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日志

热力环流的一种处理方法

已有 365 次阅读2007-12-5 22:04 |个人分类:爱教学

1、回忆初中物理知识,讨论理想状态下气压随海拔的变化。P=ρghP指气压,ρ指空气
密度,
g指地球重力加速度,为常数,h指大气空气柱长度。其中对h的解释画图示意。

 
学生很容易理解,由于越往高处走,空气越稀薄、空气柱长度越短,因而气压是随海拔而降
低的。
 
2、简化教材示意图,用特殊点将气压变化进行量化
原图:

 
简化图:

 
基本结论:(1)气压随海拔升高而降低。等高面与等压线重合。
         2)特殊点气压量值:Pa=Pb=1000百帕;Pc=Pd=850百帕。
3、分析地表冷热不均引发大气垂直运动而导致的特殊点气压变化状况

 
显然,由于地表冷热不均引发了大气的垂直运动,不同高度处的abcd点,由于空气
密度(ρ)的变化,气压
P也将发生变化,等压面发生弯曲,将不再与等高面重合。具体而言,
ad两点空气密度是比原来变小的,因而气压与原来相比,也将变低;bc两点的空气密度
是比原来变大的,因而气压与原来相比,也将变高。代入一些特殊值进行量化,可助于学生
理解。
1500m处:Pc>850百帕,设为:Pc=852百帕;Pd<850百帕,设为:Pd=848百帕
近地面处:Pa<1000百帕,设为:Pa=998百帕;Pb>1000百帕,设为:Pb=1002百帕
显然,在同一水平高度上,气压产生了差异,进而引发了大气的水平运动。由于空气与流
水一样,都是流体,因而也象水往低处流一样,由高压处流向低压处,进而也就产生了风。
为什么要将为abcd四个点设定特殊气压值呢?主要是始终提醒学生:高低压只是相
对于同一水平面而言的,在垂直方向上,海拔越高,气压总是越低的。
 
另外,引导学生观察等压面的变化情况,可以归纳出等压面的弯曲规律“高高低低”
(向海拔高处凸出的地方,气压值高;向海拔低处凸出的地方,气压值低),甚至稍作
引导,学生联系气压公式也能分析这一规律背后的原理(因为等压面向海拔高处凸出,
意味着空气柱长度变短;反之空气柱变长)。
 
此处,这里已经可以分析大气垂直运动与天气状况之间的一般关系:空气上升,则其中
的水汽有机会冷凝,易致云雨天气;空气下沉,则非但其中的水汽没有机会被冷凝,而且
还会因增温,对水汽的容纳能力更大,进而抢夺周围空间中的水汽,易到晴朗干燥之天气
(这为后面天气系统的学习打下基础)。
 
4、完成热力环流图
 
这里,不采用书本中标“高”“低”的做法,改标为“气压变高”或“气压变低”,以免
学生发生误解。
 
5、图文转换:归纳热力环流形成过程
就是用文字总结热力环流形成的整个过程。强调地表冷热不均是发生热力环流的关键因素。
 
6、案例分析:海陆风、城市风、山谷风
 
7、进一步推导及延伸:季风、赤道与极地间可能的环流形式(为后面学习作铺垫)
 

发表评论 评论 (2 个评论)

回复 fahai 2007-12-6 17:02
所以才会有青藏高原夏季低空是低压而高空是高压吧? 这部分的内容虽然不如三圈环流难,但却非常重要。您这么讲不仅思路清晰,而且留下了很大的空间。学习了。
回复 chinasun 2007-12-8 14:36
赞赏! 我在讲水平方向的气流运动时,举的时气球的例子--吹满气的气球松开嘴,气流怎样流动……

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