【必備知識】
一、熱力環(huán)流
（1）形成的根本原因：近地面冷熱不均。
（2）形成過程

（3）特別提醒
①高壓和低壓是對同一水平面上氣壓的高低而言的。同一水平面上等壓面向上凸為高壓，向下凹為低壓。
②在同一地點，氣壓隨高度的增加而減小。同一地點垂直方向上，近地面與高空的氣壓狀況相反。
③大氣的垂直運動是近地面冷熱不均導致的，大氣的水平運動是同一水平面上氣壓差異形成的。
【思考題】填出近地面的冷熱狀況和氣壓高低并用箭頭標出氣流的運動方向。
【思考題】在大氣的垂直方向上，氣壓的分布特征是什么?
【答案】因大氣密度隨海拔升高而降低，因此在垂直方向上，總是近地面氣壓高，高空氣壓低。
二、大氣的水平運動
1. 形成風的直接原因——水平氣壓梯度力
2. 影響大氣水平運動的作用力
3. 風向：高空風與等壓線平行；近地面風與等壓線斜交。
【思考題】摩擦力大小對風向和等壓線夾角有何影響？隨著海拔的升高，風向與等壓線的夾角如何變化？
【答案】摩擦力越大，風向與等壓線夾角越大。隨著海拔的升高，摩擦力減小，風向與等壓線夾角越來越小。
【關(guān)鍵能力】
一、“一個過程、兩個方向、三個關(guān)系”掌握熱力環(huán)流的形成
1. 一個過程
近地面冷熱不均空氣的垂直運動(上升或下沉)同一水平面上存在氣壓差異空氣的水平運動熱力環(huán)流。
2. 兩個氣流運動方向
（1）垂直運動——受熱上升，冷卻下沉。
（2）水平運動——從高壓指向低壓。
3. 三個關(guān)系
（1）近地面和高空的氣壓類型相反關(guān)系。
（2）溫壓關(guān)系：熱低壓、冷高壓(如上圖中甲、乙、丙三地所示)。
（3）風壓關(guān)系：水平方向上，風總是從高壓吹向低壓(如上圖中a、b、c、d處所示)。
二、等壓面圖的判讀
1. 判斷氣壓高低
（1）氣壓的垂直遞減規(guī)律。由于對流層大氣密度隨高度增加而降低，在垂直方向上氣壓隨著高度增加而降低，如圖，在空氣柱L1中，PA'>PA，PD>PD'；在L2中，PB>PB'，PC'>PC。
（2）同一等壓面上的各點氣壓相等。如圖中PD'=PC'、PA'=PB'。綜上分析可知：PB>PA>PD>PC。
2. 判讀等壓面的凸凹
等壓面凸向高空的為高壓，凹向地面的為低壓，可形象記憶為“高凸低凹”。另外，近地面與高空等壓面凸起方向相反。
三、運用熱力環(huán)流原理解釋生活現(xiàn)象
1. 海陸風
（1）成因分析——海陸熱力性質(zhì)差異是前提和關(guān)鍵：
（2）影響與應用：海陸風使海濱地區(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
（1）成因分析——山坡的熱力變化是關(guān)鍵：
（2）影響與應用：山谷和盆地常因夜間冷的山風吹向谷底，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）影響與應用：一般將綠化帶布置在氣流下沉處以及下沉距離以內(nèi)，而將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布置在下沉距離之外。
四、風向的判讀與繪制
1. 風向呈現(xiàn)方式
風向是指風的來向，如東北風是從東北方向吹向西南方向的風。通常呈現(xiàn)風向的方式有兩種：
（1）風向符號——風矢桿：
風矢桿由風桿和風尾組成，風桿指示風的方向(如圖中風向均指向A)，風尾橫線表示風力大小，一道短線代表1級風、一道長線代表2級風、一面三角旗幟代表8級風。
（2）風頻玫瑰圖：
頻率最高的方位，表示該風向出現(xiàn)次數(shù)最多，如上圖中的東南風出現(xiàn)次數(shù)最多，其次是東北風，南風出現(xiàn)次數(shù)最少。
2. 等壓線圖中風向的繪制
第一步：在等壓線圖中，按要求畫出過該點的切線并作垂直于切線的虛線箭頭(由高壓指向低壓，但并非一定指向低壓中心)，表示水平氣壓梯度力的方向。
第二步：確定南、北半球后，面向水平氣壓梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏轉(zhuǎn)30°~45°(高空風則偏轉(zhuǎn)90°)，畫出實線箭頭，即為經(jīng)過該點的風向。如圖所示(北半球)：
五、風力的影響因素
【典例指引】
(2022·全國乙卷)我國一海濱城市背靠丘陵，某日海陸風明顯。如圖示意當日該市不同高度的風隨時間的變化。據(jù)此完成（1）~（3）題。
（1）當日在觀測場釋放一只氦氣球，觀測它在1千米高度以下先向北飄，然后逐漸轉(zhuǎn)向西南。釋放氣球的時間可能為（ ）
A. 1時 B. 7時 C. 13時 D. 19時
（2）據(jù)圖推測，陸地大致位于海洋的（ ）
A. 東北方 B. 東南方 C. 西南方 D. 西北方
（3）當日該市所處的氣壓場的特點是（ ）
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
【答案】（1）C （2）D （2）B
【解析】第（1）題，由題干可知，氦氣球先向北飄，然后逐漸轉(zhuǎn)向西南，說明風先是南風，然后轉(zhuǎn)為東北風。在此過程中，氦氣球是從低空逐漸上升的，從圖中看，只有13時隨著高度增加風由南風逐漸轉(zhuǎn)為東北風，C項正確。第（2）題，由材料可知，該日海陸風明顯，結(jié)合圖示，推測該區(qū)域白天的海陸風環(huán)流是高空為偏北風，低空為偏南風，白天吹海風，故偏南風即海風，風由海洋吹向陸地，再加上地轉(zhuǎn)偏向力對風的影響，因此實際上陸地應該位于海洋的北偏西方向，即西北方向，D項正確。第（3）題，結(jié)合圖和所學知識可知，近地面氣溫變化較快，因而低空氣壓相對于高空大氣來說不穩(wěn)定；而判斷氣壓場需要相對穩(wěn)定的氣壓，因此需根據(jù)高空的風向判斷該地的氣壓場特點。由圖中風向分布可以看出，該地1 000 m高度以偏北風為主，根據(jù)風從高壓吹向低壓的規(guī)律可判斷，北側(cè)氣壓高于南側(cè)；另外從圖中看，無論是高空還是低空，風力均不大，說明氣壓梯度較小，B項正確。
(2022·浙江6月)如圖為北半球某地某季節(jié)平均緯向風速隨高度分布圖，甲、乙、丙為該地三個不同高程面。據(jù)此完成（4）~（5）題。
（4）能正確反映上圖平均緯向風速隨高度分布的地點位于（ ）

A. 春季的低緯度 B. 夏季的中緯度 C. 秋季的中緯度 D. 冬季的高緯度
（5）最接近該地甲、乙、丙三個高程面上風向、風速的是（ ）
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】（4）B （5）C
【解析】第（4）題，對流層的高度因緯度而有差異，低緯度對流層的高度約 17~18千米，中緯度約10~12千米，高緯度約8~9千米(夏季更高，冬季稍低)。由圖示可以看出春季低緯度對流層頂?shù)娘L速介于0~15 m/s，與該地對流層頂?shù)娘L速(>20 m/s)不符，A項錯誤；夏季的中緯度風速基本有正、負值，且最大值出現(xiàn)在12千米左右，與該地緯向風速隨高度變化規(guī)律一致，B項正確；秋季中緯度和冬季高緯度地面到高空30千米范圍內(nèi)的等風速線數(shù)值均為正值，與該地平均緯向風速的垂直變化不符，C、D兩項錯誤。第（5）題，該地位于北半球，且甲、乙、丙三地風速大小依次為甲>乙>丙。近地面風是在水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力三個力共同作用下形成的，風向與水平氣壓梯度力大致成45°夾角；高空風是在水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力兩個力作用下形成的，風向與水平氣壓梯度力垂直。同一地點，由近地面向高空，風向與水平氣壓梯度力之間的夾角逐漸增大，近地面風與高空風風向之間的夾角接近45°；隨著海拔升高，由于受地面的摩擦力逐漸減小，風速逐漸增大；相對于地面風向，高空方向在其基礎(chǔ)上右偏(受地轉(zhuǎn)偏向力影響)。據(jù)此對比分析甲、乙、丙三個高程面上的風向可知，C項正確。項目
水平氣壓梯度力(圖中F1)
地轉(zhuǎn)偏向力(圖中F2)
摩擦力(圖中F3)
方向
垂直于等壓線，指向低壓區(qū)
與風向垂直，北半球向右偏，南半球向左偏
與風向相反
大小
由氣壓梯度決定
(等壓線疏則小，密則大)
隨風速增大而增大，隨緯度升高而增大
與下墊面狀況有關(guān)
影響因素
具體作用
水平氣壓
梯度力大小
冬季南北溫差大，水平氣壓梯度力大，風力強；等壓線密集，水平氣壓梯度力大，風力大；等壓線稀疏，水平氣壓梯度力小，風力小
距高壓遠近
距離亞洲高壓(冬季風源地)近，風力大
摩擦力大小
平原、高原地勢平坦開闊，阻擋作用弱，風力大；海面上風力大
植被多少
冬季植被少，風力大
地形因素
山谷口，狹管效應，風力大；地形(河谷)延伸方向與盛行風向基本一致，風力大

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