江苏省镇江第一中学(212000) 李金国
热力环流是大气运动部分的重点和难点知识。新课标高中地理四种版本教材必修第1册都安排有“热力环流的形成”示意图(人教版P32、中图版P38、鲁教版P38、湘教版P48 ,各版本图名不尽相同)。透彻分析、解读该图,既有利于引导学生深入理解热力环流的原理,并举一反三、灵活运用,又能为学习三圈环流、季风环流等知识打下坚实的基础。
在多年的高中地理教学中,笔者发现“气压的概念和影响因素”往往是学生的知识盲点,高中教材也不涉及,而它恰是理解“热力环流的形成”示意图的重要基础,学生在解读许多热力环流变式图时遇到困惑或障碍,大多与此概念不清、影响因素不明有关。因此,教师在分析该图之前,必须补充讲解气压概念、影响气压高低的主要因素,做好知识铺垫,以便顺利分析、理解该示意图。
具体应边板图边引导学生理解以下内容:1.“气压”概念:单位面积上承受的大气柱的重量。2.影响气压变化的因素:(1)海拔高低:地势越高,空气柱越短,空气越稀薄,气压越低;(2)空气运动:空气上升,近地面空气密度减小,气压变低;(3)气温高低:气温升高,空气受热膨胀上升,气压变低。
从学生的质疑和答题中发现,对“热力环流的形成”示意图的理解,主要有两个难点,即各处气压高低的比较、判断,以及等压面凸凹方向与气压高低和气流升降的关系。
(1)启发、引导学生厘清气压的绝对高低与相对高低。空气受热时近地面形成低压,高空形成高压。如图所示,A地受热,空气膨胀上升,形成低压,相对应的高空形成高压;但A′点的高压并不是说其气压值比A点要大,而是相对于同一水平面上的B′点来说,气压值要高,称为高压;同理,A点低压是指比同一水平面上的B点的气压要低。准确地说,气压排列为PB>PA>PA′>PB′。
(2)引导学生理解、判断等压面的凸向与气压高低的关系:上凸为高压,下凹为低压。如图A′点等压面上凸,说明A′点区域为高压。因为随海拔升高,气压降低,则PA′>Pa,PB′
热力环流现象在自然界和实际生活中大量存在,教师在引导学生分析理解“热力环流的形成”示意图,并学会正确绘制该图后,可引导学生迁移运用,分析现实生活中热力环流的实例,让学生感觉地理知识就在身边,学以致用,提高学习兴趣。
1. 海陆风。 因海陆热力性质差异,白天陆地比海洋升温快,空气受热上升,海洋上空气冷却下沉,使得低空气流从海洋吹向陆地,称为海风;晚上相反,称为陆风。
2. 山谷风。 因白天山顶比山谷升温快,空气受热上升,山谷空气冷却下沉使得气流从山谷吹向山顶,称为谷风;晚上则相反。
3. 城郊风。 因为城市热岛效应,在大气环流微弱时,出现气流在城市上升,郊区下沉,再由郊区回到城市的热力环流。
4. 裸地与林地之间的风。 裸地的比热容小于林地,若在夏季,裸地升温比林地快,相对的其上空大气受热上升,林地大气冷却下沉,低空形成从林地吹向裸地的风。
教师选取典型题目,让学生做各种变式练习,从而深化理解该示意图,巩固读图成果,达到运用自如的境地。
例1. 下图是由热力作用形成的等压面图,判断下列说法正确的是 ( )
A. 图中四点气压:①>②>③>④
B. 甲地多晴朗天气
C. 甲地温度高于乙地
D. 气流由甲地流向乙地
解析:垂直方向上的气压值的变化是随海拔的增加而降低,同一等压面、等压线上的气压相等;近地面的相对气压高低与高空正好相反,近地面为高压则高空为低压,但与气压值无关;所以甲为低压,乙为高压,在同一水平面上空气由高压流向低压——气流由乙地流向甲地;又因相对气压与温度成负相关,甲为低压——高温上升气流多阴雨天,乙为高压——低温下沉气流多晴天。
例2. 读北半球某地近地面气压分布图,回答下列各题。
(1)此时为 _______季(冬、夏)。
(2)在A处用箭头表示此季节的风向。
(3)此时我国西南地区盛行_______风。
解析:等压面在陆地下凹,判断陆地此时为低压,则根据海陆热力性质差异判断,此时陆地气温偏高为夏季。近地面风由高压吹向低压为海风。
例3. 下图阴影部分表示林地,空白部分表示均质裸地。若此时反映的是北半球中纬度某地区某季节的情况,据图回答。
(1)若此图反映的是夏季,则图中B、D两处的风向分别是
A. 西北风和东南风 B. 西风和东风
C. 东南风和西北风 D. 西南风和东北风
(2)下图中A、B、C、D四图分别是图中A、B、C、D四点对应的等压面的画法。若此图反映的是冬季,则画法正确的是( )
解析:本题解题关键仍然在于能否抓住热力环流形成的根本原因即冷热不均,林地与裸地两种下垫面的热力差异类似于海陆之间的热力环流,依据热力环流判定气压高低,进而推测水平气流方向。答案:(1)C(2)C
例4. 读等压面图,回答下列问题。
(1)A、B两地的气压中_______ 高,判断的理由是_______。
(2)A地为_______天气,B地为_______天气。
(3)将图中C、D、E、F、G的气压由高到低依次排列:_______。
(4)比较下列各点的气压高低:B _______G,A_______ C。
解析:该图是一幅典型的等压面变式图,解题关键是根据图中等压面倾斜趋势,向两侧自然延伸,推断出A地近地面等压面为上凸,B地近地面等压面为下凹,其它问题则迎刃而解。