的小氣候。讀圖，完成3～4題。 3.“冷島效應”形成的根本原因是(　　) A.受控大氣環(huán)流的差異 B.綠洲與沙漠熱力性質(zhì)差異 C.陽光照射強弱的差異 D.綠洲與沙漠距海遠近不同 4.圖中甲、乙、丙、丁四地，“冷島效應”最顯著的是(　　) A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地 答案　3.B　4.D 解析　第3題，根據(jù)材料，“冷島效應”是由于周圍戈壁沙漠的高溫氣流在大氣的平流作用下，被帶到綠洲、湖泊上空，形成了一個上熱下冷的大氣結(jié)構(gòu)，綠洲

23、與沙漠溫度不同是因為綠洲與沙漠熱力性質(zhì)差異，所以形成的根本原因是綠洲與沙漠熱力性質(zhì)差異，B對。第4題，讀圖，圖中甲、乙、丙三地的綠洲面積小，“冷島效應”不明顯，A、B、C錯。丁地位于圖示西部地區(qū)，綠洲面積大，“冷島效應”最顯著，D對。 (2018·南昌期中考試)如圖為“對流層大氣某要素等值面垂直分布圖”。據(jù)此回答5～6題。 5.若a、b、c、d、e為不同溫度值，則氣壓值的大小比較正確的是(　　) A.甲>乙>丙>丁 B.乙>甲>丁>丙 C.甲>乙>丁>丙 D.乙>甲>丙>丁 6.若a、b、c、d、e為不同氣壓值，則甲、乙、丙、丁四地的氣流運動方向是(　　) A.甲→

24、乙→丁→丙→甲 B.丁→丙→甲→乙→丁 C.乙→甲→丙→丁 D.乙→甲→丙→丁→乙 答案　5.C　6.D 解析　第5題，若a、b、c、d、e為不同溫度值，根據(jù)氣溫垂直分布規(guī)律可知五地氣溫是a>b>c>d>e，由此可知乙地氣溫高、氣壓低，甲地氣溫低、氣壓高，結(jié)合熱力環(huán)流原理可知四地氣壓值大小為甲>乙>丁>丙。第6題，若a、b、c、d、e為不同氣壓值，則乙地為高壓，甲地為低壓，根據(jù)熱力環(huán)流原理可知四地氣流運動方向為乙→甲→丙→丁→乙。 等壓線是某一水平面上氣壓相同各點的連線。據(jù)此回答7～8題。 7.下列四幅等壓線圖中，P點所在位置風力最大的是(　　) 8.B圖(北半球)中P

25、地的風向為(　　) A.東北風 B.東南風 C.西南風 D.西北風 答案　7.C　8.A 解析　第7題，C、D圖中氣壓梯度大于A、B圖中，且C圖中P處等壓線最密集，故P點所在位置風力最大的是C圖。第8題，P點在北半球，北部為高壓，故P點的風向為東北風。 (2018·甘肅四校聯(lián)考)下圖為“北半球等壓線圖”(單位：hPa)。讀圖回答9～10題。 9.如果所示等壓線位于近地面，F(xiàn)1、F2、F3為A處空氣所受的外力的方向，則F1、F2、F3依次為(　　) A.摩擦力、氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力 B.氣壓梯度力、摩擦力、地轉(zhuǎn)偏向力 C.地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力、氣壓梯度力 D.摩擦

26、力、地轉(zhuǎn)偏向力、氣壓梯度力 10.如果所示等壓線位于高空，F(xiàn)1為氣壓梯度力方向，則風向是(　　) A.① B.② C.③ D.④ 答案　9.B　10.D 解析　第9題，氣壓梯度力的方向應與等壓線垂直，且由高壓指向低壓，故F1為氣壓梯度力，只有B項符合該要求，所以可以判斷B項正確。第10題，高空大氣受氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用，風向與等壓線平行，又因位于北半球，所以可以判斷④表示的風向正確。 (2018·山西太原高一月考)讀“北半球某地近地面氣壓分布(單位：百帕)示意圖”，完成11～12題。 11.圖中四地中風速最大的是(　　) A.① B.② C.③ D.④

27、 12.圖中④處風向可能是(　　) A.西北風 B.東北風 C.西南風 D.東南風 答案　11.C　12.D 解析　第11題，圖中①②③④四地，③處等壓線最密，水平氣壓梯度力最大，風速最大。第12題，圖示為北半球某地近地面氣壓分布，地轉(zhuǎn)偏向力向右偏，④處風向可能是東南風，所以D正確。 13.下圖為“北半球某地區(qū)某時刻近地面等壓線圖(單位：hPa)”?；卮鹣铝袉栴}。 (1)從氣壓分布看，甲處是__________，乙處是____________。從氣壓分布狀況看，甲、乙兩處之間最大氣壓差可能為________hPa。 A.59

28、4

29、差在50～60 hPa之間，故最大值選A。(2)從等壓線數(shù)值可知A為低壓，它可能是山地。(3)丙處等壓線密集，風力較丁處大。丁處多吹偏南風，溫度較高。 14.讀“華北地區(qū)某城市11月13日20時的氣溫(單位：℃)實況圖”，回答下列問題。 (1)此圖反映了城市所具有的________效應。在這種效應的作用下，如不考慮其他因素，當晚城郊之間風向應該是____________________。 (2)形成此圖所示效應的主要原因是(　　) A.城市生產(chǎn)和生活活動釋放大量熱量 B.城市建筑對太陽輻射的反射率大 C.城市高層建筑的不斷增多 D.城市上空云量少，對太陽輻射的削弱作用弱 (

30、3)一般而言，城區(qū)的降水幾率________(大于或小于)郊區(qū)，主要是因為________________________________________________________________________。 (4)據(jù)下圖畫出城區(qū)和郊區(qū)近地面的等壓面及等溫面示意圖。 答案　(1)熱島　由郊區(qū)吹向市區(qū)　(2)A (3)大于　城區(qū)空氣對流上升運動；城區(qū)凝結(jié)核多，水汽容易凝結(jié)　(4)略。 解析　第(1)題，城區(qū)氣溫高，而郊區(qū)氣溫低，反映了城市具有的熱島效應。第(2)題，形成城市熱島效應的主要原因是城市生產(chǎn)和生活活動釋放大量的熱量。第(3)題，由于城區(qū)空氣對流上升運動強烈及煙塵多，導致城區(qū)降水幾率大于郊區(qū)。第(4)題，近地面，城區(qū)等壓面向近地面彎曲，等溫面向高空凸出，郊區(qū)相反。