学文网摘 要： 热力环流的成因是高中教学中的一个重要的地理原理，本文借众多实例分析了热力环流的成因和类型。
关键词： 热力环流 成因 类型
在人教版新课标高中地理教材必修Ⅰ第二章第一节《冷热不均引起的大气运动》中，热力环流是教学重点与难点，理解并掌握热力环流的形成原因，并熟练运用，对于解决大气运动、气候形成等问题可以达到举一反三、事半功倍的效果。
一、热力环流的成因
热力环流：由于地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动的一种最简单的形式。
由于纬度差异、海陆热力性质、天气状况、下垫面性质等因素的影响，地区间出现冷热不均（冷热相对而言，温度较高的地方较热，温度较低的地方相对较冷）。
由于空气热胀冷缩的性质明显，在较热的A地附近，空气由于受热，体积膨胀，密度减小，在浮力的作用下，空气上升（***1甲）；由于A处大气由近地面流向高空，对于同一水平面，在近地面A处的空气比相邻地区的空气质点少，密度小，形成低气压；而在高空，由于近地面的空气流向高空，使在A地上空的空气质点比相邻地区多，密度大，形成高压。
对于地面温度相对较冷的B、C两地，空气遇冷，体积收缩，密度增大，在重力的作用下，空气下沉（***1乙）。由于空气在竖直方向上由高空流向近地面，对于同一水平面，在近地面，B、C两地的空气质点比相邻地区多，形成高气压；在高空，空气质点比相邻地区少，形成低压。
地面的冷热不均，使空气产生上升和下沉，使同一水平面上出现气压差异，在水平气压梯度力的作用下，空气由高压向低压流动，从而形成水平方向的大气运动。
大气在竖直方向的上升和下沉运动与水平方向的水平运动结合起来，形成了热力环流（如***2）。
热力环流是大气运动最简单的形式。其形成过程用可以简单地表示为：
二、热力环流隐含的知识点
1.同一竖直面内，海拔越低，气压越高；海拔越高，气压越低。
气压是由于单位面积上空气的重力作用而产生的压力，如***3所示，在同一竖直面内，A所在的面海拔低，大气稠密，空气柱长（La），单位面积上空气的压力大，气压高；C所在的面海拔高，大气稀薄，空气柱短（Lc），单位面积上空气的压力小，气压低。故在同一竖立面内，海拔越低，气压越高；海拔越高，气压越低。如***2中将①②③④四处的气压按由高到低排序依次为④③②①。
2.同一竖直面内，近地面的气压性质与高空相反。
由热力环流的成因可知，在同一竖直面内，空气质点的上升和下沉，引起了同一水平面空气质点多少的变化。近地面较热，上升的空气质点使近地面比同一水平面相邻地区的空气质点少多，在近地面形成高压；相应的，在高空，空气质点就比同一水平面的空气质点多，形成高压（如***1中A地）。同理，近地面较冷，下沉的空气质点使近地面比同一水平面的空气质点比相邻地区多，在近地面形成高压；相应的，在高空，空气质点就比同一水平面的空气质点少，形成低压（如***1中B、C地）。故在同一竖直面内，近地面和高空的气压性质相反。
3.空气的上升和下沉运动是由热胀冷缩引起的，不是由于水平气压梯度力而形成的。
成因同热力环流的成因所述。
4.近地面在热力性质的影响下，温度较高的地方形成低气压（热低压），温度较低的地方形成高气压（冷高压）。
如在***2中的近地面，A处形成低气压（热低压），B和C处形成高气压（冷高压）。
三、热力环流的常见类型
1.城市热岛。
（1）表现
在城市的市区和郊区之间，近地面的风由郊区吹向市区，高空的风由市区吹向郊区（如***4）。
（2）形成原因
由于城市中的下垫面受到人类大规模的改造，在受到相同太阳辐射下，城市升温比周围郊区快；同时，由于城市中人类活动集中，并且频繁，城市中消耗的能源多，排放的废热也多。因此，在近地面，市区的温度比郊区的高，在市区形成低压，在郊区形成高压，风从郊区吹向市区；在高空，风则由高空吹向郊区。
（3）影响
①有利影响。在近地面，风从郊区吹向市区；在高空，风由市区吹向郊区。热力环流将市区的大气污染物带到郊区，净化了市区的空气。
②不利影响。如果城市排放的大气污染物浓度过大，虽然城市热力环流减小了污染物的浓度，但仍然超过环境的自净能力，使污染的范围扩大。同时，如果在城市热力环流的影响范围之内有严重的大气污染企业，在热力环流的作用下，会使城市的大气污染更加严重。因此，有大气污染的企业需建设在城市热力环流的范围之外；城市规模越大，其热力环流的范围也越广，有严重大气污染的企业距离城市也应该越远。
2.海陆风
（1）表现
在一天之中，白天风由海洋吹向陆地，而在夜晚则由陆地吹向海洋的现象（如***5）。
（2）形成原因
由于海洋和陆地的热力性质不一样，海水的比热比陆地的大。白天，海洋和陆地获得相同的太阳辐射，海水的升温幅度较小，温度较低，对大气的加热作用弱，在海洋的近洋面形成高压；在陆地上，陆地的比热小，升温快，温度高，对大气的加热作用强，在近地面形成低压。在近地面，白天风由海洋吹向陆地，形成海风（如***5左***，白天）。
同理，在夜晚，由于海洋和陆地都散失热量，如果失去相等的热量，陆地的降温幅度比海洋大，陆地上形成高压，海洋上形成低压，在近地面，风由陆地吹向海洋。（如***5右***，夜晚）
（3）影响
风在海洋陆地之间运动，将海洋上空的水汽输向陆地，使陆地的降水增加，同时也调节海洋和陆地之间的热量的差异，使海洋和陆地之间的温差减小，使沿海地区的气温日较差和年较差较小，具有海洋性的特征。
3.季风
（1）表现
在一年之中，夏季风由海洋吹向陆地，冬季风由陆地吹向海洋的现象（如***6）。
（2）形成原因
与海陆风的成因相似（如***6）。
（3）影响
同海陆风。
（4）分布
①东亚。东亚是世界上季风分布最典型的地区，其处于世界最大的大洋――太平洋和最大的大陆――亚欧大陆之间，海陆热力性质十分明显，季风也最显著。在该地区，冬季吹西北季风，寒冷干燥；夏季吹东南季风，高温多雨。其主要影响中国东部与南部沿海，朝鲜半岛和日本。
②南亚。南亚季风主要影响印度半岛、中南半岛和中国西南地区，该地区冬季吹东北季风，温和（因纬度低，气流南下过程中温度逐渐升高）少雨；夏季吹西南季风，高温多雨。
4.山谷风
（1）表现
在一天中，白天风由山谷吹向山坡，夜晚风由山坡吹向山谷的现象（如***7）。
（2）形成原因
由于山谷的植被一般比山坡良好，同时山谷的水分（如溪水、池塘、河流、地面潮湿等）也往往比山坡多，因此，山谷的比热一般比山坡大。在白天，山坡日照时间一般比山谷长，获得的太阳辐射比山谷多，故山坡增温快，形成低压，而山谷形成高压，近地面风由山谷吹向山坡，形成谷风（如***7左***）；在夜晚，山坡降温快，形成高压，而山谷形成低压，近地面风由山坡吹向山谷，形成山风（如***7右***）。
总之，热力环流的成因是高中教学中的一个重要的地理原理，理解并熟练运用，可以解释日常生活中许多天气现象，并对许多天气及气候的相关知识起到提纲挈领的作用。
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