判断气流方向三部曲

王丽荣

摘要:文章探讨了判断气流方向的三部曲:高压低压地判断、梯度力方向的判断、风向的判断,并分析了其适用范围。

关键词:高压;低压;水平梯度力;风向;地转偏向力

现行中学地理课本必修上册《第二单元大气》中《2.3大气的运动》、《2.4全球性大气环流》和《2.5常见的天气系统》,既是教学中的重点,又是教学中的难点,学生难以理解掌握。教学中,教师需化难为易、化繁为简、多设台阶、降低梯级,更重要的是,教师要教会学生总结归纳。

一、判断气流方向三部曲

在这部分内容教学中,我为学生总结了“判断气流方向三部曲”:

(一)高压、低压的判断

1.平行等压线:看数值,数值大,为高压,数值小,为低压。

2.弯曲等压面:近地面与高空中相反,近地面低压,则高空中为高压;反之,近地面高压,则高空中为低压(近地面气压最高,越到高空气压越低)。

3.闭和等压线:(1)气旋:中心气压低,四周气压高;(2)反气旋:中心气压高,四周气压低。

(二)水平气压梯度力方向的判断

水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压。

(三)风向的判断

梯度力+地转偏向力(地转偏向力方向:北半球,向右偏;南半球,向左偏)。

1.高空中的风向:平行于等压线。

2.近地面的风向:与等压线斜交。

3.海平面实际大气中的风向:(1)气旋:北半球逆时针辐合(南半球顺时针辐合);(2)反气旋:北半球顺时针辐散(南半球逆时针辐散)。

二、判断气流方向三部曲的适用范围

判断气流方向三部曲主要适用于:(1)热力环流;(2)三圈环流;(3)季风环流;(4)气旋反气旋。

(一)应用于三圈环流教学

三圈环流是教材中最难理解和掌握的内容,为便于学生理解,教学中,我采用简图辅助,以便更为直观,更易学懂。

用“判断气流方向三部曲”进行三圈环流教学,利用高压、低压的判断,可用来讲解气压带的形成:(1)赤道地区温度高,形成上升的暖气流,因气流上升,故近地面形成低压——赤道低压带,高空中形成高压;(2)南北纬30°附近,气流下沉,近地面形成高压——副热带高压带,高空中形成低压;(3)南北纬60°附近,因盛行西风与极地东风相遇,暖气流(盛行西风)被抬升,形成上升气流,故近地面形成低压——副极地低压带,高空中形成高压;(4)极地长年寒冷,盛行下沉气流,近地面形成高压——极地高压带,高空中形成低压。

三圈环流的形成,以北半球为例:低纬环流圈的形成:(1)高压、低压的判断:赤道地区近地面低压,高空中高压;北纬30°附近,近地面形成高压,高空中低压;(2)梯度力的方向:近地面,由北纬30°指向赤道,北风;高空中,由赤道指向北纬30°,南风;(3)风向:近地面,北风,在地转偏向力的作用下,右偏,成为东北风(近地面的风,与等压线斜交),称为东北信风;高空中,南风,在地转偏向力的作用下,右偏,成为西风(高空中的风,平行于等压线)。

中纬环流圈的形成:(1)高压、低压的判断:北纬30°附近近地面高压,高空中低压;北纬60°附近,近地面低压,高空中高压;(2)梯度力的方向:近地面,由北纬30°指向北纬60°,南风;高空中,由北纬60°指向北纬30°,北风;(3)风向:近地面,南风,在地转偏向力的作用下,右偏,成为西南风,称为盛行西风;高空中,北风,应右偏为东北风,实际为西北风,至今仍是科学之谜,故中纬环流圈未形成一个闭合的环流圈。

高纬环流圈的形成:(1)高压、低压的判断:北纬60°附近近地面低压,高空中高压;北纬90°附近,近地面高压,高空中低压;(2)梯度力的方向:近地面,由北纬90°指向北纬60°,北风;高空中,由北纬60°指向北纬90°,南风;(3)风向:近地面,北风,在地转偏向力的作用下,右偏,成为东北风,称极地东风;高空中,南风,在地转偏向力的作用下,右偏为西南风。

根据北半球低、中、高纬三圈环流的形成,可让学生自己依照以上方法总结南半球低、中、高纬三圈环流的形成,不仅巩固所学知识,亦可培养学生能力。

(二)应用于季风环流教学

季风环流的形成,需强调,海陆热力性质的差异。导致冬夏间海陆气压中心的季节变化,故高压、低压需视季节而判断。另需注意,亚洲季风的教学,要正确应用右手定则和左手定则(北半球右偏,南半球左偏),其他与三圈环流所用知识点相同(只研究近地面风向则可)。

(三)应用于气旋与反气旋教学

气旋与反气旋亦是教学中一难点,学生不易掌握,有了“判断气流方向三部曲”,学生就容易掌握这部分知识了,可让学生依步骤进行风向的判断,以气旋为例:(1)高压、低压的判断:中心低压,四周高压,如图1所示;(2)梯度力的方向:垂直于等压线,高压指向低压,如图2所示;(3)风向的判断:梯度力基础上,北半球右偏,如图3所示,南半球左偏,如图4所示。

小结:气旋风向:北半球,逆时针方向向中心辐合;南半球,顺时针方向向中心辐合。

反气旋风向的判断与气旋风向的判断步骤相同,区别在于反气旋中心高压(气旋中心低压),气流辐散(气旋气流辐合)。学生掌握了“判断气流方向三部曲”,不难举一反三,让学生在学习过程中学会归纳总结,再推广应用。

教师教学不仅仅要教学生以知识,更重要的是教学生好的学习方法,给学生一把开启知识宝库的金钥匙,这是我们所有热爱教育事业的教育工作者的共同心愿。