课时2 大气的水平运动
[学习目标] 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.风形成的过程
2.风形成的原因
(1)直接原因:水平气压梯度力,其特征是垂直于等压线,并由高气压区指向低气压区。
(2)根本原因:地面受热不均。
3.高空中的风和近地面的风比较
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
材料一
风
(唐)李峤
解落三秋叶,能开二月花。
过江千尺浪,入竹万竿斜。
这是一首描写风的小诗,它是从动态上对风的一种诠释和理解。
材料二下面是北半球近地面和高空风向及受力分析比较表。
1.图中F1、F2、F3分别表示影响风向、风速的哪三个作用力?
答案F1表示水平气压梯度力,F2表示地转偏向力,F3表示摩擦力。
2.影响风力大小的最根本因素是什么?只改变风向、不影响风速的是哪个力?该力与风向的关系是怎样的?
答案影响风力大小的最根本因素是水平气压梯度力,水平气压梯度力越大,则风力越大。
只改变风向、不影响风速的是地转偏向力。
地转偏向力始终与风向垂直。
3.高空风风向和近地面风风向与等压线的关系有何不同?为什么?
答案高空风风向与等压线平行,是在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下形成的;近地面风风向与等压线成一夹角,是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用的结果。
4.在下图中分别画出南半球近地面和高空的风的形成过程,并分别分析受力状况和最终风向。
答案画图略。
(在南半球受地转偏向力的作用,风向向左偏。
)
5.结合下图,判断分析近地面等压线分布图(单位:hPa)中A、B两点的风向、风力大小。
答案若在北半球,A点为西南风,B点为西北风。
若在南半球,A点为东南风,B点为西南风。
B点处等压线密集,故B点风力大。
1.影响风的三种力
相反有关,下垫面越粗
糙,摩擦力越大,
反之越小
同作用,使风
向斜穿等压线
2.等压线图中风向、风速的判断
(1)风向判断的“三步骤”(以北半球为例)
第一步:定水平气压梯度力。
在等压线图中,按要求画出过该点的切线,并过切点作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压,但并非一定指向低压中心),表示水平气压梯度力的方向。
第二步:定地转偏向力。
分清图示是哪个半球,面向水平气压梯度力的方向,若是北半球,风向向右偏;若是南半球,风向向左偏。
第三步:定最终风向。
①近地面:在三力作用下,最终风向与等压线成一夹角(30°~45°)。
②高空:风向与等压线平行。
按以上步骤绘出的风向(绘成实线箭头)如下(以北半球为例):
(2)风速的判断
①在同一幅等压线分布图上,等压线密集的地方,水平气压梯度力大,风速大;反之,等压线稀疏的地方,水平气压梯度力小,风速小。
②不同等压线分布图上,要判断单位距离内的气压差,气压差越大,水平气压梯度力越大,风力越大;反之,则风力越小。
判断时要关注比例尺的大小。
③在水平气压梯度力相同的情况下,摩擦力越小,风速越大;反之,风速越小。
如海面上的风力大于沿海陆地,内陆荒漠地区的风力大于绿洲地区。
北半球一架飞机起飞由近地面爬升至高空。
据此回答1~2题。
1.飞行员起飞时,在近地面发现飞机逆风飞行,则高压位于飞行员的()
A.左侧B.右侧
C.左前方D.右后方
2.飞至高空后,飞机垂直于等压线飞往高压方向,则()
A.飞机逆风飞行
B.飞机顺风飞行
C.风从飞机左侧吹来
D.风从飞机右侧吹来
答案 1.C 2.D
解析第1题,近地面大气在水平气压梯度力的基础上,北半球大致向右偏转30°~45°,飞行员起飞时,在近地面发现飞机逆风飞行,可以判断高压在左前方,C正确。
第2题,高空风向与等压线平行,飞机垂直于等压线飞往高压方向,故北半球风从飞机右侧吹来,D正确。
读“某区域近地面等压线图”,完成1~2题。
1.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
2.若气压P<M,则P地的风向可能为()
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
答案 1.A 2.C
解析第1题,风是空气由高气压向低气压的水平运动,若风向为①,则P地的气压值高于M地。
第2题,若气压值P<M,则风的方向在北半球为③,在南半球为④。
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4000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,天气晴朗。
5.下图中V代表P地某时的风向,M为经过P地的等压线,据图中信息判断下列叙述中正确的是()
A.P地位于南半球
B.P地位于高空
C.P地北部气压比南部高
D.P地位于北半球近地面
答案 D
解析由图中可以看出,该地风向与等压线之间有一夹角,排除B选项;风向向右偏转,排除A选项;风向北部吹,说明北部气压低,排除C选项;该地风向与等压线之间有一夹角且向右偏转,选项D正确。
6.读“某区域的风向图”,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)近地面大气中的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
解析解答本题的关键是理解水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力与风向、风速之间的关系。
图中①垂直于等压线,由高压指向低压,应为水平气压梯度力;②与等压线成一夹角,从高压指向低压,应是风向;③与风向垂直,应为地转偏向力;④与风向方向相反,应是使风速减小的摩擦力。