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课时 14 热力环流
1.根本原因:地面冷热不均。
2.基本规律
(1)一个过程:用箭头在上图中标出大气运动的方向,并填写形成过程。
(2)两个方向
垂直方向 与冷热差异有关,受热上升,遇冷下沉
水平方向 与气压差异有关,从高压流向低压
(3)三个关系
①温差关系:近地面两地有气温差。
②风压关系:水平方向上,风总是从高压吹向低压。
③等压面的凹凸关系
a.气温高的地方:近地面下凹、高空上凸。
b.气温低的地方:近地面上凸、高空下凹。
气压高低的相对性
气压的高低是相对于同一水平面而言的,因而高压的数值并不一定大于低压的数值。同一水
平面上,高压区的气压值大于低压区的气压值;同一垂直方向上,近地面低压的数值要高于
对应高空高压的数值。
3.常见形式
海陆风、山谷风、城市风等。1.常见的热力环流形式
(1)海陆风
影响:使滨海地区气温日较差减小,降水增多。
(2)山谷风
影响:在山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底和盆地,使谷底和盆地内形成逆温层,阻碍了
空气的垂直运动,易造成大气污染。
(3)城市风
应用:一般将绿化带布局在气流下沉处或下沉距离以内,将卫星城或污染较重的工业企业布
局在气流下沉距离之外。城市风的风向没有昼夜变化,近地面都是从郊区吹向市区。
2.等压面图的判读(1)判断气压大小
①在垂直方向上随着高度增加气压降低。如图,P >P ,P >P 。
A C B D
②地面冷热不均,导致同一水平面上出现气压差异,等压面发生弯曲;同一水平面上,等压
面上凸处气压高,下凹处气压低。如图,P >P ,P >P 。
C D B A
③同一垂直方向上,近地面和高空的气压高低类型相反。若近地面为高压,则高空为低压。
(2)判断下垫面的性质
①判断陆地与海洋(湖泊):夏季,近地面等压面下凹处为陆地,上凸处为海洋(湖泊);冬季,
近地面等压面下凹处为海洋(湖泊),上凸处为陆地。
②判断裸地与绿地:热力性质上裸地类似于陆地,绿地类似于海洋。
③判断市区与郊区:近地面等压面下凹处为市区,上凸处为郊区。
(3)判断近地面天气状况和气温日较差大小
近地面等压面下凹处,多阴雨天气,气温日较差较小,如上图中甲地;近地面等压面上凸处,
多晴朗天气,气温日较差较大,如上图中乙地。
(2019·海南地理)山谷风是山区昼夜间风向发生反向转变的风系。白天太阳辐射导致山坡
上的空气增温强烈,暖空气沿坡面上升,形成谷风;反之,则形成山风。祁连气象站位于祁
连山中段的山谷中,山谷风环流较为强盛。下图示意 2006年8月24日该气象站记录的山谷
风风向、风速的变化。据此完成1~2题。
1.祁连气象站所在地谷风的风向是( )
A.偏南风 B.偏东风
C.偏北风 D.偏西风
2.祁连气象站所处山谷段的大致走向及地形特征是( )
A.南北走向,西高东低
B.东西走向,北高南低
C.南北走向,东高西低D.东西走向,南高北低
以某气象站记录的山谷风风向、风速的变化为情境,考查热力环流中的山谷风等基础知识和
坐标图判读的基本技能,并帮助考生建立起热力环流的基本原理与具体案例的联系。
热力环流——山谷风。
本题组考查获取和解读信息的能力,同时考查考生对具体地理事物空间分布和时间变化特点
的推理分析能力。
第1题 根据材料:“白天太阳辐射导致山坡上的空气增温强烈,暖空气沿坡面上
升,形成谷风”,可知谷风主要出现在白天,图中显示,11时以后,风向以偏北风为
主。
第2题 图中显示祁连气象站晚上以南风为主,白天以北风为主,说明气象站附近南
面为高坡,北面为低谷,得出山谷呈东西走向,且南高北低。
答案 1.C 2.D
相传,天灯(孔明灯)具有神奇的功效,只要你将心愿写在天灯上,随着天灯冉冉升向苍
穹,凝视星空便能实现心中美好的愿望。图甲为“燃放天灯的原理图”,图乙为“北半球某
区域等压线(单位:hPa)图”。据此完成1~2题。1.下面四幅图示意孔明灯点燃时灯内产生的空气环流状况,其中正确的是( )
2.在图乙中a、b、c、d四地放飞孔明灯,飞得最高的与飞得最远的分别是( )
A.a地、b地 B.b地、c地
C.b地、d地 D.a地、c地
答案 1.B 2.C
解析 第1题,孔明灯底部点火以后,内部中间的空气受热膨胀上升,内部两侧的空气则沿
灯壁下沉,形成热力环流,选B 。第2题,b地位于低压中心旁,盛行上升气流,故在 b
地孔明灯会上升得最高;而d地等压线最密集,水平气压梯度力最大,故在d地孔明灯会飞
得最远,选C。
(2022·浙江温州市期中)城市绿地调节小气候功能主要与植被蒸腾和冠层遮阴有关。绿地
降温幅度与当地的环境温度显著相关,当外界环境温度低于 26 °C时,城市绿地降温效应不
明显。研究表明,城市绿地覆被格局对其降温效应有明显影响。下图示意环境温度与绿地降
温幅度的关系。据此完成3~4题。3.我国南方城市绿地降温效应最明显的季节是( )
A.春季 B.夏季
C.秋季 D.冬季
4.若环境温度相同(≥26 ℃),城市绿地覆被格局中降温效应最大的是( )
A.盖度较高的草坪 B.盖度较高的灌木
C.密度较高的乔木 D.高比例硬化地面
答案 3.B 4.C
解析 第3题,当外界环境温度低于26 ℃时,城市绿地降温效应不明显。由图可知,环境
温度与绿地降温幅度呈正相关,环境温度越高,绿地降温幅度越大,我国南方城市夏季气温
最高且普遍高于26 ℃,春、秋、冬气温普遍低于26 ℃,因此绿地降温效应最明显的季节
是夏季,选B。第4题,密度较高的乔木,树叶稠密,遮阴效果好,降温效应最大,草坪、
灌木植株矮小,遮阴效果差;硬化地面不具备遮阴效果,C正确。
课时精练
(2022·浙江杭州市学军中学模拟)天池位于天山山腰,其东南方向为常年积雪覆盖的博格
达峰,天池附近气象站测得山谷风变化明显。下图为“天山天池气象站周边区域等高线(单
位:m)分布示意图”。据此完成1~2题。
1.下列天气中山谷风变化明显的是( )
A.晴天且大范围盛行风不明显
B.阴天且大范围盛行风不明显
C.晴天且大范围盛行风明显
D.阴天且大范围盛行风明显
2.博格达峰的积雪对山谷风的影响是( )
A.加强了山风和谷风
B.减弱了山风和谷风
C.加强了山风,减弱了谷风
D.加强了谷风,减弱了山风
答案 1.A 2.C解析 第1题,据已学知识可知山谷风属于热力环流,两地间温差越大,热力环流越明显。
晴天时山谷与山顶温差更大,所以山谷风更明显。但是如果外部盛行风明显,热力环流会被
淹没而不明显。山谷风变化明显的是晴天且大范围盛行风不明显的时候,A正确。第2题,
白天风从山谷吹向山顶,为谷风;夜晚,风从山顶吹向山谷,为山风。博格达峰的积雪使山
顶白天温度相对较低,与山谷之间的温差减小,会减弱谷风。夜晚山顶温度下降更快,与山
谷之间的温差增大,加强了山风,故选C。
帆船运动是在自然风推动下进行的。青岛市濒临海洋,举办帆船竞赛的条件优越,八月
是较佳时段。该市八月盛行风频率较低,风速较小,其帆船运动主要依靠海风。下图示意青
岛帆船竞赛区位置及周围区域。据此完成3~5题。
3.一般情况下,该帆船竞赛区最强海风多出现在( )
A.晴天上午 B.晴天午后
C.阴天上午 D.阴天午后
4.晴天时,该地区出现弱东北风有利于帆船竞赛区海风的发展,主要是由于( )
A.天空云量较少
B.地形阻挡加剧海陆温差
C.下垫面摩擦力小
D.东北风与海风正向叠加
5.当该地区盛行较强的偏南风时,不利于帆船竞赛区海风的发展,最可能是因为( )
A.海岸线曲折
B.气流遇山地推进困难
C.天气复杂多变
D.气流遇山地分支绕流
答案 3.B 4.B 5.D
解析 第3题,海风强劲说明海洋近地面为高压中心、陆地近地面为低压中心,且海陆之间
水平气压梯度力大,即温差大。晴天午后,陆地气温最高,近地面气压最低,多强劲海风,
故选B。第4题,由图可知,帆船竞赛区的东北部为半岛最高山——崂山,当地为弱东北风
时,崂山的西南部为背风坡,气流在背风坡下沉增温,使陆地气温进一步升高进而使海陆温
差增大,从而有利于海风的发展。故选B。第5题,由图可知,地面为较强偏南风时,气流遇到浮山阻挡,分为东西两支,其中影响竞赛海域的东支气流为偏西风,而海风为偏南风,
两风相互影响,不利于帆船竞赛区海风的发展,故选D。
热岛强度是指中心城区与郊区气温差值,单位为摄氏度,数值越大,热岛强度越大。兰
州市区位于黄河河谷,近年来其城市建设速度和扩展速度迅猛,城市化水平持续上升,热岛
效应逐渐增强。读“兰州市某日热岛强度变化统计图”,完成6~7题。
6.据图,该日兰州热岛效应的时间变化规律有( )
①夜间强,白昼弱 ②子夜前后较强,正午前后较弱 ③中心城区的“冷岛”效应持续约3
小时 ④日波动变化明显,与气温高低成反比
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
7.下列关于兰州热岛效应季节变化特点及原因的分析,正确的是( )
A.夏强冬弱——夏季获取太阳光热多,吸热增温明显
B.夏强冬弱——冬季受冷气团控制时间长,天气稳定
C.冬强夏弱——冬季正值供暖期,城区排放废热更多
D.冬强夏弱——地处黄河河谷地形,不利于城区散热
答案 6.A 7.C
解析 第6题,读图可知,该日兰州热岛效应夜间强,白昼弱,①对;子夜前后较强,正午
前后较弱,②对;中心城区热岛强度小于零的持续时间约有3个小时,③对;日波动变化明
显,但是与气温高低并没有成反比,只能说是负相关关系,④错,选A。第7题,由材料分
析可知,热岛强度与中心城区和郊区气温差值呈正相关关系,由于冬季中心城区和郊区的气
温差值更大,所以冬季的热岛效应强,夏季的热岛效应弱,A、B错。兰州市冬季气温低,
城区供暖面积较郊区大,排放废热更多;且冬季燃煤增加,因燃煤产生的二氧化碳增加,大
气逆辐射增强,热岛效应强,选C。
8.阅读图文资料,完成下列要求。(20分)
上海市某地理研究性学习小组开展了“城市风”的课题研究,图甲为上海城区与郊区间
近地面等压面示意图,图乙为上海城区与郊区分布示意图。(1)在下图中用实线绘制出4 000 m高度的等压面分布状况(不标气压值),并在M、N之间的
高空和近地面用箭头绘制出热力环流示意图。(4分)
(2)比较甲图中①②③④四地气压值大小______。若甲图代表白天海陆之间的等压面状况,
则M代表______(填“陆地”或“海洋”),N代表______(填“陆地”或“海洋”)的等压面
状况。(6分)
(3)分别写出乙图中P1、P2、P3、P4四点的近地面风向。(4分)
(4)若在郊区P1、P2、P3、P4等地建设有大气污染物的工厂,是否合理?为什么?(6分)
答案 (1)作图如下:
(2)④>③=②>① 陆地 海洋
(3)P1西北风;P2东北风;P3东南风;P4西南风。
(4)不合理。工厂排出的大气污染物会经近地面风从郊区流向城区,加剧城区污染。
解析 (1)根据高空与近地面等压面弯曲状况相反的原理画出等压面;结合等压面“高压上
凸、低压下凹”的特点,判断出M近地面为低压,气流上升;N近地面为高压,气流下沉;
水平气流总是从高压流向低压。(2)依据同一等压面气压值相等,相同高度高压处气压高于低压处气压;同一空气柱下面的气压值大于上面的气压值。结合甲图可知④>③=②>①。
若为白天,陆地增温快,为低压,海洋增温慢,为高压,因此M应为陆地,N应为海洋。
(3)结合城郊热力环流(或热岛环流),判断出近地面风由郊区吹向城市,结合地转偏向力(北
半球向右偏)分别判断风向可知P1为西北风;P2为东北风;P3为东南风;P4为西南风。(4)
依据城市热岛环流的气流特点,受城市风影响,有大气污染的工厂应布局在气流下沉距离之
外。结合图示可知在郊区P1、P2、P3、P4等地建设有大气污染物的工厂不合理。因为工厂
排出的大气污染物会经近地面风从郊区流向城区,加剧城区污染。