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课时 14 大气热力环流 大气的水平运动——风
1．大气热力环流
(1)概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流，它是大气运动的一种最简单的形式。
(2)原理
(3)形成过程
用箭头在图中标出大气运动的方向，并填写形成过程。
答案
概念解读 气压、等压线、等压面
①气压：指作用在单位面积上的大气压力，即在数值上等于单位面积向上延伸到大气上界的
垂直空气柱所受到的重力。
②等压线：同一水平面上各气压相等的点的连线。③等压面：垂直空间上气压相等的点组成的面。
2．大气的水平运动——风
(1)形成风的直接原因：水平气压梯度力。
(2) 主要作用力及特征
(3)风的受力状况与风向
类型 高空风 近地面风
图示(北
半球)
F(水平气压梯度力)和F(地 F(水平气压梯度力)、F(地转偏
1 2 1 2
受力
转偏向力)共同影响 向力)和F(摩擦力)共同影响
3
风向 与等压线平行 与等压线斜交
思考 在等压线图上，如何判定近地面和高空？
答案 一般来说，近地面气压值接近一个标准大气压(1 013 hPa)，所以等压线图上气压值接
近1 000 hPa时，即为近地面；如果等压线数值只有500 hPa左右，即表示“高空”。
1．常见的大气热力环流形式
(1)海陆风
①成因分析——海陆热力差异是前提和关键。
②影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温低，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：山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底和盆地，使谷底和盆地内形成逆温层，
大气稳定，易造成大气污染。所以，山谷和盆地地区不宜布局有大气污染的工业。
(3)市区与郊区之间的热力环流
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，而将卫星城或污染较重
的工厂布置在气流下沉距离以外。
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判断城区与郊区：近地面等压面下凹处为城区，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。
3．风力大小的分析与描述
影响因素 常用术语
水平气压梯 冬季南北温差大，水平气压梯度力大，风力强；同一等压线图中，等压线密
度力大小 集，水平气压梯度力大，风力大，等压线稀疏，水平气压梯度力小，风力小
距高压远近 距离亚洲高压(冬季风源地)近，风力大
平原、高原地面平坦开阔，阻挡作用弱，摩擦力小，风力大；海面上风力
摩擦力大小
大；冬季植被少，摩擦力小，风力大
山谷口，狭管效应显著，风力大；地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一
地形因素
致，风力大
4.风向的呈现形式和绘制
(1)风向呈现形式
风向是指风的来向，如东北风是从东北方向吹向西南方向的风。通常呈现风向的形式有两种：
①风矢
风矢用来表示风，由风向杆和风羽组成。风向杆指示风的来向，有8个方位，分别为北、东
北、东、东南、南、西南、西、西北。风羽是指垂直在风向杆末端右侧(北半球)的短划线和
小三角，用来表示风速，一道短线代表1级风，一道长线代表2级风，一面三角旗帜代表8
级风。
②风频玫瑰图
频率最高的方位，表示该风向出现次数最多，如图中的东南风出现次数最多，其次是东北风，
西南风出现次数最少。
(2)等压线图中风向的绘制
第一步，画水平气压梯度力的方向：垂直于等压线，由高压指向低压(一般用虚线表示)。第二步，根据北半球向右偏，南半球向左偏，画出偏转方向(用实线箭头表示)。如果是近地
面的风，偏转角度为30°～45°；如果是高空的风，则偏转90°，风向与等压线平行。如下图
所示：
(2022·全国文综乙)我国一海滨城市背靠丘陵，某日海陆风明显。下图示意当日该市不
同高度的风随时间的变化。据此完成1～3题。
1．当日在观测场释放一只氦气球，观测它在1千米高度以下先向北漂，然后逐渐转向西南。
释放气球的时间可能为( )
A．1时 B．7时
C．13时 D．19时
2．据图推测，陆地大致位于海洋的( )
A．东北方 B．东南方
C．西南方 D．西北方
3．当日该市所处的气压场的特点是( )
A．北高南低，梯度大 B．北高南低，梯度小
C．南高北低，梯度大 D．南高北低，梯度小
[关键信息点拨]
一个地区的风向受局地风与背景风的共同影响。局地风是小尺度区域内的大气水平运动，
如局部地区热力环流导致的风，而背景风则是大尺度区域内的大气水平运动，如三圈环流或
季风环流。局地风强度受背景风的影响较大。我国海滨城市受海陆风和冬夏季风的共同影响。
图中信息显示该市1千米高度风力较弱，盛行偏北风，昼夜变化很小，应为稳定的背景
风，
据此可判断出该市所处气压场的特点。
因海滨城市背靠丘陵(海拔200～500 m)，丘陵对陆风具有明显的阻挡作用，故判断海陆相
对位置时应利用海风的风向。
气球的漂移方向与风向相反，结合图中近地面到高空的风向变化状况可判断出释放气球的
时间。
[地理原理再现] 海陆风
请绘出海陆风示意图。
答案
答案 1.C 2.D 3.B
解析 第1题，首先明确图中风向和风力大小的符号，风矢尾方向表示风的来向。1千米之
下气球先向北漂，说明近地面应该是南风；上升过程中逐渐转向西南，说明较高海拔处风向
转为东北风，读图可知13时最符合，选C。第2题，海陆的相对方位可以根据海陆风风向
判断。因陆风被丘陵干扰，已经不明显，故使用海风来判断。白天午后的海风最明显，图中
近地面附近午后风向是东南风，说明海洋在陆地的东南方向，则陆地在海洋的西北方向，选
D。第3题，本题问的是该市的气压场，即较大尺度背景风的气压场，而不是形成海陆风的
小尺度气压场。海陆风是小尺度的热力环流，海陆风明显，则说明较大尺度的背景风相对较
弱，即气压梯度小，排除A、C；海陆风是近地面的热力环流，高处越来越弱，风力发生明
显改变的高度意味着不再是海陆风的空间尺度范围，再往高处的风向即代表较大尺度的背景
风；图中显示，1千米高度上已经高过丘陵海拔，该高度的风即为该市较大尺度的背景风；图中显示，该市一天中较大尺度的背景风都是偏北风，且风力都偏小，最大风力为 3级，故
气压场是北高南低，梯度小，排除D，选B。
考向1 通过“山谷风”考查“区域认知”
(2024·江苏苏州模拟)风向可用风向方位角表示，风向方位角指以正北方向为起点，顺时
针方向转动过的角度。我国华北山区某气象站位于该山区中段的山谷中，山谷风环流较为强
盛。下图为“1月某日该气象站记录的山谷风(即沿山谷走向的上谷风、下谷风)风向与气温
增减变化示意图”。据此完成1～3题。
1．该地山风转为谷风的时刻为( )
A．4时前后 B．10时前后
C．17时前后 D．22时前后
2．该气象站所处山谷段的大致走向是( )
A．东北—西南走向 B．南北走向
C．西北—东南走向 D．东西走向
3．推测该气象站18时前后气温变化的原因是( )
A．风向骤变，西北风影响增强
B．天气转阴，大气逆辐射增强
C．坡面降温，冷空气向下堆积
D．逆温产生，谷底气温回升快
答案 1.B 2.D 3.C
解析 第1题，根据材料可知，山风转为谷风的时刻应该是在日出后，根据图示信息可知
18时～次日9时风向方位角在100°左右，盛行偏东风，应为山风，10时及以后当地风向方
位角为250°左右，盛行偏西风，此时为白天，应为谷风，因此山风转谷风的时刻为 10时前
后，选B。第2题，根据材料可知，该气象站位于中段山谷，图中示意的山谷风为上、下谷
风，上、下谷风与山谷的走向一致。该气象站所在山坡夜晚吹的下谷风为偏东风，白天吹的
上谷风为偏西风，因此山谷的走向大致为东西走向，选D。第3题，由图示可知，此期间山
谷风显著，说明盛行风比较弱，且18时前后风向由西北风转为东南风，西北风影响减弱，A错误；天气转阴，大气逆辐射增强，对地面保温作用增强，不会出现 18时气温突降，B
错误；18时前气温变化显示日落后的气温变化，1月该地昼短夜长，18时前由昼转夜，地
面获得的太阳辐射减少，导致地面辐射减弱，使得18时前气温骤降，18时后山坡降温速度
快，盛行下沉气流，冷气流在谷地积累导致谷地气温较低，同时抬升上方暖气流，使得 18
时后气温回升，C正确；逆温不会导致谷底气温回升，D错误。
考向2 通过“大气的水平运动——风”考查“综合思维”
(2023·浙江嘉兴模拟)下面图1为“2021年11月8日某时刻某区域海平面天气形势图”，
图2为“虚线框内不同高度气温分布状况图”，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表不同高度，a～h为气温数
值。据此完成4～5题。
4．造成甲、乙两地风力差异大的主要影响因素是( )
A．气温 B．下垫面性质
C．气压 D．气压梯度力
5．能正确表示图1中虚线框内由近地面到高空排序或气温数值大小的是( )
A．Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ B．af>g>h
答案 4.B 5.B
解析 第4题，读图1可知，甲地等压线密集，水平气压梯度力大，风力应该强，而乙地等
压线稀疏，水平气压梯度力小，风力应该弱，但图1中显示乙地有6级以上大风，甲地风力
相对较小，表明气压和气压梯度力不是造成甲、乙两地风力差异大的主要因素；气温高低并
不直接影响风力大小，气温不是造成甲、乙两地风力差异大的主要因素；图1中显示，甲位
于陆地，摩擦力较大，乙位于海洋，摩擦力较小，因此下垫面性质是造成甲、乙两地风力差
异大的主要因素，故选B。第5题，图1中虚线框内是冷锋系统，西北侧是冷气团，东南侧
是暖气团，因此，气温从西北向东南方向递增，因为气温随着海拔的升高而降低，所以图2
中等温线a、b、c、d数值的大小排列是a
