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大家好，我是北京师范大学实验二龙路中学的地理老师单圆。今天我们继续学习第二单元第二节大气受热过程和大气运动的第三课时。风是生活中常见的天气现象，我们不仅可以亲身感知到风，而且在生活中还广泛利用风。比如行驶中的帆船、风力发电站、放飞的风筝，乃至植物界的传花授粉，都有蜂的功劳。同学们对蜂的认识有多少？今天这节课我们就来一起探究与风相关的内容。同学们都有查看天气预报的经验，查看第二天的阴晴冷暖变化以及风。同学们主要查看风的哪些要素，风向和风速。从地理概念角度出发，风向和风速又是如何界定的？请同学们在视频中寻找答案。

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同时具有方向和大小的概念。风向是指风吹来的方向，而风速是指空气移动的速度。在气象服务中，常用风力等级来指示风速的大小。根据风吹到地面或水面的物体上所产生的各种现象，将风力分为 0 级到 17 级，共 18 个等级。春风和煦风、清月明。风是一种看不见的景致，北风卷地，百草折风如跋山怒风，变成了一种灾害。我国气象观测业务中规定，当瞬时风速达到或超过 8 级 17. 2 米每秒时成为大风。大风是一种气象灾害，形成大风的原因很多，如冷空气。

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这段视频向我们介绍了风向和风速。风向是指风吹过来的方向，风速是指空气移动的速度。在气象服务中，常用风力等级来指示风速的大小，风力分为 0 级到 17 级共 18 个等级。当瞬时风速达到或超过 8 级时，便称为大风。风向的判断方法会了大家在看天气预报的时候，能准确读出这些风向杆所表达的风力和风向吗？以东风为例，竖直方向为风尾，水平向的线为风干，与风尾一起指示风向，每一道风尾代表风力，二级风干的指向即为风向。图示显示为四级东风、南风的风力 16 集。西风的风力表达有变化，我们看到风纬线的长度减半，风力也减半，表示一级风，所以这个风向杆表达的为 5 级西风。在观察北风的风力表达有些特殊。风力分为 0- 17 共 18 个等级，当瞬时风速达到或超过 8 级时为大风，这是 8 级大风的特殊表达符号。

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现在同学们能判读一二两点的风力与风向了吗？一点为 6 级西北风， 2 点为 10 级西南风。这些风向不同，风力大小也不同的风是怎么形成的？通过上节课的学习，我们了解到大气有两种基本运动形式，垂直运动和水平运动。大气的垂直运动表现为气流上升或者是气流下沉。大气的水平运动既是风，当地面受热均匀时，空气没有相对上升和相对下沉的运动。而实际情况是地球表面不同纬度的地区获得的太阳辐射热量不同，从而导致地面冷热不均匀。

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我们来看示意图， AD 接受热量较多b、 c 两 d 接受热量较少a、d。近地面空气受热上升到上空急剧，使高空空气密度增大，形成高气压。b、c。二 d 的上空空气收缩下沉，高空空气密度减小，形成低气压。这样大气在高空水平面就产生了气压差异，从而形成水平气压梯度，并产生水平气压梯度力。在水平气压梯度力的作用下，空气由高压沿着水平方向流向低压，于是空气从气压高的a、 d 上空向b、c。二、 d 的上空扩散。在近地面，a、 d 空气上升向外流出，空气密度减小，形成低气压。b、c。二、 d 因有下沉气流，空气密度增大，形成高起亚。这样，近地面形成水平气压梯度，并产生水平气压梯度力，空气从b、 c 两地回流到 a 地，这种近地面由高压沿着水平方向流向低压的空气水平运动就是我们常说的风。细心的同学已经听出来，风的形成是水平气压梯度力直接作用的结果。这个例有什么特点？我们接下来一起探究。

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先观察等压线示意图，读图方法与等高线图的方法类似，等压线是指同一高度上气压相等的点的连线，气压的单位是百帕，图中显示三条等压线的气压值分别是一零三零百帕、一零二零百帕、一零一零百帕。单位距离间的气压差为气压梯度。在同一水平面，由于存在气压梯度，它推动大气由高压区向低压区运动，这个力就是水平气压梯度力方向垂直于等压线，而且由高压指向低压。我们认为水平气压梯度力是形成风的直接原因，它既影响风向，又影响风速。如果没有其他外力的作用，风向应该与水平气压梯度力的方向一致，也就是风向垂直于等压线。

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那么，风速与水平气压梯度力的关系又是什么样的？看图理解a、 b 两地谁的风速更大一些？a、b、二、 d 在两张不同的等压线图像中，两幅示意图单位距离相同，但是气压梯度不同，谁的风速更大？单位距离相同的条件下，气压梯度越大，水平气压梯度力越大，风力也就越大。所以a、 d 锋利大于b、d。

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反之相反，在这张示意图当中，a、b、二、 d 的风速谁更大？我们曾经学习过等高线的判读原理，在同一张等高线图像上，等高距相同。等高线越密集，坡度越陡。等高线越稀疏，坡度越平缓。等直线图的判读方法都是相类似的。在同一张等压线图像上，等压线越密集，水平气压梯度越大，水平气压梯度力也就越大，风力也就越大。反之相反。所以a、 d 的锋利大于b、 d 的锋利。水平气压梯度力是形成风的直接原因，在风的形成过程中起到决定性作用。

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大气在水平运动时还会受到哪些外力的影响？由于地球不停地自转，在地球上做水平运动的物体，其运动方向会发生偏转，导致物体水平运动发生偏转的力称为 d 转偏向力。偏转规律为北半球向右偏，南半球向左偏转。大气的水平运动同样受到地转偏向力的影响，请同学们观察示意图地转偏向力与风向的位置关系。

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地转偏向力对风向以及风速有影响吗？在北半球理想状态下的气压平面图像中，水平气压梯度力促使大气由高压运动向低压，这就形成了风。风一旦形成，马上就会受到地转偏向力的作用。北半球发生向右的偏转，从而使风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向。地转偏向力由土可知垂直于风向，它只改变风向，不改变风速。在近地面，风还会受到摩擦力的作用。

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摩擦力是指地面和空气之间以及空气运动状况不同的空气层之间的相互作用而产生的阻力。请同学们看图思考摩擦力与风向的关系。摩擦力的大小受到哪些因素的影响？摩擦力对风向和风速有影响吗？通过示意图以及曾经所学的相关知识不难得出，摩擦力与风向方向恰好相反，它主要影响风速的大小。摩擦力的大小取决于地表粗糙程度，地表自然、人文地理事物越密集，摩擦力越大，到了高空就可以忽略摩擦力的存在了。

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根据摩擦力影响风速的原理，大家就不难理解为何荒漠地区的风速要比林地的更大。从左图可见，荒漠地区地表值被覆盖率低，大气在水平运动过程中地表摩擦力很小，所以风力较大。而右土地表植被茂密，与裸地相比，林地的摩擦消耗和阻力作用明显增大，能有效的削减丰富，使风力变小，有很明显的防风效果。

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长期以来，世界各国利用林地来降低风速，营造防风防沙林带，从而保护农田、牧场、果园、道路，防止封杀侵害，取得了很大的成效。比如我国东北、华北、西北建设的大型人工生态林、三北防护林工程就很好地起到防风固沙作用，长期肆虐我国北方地区的沙尘天气近些年也明显减少。

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我们来看图总结一下风的 3 种作用力，水平、气压、梯度力、垂直等压线由高压指向低压，它决定风向，也决定风速。 d 转偏向力的方向与风向呈垂直关系，它既不影响风速，但是却影响风向。摩擦力的方向与风向恰好相反，影响风向主要减小风速。通过示意图，我们可以观察一下北半球的风压关系。若我们背风而立，也就是大家感觉风是从后背吹过来的，右后方为高压区，左前方为低压区，这就是我国气象界的风压定律。近地面的风究竟是如何受力并形成的？由于近地面的自然和人文地理事物密集，因此摩擦力的影响比较大。我们一起来看示意图。近地面大气层平直等压线的情况下，水平气压梯度力促使大气由高压向低压运动。近地面锋一旦形成，马上就会受到地转偏向力与摩擦力的共同作用，风向发生偏转。从图中可以看出，因为摩擦力始终与风的运动方向相反，而地转偏向力又垂直于风的方向，最终摩擦力与 d 转偏向力的合力与水平气压梯度力达到平衡时，风是斜穿等压线的，也就是风向与等压线之间成一定夹角。这也就很好的解释了近地面的风都是偏风向的原因。

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比如我们所生活的温带季风气候区，夏季盛行东南风，冬季盛行西北风。景观图中呈现出的大风天气我们都不陌生，北方的秋冬季节常见，同学们能否结合 10 月 28 日亚洲局部海平面气压分布图分析一下景观图中风的形成过程吗？由图可以看出， 2018 年 10 月 28 日，陆地为高压，海洋为低压，在水平气压梯度力的推动作用下，风由陆地吹向海洋。因为在北半球的近地面又受到向右的地转偏向力和摩擦力的共同影响，空气在流动过程中三立逐渐达到平衡状态时，风向与等压线斜交，从而形成西北风。

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西北风是我国冬季风的盛行风向。与近地面相比，在高空中可以忽略不计的力是哪一个？对，显然是摩擦力，剩下的就是水平气压梯度力和递转偏向力的共同作用了。我们一起来在示意图上分析。示意图中表示了北半球高空等压线的平直状态，由于水平气压梯度力，大气做水平运动，由高压流向低压形成风，风一旦形成，马上就受到地转偏向力的影响，使风逐渐偏离了水平气压梯度力的方向。北半球不断向右偏转，最终状态时风向趋向于等压线平行，这个过程是水平气压梯度力与地转偏向力逐步建立平衡的过程。在这个过程中，空气始终是按两个力的合力方向运动，最终这两个力大小相等，方向相反，合理为零，达到平衡状态。空气运动不再是偏转，而是形成了平行于等压线的稳定的风。比如北半球中纬度的高空就盛行大规模的西风。

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我们来看看这道题，如图所示，一架飞机在北半球自东向西飞行，飞机左侧是高压，可以判断哪个答案是正确的。首先，根据飞机在飞行这一条件推断，这是高空的风受水平气压梯度力与地转偏向力的共同作用，最终与等压线平行。然后这是北半球的高空受到向右的地转偏向地，风向，受到水平气压梯度力由高压指向低压，再受到北半球向右的地转偏向力影响，最终在高空形成的是西风向，那么飞机自东向西在飞行，所以可以判断 b 选项为正确答案。

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总结一下今天这节课，我们主要研究了风的成因以及风向和风速的影响因素。风主要受到水平气压梯度力、地转偏向力与摩擦力的影响，理想状态下，风只受到水平气压梯度力的作用，由高压指向低压。风向。雨等压线垂直，在近底面，风受到水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用，最终风向与等压线有一夹角。到高空风受到水平气压梯度力与地转偏向力的共同作用，最终风向与等压线程平行关系，而风速主要受到水平气压梯度力的作用，单位距离相同，气压梯度越大，水平气压梯度力越大，风速也就越大。

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等压线越密集。水平气压梯度力越大，风速越大，等压线越稀疏。水平气压梯度力越小，风速越小。来检测一下本节课的学习成果。第1题比较甲乙两地风速大小，并说明理由。甲乙两地在同一张等压线图像中，甲地等压线密集，而乙地的等压线稀疏，所以甲地风速大于乙地。第二题判断假地进地面的风向，甲地位于近地面，受到三个力的作用，水平气压梯度力促使空气由高压向低压运动。在运动过程中，在北半球受到向右的 d 转偏向力以及摩擦力的共同作用。当 d 转偏向力与摩擦力的合力与水平气压梯度力平衡时，最终风向为偏北风，或者也可以叫做西北风。今天的课就上到这儿，谢谢大家的聆听。