劉立棟

老師，您好！

我在學(xué)習(xí)“熱力環(huán)流”這部分內(nèi)容時(shí)感到有些知識容易混淆，有些問題也不好理解，感覺一頭霧水，自己還不好意思問同學(xué)，懇請您能在百忙之中給我梳理一下。

[JY]山東省寧陽一中高一（2）班王偉

王偉同學(xué)，你好！

熱力環(huán)流是大氣運(yùn)動部分的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識。高一新生在學(xué)習(xí)過程中通常會遇到像你一樣的困惑，你提出的問題很重要，也很有代表性和普遍性，從你的困惑來看，歸納起來主要存在概念模糊不清、原理理解不透等問題。下面我就這部分內(nèi)容的疑難點(diǎn)梳理如下：

一、關(guān)于大氣運(yùn)動的原因

大氣運(yùn)動的原因分為根本原因和直接原因。大氣運(yùn)動的根本原因是由于太陽輻射在地球表面各緯度加熱不均勻，使地表受熱不均，導(dǎo)致同一水平面上產(chǎn)生氣壓差異，單位距離間的氣壓差叫氣壓梯度。水平面上存在的氣壓梯度，產(chǎn)生了水平氣壓梯度力，它促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)，從而形成風(fēng)?？梢姡髿膺\(yùn)動的根本原因是冷熱不均，直接原因是氣壓差異，回答時(shí)一定要看清問題設(shè)問問的是什么原因。

例1圖1為“太陽墻工作原理示意圖”。讀圖，回答問題。

圖示氣流運(yùn)動的根本原因是（）

A.氣壓梯度力B.太陽輻射

C.風(fēng)能D.地轉(zhuǎn)偏向力

【解析】本題考查大氣運(yùn)動的根本原因。大氣運(yùn)動的原因有根本原因和直接原因，本題要求回答大氣運(yùn)動的根本原因，即由于太陽輻射使地球表面各緯度受熱不均勻造成的。

【答案】B

二、關(guān)于對熱力環(huán)流形成的理解

理解熱力環(huán)流的形成，一定要抓住“一個關(guān)鍵、四個步驟”。“一個關(guān)鍵”即確定近地面兩點(diǎn)的冷熱：熱容量大的地球表面，白天氣溫較低，夜晚氣溫較高；熱容量小的地球表面，白天氣溫較高，夜晚氣溫較低?！八膫€步驟”分別是：1.熱上升、冷下降——近地面熱空氣上升，近地面冷空氣下降；2.熱低壓、冷高壓——近地面冷的地方形成高壓，近地面熱的地方形成低壓；3.近地面氣壓與高空氣壓性質(zhì)相反——近地面為高壓，其高空為低壓；近地面為低壓，其高空為高壓；4.水平氣流從高壓流向低壓。用圖示進(jìn)行解讀，如圖2所示：

這里要特別注意的是：

1.氣壓的高低是相對于同一水平高度而言的，因而高壓的數(shù)值并不一定大于低壓的數(shù)值。同一水平面上，高壓區(qū)的數(shù)值大于低壓區(qū)；同一垂直方向上，近地面低壓的數(shù)值要高于對應(yīng)高空高壓的數(shù)值。

2.氣流不一定由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)。同一水平面上，氣流總是從高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)；但在垂直方向上氣流則有可能由低氣壓區(qū)流向高氣壓區(qū)。

例2閱讀下面材料，回答有關(guān)問題。

材料一風(fēng)能是可再生的綠色能源，但越來越多的研究表明，全球變暖可能正一點(diǎn)一點(diǎn)地“侵蝕”著這個能源“新星”。國家氣候中心的一項(xiàng)最新研究顯示，近50年來，我國大部分地區(qū)的風(fēng)速越來越慢——也就是說，風(fēng)變小了。

材料二某海岸附近的等壓面示意圖（圖3）。

（1）圖3所示情況可能出現(xiàn)于圖4中的[CD#4]（時(shí)段）。

（2）“近50年來，我國大部分地區(qū)的風(fēng)速越來越慢——也就是說，風(fēng)變小了”，若材料二圖示為我國現(xiàn)在的等壓面示意圖，則圖中a、b間等壓面的彎曲程度應(yīng)該比50年前[CD#4]。（填“變大”或“變小”）

（3）試在圖3中畫出此時(shí)的熱力環(huán)流方向。

（4）圖5為圖3所示地區(qū)的水平氣壓分布圖，圖中箭頭表示所處位置的最終風(fēng)向。

①該圖所示地區(qū)位于（）

A.北半球B.南半球

C.東半球D.西半球

②在圖中箭頭處畫出風(fēng)所受的力，用F1表示水平氣壓梯度力、F2表示地轉(zhuǎn)偏向力、F3表示摩擦力。

【解析】第（1）題，圖3中海洋上等壓面上凸，為高壓，海洋氣溫低于陸地，讀圖4可知只有8～16時(shí)海洋氣溫低于陸地。第（2）題，“風(fēng)變小了”說明水平氣壓梯度力變小，單位距離間的氣壓差變小，故甲、乙間的等壓面彎曲程度也變小。第（3）題，根據(jù)近地面氣壓高低即可畫圖。第（4）題，依據(jù)圖示最終風(fēng)向相對于水平氣壓梯度力右偏，可確定該地區(qū)位于北半球。

【答案】（1）8～16時(shí)（2）變?。?）如圖6。（4）①A②如圖7。

三、關(guān)于氣溫和氣壓的關(guān)系

氣溫與氣壓的關(guān)系可以這樣理解：

1.若只考慮熱力因素，在近地面，氣溫高的地方氣壓就低，氣溫低的地方氣壓就高。

2.在同一地點(diǎn)上空的不同高度，海拔越高氣壓越低，海拔越低氣壓越高。

3.在同一地點(diǎn)上空的不同高度，海拔越高氣溫越低，海拔越低氣溫越高。（逆溫現(xiàn)象除外）

4.在同一地點(diǎn)，低空是高壓，高空就是低壓；低空是低壓，高空就是高壓。

5.在等壓面分布圖上，等壓面向高處凸出的地方，氣壓偏高；等壓面向低處凸出的地方，氣壓偏低。

6.在等溫面分布圖上，等溫面向高處凸出的地方，氣溫偏高；等溫面向低處凸出的地方，氣溫偏低。

例3圖8示意某地近地面與高空氣壓狀況（熱力原因形成），讀圖，回答（1）～（2）題。

（1）與M地相比，N地（）

A.氣溫高、氣壓低

B.氣溫低、氣壓高

C.氣溫高、氣壓高

D.氣溫低、氣壓低

（2）若圖示地區(qū)位于北半球，則M、N兩地間的風(fēng)向是（）

A.東南風(fēng)B.西北風(fēng)

C.西南風(fēng)D.東北風(fēng)

【解析】第（1）題，圖中M地等壓面向下凹為低壓，則N處氣壓較M地高；根據(jù)題意，圖中氣壓是由熱力原因形成的，故近地面M地是由于氣溫高，氣體膨脹上升形成的低壓，則M地的氣溫高于N地。第（2）題，水平方向的氣流是從高壓流向低壓，在北半球向右偏，故水平方向的氣流由N地流向M地，向右偏轉(zhuǎn)為東南風(fēng)。

【答案】（1）B（2）A

四、常見熱力環(huán)流及影響

現(xiàn)實(shí)生活中熱力環(huán)流的形式比較多，主要由以下幾種形式：

1.海陸風(fēng)

（1）成因分析——海陸熱力性質(zhì)差異是海陸風(fēng)形成的前提和關(guān)鍵。

（2）影響與應(yīng)用：

海陸風(fēng)使海濱地區(qū)氣溫日較差減小，夏季氣溫低，空氣較濕潤，是避暑的好地方。

2.山谷風(fēng)[HJ1.8mm]

（1）成因分析——山坡的熱力變化是關(guān)鍵。

（2）影響與應(yīng)用。

山谷和盆地常因夜間冷的山風(fēng)吹向谷底，使谷底和盆地內(nèi)形成逆溫層，大氣穩(wěn)定，易造成大氣污染。所以，山谷地區(qū)不宜布局有污染的工業(yè)。

3.市區(qū)與郊區(qū)之間的熱力環(huán)流

（1）成因分析——“城市熱島”的形成：

（2）影響與應(yīng)用。

一般將綠化帶布置在氣流下降處以及下降距離以內(nèi)，而將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布置在下降距離之外。

例4城市熱島效應(yīng)是指城市中的氣溫明顯高于外圍郊區(qū)的現(xiàn)象，熱島強(qiáng)度用城市和郊區(qū)兩個代表性觀測點(diǎn)的氣溫差值來表示。圖12為北京熱島強(qiáng)度四季平均日變化示意圖，讀圖回答（1）～（3）題。

（1）熱島效應(yīng)最強(qiáng)的季節(jié)是（）

A.春季B.夏季

C.秋季D.冬季

（2）夏季一天中熱島效應(yīng)最強(qiáng)的時(shí)間段是（）

A.6：00～8：00B.10：00～12：00

C.12：00～16：00D.22：00～4：00

（3）減弱北京市熱島效應(yīng)的主要措施有（）

①增加綠化面積②機(jī)動車限行③冬季利用地?zé)岵膳艿缆蜂佋O(shè)滲水磚

A.①②B.③④

C.①③D.②④

【解析】第（1）題，熱島強(qiáng)度用城市和郊區(qū)兩個代表性觀測點(diǎn)的氣溫差值來表示，氣溫差越大，則熱島效應(yīng)越強(qiáng)，從圖中看出，冬季的城市與郊區(qū)的氣溫差最大。第（2）題，熱島效應(yīng)最強(qiáng)的時(shí)間段就是城市與郊區(qū)溫差最大的時(shí)間段，讀圖可知夏季一天中22：00～4：00的溫差最大。第（3）題，用地?zé)岵膳环媳本?shí)際情況，應(yīng)排除③，鋪設(shè)滲水磚與減弱城市熱島效應(yīng)無關(guān)，應(yīng)排除④。

【答案】（1）D（2）D（3）A

五、關(guān)于等壓面的判讀及應(yīng)用

關(guān)于對等壓面的判讀及其在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用問題，我們可以借助以下圖示：

1.判讀氣壓

（1）由于大氣密度隨高度增加而降低，不同高度的大氣所承擔(dān)的空氣柱高度不同，導(dǎo)致在垂直方向上隨著高度增加氣壓降低，即PA>PC，PB>PD。

（2）因地面冷熱不均，導(dǎo)致同一水平面上出現(xiàn)氣壓差異，進(jìn)而等壓面發(fā)生彎曲，同一水平面上，等壓面上凸處氣壓高，下凹處氣壓低，即PC>PD，PB>PA。

（3）同一垂直方向上，近地面和高空的氣壓區(qū)類型相反，若近地面為高壓，高空則為低壓。

2.應(yīng)用

（1）判斷氣壓高低：如圖13中比較同一地點(diǎn)不同高度氣壓值和同一水平面上不同點(diǎn)的氣壓值可得：PB>PA>PC>PD。

（2）判斷下墊面的性質(zhì)和冷熱：

①判斷陸地與海洋（湖泊）：

夏季：等壓面下凹者為陸地，氣溫較高；上凸者為海洋（湖泊），氣溫較低。

冬季：等壓面下凹者為海洋（湖泊），氣溫較高；上凸者為陸地，氣溫較低。

②判斷裸地與綠地：裸地同陸地，綠地同海洋。

③判斷城區(qū)與郊區(qū)：等壓面下凹者為城區(qū)，氣溫較高；上凸者為郊區(qū)，氣溫較低。

（3）判斷近地面天氣狀況和氣溫日較差：

等壓面下凹處，多陰雨天氣，氣溫日較差較小，如圖13中的A地；

等壓面上凸處，多晴朗天氣，氣溫日較差較大，如圖13中的B地。

例5讀“北半球某地近地面與高空氣壓狀況（熱力原因形成）示意圖”（圖14），回答（1）～（2）題。

（1）關(guān)于圖示甲、乙、丙、丁四地的說法，正確的是（）

A.氣溫：甲>乙>丁>丙

B.海拔：丙>丁>甲>乙

C.密度：乙>甲>丁>丙

D.氣壓：甲>乙>丙>丁

（2）此時(shí)，圖中M地吹（）

A.東北風(fēng)B.東南風(fēng)

C.西北風(fēng)D.西南風(fēng)

【解析】第（1）題，同一水平面上等壓面上凸為高壓，下凹為低壓，甲處氣壓高于乙處，丙處氣壓高于丁處；同一垂直面上，海拔高氣壓低，故氣壓甲>乙>丙>丁。第（2）題，同一水平面上空氣從氣壓高的地方流向氣壓低的地方，近地面最終形成的風(fēng)向向右偏轉(zhuǎn)且與等壓線成一定的夾角，故M處為東北風(fēng)。

【答案】（1）D（2）A

六、關(guān)于季風(fēng)環(huán)流的相關(guān)知識

1.季風(fēng)的概念

由于大陸和海洋在一年之中增熱和冷卻程度不同，在大陸和海洋之間大范圍的、風(fēng)向隨季節(jié)有規(guī)律改變的風(fēng)，稱為季風(fēng)。形成季風(fēng)最根本的原因是地球表面性質(zhì)不同，熱力反映的差異。它是由海陸分布、大氣環(huán)流、大陸地形等因素造成的，以一年為周期的大范圍的冬夏季節(jié)盛行風(fēng)向相反的現(xiàn)象，一般分為夏季風(fēng)和冬季風(fēng)。

2.季風(fēng)的成因分析

季風(fēng)形成的原因，主要是海陸間熱力環(huán)流的季節(jié)變化。夏季大陸增熱比海洋劇烈，氣壓隨高度變化慢于海洋上空，所以到一定高度，就產(chǎn)生從大陸指向海洋的水平氣壓梯度，空氣由大陸指向海洋，海洋上形成高壓，大陸形成低壓，空氣從海洋流向大陸，形成了與高空方向相反的氣流，構(gòu)成了夏季的季風(fēng)環(huán)流。在我國表現(xiàn)為東南季風(fēng)和西南季風(fēng)。夏季風(fēng)溫暖而濕潤。

冬季大陸迅速冷卻，海洋上溫度比陸地要高些，因此大陸為高壓，海洋上為低壓，低層氣流由大陸流向海洋，高層氣流由海洋流向大陸，形成冬季的季風(fēng)環(huán)流。在我國表現(xiàn)為西北季風(fēng)和東北季風(fēng)。冬季風(fēng)十分干冷。

不過，海陸影響的程度，與緯度和季節(jié)都有關(guān)系。冬季中、高緯度海陸影響大，陸地的冷高壓中心位置在較高的緯度上，海洋上為低壓。夏季低緯度海陸影響大，陸地上的熱低壓中心位置偏南，海洋上的副熱帶高壓位置向北移動。

當(dāng)然，行星風(fēng)帶的季節(jié)移動，也可以使季風(fēng)加強(qiáng)或削弱，但不是基本影響因素。至于季風(fēng)現(xiàn)象是否明顯，則與大陸面積大小、形狀和所在緯度位置有關(guān)系。大陸面積大，由于海陸間熱力差異形成的季節(jié)性高、低壓就強(qiáng)，氣壓梯度季節(jié)變化也就大，季風(fēng)也就越明顯。北美大陸面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于歐亞大陸，冬季的冷高壓和夏季的熱低壓都不明顯，所以季風(fēng)也不明顯。大陸形狀呈臥長方形，從西歐進(jìn)入大陸的溫暖氣流很難到達(dá)大陸東部，所以大陸東部季風(fēng)明顯。北美大陸呈豎長方形，從西岸進(jìn)入大陸的氣流可以到達(dá)東部，所以大陸東部也無明顯季風(fēng)。大陸緯度低，無論從海陸熱力差異，還是行星風(fēng)帶的季節(jié)移動，都有利于季風(fēng)形成，在歐亞大陸的緯度位置達(dá)到較低緯度，在北美大陸則主要分布在緯度30°以北，所以歐亞大陸季風(fēng)比北美大陸明顯。

3.東亞季風(fēng)和南亞季風(fēng)的比較

強(qiáng)調(diào)：海陸熱力性質(zhì)差異并非季風(fēng)形成的唯一原因。

氣壓帶和風(fēng)帶的季節(jié)移動也是形成季風(fēng)的重要原因。南亞夏季的西南季風(fēng)是由于東南信風(fēng)帶北移，越過赤道，在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下向右偏轉(zhuǎn)而形成的；與之類似的是澳大利亞北部1月份的西北季風(fēng)，是由于東北信風(fēng)帶南移，越過赤道，在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下向左偏而形成的。

方法技巧：圖示法記憶季風(fēng)環(huán)流

4.季風(fēng)和海陸風(fēng)的區(qū)別與聯(lián)系

相同之處：都是由于海陸熱容量差異所導(dǎo)致的海陸熱力差異引起風(fēng)向隨時(shí)間的變化。

不同之處：

季風(fēng)：風(fēng)向是隨季節(jié)而改變的。夏季大陸地面升溫快于海洋，大陸溫度高于海洋，從而導(dǎo)致了大陸上氣流上升，海洋上氣流下沉，近地面氣流由海洋流向陸地；而冬季正好相反，由于陸地降溫快于海洋，海洋溫度高于陸地，所以海洋上氣流上升，而陸地上氣流下沉，近地面盛行由陸地吹向海洋的風(fēng)。

海陸風(fēng)：風(fēng)向是隨晝夜而改變的。白天大陸地面升溫快于海洋，大陸溫度高于海洋，從而導(dǎo)致了大陸上氣流上升，海洋上氣流下沉，近地面盛行由海洋吹向陸地的風(fēng)——海風(fēng)；而夜晚正好相反，由于陸地降溫快于海洋，海洋溫度高于陸地，形成了海洋上氣流上升，而陸地上氣流下沉，近地面盛行由陸地吹向海洋的風(fēng)——陸風(fēng)。

5.世界主要季風(fēng)氣候類型

（1）溫帶季風(fēng)氣候

分布：出現(xiàn)在北緯35°～55°左右的亞歐大陸東岸，包括中國東部秦嶺-淮河一線以北地區(qū)、朝鮮半島、日本的北部以及俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)的南部。

特點(diǎn)：夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥。年降水量1000毫米左右，約有三分之二集中于夏季（夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥）。四季分明，冬夏季風(fēng)方向變化顯著。

（2）亞熱帶季風(fēng)氣候

亞熱帶季風(fēng)氣候分布在北緯25°～35°左右的亞熱帶大陸東岸，它是熱帶海洋氣團(tuán)和極地大陸氣團(tuán)交替控制和互相角逐交綏的地帶。主要分布在中國東部秦嶺—淮河一線以南、熱帶季風(fēng)氣候型以北的地帶，以及日本南部和朝鮮半島南部等地。該氣候區(qū)域冬季不冷，1月平均溫普遍在0℃以上，夏季較熱，7月平均溫度一般為25℃左右，冬夏風(fēng)向有明顯變化，年降水量一般在1000毫米以上，且主要集中在夏季，冬季較少。這類氣候以中國東南部最為典型，其他地區(qū)由于冬季也有相當(dāng)數(shù)量的降水，冬夏干濕差別不大，因此被稱為亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候。

（3）熱帶季風(fēng)氣候

分布于北緯10°至25°之間的大陸東岸。主要分布在中南半島、印度半島的大部分地區(qū)，零星分布于中國臺灣南部、廣東南部、廣西南部、海南島、云南西雙版納，以及菲律賓群島北部；此外，在澳大利亞大陸北部沿海地帶也有分布?？傮w分布在東南亞、中南半島等地。

例6鄱陽湖地區(qū)夏季的風(fēng)向、降水等受西太平洋副熱帶高壓脊位置變化的影響。鄱陽湖汛期水位上升，湖面遼闊；枯水期水位下降，水流歸槽成為“贛江”（圖17）。圖中的沙嶺沙山（29.5°N附近）形成于2萬年前，由松散沙粒組成。沙山臨湖一側(cè)發(fā)育了一系列壟（脊）槽（谷）相間的地形。受大氣環(huán)流和地形分布（圖16）的影響，圖17所示地區(qū)（）

A.全年以偏北風(fēng)為主，冬半年風(fēng)速較大

B.夏半年以西南風(fēng)為主，風(fēng)速較大

C.全年以偏南風(fēng)為主，夏半年風(fēng)速較小

D.冬半年以東北風(fēng)為主，風(fēng)速較小

【解析】東亞冬季風(fēng)的勢力強(qiáng)于夏季風(fēng)，冬半年的風(fēng)速較大；冬季該地盛行偏北風(fēng)；夏季7、8月份西太平洋副熱帶高壓脊位于我國30°N附近的長江中下游地區(qū)，該地位于29.5°N附近，副高控制下氣流下沉，為無風(fēng)區(qū)，故該地區(qū)盛行偏南風(fēng)的時(shí)間要短于盛行偏北風(fēng)的時(shí)間，全年以偏北風(fēng)為主。

【答案】A

例7讀全球某月等壓線（單位：hPa）分布圖（圖18），回答下列問題。

（1）圖中表示的季節(jié)是[CD#4]，理由是[CD#4]。

（2）此時(shí)控制冰島的大氣活動中心是[CD#4]，冰島的風(fēng)向是[CD#4]，北印度洋海區(qū)洋流呈[CD#4]方向流動。

（3）某月干燥的東北風(fēng)與潮濕的西南風(fēng)相會于甲地，試從氣壓帶風(fēng)帶季節(jié)性移動的角度分析其形成過程。

（4）簡述亞歐大陸氣壓中心的季節(jié)變化特征及對東亞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。

【解析】第（1）題，從圖中數(shù)據(jù)可以判斷，此時(shí)亞歐大陸受高壓控制，風(fēng)由大陸吹向海洋，北半球?yàn)槎尽５冢?）題，在北半球冬季，冰島受低壓控制，刮偏南風(fēng)；北印度洋受東北季風(fēng)影響，洋流呈逆時(shí)針方向流動。第（3）題，甲地為非洲赤道以北地區(qū)，北半球夏季時(shí)，受太陽直射點(diǎn)北移的影響，兩支氣流在此相會。第（4）題，由于海陸熱力性質(zhì)差異顯著，亞歐大陸在冬、夏季節(jié)氣壓中心變化明顯，使得東亞地區(qū)形成全球最典型的季風(fēng)氣候，非常利于水稻種植業(yè)的發(fā)展。

【答案】（1）北半球冬季（南半球夏季）北半球陸地出現(xiàn)高壓中心，南半球陸地出現(xiàn)低壓中心（或者赤道低氣壓帶南移）

（2）（冰島）低壓偏南風(fēng)逆時(shí)針

（3）夏季，隨著太陽直射點(diǎn)北移，赤道低氣壓帶北移至甲地附近，南半球的東南信風(fēng)向北越過赤道后右偏為西南季風(fēng)，從而與東北信風(fēng)在此會合。

（4）夏季，亞歐大陸被低壓控制，冬季則被高壓控制。由于氣壓中心的季節(jié)變化明顯，東亞形成了全球最典型的季風(fēng)氣候，該氣候區(qū)雨熱同期，使東亞地區(qū)成為典型的水稻種植區(qū)。