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必修1第 9 讲 大气运动 双基回归 一、热力环流 由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。近地面受热状况不同即冷（受）热不均是其形成的根本原因。 1．形成过程（如右图所示）：地面受热不均→空气做垂直运动（热上升，冷下沉）→同一海拔高度形成高、低气压中心，产生水平气压差（上升运动在近地面形成低压，高空形成高压。下沉运动在近地面形成高压。高空形成低压）→大气做水平运动，形成风，热力环流形成。 综上所述，近地面空气的受热或冷却，引起气流的上升或下沉运动。空气的上升或下沉，导致同一水平面上气压的差异，气压差异又形成大气的水平运动。可见，大气运动首先是垂直运动，其成因是受热不均（热力原因），其次是水平运动，其运动原因是同一水平面上有气压差（动力原因）；近地面高低气压形成的原因是受热不均即热力原因，高空高低压形成的原因是动力原因。 2．等压面图是等值线图的重要组成部分，而热力环流原理的深刻掌握必须以这两种等值线（面）图的学习为基础。其中学习的关键点包括：⑴明确同一地点气压值的垂直变化规律：海拔越高，气压越低。⑵明确高空气压与近地面气压之间的关系：高、低气压状况正好相反。⑶等压面的凸向变化规律（如图所示）：凸高（压）为低（压），凸低（压）为高（压）。即：在高空的同一海拔高度上，B地上空的气压高于A、C两地上空的气压，等压面应向气压低的一侧（高空）凸出；A、C 两地上空的气压低于 B 地山空，等压面 应向气压高的一侧（近地面）突出。近地面等压面的凸向变化情况以此类推。 3．明确高、低气压与天气的关系：气温相对冷的地方，近地面形成高压，即反气旋，多晴朗天气。气温相对热的地方，近地面形成低压，即气旋，多阴雨天气。 4．试比较ABDE四地气压和气温的高低：⑴气压：必须明确在垂直方向上近地面的气压要高于高空的气压，所以四地气压值的大小排序是 ABDE。⑵气温：按照一般规律，在对流层中近地面气温高于高空气温，且每上升100米气温平均降低0.6℃。按此规律判断，四地气温值的大小排序是BADE。 二、几种常见的热力环流实例 1．山谷风：由于山谷与其附近空气之间的热力差异而引起。白天因山坡上的空气增热强烈，于是暖空气沿坡上升，风从山谷吹向山坡，这种风称“谷风”；到夜晚，因山坡空气迅速冷却，密度增大，因而沿坡下滑流入谷底，风从山坡吹向山谷称“山风”。山风和谷风总称为山谷风。（如下图） 2．海陆风：因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形成的一种有日变化的风系。在基本气流微弱时，白天风从海上吹向陆地，夜晚风从陆地吹向海洋。前者称为海风，后者称为陆风，合称为海陆风。 3．城市风：由于城市人口集中，工业发达，居民生活、工业生产和交通工具消耗大量的燃料，释放出大量的人为热量，导致城市气温高于郊区，形成“城市热岛” 。当大气环流微弱时，市区中心空气受热不断上升，四周郊区相对较冷的空气向城区辐合补充，而在城市热岛中心上升的空气又在一定高度向四周郊区辐散下沉以补偿郊区低空的空缺，这样就形成了一种局地环流，称为城市热岛环流，又叫城市风。城市上空气流上升，在郊区下沉，近地面风由郊区吹向城市，所以污染严重的企业应布局在城市风下沉距离以外，绿化带应布局在城市风下沉距离以内。 三、大气的水平运动——风 1．作用于空气上的力 （1）水平气压梯度力。是风形成的原动力，既影响风速，又影响风向。 （2）水平地转偏向力。使风向发生偏转的力，有4个特点：①水平地转偏向力只相对地面有运动时才有，静止的空气，不受地转偏向力影响。②水平地转偏向力只改变方向，不改变速度。③在北半球偏向运动方向的右方，在南半球偏向运动方向的左方。④纬度越高，偏向力越大，赤道等于零。 （3）摩擦力：阻碍风前进的力，既影响大小，又影响方向。随高度增高，摩擦力减小。在自由大气中，摩擦力可以忽略不计。 2．大气的水平运动——风 （1）水平气压梯度力是大气水平运动的原动力。这个力的特点是：垂直于等压线，并且从高压指向低压。水平气压梯度力决定风的方向和大小（如图甲）。 （2）高空风：水平气压梯度力垂直于等压线，指向低压。如果没有其他力的影响，风向应该与气压梯度力的方向一致，即垂直于等压线。但是，当风一旦形成,马上就会受到地转偏向力的作用， 风向逐渐偏离气压梯度力的方向，北半球向右偏转，南半球向左转。高空大气在水平气压梯度力和地转偏向力二力的共同作用下， 当二力的大小相等，方向相反，合力为零时，风将作匀速运动，风向最终与等压线平行（如图乙）。 （3）近地风：近地面的风，还受到摩擦力的影响。摩擦力是指地面与空气之间，以及运动状况不同的空气层之间互相作用而产生的阻力。摩擦力对风有阻碍作用，可减小风速。近地面大气在气压梯度力、地转偏向力与摩擦力的共同作用， 当这三