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名师支招 | 吴老师详解地理热力环流中气压、气温与海拔高度的关系

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本文由轻轻名师吴老师提供


大气不仅可以支持燃烧、供给呼吸,还能以过滤紫外线、阻挡流星体等方式保护地球生命的安全,是自然地理环境的重要组成部分,在地理环境的发展演化中起着至关重要的作用,同时也是人类生产和生活不或缺的重要依托。


《地球上的大气》是历年高考考查的重中之重,而热力环流作为大气运动最简单的形式,是学习大气部分要先弄懂的基础性地理过程。


热力环流中最具代表性的例子,如海陆风、山谷风、城市风等,既影响地理环境的形成,也影响人类活动,如城市热岛环流,下沉气流的位置是城市规划中为保护城市大气质量而布局功能区的参考之一。所以,教学中务必要帮助学生理解并掌握环流形成的机制和过程。


在热力环流中,热量分布的差异如何形成高、低气压进而导致空气的环流运动,是部分学生学习的障碍。


不少学生不能正确完成热力环流示意图,不能正确分析热力环流中气温、气压的对应关系,甚至简单地记成:气温低则气压高,气温高则气压低。事实果真如此吗?


其实,这是不对的。影响气温、气压高低差异的因素很多,在热力环流中,还要分析高空与近地面的差异,即海拔高度对二者的影响。


现在,以一个常见例题分析,实现热力环流教学突破的简单方法:


读图1“某区域等高面与等压面关系示意图”,回答下列问题。



(1)图1中①至⑤点,气压最高的是________,气压最低的是________。


(2)在图1中用虚线箭头画出热力环流。


不少同学做成:④气压最低,⑤气压最高;画反环流方向。究其原因是,没有真正理解近地面受热不均后热力环流的形成过程,空气的运动又如何影响等高面上气压的变化,影响了判断的正确性。


此问题的突破在于,明确两个对应关系——海拔与气温、海拔与气压——即可:


任意地的近地面大气(对流层),气温均随海拔高度的升高而降低——热源是地面;


任意地的气压值均随海拔高度的升高而降低——气压是作用在单位面积上的大气压力,在数值上等于单位面积上的垂直空气柱所受到的重力(海拔越高,空气柱越短)(如图2)。



理想状态下,太阳辐射能量分布均匀的某地,同一海拔高度气压值应相等,等压面分布应表现为自地面向高空平行分布且气压值递减(如图3)。



当太阳辐射分布不均,即各地有冷热差异,会导致空气产生垂直方向的升降运动(如图4)。


 


空气一旦有了升降运动,必然影响到不同海拔高度上的气压值,于是,原理想状态下(如图3)同一海拔高度值相等、平行分布的等压面,因A、B两地空气冷热不均产生的升降运动而发生变化,同一等高面上的气压值将不再相等,原水平存在的等压面因为气压值的变化而发生了弯曲(如图5)。


同一等高面上气压值有了高低差异,则水平方向上产生了从高压区流向低压区的空气运动,形成热力环流。



在此环流中,必须再次明确:


(1)气压与海拔的关系:任一地点,海拔越高,气压越低。A、B两地的高空,无论气压值如何变化,均比其对应的近地面气压值低(如图2)。图中所标注的气压高、低差异,仅局限在同一水平面上比较。


(2)气温与气压的关系:热力环流中并非冷的地方气压就高,热的地方气压就低。


实际应该是,近地面受热多的地方气压低,受热少的地方气压高;高空的高、低气压值是因为空气的垂直升降导致的,不能因此断定高空的低压处气温高,高压处气温低。


(3)气压与空气运动的关系:气流从高压区流向低压区。此规律适用于同一水平面上,空气由高压流向低压。图5中空气的垂直升降运动是由于近地面受热不均而致,非受水平气压梯度力的缘故。


明确以上关系,热力环流运动形成中的基本原理即可弄清楚。


图1所示例题中的气压高低为:A>B>④>③=②=①>⑤,气流运动状况如图6所示:



轻轻名师-地理吴老师



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教学特色:


对同学具有非常强的亲和力和耐心,不明白的知识点可以做到不厌其烦的从不同角度来阐释,能迅速将复杂难懂的知识化简为易,提炼结构,形成网络体系,帮助同学迅速巩固。


教学生涯:


2008/08—至今

合肥某****

地理课教学,班主任,参与高中阶段各类教辅资料、测试卷的编写。优质课大赛市奖、论文评比市奖、原创命题大赛市奖、一师一优课市奖、年度评比市级优秀(校内各种不再罗列)等。

2004/08—2008/08

蒙城某中学

地理教学岗,班主任,教学论文教学设计等分获县市级奖

成功案例:


王同学和李同学

高二分班后俩同学基础很差,一起辅导,我们指定翔实的计划,每天安排相应的基础训练,每周进行特定的提高训练,一年里,提高到班级中上游的层次。

肖同学

肖同学一直地理相对薄弱,基础知识还行,稍微拔高的题目就做不来,经过半学期的强化:布置任务、梳理知识点、提炼知识框架等,效果明显,文综考试中,地理还领先很多。

陈同学

高二理转文,基础非常薄弱,每天小训练,重点突破个别难点,两个月明显起色,不仅追赶上来,还超越了很多同学。


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