新步步高学年高一地理鲁教版必修一学案与检测第二单元 第二节 课时2 大气的运动 Word版含答.docx

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新步步高学年高一地理鲁教版必修一学案与检测第二单元第二节课时2大气的运动Word版含答

课时2　大气的运动

[学习目标]　1.绘制简单示意图，了解大气热力环流的形成过程，解释城市热岛效应、海陆热力环流等现象。

2.理解大气水平运动的规律，并且会在等压线图上判定风力及风向等。

3.学会判读等压线与等压面图。

一、热力环流

自主预习

1．形成原因：

地面①冷热不均。

2．形成过程

3．热力环流

↓

↓

↓

↓

合作交流

读下列材料，回答有关问题。

材料一　城市地区，由于人口集中，工业发达，交通量大，大气污染严重，且城市中的建筑大多为热传导率很高的石头和混凝土建成，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2℃，甚至更多。

在温度的空间分布上，城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。

热岛效应是由于人们改变地表而引起小气候变化的综合现象，在冬季最为明显，夜间也比白天明显，是城市气候最明显的特征之一。

材料二　城市热岛环流示意图。

（1）请总结城市热岛效应的形成因素。

（2）请在材料二图圆圈中标出高低压（G表示高压、D表示低压），并简单绘制出高、低空等压面；在图中热岛环流路径上用箭头表示循环方向，并简单解释形成原因。

（3）请简单解释热岛效应冬季最为明显，夜间也比白天明显的原因。

答案　

（1）一是城市与郊区地表面性质不同，热力性质差异较大。

城区反射率小，吸收热量多，蒸发耗热少，热量传导较快，而辐射散失热量较慢；郊区恰相反。

二是城区排放的人为热量比郊区大。

三是城区大气污染物浓度大，大气逆辐射强，在一定程度上起了保温作用。

（2）高空从左到右：

D　G　D；近地面从左到右：

G　D　G。

等压面绘制略。

（图幅左侧逆时针，右侧顺时针。

）市区气温高，气流上升，近地面形成低压中心，高空形成高压中心；郊区情况相反。

近地面水平气流由郊区流向市区，高空水平气流由市区流向郊区。

（3）冬天和夜间地球以散热为主，而城市热量依然有大量人为热量来源，致使城乡之间温差加大，热岛效应更为明显。

反思归纳

1．热力环流

热力环流是由地面冷热不均而形成的空气环流，它是大气运动最简单的形式。

热力环流的形成过程：

近地面冷热不均→气流的垂直运动（上升或下沉）→近地面和高空在水平面上气压的差异→大气的水平运动→形成高低空热力环流。

2．等压面的形态变化

在热力环流形成过程中，等压面也发生了如下图（a→b→c）的形态变化。

由图中等压面的变化可知：

（1）高压区、低压区是指同一水平面，在垂直方向上气压随高度的增加而降低。

（2）等压面上凸为高压区，下凹为低压区。

（3）同一地区垂直方向上，近地面和高空的气压类型相反。

3．常见的热力环流形式

热力环流是一种简单的大气运动形式。

海陆热力性质的不同，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

①形成分析——海陆热力差异是前提和关键

②影响与应用

海陆风使滨海地区气温日较差减小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。

（2）市区与郊区之间的热力环流

①形成分析——“城市热岛”的形成是突破口

由于城市居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热，导致城市气温高于郊区，形成“城市热岛”，引起空气在城市上升，在郊区下沉，近地面风由郊区吹向城市，在城市与郊区之间形成城市热岛环流。

②影响与应用

一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。

（3）山谷风

①形成分析——山坡的热力变化是关键

②影响与应用

在山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，阻碍了空气的垂直运动，易造成大气污染。

所以，山谷地区不宜布局有污染的工业。

练习巩固

三峡大坝建成后，在三峡库区周围形成了一个相对特殊的“小环境”，特别是改变了局部气候。

据此完成

（1）～

（2）题。

（1）若该水库旁建某度假村，下图中能正确反映水库与度假村之间风向的是（　　）

A．①②B．③④

C．①④D．②③

（2）扩大水域面积与增加植被覆盖率对局部地区气候影响的差异主要表现在（　　）

A．增加空气湿度B．调节空气温度

C．减小附近风速D．美化当地环境

答案　

（1）B　

（2）C

解析　第

（1）题，本题主要考查学生的读图分析能力和对大气运动规律知识的掌握情况，难度中等。

据图中信息和热力环流的形成原理知识，可确定能正确反映水库与度假村之间风向的是③和④图。

故B正确。

第

（2）题，本题主要考查学生的综合分析能力和对森林的环境功能等相关知识的掌握情况，难度较大。

扩大水域面积和增加植被覆盖率都可以增加空气湿度，调节空气温度。

而扩大水域面积，会加剧水陆之间热力性质的差异，会增大水库岸边地带的风速。

增加植被覆盖率，会减小风速。

美化环境不属于对气候的影响。

故C正确。

二、大气水平运动——风

自主预习

1．风的形成过程

受热不均⇒气压梯度⇒水平气压梯度力⇒大气由高气压区向低气压区作水平运动

2．风的形成原因

3．受力分析（北半球近地面）

符号

F1

F2

F3

类型

⑪水平气压梯度力

⑫摩擦力

⑬地转偏向力

方向

垂直于⑭等压线，指向低压

与风向相反

总是垂直于风向，北半球向右，南半球向⑮左

4.力的作用效果

（1）在高空，风向主要取决于水平气压梯度力和⑯地转偏向力，风向可偏至平行于等压线。

（2）在近地面，风在水平气压梯度力、地转偏向力与⑰摩擦力的共同作用下，风向总是与等压线⑱斜交。

合作交流

读“实际大气中的风向图”，回答下列问题。

（1）①与等压线的关系是________，其方向是________。

（2）若无④，只受①③影响，则②与等压线的关系是__________，①与③的关系是____________。

（3）实际大气中的②与等压线的关系是________。

此图表示的地区在________半球。

（4）图中M、N两地相比，风力较大的是________地，原因是________________________________________。

答案　

（1）垂直　由高压指向低压

（2）平行　大小相等，方向相反

（3）成一夹角　北

（4）N　N地等压线密集，水平气压梯度力大，风力大

解析　解答本题的关键是理解水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力与风向、风速之间的关系。

图中①垂直于等压线，由高压指向低压，应为水平气压梯度力；②与等压线成一夹角，从高压指向低压，应是风向；③与风向垂直，应为地转偏向力；④与风向相反，应是使风速减小的摩擦力。

只要明确了各箭头的含义，其他的问题根据所学知识，也就不难解答。

反思归纳

1．大气水平运动受到的作用力分析

作用力

方向

大小

对风速、风向的影响

风速

风向

水平气压梯度力

始终与等压线垂直，由高压指向低压

等压线越密集，水平气压梯度力越大

水平气压梯度力越大，风速越大

垂直于等压线，由高压指向低压

地转偏向力

始终与风向垂直

大小随纬度增加而增加，赤道为零

不影响风速大小

北半球使风向右偏，南半球使风向左偏

摩擦力

始终与风向相反

大小与下垫面性质有关，下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大，反之越小

使风速减小

与其他两力共同作用，风向总是与等压线斜交

2.风向的判断

（1）画水平气压梯度力。

阅读等压线，判断气压高低，并按垂直于等压线（垂直于该点等压线的切线）、由高压指向低压的原理画出水平气压梯度力（画成虚线）。

（2）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，若是南半球，风向向左偏；若是北半球，风向向右偏。

（3）定偏转角度。

分清是高空还是近地面的气流，若是近地面，受三个力的作用，最终风向与等压线有一定的角度（30°～45°）；若是高空，风向与等压线平行。

按照以上方法即可绘出风向（绘成实线箭头）。

如下图（以北半球为例）：

3．在等压线图上比较风力的大小

风力大小取决于水平气压梯度力的大小，因此，同一幅图中，等压线密集处，水平气压梯度力大，风力大；反之，则风力较小。

如上图，风力大小：

A＞B＞C＞D。

练习巩固

下图为“等压线分布图”（比例尺相同，单位：

hPa），读图，回答下列问题。

（1）四地风力由大到小排序正确的是（　　）

A．②＞①＞③＞④B．①＞②＞③＞④

C．①＞③＞②＞④D．④＞③＞②＞①

（2）如果此地为北半球，则①地的风向为（　　）

A．偏北风B．偏南风C．偏东风D．偏西风

答案　

（1）A　

（2）A

解析　本题主要考查等压线的判读。

第

（1）题，由于四幅图比例尺相同、等压线疏密程度相同，单位距离的气压差不同，故单位距离的气压差越大，风力越大。

第

（2）题，先标出①地的水平气压梯度力，北半球向右偏，画出风向，则为偏北风。

课堂小结

课堂检测

读“风的形成示意图”，回答1～2题。

1．下列叙述正确的是（　　）

A．该图位于欧洲

B．该图可能位于南美洲

C．∠aob越大，风速越小

D．ao线与oc线垂直

2．高压位于o点的（　　）

A．东南方向B．北方

C．西南方向D．西北方向

答案　1.B　2.B

解析　根据风的三个力的方向特点：

b与风向相反为摩擦力，a与风向垂直为地转偏向力，那么c为水平气压梯度力，风向与水平气压梯度力相比向左偏为南半球，水平气压梯度力由高压指向低压，高压在北方。

3．下图是“某地高空等高面与等压面关系示意图”，读后完成下列问题。

（1）A、B两地受热的是________，空气______________；冷却的是________，空气____________。

（2）图中①点至⑤点，气压最高的是________，气压最低的是________。

（3）用“→”完成图中热力环流。

（4）若该热力环流发生于城区与郊区之间，则A、B中代表城区的是________，说明判断的依据。

（5）若图中A处为海洋，B处为陆地，则该热力环流出现在________（白天或夜间）。

答案　

（1）B　上升　A　下沉

（2）④　⑤

（3）画图略。

（逆时针方向）

（4）B　B处空气上升，为城区。

（5）白天

解析　本题主要考查有关热力环流形成的知识。

解答本题的关键是从高空等压面的凹凸入手，逐步推理。

从图中可以看出，在3000米高空附近A地等压面下凹，B地等压面上凸，B地上空的气压高于A地上空的气压（或④点气压大于⑤点气压，①②③点的气压值相等，④点气压又大于③点气压，故④点气压大于①点气压），这说明A地空气下沉，B地空气上升，从而可以判定A地冷却，B地受热，高空气流从④地流向⑤地，近地面气流从A地流向B地。

40分钟课时作业

[基础过关]

读“甲、乙两地等压面分布示意图”，回答1～2题。

1．关于甲、乙、①、②四地气压值的关系，正确的是（　　）

A．甲＞乙B．乙＞甲C．①＞甲D．①＞乙

2．下面四幅热力环流示意图中，与上图所示气压分布状况相符的是（　　）

答案　1.A　2.B

解析　第1题，根据甲处等压面上凸，乙处等压面下凹，判断出P甲＞P乙，与之相对应的①②两处气压P①＜P②，故四地气压大小是：

甲＞乙＞②＞①。

第2题，近地面甲地是高压，气流下沉；乙地为低压，气流上升。

3．地面上不同地区的热量差异会引起空气流动。

下列示意图中符合热力环流原理的是（　　）

答案　B

解析　白天陆地增温快，空气上升，形成低压，海洋增温慢，形成相对高压，近地面风从海洋吹向陆地，所以A图错。

夜晚山坡气温下降快，近地面空气密度变大而沿坡面流向谷地形成山风；而山谷中的空气被迫抬升，故B图正确。

城市人口密集，生产、生活及交通排出大量的人为热，形成热岛，市区气流上升，近地面气流由郊区流向市区，故C图错误。

热力环流主要是由地表冷热不均而形成的，温度高，空气膨胀上升，气温低，空气收缩下沉，故D图错误。

读图，回答4～5题。

4．影响海上风力大小的因素是（　　）

①地转偏向力　②摩擦力　③水平气压梯度力

A．①②B．②③C．①③D．①②③

5．导致图示现象发生的大气运动形式，最有可能是（　　）

A．城郊热力环流B．海陆风

C．季风环流D．山谷风

答案　4.B　5.B

解析　第4题，在近地面风所受的三个力中，地转偏向力不影响风力的大小，只影响风向。

第5题，认真分析景观图可知甲、乙两图分别表示黑夜与白天的海陆风。

读“近地面的等压线图”，回答6～7题。

6．下图所示四幅图示中，表示北半球风的图有（　　）

A．①②B．②③C．③④D．①④

7．下列叙述正确的是（　　）

A．水平气压梯度力不能影响风速

B．地转偏向力只改变风的速度

C．高空大气运动受摩擦力作用不明显

D．近地面摩擦力只影响风速，不影响风向

答案　6.C　7.C

解析　第6题，本题组主要考查近地面的风向。

在近地面，大气运动受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用，风向与等压线成一夹角。

同时风应从高压吹向低压；北半球向右偏，南半球向左偏。

第7题，从近地面到高空，摩擦力越来越小，所以高空大气运动受摩擦力作用不明显，可以忽略不计，摩擦力既影响风速（降低风速），又影响风向。

8．如下图所示，一架飞机在北半球自东向西飞，飞机左侧是高压，可判断（　　）

A．顺风飞行B．逆风飞行

C．风从北侧吹来D．风从南侧吹来

答案　B

解析　由题意知，北半球高空的风向应与等压线平行，在水平气压梯度力的基础上右偏，应为西风，而飞机是自东向西飞行，所以飞机逆风飞行。

9．读“等压线图（单位：

百帕）”，回答问题。

（1）假设本图是近地面等压线图，A处吹东北风，则A点位于________（“南”或“北”）半球。

（2）假设本图是高空等压线图，A处吹正南风，则A点位于________（“南”或“北”）半球。

（3）在不考虑摩擦力和地转偏向力的情况下，A点吹________风。

（4）B点与C点相比，风速较大的是________。

答案　

（1）南　

（2）北　（3）东　（4）B

解析　第

（1）题，风是指大气的水平运动，其方向受三种力的影响，即水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。

当三种力平衡时，近地面风向与等压线成一夹角，北半球右偏，南半球左偏。

已知风向为东北风，逆向推理可知A点位于南半球。

第

（2）题，假设条件是“高空等压线”，因此可以不考虑摩擦力，根据已知风向同样可以逆向推理得知A点位于北半球。

第（3）题，解答的关键是排除定向思维的干扰，因为题干已说明不考虑摩擦力和地转偏向力，在这个假设条件下，风向垂直于等压线由高压吹向低压。

第（4）题，其他条件相同的情况下，等压线越密集，风速越大。

10．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A′、B′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）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：

气压A低、B高；晚上：

气压A高、B低。

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。

解析　由于海陆热力性质差异，白天和夜晚陆地的温度分别比海洋高和低，白天和夜晚分别形成了如下图所示的热力环流：

由于气压随海拔升高而降低，所以高压上凸，低压下凹。

[能力提升]

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。

据此回答11～14题。

11．若此图表示北半球，PM>PN，则O点风向为（　　）

A．⑥或⑦B．②或⑥

C．④或⑧D．③或④

12．若此图表示高空等高面，PM>PN，则O点风向为（　　）

A．③或④B．②或⑧

C．③或⑦D．⑥或⑦

13．近地面，空气作水平运动时，所受摩擦力与地转偏向力的合力方向（　　）

A．与空气运动方向成180°角

B．与空气运动方向成90°角

C．与气压梯度力方向成90°角

D．与气压梯度力方向成180°角

14．若此图表示7月O点风向分布图，O点风向为④，下列说法正确的是（　　）

A．N为陆地B．M位于澳大利亚大陆

C．N为亚欧大陆D．M位于南太平洋

答案　11.A　12.C　13.D　14.B

解析　第11题，此图为北半球某地，且PM>PN，则水平气压梯度力的方向是由M指向N，风向右偏，该地如果位于高空，则O点的风向应向右偏转，与等压线平行，即图中⑦箭头所示；若该地位于近地面，则O点的风向与等压线呈斜交的关系，且向右偏转，即图中⑥箭头所示。

第12题，若此图为高空的等高面，且PM>PN，风向必须与等压线平行，若在南半球则O点的风向应为箭头③所示，若位于北半球，风向则如箭头⑦所示。

第13题，在近地面，水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同影响风向和风速。

两力的合力与另一力的方向成180°角。

第14题，若O点风向为④，④与等压线斜交说明是近地面，风向是由M吹向N，M为高压，N为低压，风向向左偏说明是南半球。

7月南半球为冬季，陆地降温快，温度低，形成高压，对应M点，海洋形成低压，对应N点。

15．积极稳妥地推进城镇化，“创造和谐城市”是每个城市追求的目标。

某地理研究性学习小组就“城市热岛”现象展开了研究。

读图，回答下列问题。

（1）在图中用箭头标出市区与郊区之间热力环流的方向。

（2）简要分析导致市区气温高于郊区，形成“城市热岛”的原因。

（3）若在图中甲地建设卫星城镇或建设排放大量大气污染物的工厂，是否合理？

为什么？

（4）某学校以“营造绿色城市，呵护地球家园”为主题举行辩论会。

高一某学生提出要在郊区封山育林，来改善市区因地价高，绿化面积少，大气质量差的问题。

这种做法可行吗？

应着重考虑什么条件？

答案　

（1）画图略。

（2）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。

城市建筑高且密集，不易通风散热。

（3）不合理。

工厂排放的大气污染物或卫星城镇排出的污染物会从近地面流向市区，加剧市区环境污染程度和相互污染。

（4）可行。

应着重研究城市风的下沉距离，造林应在城市风的下沉距离之内。

解析　本题主要考查城市热岛的形成原因及对城市规划产生的影响。

解答本题的关键是熟练应用热力环流形成的原理，结合市区和郊区之间由于下垫面状况、人类活动的差异等造成的气温差进行分析。