冷热不均引起的大气运动定.docx

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冷热不均引起的大气运动定

学习要求：

⑵理解热力环流的形成，了解等压面表示热力环流的方法，并且能够用事实解释自然界中的热力环流。

⑶运用图示解释风的形成。

掌握在等压线图上判断风向和风速的方法。

知识链接

气压高低

1、气压：

单位面积空气柱子的重量。

同一垂直方向上，气压值随高度增加而降低。

2、影响气压高低的因素：

海拔、气温、气流的升降运动；

垂直方向：

海拔越高，气压越低。

近地面：

温度较高，气压较低;温度较低,气压较高.

气流的升降运动：

气流下沉，气压较高；

气流上升，气压较低。

（气压越高，沸点越高。

）

高、低气压——“高”、“低”比较

——同一海拔高度上的同一水平面

近地面，一般气温高气压值低，气温低气压值高。

近地面和上空的高、低气压正好相反。

三．大气的运动——能量来源是太阳辐射

1．大气运动的根本原因：

地球的球体形状，太阳辐射在地球表面分布不均，造成高低纬度之间冷热不均，引起空气的垂直运动，导致同一水平面上的气压差异，是产生大气运动的根本原因。

2、热力环流：

冷热不均引起的大气运动，是大气运动最简单的运动形式.

形成：

地面冷热不均→引起空气上升或下沉（垂直运动）→同一水平面气压的差异→大气的水平运动（风）

受热膨胀上升，近地面形成热低压。

受冷收缩下沉，近地面形成冷高压。

形成过程：

垂直气流

近地面气压

高空气压

水平气流

受热（A）

上升

低压

高压

高压低压

冷却（B、C）

下沉

高压

低压

例题：

下图是等高面与等压面关系示意图，读图完成下列要求：

⑴图中①至⑤点，气压最高的是__，气压最低的是___。

⑵A、B两地受热的是____地，空气_____；冷却的是_____地，空气_________。

⑶用“→”画出图中的热力环流。

答案：

⑴④⑤⑵B膨胀上升A收缩下沉

⑶图略（其热力环流的画法应是近地面由A→B，高空由B→A，垂直方向是A地下沉，B地上升）

运用：

热力环流是大气运动最简单的运动形式，在自然界存在的非常普遍。

运用这一原理可以解释很多的地理现象，是天气部分复习的重点知识。

（海陆风、山谷风、城市——郊区风、林区与裸地之间等局部环流）

①海陆风（由于海陆热力性质差异引起）

受海陆热力性质差异影响形成的大气运动形式。

白天，在太阳照射下，陆地升温快，气温高，空气膨胀上升，近地面气压降低（高空气压升高），形成“海风”（见下图6-3）；夜晚情况正好相反，空气运动形成“陆风”（见下图6-4），

②城——郊风（城市热岛效应）

由于城市人口集中并不断增多，工业发达，居民生活、工业生产和交通工具消耗大量的燃料，释放大量的废热，导致城市气温高于郊区，形成“城市热岛”。

当大气环流微弱时，由于城市热岛的存在，引起空气在城市上升，在郊区下沉，在城市和郊区之间形成了小型的热力环流，称为城市风。

研究城市风对于搞好城市环境保护有重要意义:

污染严重的企业应布局在城市风下沉距离以外，绿化带应布局在城市风下沉距离以内。

净化、增湿

③山谷风：

白天，因山坡上的空气强烈增温，导致暖空气沿山坡上升，形成谷风（见下图6-5）。

夜间因山坡空气迅速冷却，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷地，形成山风（见下图6-6）。

下图为某地工业区、商业文化住宅区分布示意图，工业区内24小时连续生产钢铁、化肥等产品，据此回答下题。

住宅区的居民发现白天大气污染比夜间严重，主要原因是（）

　A．城郊问的热力环流B．逆温层的出现

　C．海陆风的影响　　D．山谷风的影响

④林地与裸地

转入：

大气水平运动的直接原因：

冷热不均引起空气上升和下沉的垂直运动，空气的上升或下沉导致了同一水平面上气压的差异，气压差异是形成空气水平运动的直接原因。

3．大气的水平运动——风

概念：

同一水平面上气压的差异产生了大气的水平运动，即风。

风——风速、风向风力和风向

风向指风吹来的方向，风速指单位时间内空气的水平位移，常以米/秒、公里/小时、海里/小时表示。

风力的大小用风速表示。

风力（即风速）与水平气压梯度（气压差/距离）成正比，与地面摩擦系数呈负相关。

风力的大小，用蒲福风级来表示。

风向即风吹来的方向。

影响风向和风速的三个力：

（1）水平气压梯度力

地表受热不均，使同一水平面上产生了气压差异。

单位距离间的气压差叫做气压梯度。

只要水平面上存在着气压梯度，就产出了促使大气由高气压区流向低气压区的力，这个力称为水平气压梯度力。

在这个力的作用下，大气由高气压区向低气压区作水平运动，这就形成了风。

因此，水平气压梯度力是形成风的直接原因。

其方向垂直于等压线，从高压指向低压。

大小与气压梯度成正比。

风力的大小取决于水平气压梯度力的大小（等压线愈密集，气压差愈大，风力就愈强；等压线愈稀疏，气压差愈小，风力就愈弱。

）

（2）地转偏向力——其方向：

在北半球向右偏转；在南半球向左偏转；赤道上不偏。

大小与物体水平运动的速度成正比，与地理纬度正弦值成正比。

地转偏向力的方向总是与风向垂直，地转偏向力只改变风向，不能改变风速。

（3）摩擦力——其方向总是与风向相反。

因而摩擦力不仅能改变风向，而且可减小风速。

一般摩擦力的影响可达离地面1500米左右的高度。

在这个范围内，越往高空，风向与等压线之间的夹角越往高空夹角越小，越往高空风速越大。

在相同的气压条件下，陆面上的风与海面上的风有所不同，陆面上的风与等压线间的夹角大，风速小；海面上的风与等压线间的夹角小，风速大。

（摩擦力大小的不同）

判断风向和风力大小

高空，风向与等压线平行。

水平气压梯度力和地转偏向力二力共同作用的结果，

近地面：

北半球气压场中风向是由高压指向低压并向右斜穿等压线；南半球气压场中风向是由高压指向低压并向左斜穿等压线。

是气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三力共同作用的结果。

近地面风的风压定律：

北半球：

风而立，低压位于左前方，高压位于右后方；

南半球：

风而立，低压位于右前方，高压位于左后方。

高空中的风压定律：

北半球：

风而立，低压位于左方，高压位于右方；

南半球：

风而立，低压位于右方，高压位于左方。

风力大小：

取决于水平气压梯度力。

在同一幅图中等压线越密集，风力越大；等压线越稀疏，风力越小。

（地形的峡管效应）

狭管效应：

地形的狭管作用，当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时，由于空气质量不能大量堆积，于是加速流过峡谷，风速增大。

当流出峡谷时，空气流速又会减缓。

这种地形峡谷对气流的影响，称为“狭管效应”。

由狭管效应而增大的风，称为峡谷风或穿堂风。

新疆西北的一些山口、河西走廊、台湾海峡、直布罗陀海峡大风日数多。

城市“峡谷风”是各大城市面临的新问题，有关国际组织早已将其列入大都市面临的20种新的城市灾害中。

“狭管效应”在城市随着高层建筑物越多、越宽、越近，其出现的概率比过去增加许多。

据气象专家介绍，所谓城市的“狭管效应”就是由于城市高层建筑物间距极小，大风迎面吹来后无法顺畅通过，只能聚集在很小的空间内，一些楼间窄地的瞬间风力就大大超过七级，以至于行驶的汽车都会打晃，有关科研部门测试显示，在城市6～7级大风时，由于“狭管效应”，通过高楼之间的瞬间风力可达12级以上，易造成灾害。

⑴赤道高空风向：

大气运动只受水平气压梯度力的影响或只考虑两地气压差,风向与水平气压梯度力方向一致，即风向垂直于等压线，由高压吹向低压.

⑵非赤道高空风向：

大气运动受水平气压梯度力和地转偏向力影响,风向偏转成与等压线平行（北半球向右偏，南半球向左偏）

⑶非赤道近地面风向：

大气运动受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力影响,风向偏转成与等压线相交，偏转角度不大于45º（北半球向右偏，南半球向左偏）

在弯曲等压线图上，风向的画法：

确定任一地点的风向，可按以下步骤进行：

a．在等压线图中，按要求画出于该点相邻的等压线垂直的虚线

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（见图中箭头A）。

b．确定南、北半球后，面向

水平气压梯度力方向向右

（北半球）或左（南半球）偏

转30°～45°角画出实线

箭头，即为经过这点的风

向（见图中箭头B）。

第二节气压带和风带

大气环流：

具有全球性的有规律的大气运动。

大气环流输送热量和水汽，从而使高低纬度之间，海陆之间的热量和水汽得到交换，调节了全球热量和水汽的分布；是各地天气变化和气候形成的重要因素，同时也是组成大气环境的要素。

2、形式：

三圈环流和季风环流

⑴三圈环流：

前提：

地球表面是均匀的。

影响因素：

只考虑高低纬度间的受热不均和地转偏向力。

（不计海陆分布和地形的影响）

组成：

低纬环流、中纬环流和高纬环流

地面表现：

七个气压带和六个风带，以赤道低压带为中心，南北对称排列，高低相间分布。

气压带和风带随太阳直射点的南北移动而移动。

移动幅度为5~10个纬度。

气压带的成因：

热力原因（由于冷热不均引起的受热膨胀上升或受冷收缩下沉形成的）赤道低压带和极地高压带。

动力原因：

高空气流辐合下沉——副热带高压带及极锋抬升形成的副极地低压带。

风带：

介于两个高低气压带之间：

低纬信风带、中纬西风带和极地东风带。

⑵由于直射点的季节移动，引起气压带风带位置的季节移动（大致1月前后北移，7月前后南移）。

⑶季风环流

概念：

风向在一年内有明显随季节有规律地向相反或接近相反的方向变化。

是大气环流的重要组成部分，亚洲的东部季风环流最典型——位于最大的大陆和最大的大洋之间，海陆热力性质差异最为典型。

成因：

海陆热力性质差异和气压带风带的季节移动。

由于海陆热力性质的差异（热容量不同），同一季节同纬度温度差异引起气压差，北半球明显。

冬季，大陆降温快，气温低，形成冷高压。

亚洲高压切断副极地低压带，使低压仅保留在大洋上（阿留申低压和冰岛低压）；夏季，陆地吸热快，气温高，形成热低压，亚洲低压切断副热带高压带。

使高压仅保留在大洋上（夏威夷高压和亚速尔高压）。

导致北半球大陆和海洋上高、低气压中心发生转换（气压带不完整），形成季风环流。

气压活动中心

北半球

月份

形成原因

气压中心

大陆

海洋

7月

副热带高压带被大陆热低压切断

印度低压30°N附近

夏威夷、亚速尔高压

1月

副极地低压带被大陆冷高压切断

亚洲高压60°N附近

阿留申、冰岛低压

南半球

海洋面积占绝对优势，气压带基本上呈带状分布。

东亚季风

南亚季风

季节

冬季

夏季

冬季

夏季

风向

西北风

东南风

东北风

西南风

源地

蒙古、西伯利亚

太平洋

亚洲内陆

印度洋

成因

海陆热力差异

气压带、风带季节移动海陆热力差异

性质

寒冷干燥

温暖湿润

温暖干燥

高温高湿

比较

冬季风强于夏季风

夏季风强于冬季风

分布

我国东部、朝鲜半岛、日本

印度半岛、中南半岛、我国西南

夏季风势力强弱和进退对季风气候区降水的影响

东南季风和西南季风势力强弱不均，也同样容易造成东亚、东南亚、南亚地区降水季节和年际变化大，旱涝灾害多发。

副高位置和势力强弱对我国气候的影响：

太平洋副热带高压中心，有时只有—个，位于夏威夷附近，有时分裂为两个，分别位于东、西太平洋上。

西太平洋副热带高压，简称副高，对我国天气变化影响很大，它的强弱和位置，直接影响着我国夏季雨带的分布。

副高西部的偏南气流，从南部海上带来大量的暖湿空气，与北方南下的冷空气交锋而形成的锋面，往往形成大范围的降雨带。

由于副高位置随季节而变化，冬季偏南，夏季偏北，因此我国的主要雨带也随之发生相应的变化：

春末，副高位置大约在15°N～20°N左右，雨带位于华南（南岭一带），夏初，副高西伸北进，大约在20°N～25°N左右，暖湿的偏南气流沿副高西缘北上，与北方来的干冷空气交锋在长江流域一带，形成长江中下游直至日本南部的梅雨天气，盛夏7～8月，副高进一步北进到25°N～30°N左右，雨带随之北推到华北、东北地区，9月，副高南撤，雨带也随之南移。

副高的位置和强弱一旦异常，就会引起旱涝灾害。

当有的年份，夏季副高位置持续偏南时，（夏季风势力偏弱）雨带长时间滞留在江淮地区，易造成江淮地区洪涝灾害，而北方地区则会造成干旱。

相反，当副高季节性北跃时间提前、位置较常年偏北时（夏季风势力偏强），我国北方地区就容易出现洪涝灾害，南方则易出现干旱。

如图所示是一月份60°N附近的气温、气压分布曲线图，根据所提供的信息回答下列问题：

①图中的两条曲线分别为：

A、B、

②从气温曲线可见一月气温水平分布规律是：

③在图中用C、D标出切割副极地低气压带的两个气压

中心

④图中可见，大陆上气温、气压的关系是。

⑤图中可见，150°E的气温（高或低）于150°W

的气温，其原因是：

①②

例：

下图是沿某经线的低层大气环流形势剖面图，分析判断：

⑴写出图中数字代码所处位置的气压带或风带的名称：

①②

③④

⑤⑥⑦。

⑵写出风带的风向：

②

④⑥⑧。

⑶因热力原因形成的气压带是、和

，因动力原因形成的气压带是、。

⑷当太阳直射在23°26′S时，⑧越过变

成风，①的势力，⑨的势力。

⑸7月北半球大陆形成的大气活动中心将下列哪个气压带切断（）

A、赤道低气压带B、副极地低气压带

C、⑤副热带高气压带D、极地高气压