专题37 地理过程类综合题之热力环流的形成过程（解析版）-备战2021届高考地理二轮复习题型专练

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专题37 地理过程类综合题之热力环流的形成过程【方法指导】  1.热力环流的根本原因大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动来实现的。大气运动的能量来源于太阳辐射。太阳辐射的纬度分布不均，造成高低纬度间的热量差异，这是引起大气运动的根本原因。 由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。它是大气运动最简单的形式。2.热力环流的形成过程  （1）当地面受热均匀时，空气无明显上升或下沉运动（2）当地面受热不均匀时，空气有明显上升或下沉运动，A地受热较多，上升；B、C地受热较少，下沉•          先有空气垂直运动，再有水平运动•          垂直方向上，海拔越高气压越低•          水平方向上，气流由高压流向低压（3）热力环流等压线特点：A.同一水平面：高压向高处凸，低压向低处凹；B.同一地点垂直方向：海拔越高气压越低。（近地面的气压值永远大于高空）C.高空和近地面的气压属性相反。D.近地面气压低气温高,气压高气温低。（热低压，冷高压）E.所谓“高压”“低压”，必须在同一水平面上比较（4）图示如下：垂直运动：近地面冷热不均，受热地区空气膨胀上升，形成低压。受冷地区空气收缩下沉，形成高压。热上升，冷下沉，大气的垂直运动是形成热力环流的第一步。水平运动：受水平气压梯度力的影响，同一水平面上空气总是由高压流向低压，形成水平运动。先有垂直运动，再有水平运动，垂直运动和水平运动共同组成热力环流。3.常见的热力环流热力环流的实质是同一水平面的两个区域冷热不均引起气压差异和空气运动，所以只要是冷热不均或存在热力差异的两地，就可以形成热力环流。常见的热力环流有：（1）海陆风A.成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键。B.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A.成因分析——山坡的热力变化是关键。B.影响与应用：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，大气稳定，易造成大气污染。所以，山谷地区不宜布局有污染的工业。C.地形逆温：夜晚，由于山坡散热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升，从而出现山谷气温低高空气温高的逆温现象。D.夜雨的成因：河谷地区，夜晚山风倒灌，冷空气在谷底堆积，谷底水汽被迫抬升降温，水汽易凝形成夜雨。（3）市区与郊区之间的热力环流A.成因分析——“城市热岛”的形成是突破口。城市中心区受人为热源多等原因影响，气温高，空气膨胀上升，形成低压；郊区较中心区气温低，形成高压。B.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下沉距离之外。 【拓展练习】1．阅读图文材料，完成下列要求。大理古城昼夜风向变化显著，夜间降雨日数多。2021年1月24日上午，小明和几位周学到大理古城游玩，12时左右到达洱海西侧某大学古城校区时，感觉风力梢大，风向稳定，略有寒意。图1为大理古城周边地形，图2为古城校区位置，图3为沿北纬25.7°线经大理古城的地形剖面图。（1）请在图2中用箭头绘出古城校区（黑点处）12时的主导风向，并说明该风向的判断理由。（2）请在图3三种不同线型上用箭头标注气流运动方向，并简述绘制的理由。【答案】（1）（东南或偏东风）理由：12时，（古城校区）陆地升温快于洱海（湖泊），气温较高，气流上升形成低（气）压，洱海表面气温较低，气流下沉形成高（气）压，水平方向上近地面气流从洱海向古城校区运动；受地转偏向力影响，形成东南风（偏东风）。向古城校区运动；受地转偏向力影响，形成东南风（偏东风）。（2）理由：大理古城地处周围山地环绕的山谷之中，位于点苍山与洱海之间，受山谷风和湖陆风影响；夜间盛行山风和陆风。【解析】（1）12时，陆地增温快，气温高，地面形成低压，相反，湖面气温低，形成高压，气流由湖面吹向岸边，形成湖风，受地转偏向力影响形成东南风。如图：（2）大理古城地处周围山地环绕的山谷之中，位于点苍山与洱海之间，晚上，山谷气温高，坡上气温低，气温由山坡吹向山谷，形成山风，晚上，湖面气温高，岸边气温低，湖面气压高，岸边气压低，风从陆吹向湖，形成陆风。如图：2．阅读材料，完成下列各题。"烟囱效应"是指内部空气沿垂直坡度空间向上或向下，使空气对流加强的现象。特朗勃墙式太阳能烟囱由玻璃板、吸热墙、风口和隔热材料组成，可依靠太阳辐射增加烟囱内外的温差，从而形成烟囱内空气的流动，利用"烟囱效应"来加强室内自然通风，提高室内空气品质，降低建筑空调能耗。下图示意特朗勃墙式太阳能烟囱的组成及夏季某时段的工作原理图。（1）白天特朗勃墙可借助太阳辐射增大烟囱内与室外的温差，试解释原因。（2）描述特朗勃墙式太阳能烟囱加强夏季室内通风的过程。（3）白天特朗勃墙式太阳能烟囱可通过调整风口的开关实现冬季供暖的目的。确定风口1和风口2是关闭的，推断其冬季白天其它风口的开关情况，并画出室内的热力环流图。【答案】（1）白天，太阳短波辐射被集热墙吸收;集热墙增温产生的长波辐射被烟囱内空气吸收增温;玻璃板及隔热材料阻挡了烟囱内热量的散失，使得烟囱内温度高于室外温度。（2）烟囱内空气的温度高，气流上升，近地面气压下降，与室内产生气压差;室内空气经由风口4进入烟囱内，并通过烟囱排出室外;室内气压降低，室外空气经由风口5进入室内，从而达到加强室内通风的目的。（3）开∶风口3、风口4;（风口写全方可给分）关∶风口5
 【解析】（1）从材料中得，室内和室外中间有吸热和隔热材料形成的墙壁。白天，太阳短波辐射被集热墙吸收热量;集热墙持续增温向外产生的长波辐射，之后被烟囱内空气吸收，增加空气的热量;而玻璃板及和隔热材料起到一定的保温作用，减少烟囱内热量的散失，最后使得烟囱内温度高于室外温度。（2）夏季，太阳辐射强烈使烟囱内空气的温度高，气流上升，使近地面气压降低，高空形成高压；由于隔热材料，室内纬度低，气流下沉，使近地面气压升高，高空形成低气压，从而与室内产生气压差；遵循高压流向低压的原则。使室内空气经由风口4进入烟囱内，并通过烟囱排出室外，使室内气压降低;室外空气经由风口5进入室内，从而达到加强室内通风的目的。（3）冬季起到保温作用，主要是不让室内的热量流失，同时也不让外面的冷空气进入。所以应该关闭风口5，避免冷空气进入；打开风口3、风口4 打开形成室内的热力环流。太阳辐射强烈使烟囱内空气的温度高，气流上升，使近地面气压降低，高空形成高压；由于隔热材料，室内纬度低，气流下沉，使近地面气压升高，高空形成低气压，从而与室内产生气压差；遵循高压流向低压的原则。热力环流图的绘制如下：【点睛】热力环流的形成（重要，要求画出气流运动方向）（1）A地受热较多，空气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成低气压；D处空气聚积，密度增大，形成高气压。（2）B、F地受热较少，空气收缩下沉，近地面空气密度增大，形成高气压；C、E处空气密度减小，形成低气压。（3）水平运动：在同一水平面上，空气由高气压流向低气压大气的水平运动即是风。特别提醒：（1）垂直方向的气压值总是近地面大于高空，同一水平面上的气压值是高压大于低压。（2）气温的垂直运动是由近地面冷热不均引起的，而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。 　 （3）水平气压梯度力是大气水平运动的原动力。3．阅读图文资料，完成下列要求。材料：2020年7月8日18时卫星监测显示，鄱阳湖主体及附近水域面积达4206平方公里，为近10年最大。2020年8月，江西省某中学的地理兴趣小组到鄱阳市地区鄱阳湖湖畔进行观察“湖陆风”的研学游，其地点如下图所示。（1）绘制夜晚和白天的湖陆风示意图。
 （2）简述鄱阳市湖畔地区的湖陆风形成过程（3）指出观察湖陆风的研学游的时间多选择在7、8月的原因。（4）简析湖风对鄱阳市大气环境的有利影响。【答案】（1）绘图，如下图：（2）湖面与陆面显著的温度（热力）差异是湖陆风的主要成因；在湖岸线附近的陆地，白天受太阳短波辐射增温比湖面快，陆地近地面形成低压，湖面近地面形成高压，在气压梯度力作用下，低层空气自湖面流向陆面，形成湖风。夜间，陆面比湖面辐射冷却得快，低层空气自陆面流向湖面，形成陆风，从而出现了两个主风向昼夜交替的变化现象。（3）7-8月鄱阳湖湖面宽广，湖泊和陆地热力性质差异显著；7-8月鄱阳湖地区为“伏旱”，晴天多，观察效果明显。（4）湖风从湖上吹来，降低城市热岛效应，增加空气湿度，改善城市的空气质量。【解析】（1）由于湖陆热力性质差异，夜间陆地降温快，温度低，空气下沉，近地面气压高。湖泊降温慢，温度高，空气上升，近地面气压低。近地面大气从陆地吹向海面，形成陆风。在陆风热力环流图中，时间是夜晚，箭头方向是逆时针方向（如左图）。同理，湖风如右图（成顺时针）：
 （2）考查湖陆风的形成过程，由于湖陆热力性质差异，夜间陆地降温快，温度低，空气下沉，近地面气压高。湖泊降温慢，温度高，空气上升，近地面气压低。近地面大气从陆地吹向海面，形成陆风；白天，陆地升温快，温度高，空气上升，近地面形成低压，湖面升温慢，温度较陆地低，空气下沉，近地面形成高压，近地面大气从湖泊吹响陆地，形成湖风。（3）结合材料进行分析，对“湖陆风”一是要求湖陆风显著的季节，二是要在天气状况好的季节方便观察和记录，鄱阳湖位于亚热带季风区气候区，夏季降水多，7-8月鄱阳湖湖面宽广，湖泊和陆地热力性质差异显著；7-8月鄱阳湖地区受副热带高压带的控制，多“伏旱”，晴天多，观察效果明显。（4）考查湖风的效益，湖风从湖上吹来，为城市带来部分水汽，可以增加空气湿度，为城市带来丰富的降水；湖风从湖面吹来，有利于城污染物的扩散，改善城市的空气质量。4．阅读图文材料，完成下列各题。洱海位于云南大理郊区，为云南省第二大淡水湖，南北狭长，因形状像一只耳朵，故取名为“洱海”。图甲为大理市附近及洱海风向图。图乙为大理古城每年某月白天和夜间风向频率玫瑰图。（1）比较洱海与大理市两地风速的大小，并分析其原因。（2）大理古城该月昼夜风向变化明显；任选(a)或(b)时间段，从热力环流、主导风相叠加等因素，分析其成因。【答案】（1）洱海风速较大原因：洱海地处南北走向的峡谷地形，峡谷的狭管效应显著；洱海湖面阻力较小，故风速较大。（2）白天：大理古城一侧，增温快、气压低，洱海湖面增温慢、气压高，风自湖面吹向大理古城，为东风；叠加由峡谷效应产生的南风，所以，风向以东风、东南风、南风为主。或夜晚：受湖陆热力性质差异影响，大理古城一侧(洱海酉侧)，降温快、气压高，洱海湖面的温度降温慢、气压低；风自大理古城吹向湖面，为西风；叠加峡谷效应造成的南风，所以，风向以西风、西南风和南风为主。【解析】（1）考查影响风力大小的因素，风是由三个力形成的:水平气压梯度力，地转偏向力和摩擦力，而影响风力大小的只有摩擦力和水平气压梯度力，洱海风速较大。原因:洱海地处南北走向的峡谷地形，峡谷的狭管效应显著；风经过洱海的湖面，由于洱海湖面阻力较小，故风速较大。（2）本题考查热力环流的应用。湖面增温慢降温慢，山地增温快降温快。从图中可以看出白天以东风、东南风、南风为主。原因:白天，受湖陆热力性质差异影响，大理古城一侧(洱海西侧)增温快气压低，洱海湖面增温慢气压高;风自湖面吹向大理古城，为东风，叠加由峡谷效应产生的南风，所以风向以东风、东南风、南风为主。或夜晚以南风、西南风、西风为主。原因:夜晚，受湖陆热力性质差异影响，大理古城一侧(洱海西侧)降温快气压高，洱海湖面的温度降温慢气压低;风自大理古城吹向湖面，为西风，叠加峡谷效应造成的南风，所以风向以西风，西南风和南风为主。5．读图，据此完成下列小题。“穿堂风”也叫“过堂风”，是气象学中一种空气流动的现象，是流动于建筑物内部空间的风，我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风，尤其在炎炎夏日，无异子降温避暑的“空调系统”。下图为我国西南山区的传统民居穿堂风示意图。（1）与“穿堂风”的形成有关的地理原理最符合的是_______( 单项选择题) A．热力环流          B．温室效应       C．热岛效应          D．大气受热过程（2）根据上图中“穿堂风”的气流运动方向，试比较此时在房屋的流入区和流出区的气压差异是________,其主要原因是__________（3）上图中“石质地面”在增强穿堂风中的主要作用是______（4）白天穿堂风风力比较大的天气是_____(晴天或阴天)， 原因是______（5）要使房屋背后的山林夏遮荫、冬挡风，最适宜栽植的地带性(自然带)植被是_______。【答案】A    流出区气压比流入区高（或流入区气压比流出区低）    白天在太阳辐射的作用下，流出区的石质地面增温快，气温高，气压低（山林增温较慢，气温偏低，气压高）    增加房屋前后温差    晴天    晴天屋前石质地面和屋后山林的温差更大，气压梯度力更大    亚热带常绿阔叶林    【解析】（1）白天石质地面比有植被地区升温快，气流上升，形成低压区，风从有植被的高压区吹向低压区，形成穿堂风。夜晚石质地面比有植被地区降温快，气流下沉，形成高压区。风吹向植被区，形成穿堂风。所以最符合的是A。温室效应是指大气对地面保温作用增强，使大气升温，与穿堂风关系不大。热岛效应是城市和郊区的温度差异形成的热力环流，但气流方向不会变化。故选A。（2）图中箭头是由北侧的植被区（流出区）指向南侧的石质区（流入区），由水平气流总是从高压区流向低压区的原理可知，流出区气压高，流入区气压低。原因：图中显示的是白天，石质地面比有植被区升温快，气流上升，形成低压区，风从有植被的高压区吹向低压区，形成穿堂风。（3）图中石质地面升温快、降温也快，会增加房屋前后温差，也加大气压差，进一步增强穿堂风。（4）晴天屋前石质地面增温更快，气温更高，和屋后山林的温差更大，气压梯度力也更大，故风力更大（5）根据图中区域地处西南地区，地带性植被为亚热带常绿阔叶林，可以满足植被枝叶常年茂密，“夏遮阴、冬档风”的需求。