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2018届高三地理二轮复习学案--热力环流与风(新人教版)

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2018届高三地理二轮复习学案--热力环流与风(新人教版)

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微专题9 热力环流与风
考试内容 考试要求
节次 考试内容 必考要求
大气环境 2.全球气压带、风带的分布和移动
(1)热力环流原理及图示
(2)水平气压梯度力
(3)风的形成过程 c
a
b

 
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
 
①一个过程
近地面冷热不均引起,空气的垂直运动(上升或下沉)造成,同一水平面上存在气压差异导致,空气的水平运动形成,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(如上图中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。
 
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。
 
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。
 
 
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。如下图中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)。
 
b级拓展延伸
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:
 
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。
 
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。

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。
 
 
(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
(2)图中最有利于大气污染物扩散的情形是(  )
A.①B.②C.③D.④
答案 (1)D (2)A
解析 第(1)题,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。第(2)题,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。
 
(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
2.图中甲、乙、丙、丁四处气温最高的是(  )
A.甲B.乙C.丙D.丁
答案 1.C 2.D
解析 第1题,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。第2题,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。
(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
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
答案 3.C 4.C
解析 第3题,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。第4题,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。
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 D
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。
下图示意一等高面。M、N为等压线,其气压值分别为PM、PN,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,PM>PN,则O点风向为(  )
A.⑥或⑦B.②或⑥C.④或⑧D.③或④
7.若此图表示高空等高面,PM<PN,则O点风向为(  )
A.③或④B.②或⑧C.③或⑦D.⑥或⑦
8.近地面,空气作水平运动时,所受摩擦力与地转偏向力的合力方向(  )
A.与空气运动方向成180°角
B.与空气运动方向成90°角
C.与气压梯度力方向成90°角
D.与气压梯度力方向成180°角
答案 6.A 7.C 8.D
解析 第6题,PM>PN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。第7题,高空风向与等压线平行,PM<PN时,③为北半球风向,⑦为南半球风向。第8题,摩擦力和地转偏向力的合力与气压梯度力是一对平衡力,方向相反。
 
9.下图为“等压线分布示意图”,正确表示北半球近地面风向的是(  )
 
A.①B.②C.③D.④
答案 B
解析 近地面风向斜穿等压线,由高压指向低压;受地转偏向力影响,北半球向右偏。
(2017•11月浙江选考)下图为“某区域某时等压线分布图”。完成10题。
 

10.此时戊地的风向是(  )
A.西南风 B.西北风
C.东南风 D.东北风
答案 D
解析 戊处北侧是高压,南侧是低压,气压梯度力由北指向南,受北半球地转偏向力右偏的影响,风在此处偏转成为东北风。
11.读“某区域等高面与等压面关系示意图”,回答下列问题。
 
(1)图中①至⑤点,气压最高的是________,气压最低的是________。
(2)在图中用“→”画出热力环流。
(3)若图示区域热力环流为白天的海陆风,则A、B两地为陆地的是______,当地吹______风。
(4)如果A、B两地之间的温差加大,则该区域的热力环流势力将________(填增强或减弱)。
(5)如果该地位于北半球,A地位于B地的正西方,则A、B两地之间的风向为________。
答案 (1)④ ⑤
(2)画图略(A→B→④→⑤→A)。
(3)B地 海
(4)增强
(5)西北
解析 第(1)题,④点位于等压面以下气压最高,⑤点位于等压面以上气压最低。第(2)题,根据高空等压面可知A地气压比B地气压高,故热力环流为A→B→④→⑤→A。第(3)题,白天,陆地气温较高,气压较低,故B为陆地,A为海洋,风从海洋吹向陆地。第(4)题,AB间温差越大,气压差越大,热力环流势力越大。第(5)题,北半球风向右偏,由此可知AB间风向为西北风。
12.读“等压线图(单位:百帕)”,回答下列问题。
 
(1)假设本图是近地面等压线图,A处吹东北风,则A点位于________(南或北)半球。
(2)假设本图是高空等压线图,A处吹正南风,则A点位于________(南或北)半球。
(3)如果本图位于中国河南省,在不考虑摩擦力和地转偏向力的情况下,A点吹________风。
答案 (1)南 (2)北 (3)东
解析 第(1)题,风是指大气的水平运动,其方向受三种力的影响即水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。当三种力平衡时,近地面风向与等压线成一夹角,北半球右偏,南半球左偏。已知风向为东北风,逆向推理可知A点位于南半球。第(2)题,假设条件是“高空等压线”,因此可以不考虑摩擦力,根据已知风向同样可以逆向推理得知A点位于北半球。第(3)题,解答的关键是排除定向思维的干扰,因为题干已说明不考虑摩擦力和地转偏向力,在这个假设条件下,风向垂直于等压线由高压指向低压。
 
(2017•宁波海曙检测改编)读“北半球某地近地面与高空气压状况(热力原因形成)示意图”,完成1~2题。
 

1.关于图示甲、乙、丙、丁四地的说法,正确的是(  )
A.气温:甲>乙>丁>丙 B.气压:甲>乙>丙>丁
C.海拔:丙>丁>甲>乙 D.密度:乙>甲>丁>丙
2.此时,图中M地吹(  )
A.东南风 B.东北风
C.西南风 D.西北风
答案 1.B 2.B
解析 第1题,在近地面附近乙地等压面向下弯曲,说明其为低压,气温较高,空气密度较小;甲地的等压面向上凸起,说明是高压,气温较低,空气密度较大。同理可判断出,在高空的同一高度,丙地的气压较高,丁地的气压较低。第2题,在近地面M地的水平气压梯度力由甲指向乙,在地转偏向力的作用下形成东北风(要注意图中的指向标)。
(2017•台州温岭调研改编)下图是某一时刻山峰和山谷之间冷热不均形成的一种热力环流,叫山谷风。据此完成3~4题。
 
3.关于该图的说法,正确的是(  )
A.此时的风从山谷吹向山顶
B.此时表示的是夜晚
C.此时的风从山顶吹向山谷
D.山谷风的产生是由于海拔的差异
4.据实际调查,图中甲地的夜雨较多,其主要原因是该地区(  )
A.夜晚的气温比周围地区的气温高,蒸发旺盛,空气中的水汽丰富
B.夜晚的气温比周围地区的气温低,气流下沉运动
C.夜晚的气温高于白天的气温,气流上升运动
D.夜晚的气温比周围地区的气温高,气流上升运动
答案 3.A 4.D
解析 第3题,由于山谷与其附近空气之间的热力差异而引起白天风从山谷吹向山坡,这种风称“谷风”;到夜晚,风从山坡吹向山谷称“山风”。山风和谷风总称为山谷风。由图可知,此时谷底等压面上凸,为高压,表示的是白天,风从山谷吹向山顶,为“谷风”。第4题,据实际调查,图中甲地为谷地,夜雨较多,其主要原因是该地区夜晚的气温比周围地区的气温高,气流上升运动。类似于谷地或者盆地地形的区域,白天谷地为下沉气流,山坡受热快,气流上升;夜晚山坡降温快,气流下沉,而谷底比较温暖,气流相对上升,到高空遇冷凝结,形成夜雨。
(2017•衢州常山调研改编)读“某地风速、风向随海拔变化状况示意图”,完成5~7题。
 
5.随高度增加(  )
A.风速增大加快,风向偏转幅度加大
B.风速增大变慢,风向偏转幅度加大
C.风速增大变慢,风向偏转幅度减小
D.风速增大加快,风向偏转幅度减小
6.此图所示地点位于(  )
A.赤道地区 B.南半球
C.北半球 D.无法判断
7.引起风速、风向随海拔变化而变化的根本原因是(  )
A.地转偏向力随高度增加而变大
B.大气温度随高度增加而变低
C.水平气压梯度力随高度增加而变大
D.地面摩擦力随高度增加而变小
答案 5.B 6.C 7.D
解析 第5题,图示随高度增加,表示风速的箭头长度差异变化减小,所以随高度增加风速增大变慢;根据风向与等压线关系,近地面风向与等压线斜交,高空中的风向与等压线平行,所以随高度增加,风向偏转幅度加大。第6题,风向右偏,由此可知为北半球。第7题,近地面受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响,最终风向与等压线斜交;随着海拔的增加,地面摩擦力逐渐变小,而空气之间的摩擦力很小,可以忽略不计,故高空风只受水平气压梯度力和地转偏向力影响,最终风向与等压线平行。
(2017•舟山嵊泗调研改编)下图是“空间上气温为3℃的某等温面上等高线分布图(单位:m)”。读图完成8~9题。
 
8.据热力环流原理分析,图示近地面(  )
A.①为城区,④为郊区
B.①为山地,④为谷地
C.①为海洋,④为陆地
D.①为陆地,④为海洋
9.若图示近地面地势低平,气温都为21.5℃,则飞机在图中①②③④四处飞行时,飞行员感觉最颠簸的是(  )
A.①处 B.②处
C.③处 D.④处
答案 8.A 9.D
解析 第8题,图中各地的气温都为3℃,则其对应的近地面气温①地高于④地,从热力环流角度分析,④可能为郊区,①可能为城区。第9题,④地海拔应低于3000m,①②③④四地中④地海拔最低,根据气温的变化规律可知在近地面与四地之间,④地气温变化最大,空气的对流运动最显著,因而飞行员感觉最颠簸。
下图为“某气象科学家绘制的局部地区某时气压(单位:百帕)分布图”。读图完成10~11题。
 
10.图中风速最大的点为(  )
A.甲B.乙C.丙D.丁
11.甲、乙、丙、丁四点的风向依次是(  )
A.西北、东北、西北、东南
B.西北、东南、东北、西北
C.东南、西南、东南、西南
D.东南、西南、东南、西北
答案 10.D 11.B
解析 第10题,从图中可以看出图中丁处附近的等压线最密集,水平气压梯度力最大,因而风速最大。第11题,分别过甲、乙、丙、丁四点作垂直于四点切线的垂线,以垂线为基准北半球向右偏,南半球向左偏30°~45°,即为风向。
(2017•嘉兴嘉善调研改编)读“某地近地面和高空四点气压图(单位:hPa)”,完成12~13题。
 
12.若近地面和高空四点构成热力环流,则流动方向为(  )
A.M→N→P→O→M B.P→O→M→N→P
C.O→P→M→N→O D.N→M→O→P→N
13.下面图中正确表示N地在垂直方向上等温面与等压面配置的是(  )
 
答案 12.C 13.B
解析 第12题,气流总是由高压区流向低压区,则近地面由M流向N,高空由O流向P;图中M、N为近地面两点,O、P为高空两点,且O、P分别对应于N、M上空;M地气压高,说明是近地面气温较低处,气流由P下沉至M;则N为近地面气温较高处,气流上升至O。第13题,图中显示N地为近地面热低压区,故气温高于两侧,气压低于两侧同一高度。
14.读“北半球某地面水平气压分布图”,回答问题。
 
(1)就气压状况而言,图中A与B中低压中心是________,B与C中高压中心是________。
(2)若该地气压只受温度影响,则A、B、C中地面温度最高的是________。
(3)下图为沿AB作的剖面图,完成AB间的热力环流示意图。
 
气压值PA、PB、PA′、PB′的大小顺序是______________________________,气温值TA、TB、TA′、TB′的大小顺序是________________________________。

(4)下列图中能正确表示AB高空等压面状况的示意图是(  )
 
(5)在图中甲处画出风向及其所受的力。
答案 (1)B C
(2)B
(3)画图略(逆时针方向画箭头) PA>PB>PB′>PA′(或PA′<PB′<PB<PA) TB>TA>TB′>TA′(或TA′<TB′<TA<TB)
(4)B
(5)
 
解析 第(1)题,等压线闭合,中心气压比四周低的为低压中心,如B;等压线闭合,中心气压比四周高的为高压中心,如A、C。第(2)题,近地面气压越低,温度越高,所以B地温度最高。第(3)题,近地面A处气压高于B处,所以在水平方向上,气流由A流向B;高空相反,由B′流向A′;A处垂直方向上气流下沉形成高压,B处上升形成低压,所以该环流呈逆时针。气压值由高到低:PA>PB>PB′>PA′;近地面形成高压该地冷却,形成低压该地受热,气温值由高到低:TB>TA>TB′>TA′。第(4)题,A处高空为低压,等压面下凹,B处高空为高压,等压面上凸。第(5)题,甲处为近地面风,受三力共同作用,风向右偏。
15.读“北半球热力环流示意图”,完成下列要求。
 
(1)A地气温比B、C两地________,气压比B、C两地____________。D、E、F中,属高压区的是________。
(2)用“→”画出高、低空大气水平运动方向,以正确表示热力环流。
(3)图中M、N两地实际风向分别为__________和________。
(4)热力环流是指由于________________而形成的空气环流,它是大气运动的一种________的形式。
(5)从以上可看出,大气水平运动产生的根本原因是_________,直接原因是___________。
答案 (1)高 低 E (2)略。 (3)西南风 东北风
(4)地面冷热不均 最简单 (5)太阳辐射能的纬度分布不均 水平气压梯度力

 

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