第二章第二节课时3.docx

课时3　大气的水平运动——风
课标要求
教学建议

1.运用图示解释风的形成。
2.理解水平气压梯度力、地转偏向力及摩擦力对风向和风速的影响。
3.能够利用气压分布图及有关条件判断近地面及高空的风向及风速。

1．风的形成过程

地表受热不均⇒气压梯度⇒水平气压梯度力⇒大气从高气压区向低气压区作水平运动⇒风
2. 风的形成原因
3．受力分析(北半球近地面)
符号
F1
F2
F3
类型
水平气压梯度力
摩擦力
地转偏向力
方向
垂直于等压线，由高压指向低压
与风向
相反
总是垂直于风向，北半球向右偏转，南半球向左偏转

4．高空中的风和近地面的风比较
类型
受力
风向
图示(北半球)
高空中的风
水平气压梯度力和地转偏向力
与等压线平行

近地面的风
水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
与等压线之间成一夹角

判断
1．水平气压梯度力是形成风的直接原因。( √ )
2．随着海拔的升高，风向与等压线的夹角越来越小。( √ )
3．高空的风只受水平气压梯度力和摩擦力的影响，风向与等压线平行。( × )
4．摩擦力只影响风速，不影响风向。( × )

探究点　大气的水平运动

风力发电是把风的动能转化为电能，风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。从理论上讲，高空风电项目效益要显著高于低空风电项目。美国环境和气候科学家在报告中指出：来自高空急流的风所生成的能量是全球所需能量的100多倍。
从风的形成过程来看，空气质点主要受三个力的影响，请按以下三种情况，描述风向的特点并以北半球为例画出示意图。
1．受单一水平气压梯度力的作用：_________________________________。

答案　风向垂直于等压线，由高压指向低压

2．高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用：________________________。

答案　风向平行于等压线

3．近地面大气受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用：_________________。

答案　风向与等压线斜交

1．影响风的三种力
作用力
方向
大小
对风的影响
风速
风向
水平气压梯度力
始终与等压线垂直，由高压指向低压
等压线越密集，水平气压梯度力越大
水平气压梯度力越大，风速越大
垂直于等压线，由高压指向低压
地转偏向力
始终与风向垂直
大小随纬度增加而增加，赤道为零
不影响风速大小
北半球使风向右偏，南半球使风向左偏
摩擦力
始终与风向相反
大小与下垫面性质有关，下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大，反之越小
使风速减小
与其他两力共同作用，使风向总是与等压线斜交

2.风力的判读
(1)同一幅图，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大；等压线越稀疏，风力越小。
(2)不同图幅，相同比例尺时，两条相邻等压线差值越大，水平气压梯度力越大，风力越大；差值越小，风力越小。
3．风向的确定
第一步：画出与等压线垂直的水平气压梯度力。
第二步：确定南北半球。
第三步：按照地转偏向力“南左北右”的偏转规律画出与水平气压梯度力成30°～45°偏角的风向(近地面)，或画出与等压线平行的风向(高空)。(如下图)

读“北半球某区域等压线分布图”，回答1～2题。

1．图中①②③④四个箭头中，表示风向正确的是(　　)
A．① B．② C．③ D．④
2．图中①②③④四处风力最大的是(　　)
A．① B．② C．③ D．④
答案　1.C　2.C
解析　第1题，图示区域位于北半球，风向应该是在水平气压梯度力的基础上右偏形成的，而水平气压梯度力应由高压指向低压，所以图中③正确。第2题，在同一幅等压线分布图上，等压线越密集的地方，表明水平气压梯度力越大，风力就越大。从图中看，③处等压线最密集。

下图为“某气象科学家绘制的局部地区某时气压(单位：百帕)分布图”。读图完成1～2题。

1．图中风速最大的点为(　　)
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
2．甲、乙、丙、丁四点的风向依次是(　　)
A．西北、东北、东南、西北 B．东南、西南、东南、西南
C．西北、东北、西北、东南 D．东南、西南、东南、西北
答案　1.A　2.A
解析　第1题，从图中可以看出，图中甲处附近的等压线最密集，水平气压梯度力最大，因而风速最大。第2题，分别过甲、乙、丙、丁四点作垂直于四点切线的垂线，以垂线为基准北半球向右偏，南半球向左偏30°～45°，即为风向。
(2017·西安高一期末)读“某等压线与风向变化示意图(图中X、Y、Z为气压值)”，回答3～4题。

3．该地的空间位置可能是(　　)
A．北半球；近地面 B．北半球；高空
C．南半球；近地面 D．南半球；高空
4．若该地位于上海4 000米的高空，则此时上海的天气状况为(　　)
A．高温多雨 B．低温少雨
C．阴雨连绵 D．晴朗干燥
答案　3.B　4.D
解析　第3题，根据地转偏向力相对于水平气压梯度力向右偏，可判断该地位于北半球；根据风向与等压线平行，可确定该地位于高空。第4题，上海的高空是低压，近地面为高压，盛行下沉气流，天气晴朗。
5．读“实际大气中的风向图”，回答下列问题。

(1)①与等压线的关系是__________________，其方向是___________________。
(2)若无④，只受①③影响，则②与等压线的关系是__________，①与③的关系是_______。
(3)实际大气中的②与等压线的关系是____________。此图表示的地区在________半球。
(4)图中M、N两地相比，风力较大的是________地，原因是___________________________。
答案　(1)垂直　由高压指向低压
(2)平行　大小相等，方向相反
(3)成一夹角　北
(4)N　N地等压线密集，水平气压梯度力大，风力大

等压线是某一水平面上气压相同各点的连线。据此回答1～2题。
1．下列四幅等压线图(单位：百帕)中，P点所在位置风力最大的是(　　)

2．B图(北半球)中P地的风向为(　　)
A．东北风 B．东南风
C．西南风 D．西北风
答案　1.C　2.A
解析　第1题，C、D图中气压梯度大于A、B图中，且C图中P处等压线最密集，故P点所在位置风力最大的是C图。第2题，P点在北半球，北部为高压，故P点的风向为东北风。
(2017·沈阳二中期中)下图为“北半球某气压场受力平衡时的风向图(单位：hPa)”。读图回答3～4题。

3．图中表示水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力和风向的字母依次是(　　)
A．a、b、c、d B．a、b、d、c
C．b、a、d、c D．c、b、a、d
4．图中决定风速大小的力主要是(　　)
A．a、d B．c、d
C．a、c D．b、d
答案　3.B　4.A
解析　第3题，图中a垂直于等压线，由高压指向低压，应为水平气压梯度力；北半球右偏，c应为风向；摩擦力与风向相反，为d，地转偏向力与风向垂直，为b。第4题，水平气压梯度力a和摩擦力d是决定风速大小的力。
(2017·沈阳高一检测)读“某区域近地面等压线图”，完成5～6题。

5．若P地风向为①，则P、M两地的气压(　　)
A．P>M B．P<M
C．P＝M D．无法确定
6．若气压P<M，则P地的风向可能为(　　)
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
答案　5.A　6.C
解析　第5题，风是空气由高气压向低气压作的水平运动，若风向为①，则P地的气压值高于M地。第6题，若气压值P<M，则风的方向在北半球为③，在南半球为④。
(2018·山东济宁期末)下图所示为2018年1月19日某时刻我国东部海平面等压线分布(单位：hPa)。读图完成7～8题。

7．①地风向为(　　)
A．东北风 B．西北风
C．东南风 D．西南风
8．下列地点中，风力最大的是(　　)
A．①地 B．②地
C．③地 D．④地
答案　7.A　8.D
解析　第7题，水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压，北半球向右偏。根据图示等压线数值，①地风向为东北风，A对。第8题，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大。根据图中等压线可知，④地等压线最密集，风力最大，D对。

下图示意一等高面。M、N为等压线，其气压值分别为PM、PN，M、N之间的气压梯度相同。①～⑧是只考虑水平受力，不计空气垂直运动时O点空气运动的可能方向。读图回答9～11题。

9．若此图表示北半球，PM>PN，则O点风向为(　　)
A．⑥或⑦ B．②或⑥ C．④或⑧ D．③或④
10．若此图表示高空等高面，PM<PN，则O点风向为(　　)
A．③或④ B．②或⑧ C．③或⑦ D．⑥或⑦
11．近地面，空气作水平运动时，所受摩擦力与地转偏向力的合力方向(　　)
A．与空气运动方向成180°角
B．与空气运动方向成90°角
C．与气压梯度力方向成90°角
D．与气压梯度力方向成180°角
答案　9.A　10.C　11.D
解析　第9题，PM>PN时，⑤为水平气压梯度力，⑦为北半球高空风向，⑥为北半球近地面风向。第10题，高空风向与等压线平行，PM<PN时，③为北半球风向，⑦为南半球风向。第11题，摩擦力和地转偏向力的合力与气压梯度力是一对平衡力，方向相反。
(2018·辽宁实验中学期末)下图为“南半球某地某日海平面等压线分布示意图”。读图完成12～13题。

12．图中从甲地到乙地的气流方向，正确的是(　　)
A．① B．② C．③ D．④
13．图中a、b、c、d四点中风力最小的是(　　)
A．a B．b C．c D．d
答案　12.C　13.A
解析　第12题，南半球地转偏向力向左，所以图中从甲地到乙地的气流方向一直向左偏，选择C。第13题，等压线密集的地区水平气压梯度力大，风力大；反之，等压线稀疏的地区水平气压梯度力小，风力小。图中a、b、c、d四点中a点附近等压线最稀疏，风力最小，选择A。
14．下图是“某气象局绘制的某日10时近地面的气压与气流状况图”。读图，回答下列问题。

(1)图中有M、O、P三个气压中心，其中高压中心是__________。
(2)图示地区位于________半球，说明判断依据。
(3)图中②③④三处中，风力最大的是_________，理由是___________________。
(4)在图中箭头①处画出气流所受的力。
(5)下列等压面示意图中，能正确表示甲—乙沿线气压分布状况的是(　　)

答案　(1)P
(2)北　水平气流向右偏转。
(3)③　等压线最密集，水平气压梯度力最大
(4)如下图：

(5)D
解析　第(1)题，从图中气流运动方向可知P为高压中心。第(2)题，从气流向右偏转可知图示地区为北半球。第(3)题，③处等压线最密集，风力最大。第(4)题，已知①处位于北半球，据影响风的三种力的关系画出各力的方向。第(5)题，甲—乙沿线近地面M、O为低压中心，等压面向下凹，其高空为高压中心，等压面向上凸。
15．(2018·福建永春县第一中学月考)阅读图文材料，回答问题。
材料一　风能是炙手可热的绿色能源，但越来越多的研究表明，全球变暖可能正一点一点地“侵蚀”着这个能源“新星”。国家气候中心的一项最新研究显示，近50年来，我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说，风变小了。
材料二　某海岸附近的等压面示意图。

(1)当发生材料二中图示情况时，应出现于下图中的________时段。

(2)由材料一：“近50年来，我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说，风变小了。”若材料二图示为我国现在的等压面示意图，则图中a、b间等压面的弯曲程度应该比50年前________(变大或变小)了。
(3)试在材料二图中画出此时的热力环流方向。
(4)下图为材料二图示地区的水平气压分布图，图中箭头表示c处的最终风向。试在图中标出水平气压梯度力(F1)、地转偏向力(F2)、摩擦力(F3)。

答案　(1)9～17时　(2)变小　(3)如下图所示：

(4)如下图所示：

解析　(1)图示陆地气压低于海洋，根据热力环流原理，此时段陆地温度应高于海洋。(2)风速变慢说明气压差在减小，所以a、b间等压面弯曲程度应比50年前小了。(3)据等压面弯曲方向可判断热力环流方向为顺时针。(4)据图示风向右偏可判断位于北半球，据影响风的三种力的关系画出各力的方向。