搜索
第二章地球上的大气第2课时大气的水平运动[学习目标]1.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。2.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。知识点大气的水平运动——风[情景导入]生活中的地理在高空中飞行的飞机一般不会遇到上升气流和涡旋，所以在高空飞行比在低空飞行要安全。思考探究：请说明出现这一现象的原因。答案：高空中的气流运动由于没有受到摩擦力的影响，大气以水平运动为主。[自主学习]大气的水平运动——风(以北半球为例)1．风形成的过程气压梯度⇒水平气压梯度力⇒大气由高气压区向低气压区作水平运动⇒风2．风形成的原因(1)直接原因：水平气压梯度力。(2)根本原因：地面受热不均。3．三种作用力(1)A是水平气压梯度力，其特征是垂直于等压线，并由高气压指向低气压。(2)B是摩擦力，其作用是使风速降低，其特征是始终与风向相反。(3)C是地转偏向力，其特征是始终与风向垂直。4．力的作用效果(1)若只受A作用：风向垂直于等压线，由高气压指向低气压。(2)若只受A和C的作用，风向最终与等压线平行。这种现象在现实中出现在高空或不考虑摩擦力的近地面。(3)当A、B、C三力共同作用时，风向与等压线之间成一夹角。这种现象在现实中出现在近地面。[合作探究]结合下表，完成下列问题。北半球近地面和高空风向及受力分析比较表风受力作用图示风向高空风受两力作用(F1、F2)风向与等压线平行近地面风受三力作用(F1、F2、F3)风向与等压线成一夹角(1)图中F1、F2、F3分别表示影响风向、风速的哪三个作用力？(2)高空风和近地面风与等压线的关系有何不同？为什么？答案：(1)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)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二力平衡下形成的；近地面风与等压线成一夹角，是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三力平衡的结果。[反思归纳]影响风的三种力风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三种力的共同作用，三种作用力的大小、方向和对风速、风向的影响各不相同，具体如下表所示。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大而增加，赤道为零不影响风速大小北半球使风右偏，南半球使风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，摩擦力越大，反之越小使风速减小与其他两力共同作用，使风向斜穿等压线►思维拓展等压线的判读与应用1．判断风向第一步：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)。在等压线图上判断风向时，可用“左右手法则”，北半球用右手，南半球用左手。具体方法是：“伸出右(左)手，手心向上，让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是气流偏转方向”。高空的风向与水平气压梯度力方向垂直；近地面风向与水平气压梯度力方向成一锐角(如下图)。(单位：hPa)2．判断风速(1)同一幅等压线图上，等压线密集，风速大；等压线稀疏，风速小。(2)相邻两条等压线间的气压差越大，水平气压梯度力越大，风速越大；反之风速越小。3．利用风向可判断以下几方面问题(1)等压线值的变化规律：顺着风向，等压线值越来越小。(2)判断南、北半球：向右偏⇒北半球；向左偏⇒南半球。(3)判断近地面和高空(高空忽略摩擦力)风向与等压线关系：斜交——近地面；平行——高空。(4)判断高压和低压：近地面，观测者背风而立，北半球，高压在右后方，低压在左前方；南半球，高压在左后方，低压在右前方。[活学巧用]1．下图为“北半球某气压场受力平衡时的风向图(单位：hPa)”。读图，完成(1)～(2)题。(1)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、dB．a、b、d、cC．b、a、d、cD．c、b、a、d(2)图中决定风速大小的力主要是()A．a、dB．c、dC．a、cD．b、d解析：第(1)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(2)题，水平气压梯度力a和摩擦力d是决定风速大小的力。答案：(1)B(2)A教材第32页活动(1)甲地的气压梯度大于乙地。理由是同样的距离内，甲地的等压线比乙地密集。(2)画图略。(提示：甲地的风向以偏北风或西北风为主，乙地的风向以偏南风或东南风为主。)[课堂小结]