学年高中地理第三章地球上的大气33大气热力环流学案湘教版必修第一册.docx
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学年高中地理第三章地球上的大气33大气热力环流学案湘教版必修第一册
第三节 大气热力环流
[学生用书P46]
一、大气热力环流的形成
1.定义:
由于地面冷热不均而形成的空气环流。
2.形成过程
(1)A地受热较多,空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成低气压;D处空气聚积,密度增大,形成高气压。
(2)B、F地受热较少,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成高气压;C、E处空气密度减小,形成低气压。
(3)水平运动:
在同一水平面上,空气由高气压流向低气压大气的水平运动即是风。
(1)垂直方向的气压值总是近地面大于高空,同一水平面上的气压值是高压大于低压。
(2)气温的垂直运动是由近地面冷热不均引起的,而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。
二、自然界的大气热力环流
1.山谷风
2.海陆风
3.城市风:
白天和夜间近地面风均从郊区吹向市区。
城市“热岛”效应的成因
(1)城市中的工厂、交通工具、家庭炉灶及空调等排放大量热量。
(2)城市中的建筑物对太阳辐射的吸收强。
(3)城市中的水面、绿地少。
(4)城市建筑物密集,热量不易散失。
一、判断题
1.随着高度的升高,大气温度和气压越来越低。
( )
2.低气压中心的数值一定低于高气压中心的数值。
( )
3.自下而上,空气密度越来越小。
( )
4.一般地,谷风的风速小于山风。
( )
5.一般地,沿海地区空气中水汽含量白天大于夜晚。
( )
答案:
1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√
二、选择题
6.在热力环流中,近地面气温高的地区( )
A.低空形成高气压
B.高空形成低气压
C.低空形成低气压
D.高空气压大于低空气压
答案:
C
7.下列海陆间热力环流示意图中,正确的是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:
选D。
白天,陆地气温高,空气上升,海洋气温低,空气下沉,近地面风从海洋吹向陆地。
夜晚,海洋气温相对较高,空气上升,陆地气温低,空气下沉,近地面风从陆地吹向海洋。
读图,回答8~9题。
8.如果此图为热力环流侧视图,则以下说法正确的是( )
A.引起热力环流的原因是地面冷热不均
B.温度:
A>B>C>D
C.热力环流是大气运动最复杂的形式
D.气压:
D>A>B>C
9.如果此图表示的是山谷风示意图,那么上升气流③表示的可能是( )
①白天的谷地②白天的山坡
③夜晚的谷地④夜晚的山坡
A.①②B.②③
C.③④D.①④
解析:
第8题,由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流,是大气运动最简单的形式,A正确。
A处空气冷却收缩下沉,近地面形成高压;B处空气受热上升形成低压。
因此,就气压来看,应是A>B>C>D;就温度而言,应为B>A>C>D。
第9题,在山区,白天山坡上的空气增温强烈,暖空气沿坡上升,形成谷风;夜晚山坡上的空气因为热量散失多,温度降低幅度大,密度增大,沿坡下沉流入谷地,形成山风。
答案:
8.A 9.B
热力环流[学生用书P47]
【情景导入诱思】
阅读材料,探究下列问题。
材料一 电视剧《三国演义》第76集“火熄上方谷”讲述了这样一个故事:
公元234年春,诸葛亮在上方谷设伏兵,安排大将魏延诱敌深入。
当司马懿等人追进上方谷时,山上士兵即投下石块堵塞谷口,同时引燃谷内干柴。
刹那间,上方谷硝烟弥漫,火海一片。
正当司马懿父子以为必死无疑时,天空竟然乌云密布,接着就下起大雨,司马懿感谢苍天保佑,趁机逃脱。
该战十分惨烈,打扫战场时发现四周山顶覆盖着未烧尽的衣服和草木灰。
诸葛亮叹道:
“谋事在人,成事在天。
”
材料二 下图为热力环流形成示意图。
(1)探究近地面气温与气压的关系。
(2)探究同一地区近地面气压与高空气压的关系。
(3)气流是否总是从高气压区流向低气压区?
(4)探究“火熄上方谷”与热力环流的关系。
提示:
(1)近地面气温高,形成低气压,近地面气温低,形成高气压。
(2)近地面与高空的气压状况相反。
(3)不是。
水平方向上的气流总是从高气压区流向低气压区,垂直方向上可能从低气压区流向高气压区。
(4)引燃谷内干柴后,近地面气温升高,气流上升,空气上升过程中气温下降,水汽凝结而形成降水,降水浇灭山谷中的大火。
【核心考点突破】
1.热力环流的形成
2.几种常见的热力环流形式
热力环流是一种最简单的大气运动形式。
海陆热力性质不同、山谷和山坡受热不均、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
形成
白天陆地比海洋增温快,近地面陆地气压低于海洋,风从海洋吹向陆地,形成海风
夜晚陆地比海洋降温快,近地面陆地气压高于海洋,风从陆地吹向海洋,形成陆风
影响
海陆风使滨海地区气温日较差减小,降水增多
(2)山谷风
形成
白天山坡比同高度的山谷升温快,暖空气沿山坡上升,形成谷风
夜晚山坡比同高度的山谷降温快,冷空气沿山坡下沉,形成山风
影响
在山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底和盆底,使山谷和盆地内形成逆温层,阻碍空气的垂直运动,易造成大气污染
(3)城市风
形成
城市居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热量,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
影响
一般绿化带布局在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
【对点跟踪训练】
读热力环流示意图,回答1~2题。
1.热力环流产生的根本原因是( )
A.相邻地区存在气流升降运动
B.不同地区之间近地面存在冷热差异
C.同一等压面上存在气压差异
D.相邻地区的地面状况存在差异
2.图中①②③④处,气压最高的是( )
A.① B.②
C.③D.④
解析:
第1题,热力环流是由不同地区间地面冷热不均引起的空气环流。
由于冷热不均,垂直方向上产生大气运动,不同地区同一高度上的气压差异又产生水平方向上的大气运动。
因此热力环流产生的根本原因是不同地区之间存在冷热差异。
第2题,垂直方向上,近地面气压高于高空,②地空气下沉,而①地空气上升,所以②地比①地气压高。
答案:
1.B 2.B
等压面图的判读[学生用书P48]
【典型类图示例】
【判读技巧点拨】
1.等压面图的基本规律
(1)随着海拔的升高,等压面数值越来越小,如图甲中等压面数值①>②>③。
(2)地面冷热均匀时,等压面与地面平行,即与等高面一致,如图甲。
(3)地面冷热不均时,等压面发生弯曲,如图乙和图丙。
(4)高压处的等压面向高空凸,如图丙中B、C处;低压处的等压面向近地面凸,如图丙中A、D处。
(5)近地面和高空等压面的凸向相反,如图乙中A与C、B与D。
(6)图乙中A、B、C、D四地气压高低为B>A>C>D,四地气温高低为A>B>C>D。
2.等压面图的判读
以等压面为背景,结合气压的分布规律,等压面图有以下三个重要用途:
(1)判断气压高低
①比较同一地点在不同高度上的气压值
判断依据:
由近地面向高空,气压值递减,如图中PA>Pa>Pc,PB>Pd>Pb。
②比较同一水平面上不同点的气压值
判断依据:
等压面高凸低凹,如Pa>Pb。
近地面与高空气压相反,如:
⇒PB>PA。
(2)判断近地面的气温高低
判断依据:
近地面温压相反,如Pa高⇒PA低⇒TA高,Pb低⇒PB高⇒TB低(A地热,B地冷)。
(3)判断下垫面性质
①判断陆地与海洋、季节或月份
判断依据:
夏季热,陆地比海洋更热,形成低压;冬季冷,陆地比海洋更冷,形成高压。
例如,若上图为北半球7月份图⇒北半球为夏季⇒近地面气压低的为陆地,则Pa高⇒PA低⇒A为陆地,B为海洋;若图中B为陆地,则Pb低⇒PB高⇒TB低⇒陆地冷,为冬季⇒为南半球7月份或北半球1月份。
②判断城区与郊区
判断依据:
城区是热岛,气温高。
例如,上图中Pa高⇒PA低⇒TA高(A地热)⇒A为城区。
③判断绿地与裸地
判断依据:
绿地同海洋,裸地同陆地。
【对点跟踪训练】
读某地等压线剖面分布图,回答1~2题。
1.对图中A、B、C、D四点气压高低的比较,正确的是( )
A.B>A>C>D B.A>D>C>B
C.B>A>D>CD.B>D>A>C
2.关于A、B、C、D之间大气状况的叙述,正确的是( )
A.因为B地温度较高,造成大气由B向A运动
B.因为B地温度较高,大气受热膨胀上升
C.因为D地气压高于C地,大气由D向C运动
D.垂直方向上,大气由D运动到A
解析:
第1题,同一等压面上的气压值相等,等压面向上凸处气压高,向下凹处气压低。
同一竖直面上,海拔越高,气压越低,据图,B>A,A>D,B>C,D>C。
故选C。
第2题,由于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。
受热地区近地面气压低,受冷地区近地面气压高,高压处等压面向上凸起,低压处等压面向下凹陷。
据图,因为B地温度较低,大气冷却下沉,造成大气由B向A运动;因为D地气压高于C地,大气由D向C运动。
故选C。
答案:
1.C 2.C
[学生用书P49]
考点一 热力环流的形成
在水库及其周围,由于热容量的差异,产生了局部小气候。
据此回答1~2题。
1.若该水库旁建有一度假村,下列四幅图中,能正确反映该水库与度假村之间风向的是( )
A.①② B.③④
C.①④D.②③
2.下列关于水库对库区周边的影响,叙述正确的是( )
A.风力减弱
B.雷电、阵雨等天气现象增加
C.气温的年较差增大,日较差减小
D.增加周边地区空气湿度
解析:
第1题,若该水库旁建有一度假村,根据湖陆热力性质差异,白天水库升温慢,温度较低,气压较高,风由水库吹向度假村,结合图中风向,①错,③对。
夜晚水库降温慢,气温高,气压低,风由度假村吹向水库,②错,④对。
B对。
第2题,水库建设,产生了湖陆热力性质差异,周边的风力增强,A错。
水库面积小,对雷电、阵雨等天气现象影响不明显,B错。
气温的年较差、日较差都减小,C错。
水域面积增大,增加了周边地区空气湿度,D对。
答案:
1.B 2.D
(2019·河南省实验中学期中)下图为某地理老师拍摄的一组模拟对流运动的演示实验照片。
读图回答3~4题。
3.下列照片的排序,能正确说明对流运动先后过程的是( )
A.①②③B.①③②
C.②①③D.③①②
4.下列现象的产生与对流运动有密切关系的是( )
A.极光B.雨雪
C.流星D.磁暴
答案:
3.D 4.B
考点二 等压面图的判读
下图为某季节我国东部沿海某区域近地面和高空等压面示意图。
读图,回答5~6题。
5.关于图示的判断,正确的是( )
A.图中气压:
丙>丁>甲>乙
B.甲地气温高于乙地
C.甲地多为晴朗天气
D.乙地盛行下沉气流
6.关于图中气流的说法,正确的是( )
A.甲、丙之间气流产生的直接原因是气压差
B.乙、丁之间气流受地转偏向力的影响
C.水平气压梯度力只影响甲、乙之间的风速
D.产生四地间环流的根本原因是海陆热力性质差异
解析:
第5题,甲与乙相比,甲地气压大于乙地,丙与丁相比,丁地气压大于丙地,乙地与丁地相比,乙地气压大于丁地,故图中气压排序是甲>乙>丁>丙,故A项错误;甲地气流下沉,气温低,乙地气流上升,气温高,故甲地气温低于乙地,故B项错误;甲地气流下沉,不易产生降水,多晴朗天气,故C项正确;乙地等压面向下弯曲,气压低,因此有上升气流,故D项错误。
第6题,甲、丙之间气流产生的直接原因是气体遇冷收缩下沉,故A项错误;乙、丁之间气流是垂直方向上的流动,不受地转偏向力的影响,故B项错误;水平气压梯度力的作用形成了风,风速的大小取决于水平气压梯度力的大小,既影响甲、乙之间的风速,也影响丙、丁之间的风速,故C项错误;受热不均是引起热力环流的直接原因,根本原因是海陆热力性质的差异,故D项正确。
答案:
5.C 6.D
[学生用书P103(单独成册)]
[学考合格练]
暑假期间,济南市的某同学到威海市旅游,她发现当地风向具有明显的昼夜变化,并绘制如下示意图。
读图,回答1~2题。
1.图示时间( )
A.陆地气温较低 B.正值白天
C.海面气压较低D.正值夜晚
2.造成上述大气运动的根本原因是( )
A.高低纬之间的热量差异B.海陆之间的热量差异
C.水平气压梯度力D.地转偏向力
解析:
第1题,白天,陆地气温高,气压低,海洋气温低,气压高,风从海洋吹向陆地。
第2题,图示大气运动形式为热力环流,其根本原因是海陆之间的热量差异。
答案:
1.B 2.B
读甲、乙两地等压面分布示意图,回答3~4题。
3.下列说法正确的是( )
A.乙地可能出现阴雨天气
B.气压值①>②
C.若甲、乙代表夏季的陆地和海洋,则乙地为海洋
D.若甲、乙代表城市和乡村,则甲地为城市
4.下列四幅热力环流示意图中,与上图中所示气压分布状态相符的是( )
解析:
第3题,图中乙地气流上升,容易出现阴雨天气,故A项正确;气压值①<②,故B项错误;若甲、乙代表夏季的陆地和海洋,则甲地为海洋,故C项错误;若甲、乙代表城市和乡村,则甲地为乡村,故D项错误。
第4题,根据图中气压大小的关系,甲地气流下沉,为高气压,乙地气流上升,为低气压,近地面气流从甲地流向乙地,高空气流从乙地流向甲地,故B项正确。
答案:
3.A 4.B
(2019·天津六校高一期中)读大气热力环流示意图,回答5~6题。
5.下列说法正确的是( )
A.该环流若发生在沿海地区,则a是陆地,b是海洋
B.该环流若发生在沿海地区,则b是陆地,a是海洋
C.该环流若发生在城市地区,则b是城区,a是郊区
D.该环流若发生在城市地区,则a是城区,b是郊区
6.图中a、b、c、d四地的气压值由大到小排序,应为( )
A.a>c>b>dB.a>b>c>d
C.c>a>b>dD.c>d>a>b
解析:
第5题,该环流若发生在沿海地区,若是白天环流,则a是海洋,b是陆地;若是夜晚环流,则a是陆地,b是海洋。
该环流若是发生在城市地区,则b气流上升,是城区,a气流下沉,是郊区。
第6题,在水平方向上,空气由高压吹向低压。
近地面气压大于高空气压。
结合箭头方向,图中a、b、c、d四地的气压值由大到小排序,应为a>b>c>d。
答案:
5.C 6.B
(2019·北京四中高一期末)读某自然地理过程模拟实验示意图,回答7~8题。
7.该模拟实验过程中,烟的运动轨迹是( )
A.①B.②
C.③D.④
8.该实验主要模拟的是( )
A.冷空气过境B.水循环
C.热力环流D.大气受热过程
答案:
7.A 8.C
9.阅读图文材料,回答下列问题。
用一个长、宽、高分别是1m、60cm、50cm的透明玻璃柜,在柜内底面两侧分别放置一盆热水(A盆)和一盆冰块(B盆),然后用塑料薄膜把柜的顶部密封,在塑料薄膜的一侧开一个小孔,点燃一束香,放进小孔内(如下图所示)。
一段时间之后,你能看到烟雾在玻璃柜内A、B、C、D之间形成一个环流。
(1)这个小孔应当开在装有________(填“冰块”或“热水”)的盆子上方。
(2)这个实验要验证的是________环流,这个环流形成过程中各个环节发生的先后顺序,排列正确的是( )
①地面冷热不均
②空气发生水平运动
③同一水平面产生气压差异,形成水平气压梯度力
④空气垂直运动,引起同一水平面气压的差异
A.①②③④B.①④③②
C.②①③④D.①②④③
(3)下图中的甲、乙、丙三幅图中,能正确反映地面冷热不均引起的环流(箭头表示空气流动方向)及其等压面弯曲形态的是________图。
图中B、D两点,气压较低的是________点;A、B两点的气压相比,气压更高的是______点。
若A、B分别表示海洋和陆地,则图示时间应当是________(填“白天”或“夜晚”)。
解析:
(1)冰块处气温低,空气下沉,所以,应该把孔开在冰块上方,使香放出的烟雾下沉进入热力环流圈。
(2)这个实验验证的是冷热不均引起的热力环流。
热力环流产生的根本原因是地面冷热不均,冷热不均引起空气的垂直运动,由于空气垂直运动,引起同一水平面气压的差异,形成水平气压梯度力。
水平气压梯度力是空气发生水平运动的直接原因。
所以B正确。
(3)热力环流中,热的地区气流上升,近地面为低压,等压面向地面方向凹陷,对应高空为高压,等压面向高空方向凸起;冷的地区气流下沉,近地面为高压,等压面向高空方向凸起,对应高空为低压,等压面向地面方向凹陷。
所以甲图正确。
同一地点的近地面气压比高空气压高,所以B点气压高于D点气压。
同一水平高度的A、B两点,A点气温高,空气上升,形成低压,即A点气压低于B点。
夜晚,陆地相对于海洋形成高压,风从陆地吹向海洋,因此图示时间应当是夜晚。
答案:
(1)冰块
(2)热力 B
(3)甲 D B 夜晚
[学考等级练]
太阳能烟囱发电是一种新能源发电技术,以热气流推动涡轮发电机运转发电。
下图为太阳能烟囱发电示意图。
据此回答1~2题。
1.图中发电系统空气运动方向标注正确的组合是( )
A.a、cB.a、d
C.b、dD.c、d
2.太阳能烟囱利用空气运动推动涡轮发电机发电,不需冷却水源,适宜太阳能资源丰富而又缺水的地区。
从自然条件分析,下列省级行政区最适宜布局该类发电系统的是( )
A.海南B.宁夏
C.福建D.辽宁
解析:
第1题,覆盖层之间的空气,使集热棚内空气温度升高、密度下降,并沿着烟囱上升,因此c正确、d错误;集热棚周围的冷空气进入系统,从而形成空气循环流动。
由于集热棚内的空间足够大,当集热棚内的空气流到达烟囱底部的时候,在烟囱内将形成强大的气流,利用这股强大的气流推动装在烟囱底部的涡轮机,带动发电机发电,因此烟囱处的气流向外,a正确、b错误。
第2题,由材料可知,该地“适宜太阳能资源丰富而又缺水的地区”,海南、福建、辽宁都位于季风气候区,降水较多,属于湿润和半湿润区,水源丰富,不符合题意;宁夏位于我国的内陆地区,降水少,水资源短缺,且晴天多,太阳能资源丰富。
答案:
1.A 2.B
在下图中,甲图表示的是某滨海地区陆地和海洋表面气温日变化的曲线图,乙图表示的是该地区海陆之间气流的变化图。
读图回答3~4题。
3.有关甲图描述正确的是( )
A.曲线①表示的是海洋气温曲线
B.曲线②表示的是海洋气温曲线
C.曲线①所示日温差大是昼夜长短所致
D.曲线②所示日温差小是纬度所致
4.由甲图推断,乙图中海风出现时间为( )
A.18时至次日7时B.7时至当日16时
C.16时至次日8时D.6时至次日18时
解析:
第3题,水的比热容大,其气温的日变化小,陆地比热容小,其气温的日变化大,故曲线①表示的是陆地气温曲线,A错;曲线②表示的是海洋气温曲线,B对;曲线①所示日温差大是比热容小所致,C错;曲线②所示日温差小是比热容大所致,D错。
第4题,海风出现的时间应该是海洋上气温小于陆地气温的时间,结合甲图可知7时至当日16时海洋气温低于陆地气温,选择B。
答案:
3.B 4.B
下图表示甲、乙、丙、丁四地之间的热力环流。
读图回答5~6题。
5.能够正确表示环流方向的是( )
A.甲→丙→丁→乙→甲B.乙→甲→丁→丙→甲
C.甲→乙→丙→丁→甲D.乙→丁→丙→甲→乙
6.关于图示热力环流的叙述,正确的是( )
A.热力环流使沿海地区气温日较差增大
B.若表示海陆间的热力环流,甲为海洋
C.若表示山谷间的热力环流,乙为山顶
D.若表示特大城市热力环流,甲为郊区
解析:
第5题,在水平方向上,气流总是从高压流向低压,故丙→丁、甲→乙;在垂直方向上,近地面气流上升形成低压,气流下沉形成高压,故乙→丙、丁→甲,结合选项可知C项正确。
第6题,热力环流使沿海地区气温日较差减小,故A项错误;因题干中未表明白天或夜晚,故B、C项无法判断;若表示特大城市热力环流,则甲为郊区,故D项正确。
答案:
5.C 6.D
下图为我国某山间河谷某时段等温面和等压面分布剖面示意图。
读图回答7~8题。
7.下列能正确反映图示情况的是( )
①该时段为夜间②该时段为白天
③该时段吹谷风④该时段吹山风
A.①③B.①④
C.②③D.②④
8.下列古诗蕴含的原理与图中现象相关的是( )
A.两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山
B.人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开
C.何当共剪西窗烛,却话巴山夜雨时
D.山穷水复疑无路,柳暗花明又一村
解析:
第7题,从图中等压面和等温面的分布状况可以看出,该时段河谷等温面向高处凸,等压面向低处凹,说明该时段河谷温度较高,气压较低,根据山谷风的热力环流原理,可以判断该时段为夜间,吹山风。
第8题,夜间河谷温度高,气流上升,在上升过程中遇冷凝结,容易成云致雨,所以夜雨较多。
答案:
7.B 8.C
9.(2019·北京西城区高一期末)某同学利用自己制作的学具(左图),在教室中模拟演示热力环流过程。
读图,回答下列问题。
实验开始前(左图),学生观察到学具中间悬挂的锡纸条没有明显的水平摆动。
实验开始后,学生点燃蜡烛,并在纸杯中放入冰块,观察到两张锡纸条有明显的摆动(右图)。
多次重复实验,发现结果相同。
(1)该实验结果可以说明________________________________________________________________________。
(2)依据左图、右图及实验过程,请在下图中连续绘出热力环流的形成过程,并在环节3中标出近地面气压状况。
(3)为了更好地观察实验现象,参与实验的学生想让锡纸条的摆动幅度更大,请提出你的建议。
解析:
(1)热力环流是温度高低不同引起的大气环流形式,锡纸条一侧为点燃的蜡烛,一侧为冰块,温度差异明显,冷热不均会引起大气的运动。
(2)在点燃蜡烛与放入冰块前,锡纸条两侧温度相同,没有明显的大气运动;锡纸条左侧蜡烛点燃,升温;右侧放入冰块,降温;气温高,气流上升;气温低,气流下沉;气流上升,近地面形成低压;气流下沉,近地面形成高压;高空与近地面气压性质相反,在水平方向上,风从高压吹向低压。
(3)想让锡纸条的摆动幅度更大,则应使风力更大,因此应从增大锡纸条两侧的温差,减少外界的影响等方面考虑。
增大锡纸条两侧的温差可以选择增加蜡烛与冰块的数量,也可以在不改变蜡烛与冰块数量的前提下,缩小空间范围。
答案:
(1)冷热不均会引起大气的运动
(2)
(3)选择更轻薄的纸进行实验;增加蜡烛与冰块的数量;缩小学具尺寸;增加学具的密封性等。
(任答两点即可)