课时13 热力环流 大气的水平运动——风
1．热力环流
(1)原理
(2)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
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)
受力
F1(水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响
F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响
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，PA>PC，PB>PD。
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，PC>PD，PB>PA。
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
(1)影响因素及规范答题术语总结
影响因素
规范答题术语
水平气压梯度力大小
冬季南北温差大，水平气压梯度力大，风力强；等压线密集，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
摩擦力大小
平原、高原地面平坦开阔，阻挡作用弱，风力大；海面上风力大；冬季植被少，摩擦力小，风力大
地形因素
山谷口，存在狭管效应，风力大；地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致，风力大
(2)等压线图中风力的判定
同一等压线图中，等压线密集，风力大；等压线稀疏，风力小，如下图中甲处风力大于乙处。
4．风向的呈现形式和绘制
(1)风向的呈现形式
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
风矢由风向杆和风羽组成，风向杆指示风的方向(如下图中风向均指向A)，风羽横线表示风力大小，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风玫瑰图
频率最高的方位，表示该风向出现次数最多，如上图中的东南风出现次数最多，其次是东北风，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释放气球的时
间。
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，1 000 m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，选B。
考向1 通过“海陆风”考查“综合思维”
(2023·江苏扬州市期末)在下图中，图甲表示的是“某滨海地区陆地和海洋表面气温日变化的曲线图”，图乙表示“旗帜主要飘动方向示意图”。据此完成1～2题。
1．下列有关图甲描述正确的是( )
A．曲线①表示的是海洋气温曲线
B．曲线②表示的是海洋气温曲线
C．曲线①所示日温差大的主要原因是昼夜长短差异
D．曲线②所示日温差小的主要原因是纬度差异
2．由图甲推断，图乙中风出现时间约为( )
A．18时～次日7时 B．8时～16时
C．16时～次日8时 D．6时～18时
答案 1.B 2.A
解析 第1题，海洋的比热容大于陆地，海洋吸热慢，放热也慢。故海洋表面气温日较差小于陆地表面，曲线①表示陆地气温曲线、曲线②表示海洋气温曲线，A错、B对；二者气温日较差出现差异的原因是下垫面的性质不同，C、D错。第2题，图乙显示近地面风由陆地吹向海洋，可以判断出近地面陆地为高压、海洋为低压，即陆地表面气温低于海洋表面气温，由图甲可知，大致在18时～次日7时陆地表面气温低于海洋表面气温，故选A。
考向2 通过“大气的水平运动——风”考查“区域认知”
3．某校中学生赴我国某大型水库进行野外实习，主要考察地形及水库附近的湖岸风和山谷风。下图为“8月16日15时该水库附近气温分布图(单位：℃)”。读图，回答下列问题。(12分)
(1)概述图示区域主要地形特征。(4分)
(2)绘制水库与P点的湖岸风的示意图。(4分)
(3)通过观测，相对于南岸，北岸风力较大，说明原因。(4分)
答案 (1)中部多谷地平原，地势相对较平坦，东部、西北部多山地，地势起伏较大。
(2)如下图：
(3)北岸湖风与谷风相互叠加，风力大，南岸湖风与谷风相互抵消，风力小。
图形判读3 等压线图的判读
等压线是同一高度上气压相等的点的连线。等压线图是等值线图的一种，表示在同一海拔上气压水平分布状况的图。在同一水平面上，每一条等压线上的气压值都相等。等压线图的判读和应用是高考中经常出现的考查要点，判读的关键是抓住等压线数值特征、分布特征及组合特征。
1．判读气压形式
(1)低压中心(如图中D处)：等压线为闭合曲线，中心气压比四周气压低(中心为上升气流)。
(2)高压中心(如图中C处)：等压线为闭合曲线，中心气压比四周气压高(中心为下沉气流)。
(3)高压脊(如图中E处)：高气压延伸出来的狭长区域，弯曲最大处各点的连线叫脊线。
(4)低压槽(如图中F处)：低气压延伸出来的狭长区域，弯曲最大处各点的连线叫槽线。
(5)鞍部(如图中B处)：两个低压或两个高压交汇处，其气压值比高压中心低，比低压中心高。
2．判断风向
首先明确高低气压；其次确定水平气压梯度力的方向；最后根据南、北半球画出偏向风(如图中A处吹偏南风)。
3．判断南、北半球
(1)风向箭头在水平气压梯度力的右侧——北半球。
(2)风向箭头在水平气压梯度力的左侧——南半球。
4．判断风力(风速)大小
(1)等压线密集——水平气压梯度力大——风力大(如图中A地)。
(2)等压线稀疏——水平气压梯度力小——风力小(如图中B地)。
5．判断季节
(1)夏季(北半球7月、南半球1月)：大陆内部一般为低压。
(2)冬季(北半球1月、南半球7月)：大陆内部一般为高压。
6．判断天气状况
(1)由高纬吹向低纬的风——寒冷干燥。
(2)由低纬吹向高纬的风——温暖湿润。
(3)低气压过境时，多阴雨天气；高气压过境时，多晴朗天气。
(4)低压中心和低压槽控制区多阴雨天气，如图中D处和F处；高压中心和高压脊控制区多晴朗天气，如图中C处和E处。
(2023·北京东城区模拟)等压线的疏密程度反映了气压梯度的大小，等压线越密集，气压梯度越大。读“某年11月9日6时某区域海平面气压分布图”，完成1～2题。
1．与甲地相比，乙地( )
A．气压较低 B．风力较小
C．气温较低 D．气流上升
2．甲地此时的风向为( )
A．偏北风 B．偏南风
C．偏东风 D．偏西风
答案 1.B 2.A
解析 第1题，从图中等压线可以看出，甲地为1 025 hPa，乙地为1 027.5 hPa，A错误；与甲地相比，乙地等压线稀疏，风力较小，B正确；乙地纬度低，气温较高，C错误；乙位于高压脊附近，气流下沉，D错误，选B。第2题，从图中可以看出，甲地西北方向为高压中心，再根据其等压线特征，利用地转偏向力原理可以判断甲地此时的风向为偏北风，A正确。
南极大陆气候酷寒，与大气环流关系密切。下图为“某月南极大陆海平面等压线分布图(单位：hPa)”。读图完成3～5题。
3．M地气压最高的主要原因是( )
A．风力小，冷空气大量堆积
B．冰层厚，对太阳辐射的反射强
C．海拔高，极夜时间漫长
D．气温低，利于空气下沉
4．图中等压线呈环状分布的主要因素是( )
A．海陆 B．纬度 C．海拔 D．洋流
5．图示月份，风力最大的海域是( )
A．德雷克海峡 B．威德尔海
C．罗斯海 D．别林斯高晋海
答案 3.D 4.B 5.C
解析 第3题，从图中等压线分布分析，M地为极地高压中心。极地高压形成的原因是热力因素，即纬度高，太阳辐射弱，气温低，空气收缩下沉形成，D项正确。第4题，图中M地为极地高压中心，位于南极点附近，由于纬度高，气压状况为以南极点为中心呈闭合环状分布，与纬度关系密切，B对。第5题，罗斯海附近等压线密集，风力大，其他几个地区的等压线相对稀疏，风力较小，选C。
下图为“某时某地区海平面等压线图(单位：hPa)”。读图完成6～7题。
6．以下关于图中①②两处的说法，正确的是( )
A．①处此时更适合晾晒衣物
B．②处此时容易形成冰雹
C．500 hPa等压面的高度①处更高
D．伏旱天气往往是受①控制所形成的
7．若图中M虚线朝东南方向运动，N虚线朝西北方向运动，则图中A、B、C、D四处风向箭头标示正确的是( )
A．A处 B．B处 C．C处 D．D处
答案 6.C 7.A
解析 第6题，观察图示等压线数值和分布情况，①处是低压中心，多阴雨天气，不适合晾晒衣物，A错误；②处是高压中心，天气晴朗，无冰雹天气，B错误；该图为近地面等压线图，①为低压中心，500 hPa等压面为高空等压面。低压中心的等压面比周围低，其对应的高空等压面比周围高，C正确；伏旱天气是受副热带高压控制形成的，D错误。第7题，根据题干信息“M虚线朝东南方向运动，N虚线朝西北方向运动”，可推测图中高压中心气流呈逆时针方向流动、低压中心气流呈顺时针方向流动，符合南半球的情况。地转偏向力使南半球气流向水平气压梯度力的左侧偏转，只有A箭头风向由高压指向低压且向左偏，A正确。
课时精练
(2023·江苏南京师大附中模拟)“镬耳屋”是岭南传统民居的代表，该类民居具有“三间两廊”格局，平面呈对称的三合院布局，主座建筑三开间，前带两间廊屋和天井，如下图所示。廊屋是连通的巷道，有风时，高大山墙可挡风入巷道。天井较小，多以青砖石铺地。“镬耳屋”以独特的采光、通风性能成为我国传统“绿色建筑”的代表。据此完成1～2题。
1．夏季里无风的日子，人们在“镬耳屋”的厅堂里也能感受到凉爽的“穿堂风”。在白天，“穿堂风”近地面的运动方向是( )
A．由天井流向厅堂和廊屋
B．在主屋各房间内部流动
C．由厅堂和廊屋流向天井
D．由南向北在主屋间流动
2．“镬耳屋”的建筑构造顺应了当地自然特征中的( )
A．多风多雨，气候湿润 B．地势崎岖，光热不足
C．微风和煦，天气干燥 D．夏季炎热，冬季寒冷
答案 1.C 2.A
解析 第1题，由材料可知，“镬耳屋”天井较小，多以青砖石铺地，夏季，天井受太阳辐射较强，升温快，盛行上升气流，近地面为低压，厅堂和廊屋受太阳辐射较弱，气温较低，近地面为高压，空气由厅堂和廊屋流向天井，故选C。第2题，“镬耳屋”是岭南传统民居的代表，岭南为亚热带季风气候，多风多雨，气候湿润，A正确、C错误；该类民居具有“三间两廊”格局，平面呈对称的三合院布局，建筑面积较大且位于岭南地区，光热较充足，B错误；该地为亚热带季风气候，夏季炎热，冬季温暖，D错误。故选A。
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3～4题。
3．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( )
4．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 3.B 4.C
解析 第3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4题，b地位于低压中心旁，盛行上升气流，故在b地会上升得最高；而d地等压线最密集，水平气压梯度力最大，风力最大，故在d地会飞得最远，选C。
城市热岛强度(UHI)指城区气温与郊区气温的差值。当天气晴朗、无风时，热岛强度更大。读“我国华北某特大城市城市热岛强度的时间分布图”，完成5～6题。
5．一天中城市风最强的时段是( )
A．01：00～06：00 B．07：00～11：00
C．11：00～16：00 D．18：00～22：00
6．减弱该城市热岛效应的主要措施有( )
①增加市区绿化面积 ②机动车限行 ③冬季市区内采用燃煤供暖 ④道路铺设渗水砖
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
答案 5.A 6.A
解析 第5题，城市热岛强度越大，城区气温与郊区气温的差值越大，城市风越强。图中显示，01：00～06：00时城市热岛强度最大，是一天中城市风最强的时段，故选A。第6题，增加城市绿化面积可以减弱城市热岛效应，①正确；机动车限行，可以减少尾气和人为热排放，②正确；冬季市区内采用燃煤供暖，会增强城市热岛效应，③错误，道路铺设渗水砖能够增加下渗，但对城市热岛效应影响较小，④错误，故选A。
(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7～8题。
7．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
8．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．a<b<c<d
C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ D．e>f>g>h
答案 7.B 8.B
解析 第7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，乙位于海洋，乙地摩擦力较小，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8题，读图2可知，图中虚线框内是冷锋系统，西北是冷气团，东南是暖气团，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<b<c<d，B正确；等温线e、f、g、h数值的大小排列是e<f<g<h，D错；图2中等温线密集处可代表锋面位置，又因为该冷锋锋面从东南向西北方向倾斜，故从近地面至高空的排列是Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ，A、C错。
9．阅读图文资料，完成下列要求。(16分)
绒布河谷位于珠峰北侧，该河谷从珠峰往北海拔急剧下降，直到6 500 m以下，坡度才逐渐变缓。海拔5 400～7500 m，几乎全为冰川覆盖。科考队在绒布寺附近多次进行探空观测，发现绒布河谷离地面1 000 m以下多盛行下山风，人们称之为冰川风。研究发现，绒布河谷南北向的上山风与下山风的形成，与山坡气温和同高度山谷中气温之差密切相关，当山坡气温与同高度山谷中气温之差为负值时形成下山风，为正值时则形成上山风。图1示意绒布河谷及绒布寺的位置，图2示意绒布河谷南北向地形剖面，图3示意1975年5月绒布寺观察站风向、风速垂直分布的平均日变化情况。
(1)从时间变化角度，指出1975年5月绒布河谷冰川风的特点，并说明依据。(6分)
(2)结合地面状况，分析绒布河谷白天冰川风的成因。(6分)
(3)用实线代表等温面，虚线代表等压面，在图2中画出绒布河谷当地时间18时等温面和等压面的垂直分布状况(注意各画出2条直线)。(4分)
答案 (1)一日中，除10时无冰川风外，其他时间都有冰川风。依据：图3显示，距离地面
1 000 m以下，除10时外，其余时间都盛行偏南风即冰川风。
午夜后至正午前风速较小，正午至午夜风速较大。依据：图3显示，距离地面1 000 m以下，午夜后至正午前多为二级风，正午至午夜多为四级风。
(2)山坡被大面积冰川覆盖，对阳光反射率高，地面吸收太阳辐射少，地面辐射弱，坡面气温低于同高度山谷，气压高于同高度山谷，冷空气顺河谷而下，形成冰川风。
(3)绘图如下(注意等温面和等压面的倾斜方向)：
