微专题9 热力环流与风
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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
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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。
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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。
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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。
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(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( )
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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( )
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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,PMPN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