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- 2021-04-15 发布
微专题
9
热力环流与风
专题三
大气与水的运动规律
基础知识 基本原理
研读设问 明知考向
当堂巩固 限时自测
一
基础知识 基本原理
一、热力环流形成的原理与应用
1.
热力环流形成原理
(1)
由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。其形成过程如下图所示：
c
级规律点拨
等压面与气压的关系：高高低低
(
等压面凸向高处为高压，等压面凸向低处为低压
)
。
(2)
掌握热力环流要抓住一个过程、两个方向、三个关系
水平气流从高压指向低压
热上升
热低压
冷下沉
近地面和高空气压相反
冷高压
①
一个过程
近地面冷热不均
空气的垂直运动
(
上升或下沉
)
同一水平面上存在气压差异
空气的水平运动
热力环流。
②
两个气流运动方向
a.
垂直运动
——
热上升，冷下沉。
b.
水平运动
——
从高压流向低压。
③
三个关系
a.
近地面和高空气压相反关系。
b.
温压关系：
(
如上图中甲、乙、丙三地所示
)
热低压、冷高压。
c.
风压关系：水平方向上，
风总从高压吹向低压
(
如
右
图中
①②③④
处风向所
示
)
。
2.
三种常见热力环流形式
(1)
海陆风
①
成因分析
——
海陆热力性质差异是前提和关键。
海风的形成：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
陆风的形成：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
②
影响与应用：海陆风使滨海地区气温日较差减小，夏季气温较低，空气较湿润，是避暑的好地方。
(2)
山谷风
①
成因分析
——
山坡的热力变化是关键。
白天山坡比同高度的山谷升温快，气流上升，气压低，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，气流下沉，气压高，冷空气沿山坡下滑，形成山风
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，使污染物不易扩散。所以山谷地区不宜布局有污染的企业。
(3)
城市热岛环流
①
成因分析
——
“
城市热岛
”
的形成是突破口。
城市热岛的形成：由于城市居民生活、工业和交通释放大量的人为热，导致市区气温高于郊区
热岛环流的形成：空气在市区上升，在郊区下沉，近地面风由郊区吹向市区
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，而将卫星城镇或大气污染较重的工厂布置于城市热岛环流之外。
—
→
二、风力大小与风向的判断
1.
判断风力大小
(1)
同一等压线图上，等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小。
(2)
不同等压线图上，若比例尺相同，
相邻两条等压线数值差越大，风力越大。
如
右
图中
B
处风力大于
A
处。
(3)
不同等压线图上，若相邻两条等压线数值差相等，比例尺越大，风力越大。如下图中
C
处风力大于
D
处。
2.
判断风向
利用作图法判断风向，是风向判断的最常用方法。具体步骤如下：
第一步：在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头
(
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向。
第二步：确定南、北半球后，面向水平气压梯度力的方向向右
(
北半球
)
或向左
(
南半球
)
偏转
30°
～
45°
角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图所示
(
北半球
)
。
等压线的判读
1.
判断风向和运用
(1)
北半球近地面气压场中风向是由高压指向低压并向右斜穿等压线；南半球近地面气压场中风向是由高压指向低压并向左斜穿等压线。
(2)
在高空中，风向与等压线平行。
北半球近地面风：
b
级拓展延伸
北半球高空风：
(3)
风向的运用
利用风向可判断以下几方面问题：
①
等压线值的变化规律：顺着风向，等压线值越来越小。
②
判断南北半球：风向在水平气压梯度力的右侧
——
北半球；风向在水平气压梯度力的左侧
——
南半球。
③
判断高压和低压：近地面，观测者背风而立，北半球，高压在右后方，低压在左前方；南半球，高压在左后方，低压在右前方。
2.
判断风力
(
风速
)
大小
(1)
等压线密集
——
气压梯度力大
——
风力大。
(2)
等压线稀疏
——
气压梯度力小
——
风力小。
3.
判断季节
(1)
夏季
(
北半球
7
月、南半球
1
月
)
：大陆内部一般为低压。
(2)
冬季
(
北半球
1
月、南半球
7
月
)
：大陆内部一般为高压。
4.
判断天气状况
(1)
由高纬吹向低纬的风
——
寒冷干燥。
(2)
由低纬吹向高纬的风
——
温暖湿润。
(3)
低气压过境时，多阴雨天气；高气压过境时，多晴朗天气。
(4)
低压中心和低压槽控制区多阴雨天气，高压中心和高压脊控制区多晴朗天气。
二
研读设问 明知考向
真题
设问
1.(2016·
浙江文综
)
下列路段中，探空气球受水平气压梯度力作用最大的是
2.(2016·
浙江文综
)
图中
⑦⑧
两点间近地面受
考向
和
规律
1.
考向：不同地点气压梯度力或风力
(
风速
)
大小的比较；某点风向的判断。
2.
命题规律
题型：本专题最主要的考查题型是选择题，但填空题也是可能考查的重要题型。
材料特征：多以某地
(
区域
)
某时刻
(
段
)
内气压状况
(
多以等压线的形式表现
)
统计图表或示意图呈现相关信息，信息的呈现一般比较直观、明了。
设问特征：设问一般比较简单，多是以选择题的形式考查气压梯度力或风力
(
风速
)
大小的比较及风向特征的判断。
选项或答案特征：紧扣材料，利用所学知识，分析、比较气压高低、
风的
大小及风向特征等相关内容，并对相关选项作出正确的判断与选择。
(1)
假设四幅气温垂直分布图反映了一次雾霾天气的生消过程，则正确反映雾霾天气生消过程的是
A.
①→②→③→④
B.
④→①→②→③
C.
③→④→①→②
D.
②→③→④→①
例题
近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。下图是气温垂直分布的
4
种情形。读图完成
(1)
～
(2)
题。
√
答案
解析
解析
大气越稳定，越有利于雾霾的形成，而逆温出现时大气较稳定，故雾霾的生消过程与逆温过程大体一致。图中
②→③→④→①
顺序是逆温由出现到消失的过程，所以
D
项正确。
解析
读图可知，
①
情形时气温随高度的增加而降低，利于空气对流运动及大气污染物的扩散，故
A
项正确。
②③④
情形时均存在气温随高度的增加而升高的情况，即三幅图中大气均存在逆温层。逆温层底部气温低、顶部气温高，不利于空气的对流运动，大气污染物不易扩散。
(2)
图中最有利于大气污染物扩散的情形是
A.
①
B.
②
C.
③
D.
④
√
答案
解析
三
当堂巩固 限时自测
(2016·4
月温州适应性考试
)
下图为
“
热力环流示意图
”
，图中
①②
表示两个不同的等压面。读图完成
1
～
2
题。
1.
图中甲、乙、丙、丁四处气压值最低
的是
A.
甲
B.
乙
C.
丙
D.
丁
解析
丁地位于地面，气压高
(
气压随高度的升高而降低
)
，大于高空同一水平面上的甲、乙、丙三点，乙处上空的等压面向高处凸出，说明乙处的气压高于甲、丙两处，由于丙在等压面上
方
，所以丙处气压最低。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
√
答案
解析
11
12
2.
图中甲、乙、丙、丁四处气温最高的是
A.
甲
B.
乙
C.
丙
D.
丁
解析
依据图示可知，因甲、乙、丙三处位于高空，气温低，而丁地位于地面，气温最高。
√
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(2018
届浙江省名校新高考研究联盟第一次联考
)
青藏高原热岛效应理论指出青藏高原热量较同纬度、同海拔高度的其它地区高得多，甚至比赤道附近的同海拔地区也要高得多。完成
3
～
4
题。
3.
关于青藏高原热岛效应原因解释正确的是
A.
青藏高原天气晴朗
B.
青藏高原空气稀薄
C.
下垫面大面积抬升
D.
青藏高原距太阳近
解析
对流层大气的主要直接热源是地面，或称
“
下垫面
”
，青藏高原由于下垫面大面积抬升，
(
相当于把
“
火炉
”
升高
)
，故其热量较同纬度、同海拔高度的其它地区高得多，甚至比赤道附近的同海拔地区也要高得多。故答案选
C
项。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
答案
解析
4.
青藏高原热岛效应可能会导致其与同纬度山脉相比
A.
垂直自然带数量多
B.
森林的分布上界低
C.
雪线海拔高
D.
相同自然带海拔低
解析
青藏高原热岛效应会使得同一海拔高度，青藏高原的温度比同纬度山脉地区要高，因此森林的分布上界青藏高原更高；相同自然带海拔也较高；雪线海拔也较高，
B
、
D
错误，
C
正确；
垂直自然带的多少与相对高度和山脉所在的纬度有关，因此不能根据青藏高原的热岛效应判断自然带的多少，
A
错误。
√
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析
由图中信息可知，
D
图所示为北半球近地面的风，在方向上相对于水平气压梯度力向右偏，并与等压线有一定交角。
5.(2017·
丽水松阳调研改编
)
下列四幅示意图
(
虚线箭头表示水平气压梯度力，实线箭头表示风向，度数表示经纬度
)
，能正确地表示水平气压梯度力和风向的是
√
答案
解析
下图示意一等高面。
M
、
N
为等压线，其气压值分别为
P
M
、
P
N
，
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。读图，回答
6
～
8
题。
6.
若此图表示北半球，
P
M
>P
N
，则
O
点风向为
A.
⑥
或
⑦
B.
②
或
⑥
C.
④
或
⑧
D.
③
或
④
解析
P
M
>P
N
时，
⑤
为水平气压梯度力，
⑦
为北半球高空风向，
⑥
为近地面风向。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
答案
解析
7.
若此图表示高空等高面，
P
M