太好懂了！原来热力环流原理这么简单

太好懂了！原来热力环流原理这么简单

热力环流，是因地面冷热不均而形成的空气环状流动。地面的热力状况为因，空气的环状流动为果。

为了更好地理解热力环流的形成过程，先简单回顾气压的基础知识。气压是大气压强的简称，是作用在单位面积上的大气压力，它的数值等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。气压的国际制单位是帕斯卡，简称帕（符号为Pa ），气象学中，一般用百帕（hPa）或千帕（kPa）作为单位。

在某地的垂直方向上，取不同海拔的A、C两点，A点位于近地面，C点位于高空。A点的气压等于h1这个空气柱的重量，C点的气压等于h2这个空气柱的重量。h2的长度明显短于h1，而且在垂直方向上，海拔越高，空气越稀薄。所以，h2这个空气柱的重量小于h1，因此C点气压低于A点。

假设没有空气运动，且同一水平高度上的空气分布均匀。则可大致认为，同一水平高度的两点间气压相等。A、B两点气压相等，C、D两点气压相等。为了更好理解，我们带入数值，假设此时PA= PB= 1000hPa ，PC= PD= 500hPa。当然，真实的情况，远比图中这个复杂。

因为地面是冷热不均的。而地面又是对流层大气的直接热源，受其影响，热地面上方气温较高，而冷地面上方的气温相对较低，这就导致同一水平面上会有温差。根据热胀冷缩的原理，热区空气膨胀上升（↑红色箭头），冷区空气收缩下沉（↓蓝色箭头），这就出现了大气在垂直方向的运动。

C点上方的空气柱，由于受到下方气流的补充，重量增加，C点气压升高，此时，PC＞500hPa；D点上方的空气柱，因空气因向下流失，重量减轻，D点气压降低，此时，PD＜500hPa；对于同一高度的C、D两点来说，此刻就出现了气压差。因为PC＞PD，所以，把C点标为高压，D点标为低压。要注意，这里的“高压”和“低压”，是同一水平面C、D两点之间的对比结果。

请思考这个问题，如果只考虑空气的热胀冷缩运动，在这个阶段，近地面A、B两点的气压有变化吗？仅仅特指在这个阶段的话，对于A、B点来说，气流的上升或下沉，其实并不影响其上方空气柱的总重量，所以此时仍是PA= PB= 1000hPa。但这种情况，很快就会被打破。

由于C、D之间已经出现了气压差，受到水平气压梯度力的影响，在这个高度的大气很快就会出现从高压向低压的水平运动。现在，我们再来对比A、B两点的气压，你觉得会发生什么变化呢？

有空气输出，A点上方空气柱的总重量减小，A点气压下降，此时，PA＜1000hPa；因有空气输入，B点上方空气柱的总重量增加，B点气压上升，此时，PB＞1000hPa；这时，对于同一高度的A、B两点来说，出现了气压差，PB＞PA，所以把B点标为高压，A点标为低压。注意，这里的“高压”和“低压”，是指同水平面上A、B两点之间的对比结果。受到水平气压梯度力的影响，近地面的空气，就出现了从高压向低压的水平运动。至此，热力环流就形成了。

现在，请回答这几个问题，检查一下掌握的情况。

【Q1】 在热力环流原理图中，标注为“高压”的气压数值是否一定大于标注为“低压”的地区？

A1. 不一定。如果只看水平方向上，气压数值是高压大于低压，如图，PC＞PD、 PB＞PA；但如果在垂直方向做对比，则无需看名称，而是要牢记：海拔越高，气压越低。如图，PA＞PC、 PB＞PD；

【Q2】图中A、B两地，哪里的降水概率更大？

A2.应该是A地，因为上升气流是降水发生的重要条件，所以A地降水概率更大。受下沉气流控制的B地天气晴朗。

【Q3】 图中组成热力环流的这四个箭头中，哪些可以称为“风” ？

A3.风是指空气的水平运动，由高压吹向低压，所以③是高空的风，④是近地面的风。①和②是空气的垂直运动，运动规律是热胀冷缩，①为上升气流，②为下沉气流。从热力环流的形成过程来看，垂直气流（①②）先出现，其次是高空的风（③），最后才是近地面的风（④）。

【Q4】请说出不同空间尺度下的热力环流

A4.虽然原理相同，但在不同的空间尺度下，热力环流会有不同的表现形式。而且它们并非独立存在，很多时候会相互影响。举个例子，我们重点关注热力环流中的近地面的风。一个地区往往会受到不同尺度风的共同影响，因此要想准确分析当地的大气状况，就需要了解它们之间的关系。大空间尺度的风，例如全球性的风带，还有季风等，因为影响范围较广，所以被称为背景风。而小空间尺度的风，例如海陆风、山谷风、城市风、绿洲风、冰川风等，因影响范围相对较小，则被称为局地风。当背景风和局地风在某地风向一致时，它们相互叠加，势力增强。当二者风向不同时，则会产生相互干扰。一般情况下，如果局地风强势，那可能就说明该地背景风较弱。关于它们二者之间的关系，如果想了解更多，可以看看这篇专题资料→搞懂背景风和局地风的关系，很多难题迎刃而解！

关于热力环流的基本原理，今天就先介绍到这里。欢迎在评论区分享你的学习心得~

例题

**（2024年海南卷 5~6 题）**在水平大气分布均匀的甲、 乙两地，各选取一个空气柱。两地由于地面受热不均产生空气运动，图中箭头指示其运动方向。

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参考答案与解析
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1. D

【解析】①处上方的气体是向下流失的，故而①处气压会减小；乙地气流上升，②处上方大气得到了补充，重量增大，②处气压升高，所以气压①＜②，A选项和C选项错误；同一地点，海拔越高，气压越低，气压是②＜④，B选项错误；题干强调 “假设空气柱内气流没有水平位移”。因为没有水平位移，甲、乙两地上方空气柱之间没有气体交换。如果只考虑空气柱内的气流垂直运动，③和④的气压没有改变。材料中强调“甲、乙两地大气分布均匀”，所以同海拔的③和④在“空气柱内气流没有水平位移”的前提下气压是相等的，D选项正确。

2. B

【解析】根据图中已知的气流运动方向，再结合热力环流原理，可判定，③和②为高压，①和④为低压。高压中心附近，水平方向气流呈辐散状态；低压中心附近，水平方向气流呈辐合状态。所以，③和②，水平方向气流呈辐散状态；①和④水平方向气流呈辐合状态。B选项正确。