浅谈“热力环流”的教学技巧
2013-04-29范新胜
范新胜
在大气运动的教学过程中,热力环流是一个重点,同时也是一个难点。我在教学中运用了以下几点技巧,取得了较好的教学效果,现将这些技巧与大家分享。
1 假设数据,变抽象为具体,使学生易于理解高气压和低气压。
(1)当地面受热情况是均匀的时候,空气没有上升和下降运动,等压面与等高面是重合的,这样表达学生很难理解。而假设数据学生理解起来就容易多了,如假设近地面10米的等高面气压为1010百帕,3000米高空的等高面气压是500百帕。如图1。
(2)当地面受热情况不均匀的时候,等压面就会发生变形,假设A地受热多,B、C两地受热少,则A地近地面空气就会膨胀上升,在上空聚积,使上空的空气密度增大,形成高气压。假设A地3000米高空的气压为502百帕,相对于原来的500百帕为高气压。B、C两地近地面空气受热少(假设B、C两地受热相同),相对于A地可以理解为冷却,其上空空气就会收缩下沉,上空空气密度减小,形成低气压。假设B、C两地3000米高空等高面的气压为498百帕,则相对于500百帕为低气压。此时3000米高度处的等压面不再和3000米等高面重合,而是向上凸起。在近地面,A地空气上升后向外流出,使A地近地面的空气密度减小,形成低气压。假设A地10米等高面的气压是1008百帕,则相对于1010百帕为低压。B、C两地因有下沉气流,近地面的空气密度增大,形成高气压。假设B、C两地10米等高面的气压为1012百帕,则相对于1010百帕为高气压。此时10米高度处的等压面不再和10米等高面重合,而是向下凹陷。画等压线时,只要将气压相等的点连接成线即可。垂直方向上海拔越高气压越低,海拔越低气压越高。如图2。
于是在3000米高空等高面上的气压就有了差异,存在气压梯度,产生了促使大气由高气压区(A地的上空)流向低气压区(B、C两地的上空)的水平气压梯度力。在10米等高面上的气压也有了差异,存在气压梯度,产生了促使大气由高气压区(B、C的近地面)流向低气压区(A的近地面)的水平气压梯度力。课本中的高气压和低气压是相对于同一水平面上而言的,于是在A地与B、C两地之间就形成了热力环流。如图3。
2 案例分析——海陆风(指近地面的风)。
(1)海风。滨海地区白天因为陆地升温快,气温高,空气膨胀上升,近地面形成低压,假设近地面10米处的气压是1008百帕;海洋升温慢,气温低,产生下沉气流,形成高压,假设与陆地同一高度的气压是1012百帕。这样在10米的等高面上海洋与陆地之间就存在气压梯度,产生了促使大气由高气压区流向低气压区的水平气压梯度力,形成了海风。海风凉爽而湿润,对滨海地区的气温有降温、增湿的作用。如图4。