第07讲 热力环流与大气水平运动（课件）-2025年高考地理一轮复习课件

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第三章 地球上的大气
第7讲 热力环流与大气水平运动
01 热力环流 知识梳理·基础回归 知识点 热力环流原理 核心突破·技能提升（核心提炼+真题典例+题型归纳） 考点1 热力环流形成的“一个关键、四个步骤” 考点2 常见的热力环流 02 大气的水平运动——风 知识梳理·基础回归 知识点1 大气的水平运动 知识点2 高空风和近地面风(以北半球为例) 核心突破·技能提升（核心提炼+真题典例+题型归纳） 考点1 风力的影响因素 考点2 风向的判读与绘制 热点应用 01 热力环流在生产生活中的应用
①气压：单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量，单位一般为百帕（hPa）。
知识点 热力环流原理
空气越来越稀薄密度逐渐减小
海拔越高，空气密度越小，气压越低
②高压、低压：在同一高度上，空气密度越大，气压值越大，称为高压；密度越小，气压值越小，称为低压； ③同一高度（水平面）上空气由高压向低压运动。
④等压面与等压线：压力值相等的面称为等压面，等压面上数值相等的点连成的线为等压线。地表均一、受热均匀：同一水平面气温相同，气压相等，形成的等压面与地面平行。
但地面受热不均，破坏了稳定状态，引起大气的运动，等压面发生弯曲，起伏不平。
热力环流的概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动一种最简单的形式。
1.判断A、B、C、D四点气压值和气温的大小?
2.在A、B、C、D间画出等压面和等温面？
结论：气压、气温随着海拔高度的升高而降低
3.判断A、B两地的天气状况？
A处高压，气流下沉，晴朗天气，昼夜温差大B处低压，空气受热上升，遇冷凝结，易形成 阴雨天气，昼夜温差小
气压比较： A>B>D>C气温比较： B>A>D>C
(1)同一性质下垫面考虑纬度差异。一般低纬温度高，高纬温度低。(2)不同性质下垫面考虑热容量差异。地球表面热容量大的地点，白天气温较低，夜晚气温较高；热容量小的地点，白天气温较高，夜晚气温较低。
考点1 热力环流形成的“一个关键、四个步骤”
(1)热上升、冷下沉——近地面热，空气上升；近地面冷，空气下沉。(2)热低压、冷高压——近地面热的地方形成低压；近地面冷的地方形成高压。(3)近地面和高空气压性质相反——近地面为高压，其高空为低压；近地面为低压，其高空为高压。(4)水平气流从高压流向低压。
冷热不均是热力环流形成的关键
(1)等压面的凹凸关系（高高低低法则）受热：低空下凹、高空上凸。受冷：低空上凸、高空下凹。近地面和高空气压状况相反。(2)风压关系：水平方向上，风总是从高气压吹向低气压。(3)温压关系
同一垂直方向，海拔越高气压越低，海拔越高气温越低；等压面上凸为高压，下凹为低压（高高低低法则：高压处等压面凸向高海拔处，低压处等压面凸向低海拔，亦可反过来应用）；近地面气温高气压低，气流上升，多阴雨天气，气温日较差小，气压差小；同一垂直方向，近地面与高空气压类型相反；在相同高度范围内，气压差越大，则近地面为高压，高空为低压。
③同一垂直方向上，近地面和高空的气压状况相反，即近地面为高压，高空则为低压。
①由于大气密度随高度增加而降低，不同高度的大气所承担的空气柱高度不同，导致在垂直方向上随着高度增加气压降低。即PA>PC，PB>PD。
②因地面冷热不均，导致同一水平面上出现气压差异，进而等压面发生弯曲，同一水平面上，等压面上凸者气压高，下凹者气压低，即PC>PD，PB>PA。
③判断城区与郊区：等压面下凹者为城区、上凸者为郊区。
① 判断陆地与海洋(湖泊)：夏季，等压面下凹者为陆地、上凸者为海洋(湖泊)。冬季，等压面下凹者为海洋(湖泊)、上凸者为陆地。
②判断裸地与绿地：裸地同陆地，绿地同海洋。
（2）判断下垫面的性质
等压面下凹者，多阴雨天气，日较差较小，如上图中A地；等压面上凸者，多晴朗天气，日较差较大，如上图中B地
（3） 判断近地面天气状况和气温日较差
（1）高压的气压值一定高于低压不正确。气压高低的比较是在同一海拔基础上进行的，不同海拔上，海拔越高，气压越低，如右图中甲、乙两地的气压一定大于丙、丁两地。甲地气压高是相对于同一海拔的乙地而言，丙地气压高是相对于同一海拔的丁地而言，图中四地的气压值大小是：甲>乙>丙>丁。（2）气温高的地方都是低压，气温低的地方都是高压不正确。只有热力作用形成的气压中心或气压带符合上面的规律，但动力作用形成的不符合上面规律，如副热带高压带、副极地低压带。
（2019·浙江4月卷）下图为某地近地面垂直方向气温、气压分布示意图（图中虚线为等温面、实线为等压面）。完成下列题。
1．若该地位于我国西北沙漠地区，则其成因和空气垂直运动正确的是（ ）A．动力 辐合上升 B．热力 辐合上升 C．动力 下沉辅散 D. 热力 下沉辐散
【解析】1．读图可知，该地等温面向上凸出，说明该地气温较周边地区高，气流在垂直方向上上升，在近地面等压面向下凹，说明该处气压较周边地区低，是由于受低压系统控制，气流辐合上升所致，是热力原因造成的，故选B。
2．易形成这种大物理状况的是（    ）A．夏季白天的内陆湖面B．冬季晴朗夜晚的谷底C．夏季晴朗白天的郊区D．冬季暖流流经的海面
【解析】2．夏天内陆地区的湖泊气温较周边地区低，气流下沉，形成高压，A错。冬季山坡降温快，寒冷气流沿山坡下沉至谷底，谷底气温低，不符合图中等温线特征，B错。郊区与城市之间，由于城市热岛效应，郊区为高压，下沉气流，C错。冬季暖流流经地区，气流上升，D对。故选D。
考点2 常见的热力环流
陆地升温快，形成低压海洋升温慢，形成高压
陆地降温快，形成高压海洋降温慢，形成低压
成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键
风向转换：白天，陆地气温约在14时最高，即海陆间温差这个时候会最大，下午14-15时海风最强；此后陆地气温逐渐下降，海风便随之减弱，约在晚间21-22时，海陆温差消失，海风停止。夜晚，陆地持续降温，日出前气温最低，一般日出前陆风最强；日出后，陆地渐渐升温，海陆温差越来越小，约在上午9-10时，海陆温度差别消失，陆风停止。晚间约21-22时：海风转为陆风上午约9-10时：陆风转为海风
在北半球，夏半年陆风转海风的时间比冬半年早。原因是夏半年日出较冬季更早，陆地升温时间早；太阳高度角较冬季大，获得的太阳辐射量多，陆地升温快；所以陆风转海风时间早。
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。
白天：山坡升温快，大气上升，山谷升温慢，大气下沉，形成高压风：风由山谷吹向山坡 → 谷风
夜晚：山谷降温慢，大气上升， 山坡降温快，大气下沉。风：风由山坡吹向山谷 → 山风。
思考：巴山多夜雨的原因？
“巴山夜雨”是因为四川盆地多夜雨而得名。四川盆地潮湿，云层厚，夜晚大气的逆辐射较强，低层空气容易升温，加之四周沿山坡下沉的气流多，造成盆地底部夜晚气流上升较旺，形成夜雨。
发生的条件和过程：由于夜晚山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬升，从而出现温度的倒置现象，即地形逆温。出现的地区：盆地和谷地。
常考方向：夜雨（如巴山夜雨涨秋池；拉萨河谷夏季夜雨多）；地形逆温导致山谷空气流通差；早春季节，南方山谷容易出现低温冷害。
风向转换：白天日出后，山坡增温速度快，山坡气温约在14时（午后）最高（山坡温度>同高度山谷），谷风最强；然后随着温差降低，风速减小；夜晚日落后，山坡持续降温（山坡温度B>C>D。②不同图中，比例尺相同，等压线疏密状况相同，相邻两条等压线数值差越大，风力越大。如下图中（单位：百帕）A处的风力大于B处，C处的风力大于D处。③不同图中，等压线疏密和等压差相同时，比例尺越大，风力越大，如下图中（单位：百帕）B处风力大于C处。
（2024·福建卷）研究人员在海南岛东侧大陆架水下38米处放置了传感器，检测底层海水温度与海平面变化，记录了由7月1日至7月31日的数据，不考虑天文潮汐。据此完成下面小题。（开头高的为海水温度，低的为海平面高度，作图趋势更为准确）
2．7月10日至7月13日时，海南岛东部海域的风向为（ ）A．东北风 B．东南风 C．西北风 D．西南风
【解析】2．由图可知，7月10日至7月13日，表层海水水面升高，底层水温也在升高，说明是由于表层温暖海水堆积下沉所致，说明此时吹向岸风，风从东侧吹来，带来较多表层海水，CD错误；此时为夏季，主要盛行偏南风，因此风向应该为东南风，B正确，A错误。故选B。
3．7月18日至7月20日时，海南岛东部海域（ ）A．气压增大 B．海水流动减缓 C．风力加强 D．蒸发减弱
【解析】3．由图可知，7月18日至7月20日时，表层海水气温升高，导致底层水温升高，海洋表面气压降低，A错误；海平面迅速上升，表明海水流动增强，C错误；海平面回升速度快，说明风力加强，C正确；底层水温回升是由于表层海水温度升高所致，蒸发增强，D错误。故选C。
题型01 风力大小
某中学地理兴趣小组在我国西南某地区的甲（海拔2200米）、乙（海拔1900米）、丙（海拔1300米）三地测量风向及风速，如下图所示，其箭头越长，表示风速越大。完成下面小题。
1．据图可知甲、乙、丙三地所在山坡坡向（ ）A．甲为东北坡B．均为西北坡 C．丙为东南坡D．均为西南坡
【解析】1．据图分析可知，甲、乙、丙三地白天与夜晚的风向大致相同，且三地白天与夜晚的风向相反，可知三地应位于同一坡向，吹的是山谷风，即白天吹西南风（山谷吹向山坡），夜晚吹东北风（山坡吹向山谷），故甲、乙、丙三地所在山坡坡向均为西南坡，ABC错误，D正确，故选D。
2．图中乙地风速相对较小的时刻最可能是（ ）A．0时和11时B．3时和13时 C．7时和19时D．9时和21时
【解析】2．据上题及图分析可知，乙地吹山谷风，且6时与8时、18时与20时风向相反，应为山风与谷风的转换期，风速相对较小，故图中乙地风速相对较小的时刻最可能是7时和19时，C正确。其他三个选项时刻，均盛行稳定的山风或谷风，风速相对较大，ABD错误。故选C。
3．导致丙地一天内不同时间风速差异的主要影响因素是（ ）①气压差 ②季节 ③坡向 ④摩擦力A．①② B．①④ C．②③ D．③④
【解析】3．据图分析结合所学知识可知，夜晚时谷底（辐射散热慢）与山坡（辐射散热快）温差较大，气压差大，从而导致丙地夜晚风速较大，①正确；春秋季节，白天与夜晚温差大，丙地夜晚风速较大，②正确；坡向没有日变化，摩擦力的日变化很小，③④错误。①②组合正确，故选A。
题型02 风向判读
风向符号由风向杆和风羽组成，其中风向杆（向下的竖）表示风向，风羽（右边的横）表示风力的大小，风羽条数和风力大小成正相关，如“F“表示北风3-4级。如图示意某年8月24日武夷山山区气象站记录的山谷风风向变化。完成下面小题。
4．该日武夷山山区气象站记录的谷风最强时的风向为（ ）A．偏东风B．偏西风C．偏南风D．偏北风
【解析】4．根据材料信息“风向符号由风向杆和风羽组成，其中风向杆（向下的竖）表示风向，风羽（右边的横）表示风力的大小，风羽条数和风力大小成正相关”可知，风羽数量越多风力越大，同时根据所学知识，白天吹谷风，晚上吹山风，综合可知，12-14时谷风最强，根据风向杆判断出风向为偏西风，B正确，排除ACD。故选B。
5．冬季晴朗微风条件下，该气象站谷风开始出现的时间最接近（ ）A．7：00B．9：00C．11：00D．13：00
【解析】5．根据热力环流相关知识，白天吹谷风，晚上吹山风，当山风转谷风时，风向应在白天发生明显改变，根据图示信息可知，在12点之前，10点之后风向发生明显改变，即11点前后符合条件，C正确，排除ABD。故选C。
新罗西斯克（下图）冬季常受布拉风影响，这种风是因为在山地不太高处堆积的气流，受海面上暖低压的吸引倾泻而下形成的地方性剧烈大气运动。所经之处常出现严重灾害。完成下面小题。
6．新罗西斯克布拉风的风向是（ ）A．西北风B．西南风C．东北风D．东南风
【解析】1．据图分析，新罗西斯克位于黑海东北部，山地位于其东南部，结合题干材料“这种风是因为在山地 不太高处堆积的气流，受海面上暖低压的吸引倾泻而下形成的地方性剧烈大气运动”可知，在东南部山地堆积的气流形成高压，黑海海面温暖海域为低压，影响布拉风的水平气压梯度力自东向西，受北半球右偏地转偏向力的影响，新罗西斯克布拉风的风向是东南风，D正确，ABC错误。故选D。
7．布拉风带来的主要灾害是（ ）A．干热风、旱灾B．冻害、狂风 C．狂风、暴雨D．滑波、泥石流
【解析】2．结合题干材料“新罗西斯克冬季常受布拉风影响”分析，布拉风从东南部山脉倾泻而下，速度较快，风力强劲，同时带来剧烈降温，所以冬季布拉风带来的主要灾害是冻害、狂风，故B正确，A 错误，布拉风属于下沉气流，不会带来降水，C错误；降水少，不会诱发滑坡泥石流， D错误。故选B。
8．新罗西斯克布拉风形成的主要因素有（ ）①太阳辐射 ②大气环流 ③下垫面性质 ④洋流A．①②B．②③C．③④D．①④
3．①布拉风的直接原因是山地和海面存在气压差（动力因素），太阳辐射（热力因素）对新罗西斯克布拉风的影响作用较小，故①错；②布拉风是寒冷高原上的严寒空气受暖海面上暖低气流的吸引倾泻而下的一种地方性风。当冷空气被山脉或高地阻挡聚集后会形成高压，而温暖海面上空却受暖空气低气压控制。高地与温暖洋面间会形成强大的气压差。在气压梯度力的作用下，山上或高地的冷空气会从高压区流向低压区，故②正确; ③布拉风是高地或高原经过低矮隘道向下倾落的寒冷暴风，受暖海面上暖低压的吸引而形成的风，所以下垫面性质的不同是其形成的主要因素。故③正确; ④布拉风形成的主要因素是气压差、重力和地形，洋流不是新罗西斯克布拉风形成的主要因素，故④错，故选B。
直接原因：水平气压梯度力
根本原因：地面受热不均
高空中风向平行于等压线，近地面风向斜穿等压线
风矢杆：风杆上绘有风尾(短线段)的一方指示风向，风尾上的横杠表示风速。
风频玫瑰图：通过它可以得知当地的主导风向和最小风频。
风带和季风：低纬信风、中纬西风、高纬极地东风、亚欧大陆东亚季风（夏东南，冬西北）和南亚季风（夏西南，冬东北）
景观图：新月形沙丘——迎风坡缓，背风坡陡即可判别风向；旗形树——树枝展开方向与风的来向相反。
水平气压梯度力大小：等压线密集，水平气压梯度力大，风力大
距高压远近：距离高压(风源地)近，风力大
摩擦力大小：平原、高原地势平坦开阔，阻挡作用弱，风力大；海面上风力大
植被多少：植被茂密、阻力大、风力小；植被稀疏、阻力小、风力大
地形因素：地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致，风力大
01 热力环流在生产生活中的应用
幽深（如图所示）。冷巷有利于通风降温，这种现象被称为“冷巷现象”。据此完成下面小题。
1．推测高墙在冷巷现象中起到的主要作用是（    ）A．通风B．防火C．遮阳D．防盗
【解析】1．由材料可知，冷巷主要分布在我国南方地区，南方地区纬度低，太阳高度角大，高墙能够遮阳，减少太阳辐射的直接照射，从而起到遮阳降温的作用，C正确；与高墙的遮阳降温作用相比，冷巷的通风降温作用较小，且通风不一定要增加墙体的高度，A错误；防火、防盗不是高墙的主要影响，B、D错误。故选C。
2．窄巷的设计有利于自然通风，主要原因是（    ）①窄巷走向与盛行风垂直 ②窄巷狭窄，狭管效应明显③窄巷长度较长，风向稳定 ④窄巷内外温差形成的环流A．①②B．①③C．②③D．②④
【解析】2．窄巷利于通风，其走向应与盛行风向一致，①错；结合所学知识可知，巷口较窄，利于形成狭管效应，②对；巷子过长，不利于通风，③错；窄巷内散热慢，比巷外气温高，使巷内外形成热力环流，利于通风，④对。综上所述，②④正确，故选D。
在生活中，如建筑物中的“穿堂风”的形成；
岭南传统村落的“梳式布局”（村前或村后有水塘）；
冷巷是我国传统庭院建设的精髓，其特点是“高墙窄巷”，仅容1～3人并排通行。在福建闽南传统建筑中，“冷巷”有两种，一种是室内连接各房间的通道，此巷道长期不受太阳辐射，廊道与天井相连，空气流通顺畅，生活余热少，称为“室内冷巷”。另一种是外墙与周围墙之间或相邻两屋之间狭窄的露天通道，此巷高而窄，受太阳照射的面积小，受晒时间短、通风顺畅，温度较低，称为“露天冷巷”(右图)。与冷巷接通的各房间，较冷空气就会进入，较热的空气就会被带出，从而达到通风效果，称为冷巷效应。
伊朗亚兹德建筑中的风塔，指建筑物顶部用来通风降温的设计，分成两部分，风塔的室内部分是悬空的，下面建有一个水池，超过屋顶的那部分四面镂空，无论风向来自何方，风力多么微弱，都会被引进风塔之中，经过塔身吹到屋内水池上降温之后飘散到各个房间，并透过室内外温差产生的压力将气流循环到室外,让主人享受着酷暑中的阵阵清爽,被誉为“中央空调系统”。下图为风塔及塔下中央建有的水池。