学年高中地理第二章大气环境课时3热力环流形成的原理学案湘教版.docx
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学年高中地理第二章大气环境课时3热力环流形成的原理学案湘教版
课时3 热力环流形成的原理
课程标准
运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。
学习目标
1.绘制并运用热力环流示意图,说明热力环流原理。
2.运用热力环流原理,解释相关地理现象。
1.大气运动的原因:
太阳辐射在地表的差异分布,造成不同地区气温不同,并导致水平方向上各地间的气压差异,引起大气运动。
2.热力环流的形成(如图)
(1)垂直运动
(2)水平运动
3.热力环流的常见形式
(1)海陆风。
(2)山谷风。
(3)城市风。
思考
大气运动的能量来源是什么?
请简述大气运动的最简单形式。
答案 大气运动的能量来源于太阳辐射。
大气运动的最简单形式是热力环流,是由于地面冷热不均而形成的空气环流。
探究点 热力环流
和谐社会深入人心,“创建和谐城市”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。
1.试分析导致市区气温高于郊区,形成“城市热岛”的原因。
答案 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,释放大量的人为热量。
城市建筑高且密集,不易通风散热。
2.近地面市区和郊区间的气流是如何运动的?
答案 市区由于气温高,气流上升,近地面形成低压;郊区由于气温低,气流下沉,近地面形成高压,因此近地面气流(即风)由郊区流向市区。
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?
答案 不合理。
卫星城镇或工厂排出的大气污染物受热力环流影响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.在下图中画出近地面与高空的等压面。
答案
1.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。
如下图所示:
2.几种常见的热力环流形式
(1)海陆风
(2)山谷风
(3)城市风
热力环流中“三个关系”的判读方法
(1)气温与气压的关系:
近地面气温高,空气膨胀上升,形成低压,高空形成高压;近地面气温低,空气冷却下沉,形成高压,高空形成低压(如上图中甲、乙、丙三地所示)。
(2)风与气压的关系:
水平方向上,风总是从高压吹向低压(如上图中①②③④所示)。
(3)等压面的凸凹与气压高低的关系:
等压面凸向高处的为高压,凹向低处的为低压,可形象记忆为“高凸低凹”(如下图所示)。
(2019·北京市西城区期末)下图所示为我国东南福建沿海地区被海风“吹弯了腰”的草丛。
读图,回答1~2题。
1.下列能正确示意图中风向形成原因的是( )
2.该地一年中盛行风向也因海陆间温度差异发生季节变化。
盛行风从海洋吹向陆地的是( )
A.春季B.夏季
C.秋季D.冬季
答案 1.B 2.B
解析 第1题,依据图中草的倾伏方向可知,风从海洋吹向陆地。
由于水的比热容大于陆地,白天海洋升温慢,形成高压,风从海洋吹向陆地,故B正确。
第2题,夏季,陆地升温快于海洋,近地面形成热低压,风从海洋吹向陆地,冬季相反。
春、秋季海陆气温差异小,风向不明显。
故B正确。
图表特征:
等压面是气压相等的点组成的平面,是区域气压分布的表现形式之一,是判断区域气压分布、风向和气温分布等的重要依据。
对等压面的考查常以选择题形式出现。
下面图1为“美国某城市某年8月某日22时等温线图”。
读图判断图2中与M、P、N一线上空等压面的剖面线相符合的示意图为( )
A.①B.②C.③D.④
下面图1为“美国某城市某年8月某日22时等温线图”。
读图判断图2中与M、P、N一线上空等压面的剖面线相符合的示意图为( )
A.①B.②C.③D.④
(1)区域性质和等值线类型。
(2)图中包含的信息及等压面空间位置。
(1)过M、P、N三点作一虚线(如图1所示),知近地面P处温度高,气压低,M、N处温度低,气压高。
(2)近地面与高空的气压性质相反,P处上空为高压,M、N处上空为低压。
(3)图2中①②③④四图等压面的分布特点判读。
C
(2019·辽宁实验中学期末)下图为“某季节我国东部沿海地区高空等压面示意图”。
据此完成下题。
有关①②③④四地空气流动状况的叙述,正确的是( )
A.①—③—④—②—①
B.③—①—②—④—③
C.①—②—③—④—①
D.④—②—③—①—④
答案 B
解析 由我国东部沿海地区高空等压面示意图可知:
①处是高压,②处是低压,那么近地面③处是低压,④处是高压。
所以可以判断气压大小为:
②<①<③<④。
水平面上①流向②,④流向③。
垂直方向③处上升流向①,②处下沉流向④。
四地空气流动状况是④—③—①—②—④,顺时针方向。
故选B。
下图为“城市热岛环流示意图”。
读图回答1~2题。
1.关于城市热岛环流的叙述,正确的是( )
A.市区近地面气温高,气压高
B.不利于城市大气污染物的扩散
C.市区降水少于郊区
D.绿化带可以改善市区的大气环境
2.下列减轻城市热岛效应的措施,正确的是( )
A.增加城市硬化路面的面积
B.减少城市绿化面积
C.提高空调使用率
D.提高能源利用效率
答案 1.D 2.D
解析 第1题,城市热岛环流中,市区近地面气温高,气压低,A错。
有利于城市大气污染物的扩散,B错。
市区气流上升,郊区气流下沉,市区降水多于郊区,C错。
绿化带能够吸烟滞尘,可以改善市区的大气环境,D对。
第2题,减轻城市热岛效应,应减少城市硬化路面的面积,A错。
增加城市绿化面积,B错。
应降低空调使用率,C错。
应提高能源利用效率,减少温室气体排放,D对。
读“华北平原某小区域等压面图”,完成3~4题。
3.图中四点气压由高到低排序正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁
B.乙、丙、甲、丁
C.乙、甲、丙、丁
D.甲、乙、丁、丙
4.关于图中四地气压变化的原因,叙述正确的是( )
A.甲受冷B.乙受冷
C.丙受热D.丁受热
答案 3.C 4.B
解析 第3题,在同一水平面上,等压面凸起的地方是高压;在垂直方向上,海拔越低,气压越高。
第4题,近地面气压中心一般是热力性质形成的,高空气压的变化一般是动力原因形成的,因此乙地气压高是气温低造成的,甲是气温高形成的低压;丙是空气聚集形成的高压,丁是空气下沉形成的低压。
5.阅读图文资料,完成下列要求。
材料一 新疆的博斯腾湖是中国最大的内陆淡水湖,河水补给占入湖水总量的94.8%,蒸发占出湖水总量的60.45%,但蒸发总量有上升的趋势。
湖区水位季节变化很大,但近年有减小的趋势。
湖区内湖陆风现象较显著(湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象)。
多年平均数据显示,博斯腾湖夏半年陆风转湖风的时间为上午11~12时,比冬半年提前两小时左右。
材料二 博斯腾湖区域图和湖区湖陆风风速月变化图。
(1)根据材料,找出博斯腾湖湖陆风最弱的季节,并分析原因。
(2)概述夏半年陆风转湖风的时间比冬半年早的原因。
(3)试分析在湖边大规模兴建城市对湖陆风的影响,并说明理由。
答案
(1)冬季。
冬季博斯腾湖水量最小,湖陆热力性质差异最小;冬季湖面结冰,湖陆温差小;冬季太阳辐射弱,湖区获得的热量少,湖陆温差小;靠近冬季风源地,冬季风强劲,湖陆风不显著。
(2)夏季,日出较冬季早,陆地升温时间早;太阳高度角较冬季大,获得的太阳辐射量多,陆地升温快;湖泊水量较冬季大,湖面升温慢,所以陆风转湖风时间早。
(3)使湖风加强,陆风减弱。
由于城市的热岛效应,白天增大了湖陆之间的温差,使湖风加强;晚上减弱了湖陆之间的温差,使陆风减弱。
解析 第
(1)题,结合图示可直接判断博斯腾湖湖陆风最弱的季节为冬季。
结合冬季博斯腾湖与湖岸的温差及冬季风的影响分析原因。
第
(2)题,结合夏半年陆、湖热力性质差异及温差转变分析原因。
第(3)题,结合城市热岛效应判断影响并分析原因。
坝上草原篝火晚会是最吸引人的旅游项目,参与晚会的游客发现,篝火火堆越大,烟气上升越高。
回答1~2题。
1.篝火火堆越大,烟气上升越高的主要原因是篝火附近( )
A.风力大B.亮度大
C.气温高D.气压高
2.下图中能够反映篝火堆及其周边烟气运动情况的是( )
答案 1.C 2.B
解析 第1题,点燃篝火,人为制造了同一水平面的温度差异,会形成小型的热力环流,篝火堆越大,附近温度越高。
故C正确。
第2题,篝火堆中心温度高,气流上升;周边温度低,气流下沉。
近地面的空气就从气压较高的四周流向气压较低的篝火堆,高空空气则从气压较高的篝火堆上空流向气压较低的篝火堆周边上空,从而形成了热力环流,故选B。
我国南方某地新建一小型水库,某日两时刻测得水库及其东西两侧气温分布如下图所示。
据此回答3~5题。
3.关于水库及其周围地区气温的描述,正确的是( )
A.水库中心区的气温日变化最大
B.水库中心区的气温日变化最小
C.一天中水库中心区的气温始终高于东西两侧地区的气温
D.一天中水库中心区的气温始终低于东西两侧地区的气温
4.由于水库与周围地区存在着气温差异,导致水库与周围地区之间形成了热力环流。
关于该热力环流的描述,正确的是( )
A.热力环流的方向不变
B.水库中心区始终存在上升气流
C.白天风由水库吹向四周
D.晚上风由水库吹向四周
5.下图中与15时水库东西方向的高空等压面的剖面线相符的示意图为( )
答案 3.B 4.C 5.C
解析 第3题,根据图中气温曲线可知,水库中心区一天中最低气温高于东西两侧,最高气温低于东西两侧,故水库中心区的气温日较差小,B项正确。
第4题,一天中水库与周围地区的温度差异发生变化,热力环流的方向也要发生变化。
白天库区气温比周围地区低,气压高,风由库区吹向四周;晚上库区气温比周围高,气压低,风由四周吹向库区,C项正确。
第5题,从图中可以看出,15时近地面库区中心气温低,形成高气压,等压面向上弯曲;高空为低气压,等压面向下弯曲。
四个选项中等压线都距离地面较高,为高空状况,因此C项正确。
(2019·黑龙江省哈尔滨市第三中学月考)读下图,回答6~8题。
6.下列判断正确的有( )
①图中现象出现的时间是夜晚 ②图中现象出现的时间是白天 ③此时吹山风 ④此时吹谷风
A.①③B.①④C.②④D.②③
7.关于图中气温、气压的说法正确的是( )
A.等压线的数值自下往上递增
B.甲地气压较同一高度的乙地高
C.等温线的数值自上往下递减
D.甲地气温较同一高度的乙地高
8.“晚见江山雾,宵闻夜雨来”是对甲地的形象写照。
甲地的夜雨较多,其主要原因是甲地( )
A.夜晚的气温高于白天的气温,气流上升
B.夜晚气温低,空气中水汽遇冷凝结,形成降水
C.夜晚的气温比周围地区的气温低,气流上升
D.夜晚气流上升,水汽凝结形成降水
答案 6.C 7.B 8.D
解析 第6题,由等温线和等压线分布可知,同一水平面上,坡上温度高于谷底,是白天;谷底的气压大于坡面,气流沿山坡上升,吹谷风。
第7题,图中甲地附近等温线向下弯曲,结合气温由地面向高空垂直递减知,甲地的气温比同一高度的乙地低,甲地空气下沉,密度增大,甲地气压较同一高度的乙地高。
第8题,甲处在谷底,夜晚山坡降温快,山上的冷空气沿山坡下沉到谷底,迫使谷底中原有的暖空气抬升,在抬升过程中气温降低,水汽凝结形成降水,故甲地多夜雨。
(2019·湖南省长沙市麓山国际实验学校模拟)热岛强度是市中心与郊区两个代表性观测点的气温差值,能准确反映“热岛效应”的变化状况。
“冷岛效应”原指干旱地区夏季时,绿洲、湖泊气温比附近沙漠低的一种局部温凉的小气候现象。
目前许多城市也在广泛开展这方面的研究。
读图,完成9~10题。
9.长沙城市热岛效应最显著的季节为( )
A.春季B.夏季
C.秋季D.冬季
10.“冷岛效应”会使①处与周边地区相比( )
A.年降水量增多B.空气对流减弱
C.热量交换增强D.水汽蒸发加快
答案 9.D 10.B
解析 第9题,根据长沙市热岛强度分布图可知,热岛强度较大值出现在12月~次年2月,应为北半球的冬季。
第10题,“冷岛效应”会使①处与周边地区相比,因气温较低,空气对流减弱,年降水量减少,热量交换减弱,水汽蒸发减慢。
湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。
下图为“洞庭湖某时刻测得的湖陆风垂直结构示意图”。
据图完成11~12题。
11.据图文材料可知,此时( )
A.①处为陆风B.②处盛行上升气流
C.③处风力小于①处D.④处更易形成降水
12.关于城市与湖陆风相互影响的叙述,正确的是( )
A.城市地面硬化使湖陆风减弱
B.围湖造陆使湖陆风增强
C.湖陆风使城市昼夜温差减小
D.湖陆风使城市湿度下降
答案 11.D 12.C
解析 第11题,由示意图的风向标可判断①处气流由湖泊吹向陆地,为湖风,此时为白天;白天陆地比湖泊增温快,④处陆地气流上升,易形成降水;②处湖泊气流下沉,③处比①处风力大。
第12题,白天,湖陆风由湖泊吹向城市;夜晚,湖陆风由城市吹向湖泊,可减小城市昼夜温差,增加城市湿度。
(2019·辽宁大连市普兰店区第二中学期末)伊朗古城亚兹德古老的“风塔”是建筑物中用来通风降温的建构。
风塔高过屋顶的部分四面镂空,悬空连接到室内大厅(左图),塔下中央建有一个水池(右图)。
据此完成13~14题。
13.“风塔”顶部四面镂空的主要目的是( )
A.便于室内空气流出B.便于室外空气流入
C.便于室内热量散发D.便于采光
14.室内大厅的空气运动( )
A.从四周流向水池B.从水池流向四周
C.中央为上升气流D.四周为上升气流
答案 13.B 14.B
解析 第13题,由材料可知,伊朗古城的“风塔”位于热带沙漠地区,塔下中央建有一个水池,水池的热容量较大,气温较低,空气收缩下沉,高层空气由四周向塔中心流,则“风塔”顶部四面镂空的主要目的是便于室外空气流入,B正确。
第14题,水的热容量较大,即吸收相同的热量水温相对较低,室内水池使温度降低,气压增高,则垂直方向上空气向下运动,水平方向上空气由中心水池流向四周,B正确。
15.某滨海城市某学校开展了“海陆风现象及其影响”的小课题研究。
请根据所学的知识协助他们完成研究报告。
“海陆风现象及其影响”研究报告
(1)海陆风是滨海地区在一天之中,由于____________差异,风向以一天为周期,随昼夜更替而转换的现象。
它是____________环流的反映,是最基本、最简单的大气运动形式之一。
(2)在下图中用箭头画出近地面风向,并画出高空和近地面等压面。
(3)分析海陆风对该滨海城市的影响。
答案
(1)海陆热力性质 热力
(2)自海吹向陆(必须平行于等高面);两个等压面如下图所示:
(3)降低城市热岛效应;增加空气湿度;改善城市空气质量。
解析 第
(1)题,海陆风是由于海陆热力性质差异,即昼夜海陆之间不同的温度差异而形成的热力环流。
第
(2)题,白天,陆地气温较海洋高,故陆地盛行上升气流,海洋盛行下沉气流,近地面风从海洋吹向陆地,进而形成环流。
第(3)题,风从海洋吹向陆地,对城市的影响主要从对降水和气温的影响方面分析。
16.读“北半球某地的气压分布图”,完成下列各题。
(1)判断甲、乙、丙、丁四地气压的大小关系:
__________;在图中用箭头标出环流模式。
(2)甲、乙两地中气温较高的是__________地,其对应的天气状况常为__________天气,气温日较差较大的是__________地。
(3)假若图示环流为城市热岛环流,则表示郊区的是____________地。
(4)在图中画出高空的等压面弯曲状况。
答案
(1)甲>乙>丙>丁 画图略(呈逆时针流动)。
(2)乙 阴雨 甲 (3)甲 (4)略(与近地面等压面弯曲方向相反)。
解析
(1)根据近地面等压面的弯曲状况可知,甲地气压高于乙地,由此可知四地气压的大小关系为甲>乙>丙>丁,热力环流呈逆时针流动。
(2)图中乙地气温较高,气流上升,多阴雨天气;甲地气流下沉,多晴朗天气,气温日较差较大。
(3)假若图示环流为城市热岛环流,则甲处表示郊区,乙处表示市区。
(4)根据近地面和高空等压面弯曲状况相反可画出高空等压面弯曲状况。
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