2024-2025學年新教材高中地理第二單元從地球圈層看地表環(huán)境第1節(jié)第2課時大氣的運動學案魯教版必修第一冊

PAGE12-第2課時大氣的運動課程標準核心素養(yǎng)目標運用示意圖等，說明大氣受熱過程與熱力環(huán)流原理，并說明相關現象1.繪制簡潔示意圖，理解大氣熱力環(huán)流形成過程，說明城市熱島效應，海陸熱力環(huán)流等現象。(綜合思維、地理實踐力)2.理解大氣水平運動的成因，并能在等壓線圖上繪制和推斷風向。(綜合思維、地理實踐力)一、熱力環(huán)流1．概念：是由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，它是大氣運動最基本的形式。2．形成過程(1)垂直運動(2)水平運動[特殊提示](1)氣流的垂直運動是由近地面冷熱不均引起的，而水平運動是由同一水平面上的氣壓差異引起的。(2)“熱低壓、冷高壓”僅適用于同一水平面上兩地區(qū)相比較；不適用于垂直方向上。在垂直方向上，氣溫隨海拔上升而降低，氣壓也隨海拔上升而降低。二、大氣的水平運動1．風形成的干脆緣由：水平氣壓梯度力。2．主要作用力及特征(1)水平氣壓梯度力：垂直于等壓線，并指向低壓。(2)摩擦力：始終與風向相反，使風速減小。(3)地轉偏向力：始終與風向垂直。3．風的受力狀況與風向(以北半球為例)圖示受力狀況風向志向風向只受F(水平氣壓梯度力)影響垂直于等壓線指向低壓高空風向受F和P(地轉偏向力)共同影響與等壓線平行近地面風向受F、P和f(摩擦力)共同影響與等壓線斜交[特殊提示](1)讀圖推斷等壓線圖上的風向時，要留意區(qū)分近地面與高空：近地面要考慮摩擦力，風向與等壓線斜交；高空一般不考慮摩擦力，風向與等壓線平行；隨著高度的增加，風向與等壓線的夾角漸漸減小。假如沒有告知等壓線圖是表示近地面還是高空時，可借助等壓線氣壓值的大小確定：一般等壓線氣壓值在1000百帕左右為近地面，低于800百帕為高空。(2)風向與半球位置及氣壓分布有親密關系。無論高空還是近地面，風的來向為高壓一側的方向；風向向右偏的處于北半球，向左偏的處于南半球。1．高氣壓值肯定高于低氣壓值。 ()2．氣流肯定由高氣壓流向低氣壓。 ()3．摩擦力阻礙風速但不影響風向。 ()4．海面上的風力往往比陸地上大。 ()5．形成風的干脆緣由是 ()A．冷熱不均 B．地轉偏向力C．水平氣壓梯度力 D．摩擦力提示：1.×氣壓的凹凸是相對于同一水平高度而言的，因而高壓的數值并不肯定大于低壓的數值。同一水平面上，高壓區(qū)的數值大于低壓區(qū)；同一垂直方向上，近地面低壓的數值要高于對應高空高壓的數值。2．×氣流不肯定由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)。同一水平面上，氣流總是從高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)；但在垂直方向上氣流則有可能由低氣壓區(qū)流向高氣壓區(qū)。3．×摩擦力既影響風的速度也影響風向。4．√海洋表面與陸地表面的摩擦力不同，陸地表面摩擦力大，海洋表面摩擦力小，所以相同氣壓條件下，海洋表面上的風力往往比陸地上大。5.C[水平氣壓梯度力是空氣運動的原動力，是形成風的干脆緣由。]熱力環(huán)流孔明燈又叫天燈，相傳是由三國時期的諸葛孔明獨創(chuàng)的。當年，諸葛孔明被司馬懿圍困于平陽，無法派兵出城求救?？酌髦瞥蓵h浮的紙燈籠，系上求救的信息，其后脫險，于是后世就稱這種燈籠為孔明燈。問題1(綜合思維)諸葛孔明獨創(chuàng)的如此簡陋的設施是怎么升空的呢？孔明燈里蘊涵著什么樣的大氣原理呢？提示：孔明燈里的空氣受熱后膨脹上升。熱力環(huán)流。問題2(地理實踐力)假如你在家鄉(xiāng)山東的除夕夜放了一個孔明燈，孔明燈升空后一般會飄向哪個方向？為什么？提示：向東南方向飄。因為山東冬季多吹西北風，故孔明燈會飄向東南方。問題3(地理實踐力)我國南方有“稻草燒塔”祈求來年豐收的習俗。稻草燃燒過程中塔中心火勢猛，靜風條件下灰燼會落在火塔的外圍。稻草燃燒過程中氣流運動的緣由是什么？提示：地面冷熱不均。[歸納提升]1．熱力環(huán)流形成過程駕馭熱力環(huán)流的形成過程，關鍵把握以下兩點關系：(1)溫壓關系——甲、乙、丙三地(2)風壓關系——水平方向上，風總是從高壓吹向低壓——①②③④處風向。2．等壓面圖的判讀方法(1)等壓面的分布規(guī)律①在垂直方向上，高度越高，氣壓越低(如圖a)。②若地面海拔相同、冷熱勻稱，等壓面與等高線重合且與地面平行(如圖a)。③若地面冷熱不均，等壓面發(fā)生彎曲，等壓面對上凸的地方為高壓區(qū)，向下凹的地方為低壓區(qū)，即“凸高為高，凹低為低”(如圖b)。④近地面氣壓與高空氣壓凹凸、性質、名稱恰好相反(如圖b)。圖a圖b(2)依據等壓面的凹凸向推斷氣壓的凹凸圖c①先依據“凸高為高，凹低為低”的特性，推斷水平氣壓凹凸。如圖c中PB>PA，PC>PD。②再依據“海拔越高，氣壓越低”的垂直改變規(guī)律推斷不同高度的氣壓凹凸。如圖c中C、D處氣壓小于A、B處。A、B、C、D間的氣壓凹凸依次是PB>PA>PC>PD。3．常見的熱力環(huán)流熱力環(huán)流是一種簡潔的大氣運動形式。海陸熱力性質的不同，山谷、山坡的受熱不均，人類活動等都可能導致熱力環(huán)流的形成。詳細分析如下：(1)海陸風白天陸地比海洋增溫快，近地面陸地氣壓低于海洋，風從海洋吹向陸地，形成海風夜晚陸地比海洋降溫快，近地面陸地氣壓高于海洋，風從陸地吹向海洋，形成陸風(2)山谷風白天山坡比同高度的山谷升溫快，氣流上升，氣壓低，暖空氣沿山坡上升，形成谷風夜晚山坡比同高度的山谷降溫快，氣流下沉，氣壓高，冷空氣沿山坡下滑，形成山風(3)城市熱島環(huán)流1．壩上草原篝火晚會是最吸引人的旅游項目，參加晚會的游客發(fā)覺，篝火越大，煙氣上升越高。據此回答(1)～(2)題。(1)篝火越大，煙氣上升越高的主要緣由是篝火旁邊()A．風力大 B．亮度大C．氣溫高 D．氣壓高(2)下圖中能夠反映篝火及其周邊煙氣運動狀況的是()ABCD(1)C(2)B[第(1)題，點燃篝火，人為制造了同一水平面的溫度差異，會形成小型的熱力環(huán)流，篝火越大，旁邊溫度越高。故C正確。第(2)題，篝火中心溫度高，氣流上升；周邊溫度低，氣流下沉。近地面的空氣就從氣壓較高的四周流向氣壓較低的篝火，高空空氣則從氣壓較高的篝火上空流向氣壓較低的篝火周邊上空，從而形成了熱力環(huán)流。]大氣的水平運動我家住在黃土高坡大風從坡上刮過不管是西北風還是東南風都是我的歌我的歌…——《黃土高坡》問題1(綜合思維)“不管是西北風還是東南風……”形成風的根本緣由是什么？為什么？提示：形成風的根本緣由是地表受熱不均。地面受熱不均→空氣的上升和下沉→同一水平面產生氣壓差異→氣壓梯度→水平氣壓梯度力→風。問題2(綜合思維)風向是由什么確定的？提示：風向與空氣運動過程中所受到力的作用有關。問題3(綜合思維)高空風和近地面風的風向有何差異，為什么？提示：高空風向與等壓線平行，受水平氣壓梯度力和地轉偏向力的影響；近地面風向與等壓線斜交，受水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力共同影響。[歸納提升]1．形成風的三種力作用力方向大小對風的影響風速風向水平氣壓梯度力垂直于等壓線，由高壓指向低壓eq\a\vs4\al(等壓線越密,集，水平氣,壓梯度力越,大)eq\a\vs4\al(水平氣,壓梯度,力越大，,風速越,大)eq\a\vs4\al(大氣水平運,動的原動力，,使風沿水平,氣壓梯度力,方向運動)地轉偏向力與風向垂直，北半球向右，南半球向左eq\a\vs4\al(大小隨緯度,增加而增,加，赤道為,零)不影響風速使風向漸漸偏離氣壓梯度力的方向摩擦力與風向相反大小與下墊面性質有關，下墊面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大；反之越小使風速減小摩擦力越大，風向與等壓線之間的夾角越大；反之，夾角越小2.風向和風力的推斷(1)風向是指風吹來的方向。如西北風是從西北吹向東南的風，南風是從南向北吹的風。(2)風向表示方法：可用四種方法表示風向，如下圖所示。(3)在氣壓場中畫風向的方法。①畫水平氣壓梯度力：在等壓線圖中，按要求畫出過該點的切線并作垂直于切線的虛線箭頭(由高壓指向低壓)，表示水平氣壓梯度力的方向。②畫出實際風向：北半球向右偏，南半球向左偏。近地面偏轉30°～45°，高空偏轉90°。③下圖所示為北半球近地面風向的畫法。(4)風力大小判定：在同一幅圖中，等壓線密集，單位距離間的氣壓梯度大，風力大，等壓線稀疏風力小。在不同等壓線圖中，相同圖幅、相同等壓距的地圖相比，比例尺越大，表示單位距離間的氣壓梯度越大，風力越大；比例尺越小，表示單位距離間的氣壓梯度越小，風力越小。(5)風向的應用：依據風向與等壓線的關系可以定南北半球、定氣壓凹凸、定三力、定近地面或高空。2．等壓線是某一水平面上氣壓相同各點的連線。讀南半球四地近地面等壓線圖(單位：百帕)，完成(1)～(2)題。甲乙丙丁(1)四幅圖中，P點所在位置風力最大的是()A．圖甲 B．圖乙C．圖丙 D．圖丁(2)圖乙中P地的風向為()A．東北風 B．東南風C．西南風 D．西北風(1)C(2)D[第(1)題，本題四幅圖比例尺相同，則風力的大小由等壓線的疏密和氣壓差的大小確定，由圖可知，圖乙、圖丙等壓線密集，但是圖丙氣壓差值大，則其風力最大，故C正確。第(2)題，過P點畫出水平氣壓梯度力的方向(垂直于等壓線，并指向低壓)，南半球風向左偏，偏轉成西北風，故D正確。]地理實踐力：熱力環(huán)流在建筑中的應用穿堂風，又叫過堂風，是流淌于建筑物內部空間的風。穿堂風通常產生于建筑物間隙、高墻間隙、門窗相對的房間或相像的通道中，由于在空氣流通的兩側大氣溫度不同，氣壓導致空氣快速流淌，又由于建筑物等阻擋，間隙、門窗、走廊等供應流通通道使大氣快速通過。風向一般為背陰處一側至有陽光一側，風速依據兩側溫度差確定，溫差越大，風速越大。小明暑假到威海某農村姥姥家度假，發(fā)覺堂屋雖沒有空調，但白天因有“穿堂風”而感覺涼快。下圖為房屋布局圖。據此回答1～2題。1．與“穿堂風”的形成有關的地理原理最符合的是()A．熱力環(huán)流形成原理 B．大氣受熱過程原理C．溫室效應原理 D．熱脹冷縮原理2．此時，“穿堂風”近地面的氣流運動方向是()A．由西向東 B．由東向西C．由北向南 D．由南向北[素養(yǎng)立意]本題通過“穿堂風”現象，考查了熱力環(huán)流在建筑設計中的應用，體現了地理學科的地理實踐力。小明姥姥家南側是水泥地，白天氣溫高，氣壓低；北側是植被，氣溫低，氣壓高，所以近地面的氣流由北向南流形成“穿堂風”。1.A2.C[第1題，因堂屋北側的植被和南側的水泥地熱力性質不同，所以白天和夜晚受熱不均，從而形成熱力環(huán)流。故選A。第2題，白天，南側的水泥地氣溫高，氣壓低；北側的植被氣溫低，氣壓高，所以近地面的氣流由北向南流。故選C。]題組1熱力環(huán)流讀下圖，回答1～3題。1．若此圖為熱力環(huán)流側視圖，則下列說法正確的是()A．溫度：b>c>d>aB．氣壓：a>c>b>dC．引起該環(huán)流形成的緣由是地面冷熱不均D．熱力環(huán)流是大氣運動最困難的形式2．(生活中的地理)若此圖是城市風環(huán)流側視圖，①處為綠地，則通過此環(huán)流對城市空氣起到的作用是()A．凈化、增溫 B．凈化、增濕C．增溫、增濕 D．減溫、減濕3．(生活中的地理)若該圖為海濱地區(qū)海陸風模式示意圖，且b表示海洋，a表示陸地，則此圖所示情形①為()A．白天的海風 B．夜晚的海風C．白天的陸風 D．夜晚的陸風1.C2.B3.D[第1題，熱力環(huán)流是近地面受熱不均而形成的空氣環(huán)流，是大氣運動最簡潔的形式。由圖中氣流的運動可推斷溫度：b>a>c>d，氣壓：a>b>c>d。第2題，若此圖是城市風環(huán)流側視圖，①處為綠地，則經過①處的風為從郊區(qū)吹向城市的風，經過綠地則會對城市空氣起到凈化和增濕的作用。第3題，依據海陸熱力性質的差異和圖中的氣流運動方向，可推斷①為夜晚的陸風。]題組2大氣的水平運動4．如下圖所示，一架飛機在北半球自東向西飛行，飛機左側是高壓，可推斷()A．飛機順風飛行 B．飛機逆風飛行C．風從北側吹來 D．風從南側吹來B[高空空氣流淌受兩個力的影響，順飛機飛行的方向其左側為高氣壓，且位于北半球，可知飛機逆風而行，風從西方吹來。]如圖是北半球某地近地面等壓線分布示意圖(單位：hPa)。讀圖，完成5～6題。5．①處的風向不行能為()A．東南風 B．西南風C．偏南風 D．偏西風6．關于圖中①②兩處的描述正確的是()A．②處的風速較大，因其水平氣壓梯度力較大B．②處的風速較大，因其大氣運動時地面的摩擦力較大C．②處的風速較大，因其氣壓值較高D．①處的風速較大，因其水平氣壓梯度力較大5.A6.A[第5題，依據①處在等壓線圖中的位置，過①點作垂直于等壓線的水平氣壓梯度力，由高壓指向低壓，北半球受地轉偏向力的作用，向右偏，①處的風向應為西南風，故①處風向不行能為東南風，A正確。第6題，等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大。讀圖可知，②處等壓線密集，水平氣壓梯度力大，風速較大，A正確。]教材P31～32活