判斷氣流方向三部曲

王麗榮

摘要:文章探討了判斷氣流方向的三部曲:高壓低壓地判斷、梯度力方向的判斷、風向的判斷,并分析了其適用范圍。

關鍵詞:高壓;低壓;水平梯度力;風向;地轉偏向力

現行中學地理課本必修上冊《第二單元大氣》中《2.3大氣的運動》、《2.4全球性大氣環流》和《2.5常見的天氣系統》,既是教學中的重點,又是教學中的難點,學生難以理解掌握。教學中,教師需化難為易、化繁為簡、多設臺階、降低梯級,更重要的是,教師要教會學生總結歸納。

一、判斷氣流方向三部曲

在這部分內容教學中,我為學生總結了“判斷氣流方向三部曲”:

(一)高壓、低壓的判斷

1.平行等壓線:看數值,數值大,為高壓,數值小,為低壓。

2.彎曲等壓面:近地面與高空中相反,近地面低壓,則高空中為高壓;反之,近地面高壓,則高空中為低壓(近地面氣壓最高,越到高空氣壓越低)。

3.閉和等壓線:(1)氣旋:中心氣壓低,四周氣壓高;(2)反氣旋:中心氣壓高,四周氣壓低。

(二)水平氣壓梯度力方向的判斷

水平氣壓梯度力垂直于等壓線,由高壓指向低壓。

(三)風向的判斷

梯度力+地轉偏向力(地轉偏向力方向:北半球,向右偏;南半球,向左偏)。

1.高空中的風向:平行于等壓線。

2.近地面的風向:與等壓線斜交。

3.海平面實際大氣中的風向:(1)氣旋:北半球逆時針輻合(南半球順時針輻合);(2)反氣旋:北半球順時針輻散(南半球逆時針輻散)。

二、判斷氣流方向三部曲的適用范圍

判斷氣流方向三部曲主要適用于:(1)熱力環流;(2)三圈環流;(3)季風環流;(4)氣旋反氣旋。

(一)應用于三圈環流教學

三圈環流是教材中最難理解和掌握的內容,為便于學生理解,教學中,我采用簡圖輔助,以便更為直觀,更易學懂。

用“判斷氣流方向三部曲”進行三圈環流教學,利用高壓、低壓的判斷,可用來講解氣壓帶的形成:(1)赤道地區溫度高,形成上升的暖氣流,因氣流上升,故近地面形成低壓——赤道低壓帶,高空中形成高壓;(2)南北緯30°附近,氣流下沉,近地面形成高壓——副熱帶高壓帶,高空中形成低壓;(3)南北緯60°附近,因盛行西風與極地東風相遇,暖氣流(盛行西風)被抬升,形成上升氣流,故近地面形成低壓——副極地低壓帶,高空中形成高壓;(4)極地長年寒冷,盛行下沉氣流,近地面形成高壓——極地高壓帶,高空中形成低壓。

三圈環流的形成,以北半球為例:低緯環流圈的形成:(1)高壓、低壓的判斷:赤道地區近地面低壓,高空中高壓;北緯30°附近,近地面形成高壓,高空中低壓;(2)梯度力的方向:近地面,由北緯30°指向赤道,北風;高空中,由赤道指向北緯30°,南風;(3)風向:近地面,北風,在地轉偏向力的作用下,右偏,成為東北風(近地面的風,與等壓線斜交),稱為東北信風;高空中,南風,在地轉偏向力的作用下,右偏,成為西風(高空中的風,平行于等壓線)。

中緯環流圈的形成:(1)高壓、低壓的判斷:北緯30°附近近地面高壓,高空中低壓;北緯60°附近,近地面低壓,高空中高壓;(2)梯度力的方向:近地面,由北緯30°指向北緯60°,南風;高空中,由北緯60°指向北緯30°,北風;(3)風向:近地面,南風,在地轉偏向力的作用下,右偏,成為西南風,稱為盛行西風;高空中,北風,應右偏為東北風,實際為西北風,至今仍是科學之謎,故中緯環流圈未形成一個閉合的環流圈。

高緯環流圈的形成:(1)高壓、低壓的判斷:北緯60°附近近地面低壓,高空中高壓;北緯90°附近,近地面高壓,高空中低壓;(2)梯度力的方向:近地面,由北緯90°指向北緯60°,北風;高空中,由北緯60°指向北緯90°,南風;(3)風向:近地面,北風,在地轉偏向力的作用下,右偏,成為東北風,稱極地東風;高空中,南風,在地轉偏向力的作用下,右偏為西南風。

根據北半球低、中、高緯三圈環流的形成,可讓學生自己依照以上方法總結南半球低、中、高緯三圈環流的形成,不僅鞏固所學知識,亦可培養學生能力。

(二)應用于季風環流教學

季風環流的形成,需強調,海陸熱力性質的差異。導致冬夏間海陸氣壓中心的季節變化,故高壓、低壓需視季節而判斷。另需注意,亞洲季風的教學,要正確應用右手定則和左手定則(北半球右偏,南半球左偏),其他與三圈環流所用知識點相同(只研究近地面風向則可)。

(三)應用于氣旋與反氣旋教學

氣旋與反氣旋亦是教學中一難點,學生不易掌握,有了“判斷氣流方向三部曲”,學生就容易掌握這部分知識了,可讓學生依步驟進行風向的判斷,以氣旋為例:(1)高壓、低壓的判斷:中心低壓,四周高壓,如圖1所示;(2)梯度力的方向:垂直于等壓線,高壓指向低壓,如圖2所示;(3)風向的判斷:梯度力基礎上,北半球右偏,如圖3所示,南半球左偏,如圖4所示。

小結:氣旋風向:北半球,逆時針方向向中心輻合;南半球,順時針方向向中心輻合。

反氣旋風向的判斷與氣旋風向的判斷步驟相同,區別在于反氣旋中心高壓(氣旋中心低壓),氣流輻散(氣旋氣流輻合)。學生掌握了“判斷氣流方向三部曲”,不難舉一反三,讓學生在學習過程中學會歸納總結,再推廣應用。

教師教學不僅僅要教學生以知識,更重要的是教學生好的學習方法,給學生一把開啟知識寶庫的金鑰匙,這是我們所有熱愛教育事業的教育工作者的共同心愿。