第七章 大气环流
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高一地理《大气环流》教案一、教学目标1.理解大气环流的定义、分类及作用。
2.掌握三圈环流的形成原理及分布规律。
3.能够运用大气环流的知识解释实际天气现象。
二、教学重点1.三圈环流的形成原理及分布规律。
2.大气环流对天气和气候的影响。
三、教学难点1.三圈环流的形成原理。
2.大气环流对天气和气候的具体影响。
四、教学过程(一)导入1.利用多媒体展示地球上的气压带和风带分布图,引导学生观察并提问:你们能说出这些气压带和风带的名称吗?(二)课堂讲解1.讲解大气环流的定义、分类及作用。
大气环流是指大气在地球表面及其上空大规模的运动。
根据其形成的纬度范围,可以分为三圈环流:低纬度环流、中纬度环流和高纬度环流。
大气环流对天气和气候产生重要影响,如影响气温、降水等。
2.讲解三圈环流的形成原理及分布规律。
(1)低纬度环流:在赤道附近,由于地球自转和太阳辐射的影响,形成赤道低气压带。
在低气压带两侧,大气上升形成上升气流,从而形成低纬度环流。
(2)中纬度环流:在副热带高压带和副极地低压带之间,形成中纬度环流。
其中,副热带高压带是由于副热带地区的下沉气流形成的,副极地低压带是由于极地地区的上升气流形成的。
(3)高纬度环流:在极地高压带和副极地低压带之间,形成高纬度环流。
其中,极地高压带是由于极地地区的下沉气流形成的。
3.讲解大气环流对天气和气候的影响。
(1)大气环流影响气温:例如,赤道地区由于受赤道低气压带的影响,气温较高;而极地地区由于受极地高压带的影响,气温较低。
(2)大气环流影响降水:例如,中纬度地区受中纬度环流的影响,降水较多;而副热带地区受副热带高压带的影响,降水较少。
(三)案例分析1.分析赤道地区的气候特点,引导学生思考:赤道地区的气候为什么如此炎热潮湿?2.分析中纬度地区的气候特点,引导学生思考:中纬度地区的气候为什么多变?3.分析高纬度地区的气候特点,引导学生思考:高纬度地区的气候为什么寒冷干燥?(四)课堂小结2.提醒学生注意观察生活中的天气现象,学会运用所学知识解释实际问题。
第七章大气环流的奥秘郑和七次下西洋以及地理大发现中的无数次海上远航,所使用的都是帆船,完全靠风力吹送。
人们很早就发现了,地球上有些地带刮风的风向几乎是全年恒定不变的,这称之为定向风。
哥伦布是第一个全面了解并充分利用了大西洋有规律风系的航海家。
他在发现新大陆前,就已经有过好几次航海经验,他知道低纬度地区老是刮东风,中纬度地区则经常刮西风。
所以哥伦布寻找新大陆的第一次航行,是沿着加那利群岛的纬度(约北纬28°)巧妙地借助东风向西驶去。
但在返回西班牙时,他精明地先向北行驶到亚速尔群岛的纬度(约北纬39°),然后才张满风帆,乘着浩荡西风返回欧洲的。
航海家们利用的这种低纬度东风,在南北半球都有,北半球以东北风为主,南半球以东南风为主,年年如此,挺讲信用的,因此被人们称之为信风。
当时的一些商人掌握了这个规律,基本都依靠信风的吹送,来往于海洋上进行贸易经商活动,因而这种风又被商人们叫做贸易风。
自从发现了新大陆以后,西欧的商人们便纷纷组织大批船队装运马匹运往美洲,因为在那儿原来没有马,运输和农耕都很不方便。
然而奇怪的是,当船队沿着北纬30°附近的大西洋航行时,常常遇到海面上死一般的寂静,没有风,闷热异常,帆船便只好无可奈何地在原地打转,乖乖等候顺风的到来,而有时一等就是10天半月。
时间长了,马匹因缺少淡水、饲料纷纷病倒、死亡,水手们一时吃不掉那么多马肉,最后不得不将死马成批抛进大海。
当时人们恐惧地把这一无风地带叫做“马的死亡线”,又称“马纬度”。
此外,赤道带也是个无风带。
但是如果船队跨过了马纬度,进入中纬度海域航行,在南北纬度40°~50°附近,马上又会遇到与低纬度方向相反的西风。
特别在南半球,这一纬度带没有大的陆地,海域非常辽阔,西风更为猛烈而且稳定,常常在海上掀起狂涛巨澜。
1488年,葡萄牙航海家迪亚斯指挥两艘小船,驶往非洲大陆最南端,当船只来到南纬40°附近时,一场巨大的风暴将这两叶小舟在大海上吹荡了整整16天,值得庆幸的是最终他们被吹送到一个岬角上。
高中地理《大气环流》教案三篇-最新范文高中地理《大气环流》教案三篇-最新范文【导语】教案是教师为顺利而有效地开展教学活动,根据课程标准,教学大纲和教科书要求及学生的实际情况,以课时或课题为单位,对教学内容、教学步骤、教学方法等进行的具体设计和安排的一种实用性教学文书.无忧考网准备了以下内容,供大家参考!篇一[教学目标]1.理解三圈环流的形成过程.2.掌握各气压带风带的位置和特性.3.理解气压带风带的季节移动的成因与规律.4.理解大气环流的作用.[教学重点]气压带、风带的分布与移动规律.[教学难点]三圈环流与气压带风带的形成.[教学方法]多媒体交互式演示讲解.[教学设计]大气环流是产生风云变幻的天气现象的直接原因,也是气候形成的重要因子,对世界各地的天气和气候有着重大影响,因此在第二单元中起着关键作用,是承前启后的纽带.三圈环流与气压带、风带形成,是教学大纲中要求学生能够理解掌握并灵活应用的重点内容,同时也是教学中的难点内容.如何设计课堂教学才能让学生在有限的课时条件下充分理解三圈环流与气压带、风带的形成,并在头脑中形成正确的、立体的、动态的图像呢?这是一直以来的一个难题.曾有人尝试过多种教学方式:传统的灌输式教学、将学生分成不同纬度,形体活动演示教学、边讲解边和学生一起画图的方式教学等等.收效不同,但都不理想,突出的问题就是将近地面与高空混为一谈,没有非常清晰的思路,因此不会灵活自觉地应用大气环流的知识解决问题.只能靠死记硬背的方式来应付考试.也曾考虑利用学校的现代化多媒体教学设备制作动态演示课件,但是时间、精力、能力有限,未能成功.在网上教学资源库中有这部分内容,且设计精美贴近教学时,便立即进行了教学尝试,结果是喜人的.学生乐于通过观察电脑动态演示,经过仔细思考,认真讨论后自己总结得出答案.由于结论是学生积极动脑思考反复讨论得出的,并且头脑中有立体直观的动态图像,因此学生自我感觉思路清晰而严谨,应用起来就得心应手.[教学过程]课前复习:让我们用绘制简图的方式来回忆热力环流的形成过程.引入新课:通过前面的学习,我们认识了大气运动最简单的形式──热力环流,它是由于局部地区冷热不均而形成的空气环流.全球高低纬度之间是否存在热量差异呢?那么是否存在热力因素引起的空气环流呢?思考.假设:地表物质均一,地形平坦;地球不运动.思考假设的含义:无海陆高低之分;大气运动只受水平气压梯度力的影响.A组导学内容1.赤道近地面空气在垂直方向上是上升还是下沉?极地垂直方向上空气的运动状况又如何呢?2.赤道与极地之间的近地面,空气在水平方向是由赤道向极地运动,还是由极地向赤道运动?3.极地和赤道近地面气压差异形成的根本原因是什么?请同学们仔细观察投影演示,相互间合作学习完成A组导学内容.过渡:地球实际上是在不停地运动的,单圈环流是不存在的.那么大气该如何运动呢?假设:地表物质均一,地形平坦;地球不公转.思考假设的含义:无海陆高低之分;地球在不停地自转.思考地球自转会对大气运动产生什么影响?B组导学内容1.赤道高空向北分流的空气最终的运动方向是什么?为什么?学生仔细观察,合作学习.讲述:赤道高空北流的空气在地转偏向力的影响下,于北纬30°附近高空偏转为西风,之后,大气运动会发生什么样的变化呢?请同学们合作学习,完成B组导学内容中的2~3题.2.赤道高空的北流空气不断地流到北纬30°附近高空堆积起来,导致北纬30°附近高空的空气在垂直方向上会如何运动?使得近地面气压升高还是降低?3.北纬30°附近的近地面空气分流、偏转后的风向?学生仔细观察,合作学习.讲述:北纬30°附近被称为副热带高气压带.赤道附近~北纬30°附近的近地面东北风风向常年不变,就好像一个人很守信用,因此,这个纬度带被命名为东北信风带.至此形成了低纬环流.而北纬30°附近~北纬60°附近近地面被命名为中纬西风带.讲述:北纬60°(极地)附近近地面被命名为极地东风带.4.自北纬30°附近北流的空气与自极地南流的空气相比较,热力性质是否一致?有何差异?相遇后两种空气的运动状况有何不同?由此造成北纬60°附近近地面气压较周围低还是高?思考、讨论.时间推移到18世纪,英国天文学家赫歇尔观测证实,银河系是范围有限的恒星体系,并建立了银河系的天文体系,从而将人类认知的宇宙范围拓展到星系级别.之后,随着科学继续发展,技术不断进步,人类的宇宙范围观念也日渐扩大.特别是20世纪60年代以来,由于大型天文望远镜的使用,分光仪、射电技术的成熟,人造卫星、探测器等空间探测技术的发展,使天文观测的尺度大大扩展,达到上百亿年和上百亿光年的时空区域.这里的光年是一个长度距离单位,它是指光在一年中所传播的距离,我们知道光的传播速度约为30万km/秒,照此计算,1光年约为94605亿km.那么,能否说宇宙的范围大小就是这百亿光年呢.显然不行,这里所指的是目前我们所能观测到的,随着科技的进步,我们认识的宇宙范围一定会继续扩大.我们在前面讲过,宇宙是物质的世界,那么宇宙到底是什么样子呢?物质的东西,总有个外化的存在形式.例如,人的外化存在形式就是一个个有血有肉的“人体”.仿此,宇宙(天)的物质存在形式就是一个个的“天体”.就像我们人体有高矮胖瘦的体态差异,黑白黄褐的肤色差异,男女老少的性别、年龄差异等等方面的差异一样,天体在大小、质量、光度、温度等方面也存在着差别,这就是天体的多样性.天体的多样性体现在什么地方呢?在晴朗的夜晚,我们可以用肉眼看到:星光闪烁的恒星(这是一种能够自行发光、发热的天体)、轮廓模糊的星云(主要成分为H,呈云雾状),这两种天体是宇宙空间中最基本的天体.还有较明显位移的行星(绕太阳[恒星]运转、反射太阳光线)、以及有圆缺变化的月亮、一闪即逝的流星、拖着长尾巴的彗星.此外,在宇宙空间中,还有一些我们单凭肉眼看不见的天体,比如一些星际气体和尘埃,以及人类制造发射到宇宙空间的人造天体:如人造卫星、空间探测器、空间站等.(边引导学生看图讲解边板书)3、宇宙的物质性(1)天体:宇宙间物质的存在形式.(2)天体的多样性自然天体:恒星------星光闪烁(自行发光、发热)星云------轮廓模糊,主要成分为H,呈云雾状)行星------移动(绕恒星运转、反射恒星光线)卫星------月亮(地球的卫星,有圆缺变化)流星------一闪即逝彗星------拖着长尾巴星际气体和尘埃人造天体:人造卫星、空间探测器、空间站等这里有一点需要提醒同学们注意:天体是指存在于宇宙空间(星际空间)的物质.因此,掉落到地面的陨石、陨铁等就不能被称为天体.地球作为一个整体是个天体,但地球的一部分或附属部分就不能称为天体,如地球大气、发射架上的人造卫星等.我们前面讲过,宇宙处于不断的运动和发展中,这就是宇宙的运动性.根据牛顿发现的万有引力定律,天体只要有了质量,就会相互吸引.而如果天体既相互吸引又相互绕转,就形成天体系统.那么是否所有的天体都属于天体系统呢?不,只有那些既相互吸引又相互绕转的天体才能称为天体系统.目前,人们将认识到的天体系统,从小到大排列,分为以下几个层次:月球绕地球运行构成地月系,九大行星及其卫星以及流星、彗星、小行星和星际气体和尘埃等构成太阳系,太阳系又和跟太阳系相似的其他一些恒星系构成银河系,而银河系又和河外星系(简称星系)共同构成总星系──这是目前我们所观测到的宇宙的范围.讲了上述的内容,同学们不免要问:宇宙为什么是这个样子呢?这就涉及到宇宙的起源及演化.关于宇宙的起源,我国有盘古开天劈地的传说,西方则有“上帝创造宇宙”的信仰.我国盘古开天辟地的传说是这样的:“盘古生其中……万八千岁,盘古出,而天地分,阳清者为天,阴浊者为地……盘古日长万八千丈,天日高万八千丈,地日厚万八千丈.”这与我们现代天文学家所提出的宇宙大爆炸理论在思想上十分接近.宇宙大爆炸的观点认为:在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上,物质密度也相当大.此时,宇宙间只有中子、质子、电子、光子、中微子等一些基本粒子形态的物质.由于高温,这些物质极不稳定.在150亿年前的某个时刻,宇宙突然爆炸膨胀开来,这些物质迅速向外辐射出去,刹那间,宇宙空间扩大了1029倍,温度亦随着宇宙的膨胀而迅速下降.当温度下降到10亿度左右时,中子开始失去自由或衰变,或与质子结合成重H(氢)、He(氦)的原子核,原子核继而捕获电子,早期化学元素开始形成.当温度继续下降到几千度时,辐射减弱,此时,宇宙主要物质是气态的,之后气体逐渐凝聚成星云,再进一步形成各种各样的恒星体系;期间,也有一些已经形成的恒星爆炸成星云或进一步塌缩为白矮星、中子星、黑洞以及膨胀成红巨星.这就是我们今天所看到的宇宙.因此,我们说宇宙中的天体不是同时形成的,各自都有其发生、发展、衰变的历史.作为整体的宇宙,也经历了温度从高到低、物质密度从密到稀的演化.4、宇宙的运动性(1)天体系统:天体相互吸引又相互绕转天体系统层次:(见文中)(2)宇宙的演化:温度从高到低、物质密度从密到稀Ⅲ、课堂小结:今天我们暂时讲到这,下节课我们将继续进一步学习“宇宙中的地球”部分.请同学们做好预习,并着重掌握前面所学的各种天体的特征以及天体系统的层次结构.(来源:原创作品)讲述:北纬60°附近近地面被命名为副极地低压带.5.北半球形成了几圈环流?南半球是否会形成同样的环流?C组导学内容1.全球近地面共分为几个气压带、几个风带?2.全球近地面气压带风带的分布是否有规律可循?思考、讨论,从而找出分布规律:南北对称、相间分布.过渡:气压带风带分布的纬度位置是否是固定不变的呢?让我们把假设情境进一步接近实际情况来设定.假设:地表物质均一,地形平坦.思考假设的含义:考虑地球的公转,太阳直射点在南北回归线间移动.D组导学内容总结气压带风带随太阳直射点移动而移动的规律.板书:二、形成高低纬度间冷热不均--单圈环流──三圈环流──气压带风带季节移动.总结:这节课我们学习了大气环流的形成过程及气压带风带的分布、移动规律,前提是地球表面性质均一,但是地表是不均匀的,所以实际上的大气环流要复杂的多,下节课我们再继续研究.[板书设计]2.4全球性大气环流一、定义:全球性有规律的大气运动.二、形成高低纬度间冷热不均──单圈环流──三圈环流──气压带风带季节移动.(附:对高中地理观摩课《大气环流》的教学设计的分析:《大气环流》是第二单元大气环境的重点合难点,它是气候类型的原因与分布、洋流的成因与分布等地理现象的主要原因.对大气环流的学习和掌握关键是使学生在脑海中形成动态、立体的空气运动图像,既能分清地面空气运动和高空空气运动,又能很好地有机结合.这样才能使学生更准确地记忆气压带、风带分布图,更好地加以运用.学生主体参与的互动式教学方式,加强对学生的能力培养,是目前教改的方向之一.周老师的这节课有两个突破点:1.运用素材库进行探究式课堂教学.周老师使用素材库中的《大气环流》课件,很好地解决了这个问题.课件运用动画的形式把教学中单纯用语言不容易表达清楚的内容,很容易、形象地表现了出来,使学生头脑中形成了清晰、立体直观的动态图像念,充分调动了学生的学习积极性,进而培养了学生的形象思维能力.2.学生主体参与,突出了师生交互式的学习方式.周老师根据教材,挖掘内涵,提出了导学内容,再结合课件演示内容,让学生观察、动脑、思考、研究、讨论,由学生总结、表达得出结论,再由师生共同总结,这种师生交互式的学习方法,效果优于其他形式的教学,它既有利于学生对教材的理解,又有利于学生分析问题、解决问题的能力培养.符合当前素质教育的特点,是当前课堂教学改革中值得提倡的.周老师的这节课有以下几个优点:1.语言流畅、教态自然、思路清晰、条理清楚、由简入繁、层层深入,符合学生的思维步骤.2.课前的复习提问设计巧妙.让一位学生在黑板上用绘制热力环流的方式来回顾前面学过的知识内容,在绘制的过程中,学生的下笔顺序反映了他对热力环流的认识是否了然于胸,下面的学生是否能立即指出错误同样反映了他们对知识掌握的程度如何.通过大气环流最简单的形式--热力环流来引入大气环流,由简入繁,过渡自然,不留痕迹.3.不直接将大气环流的概念灌输给学生,而是在三圈环流、气压带和风带的形成过程理解清楚之后再由学生总结大气环流的概念.这种方式使学生接受新知识更自然、更积极.篇二教学目标知识目标:1.理解三圈环流与气压带风带的形成与模式.2.了解1月、7月北半球海陆气压形势.3.掌握季风环流是大气环流的重要组成部分.4.了解大气环流与水热输送关系.能力目标:1.运用对比、类比方法,在三圈环流示意图上理解、识记三圈环流、七个气压带、六个风带的特点.2.读“亚洲季风”图,会分析季风的形成,特别是东亚、南亚季风形成的区别.3.读1月、7月海平面等压线图,分析北半球海陆气压形势.德育目标:1.通过三圈环流的学习,了解大气环流对全球的热量平衡和水量平衡的重要作用,同时也影响各地天气变化和气候的形成,认识地理要素间相互影响、相互渗透、相互制约的辩证关系.2.理解我国的气候深受季风环流的影响,从而能将所学知识用于实际,服务于社会.教学重点1.近地面气压带和风带的名称、成因、对气候的影响.2.亚洲和太平洋地区受海陆热力差异形成的高低压中心名称、所在位置、成因及冬夏季风的关系.教学难点1.三圈环流形成的动态过程.2.季风环流形成,东亚与南亚季风的区别.教学方法1.启发式教学,采用图文结合的方式,一边引导启发,一边画板图和读图讲授有助于学生理解本课难点.2.讲授要循序渐进、前后呼应、步步深入,提高学生认识问题、分析问题的能力,最终促使学生对本节课知识要点的理解和有效地掌握.教具准备:投影仪(片)课时安排:一课时教学过程导入新课:大气时刻不停地运动着,运动的形式和规模复杂多样,既有尺度很小的局地性运动,像上节课我们所学内容可以说是小尺度的大气运动,也有规模很大的全球性运动.那么,全球性的大气运动又是怎么样运动?这就是今天这节课我们要学习的内容.“2.4全球性大气环流”(板书)新课教学:具有全球性的有规律的大气运动,通常称为大气环流.大气环流是大气运动的一种主要形式,它使高低纬度之间,海陆之间的热量和水汽得到交换,调整了全球的水热分布,对全球的热量平衡和水量平衡有重要作用,也是各地天气变化和气候形成的重要因素.本节课主要讲述典型意义的两种环流形式:三圈环流和季风环流.下面我们先来学习三圈环流.一、三圈环流(板书)为了简化起见,假设大气是在均匀的地球表面上运动的,而且不考虑地球自转的影响,此时,引起大气运动的因素是高低纬度间的受热不均.因而在终年炎热的赤道地区,大气受热膨胀上升;在终年严寒的两极地区,大气冷却收缩下沉.这样,在高空,赤道形成高气压,气压梯度力的方向指向极地,大气由赤道上空流向两极上空.在近面,赤道地区形成低气压,两极形成高气压,气压梯度力的方向指向赤道,大气由两极流回赤道.因此,在北半球,赤道和极地之间形成了单圈闭合环流.如图.1.全球大气运动——单圈环流(板书)但实际上赤道与极地间的这种闭合环流是不存在的,因为地球时刻不停地自转着,大气一开始运动,马上就受到地转偏向力的影响,从而形成了三圈环流.2.全球大气运动——三圈环流(板书)由于地球时刻不停地自西向东自转着,此时仍然假设地表性质均一,则引起大气运动的因素是高低纬之间的受热不均和地转偏向力.以北半球为例,说明此时大气运动情况.赤道地区上升的暖空气(画箭头①),在气压梯度力作用下,由赤道上空向北流向北极上空(南风),受地转偏向力影响,由南风逐渐偏转成西南风(画箭头②),到30°N附近上空时,风向偏转到与等压线平行,变成了西风.这样气流就不能继续向北流向北极,而是变成自西向东运动了.由于赤道地区上空的空气源源不断地流过来,又不能继续北进,便在30°N 附近上空堆积,空气密度加大产生下沉气流(画箭头③),这样使得低空气压增高,形成副热带高气压带.在低空,气压梯度力的方向是由副高指向赤道低气压带,大气在向南流动过程中逐渐向右偏转,形成了东北信风(画箭头④).这样在赤道与30°N之间形成一个低纬度环流圈.(1)低纬环流(板书)近地面,副热带高气压带一部分气流向赤道低压带流去.另一部分气流向北流,在地转偏向力影响下,由南风逐渐向右偏形成西南风,也叫盛行西风(画箭头⑤).与此同时,从极地高气压带向南流的气流,逐渐向右偏形成东北风,又叫极地东风(画箭头⑥).盛行西风与极地东风这两支冷暖不同的气流,在60°N附近相遇,形成上升气流,在低空形成副极地低压带.上升气流到高空,一部分流向副热带高气压带上空(画箭头⑦)为补充副热带高气压带下沉气流的来源(画箭头⑧).这样在30°N与60°N 之间形成一个中纬环流圈.(2)中纬环流(板书)北纬60°附近的上升气流,另一部分流向极地上空(画箭头⑨),补充极地高气压带下沉气流(箭头⑩).这样在60°N与极地之间形成一个高纬环流圈.(3)高纬环流(板书)在南半球,同样存在着低纬、中纬、高纬三个环流圈.由于南半球的地转偏向力使气流向左偏转,所以环流的方向与北半球不同.这样,在近地面,全球共形成7个气压带和6个风带.(投影图)7个气压带即:赤道低气压带,南、北半球的副热带高气压带,南、北半球的副极地低气压带和南、北半球的极地高气压带.在气压带之间的风带为:南、北半球的低纬信风带,南、北半球的中纬西风带,南、北半球的极地东风带.问:赤道低气压带与副极地低气压带的形成有何不同?极地高气压带与副热带高气压带的成因有何差异?赤道低气压带、极地高气压带是由于冷热不均引起的空气运动而形成的,所以是由热力原因形成的.副极地低气压带、副热带高气压带是大气运动所引起空气质量的变化而形成的,因此,这两气压带是由动力原因形成的.由于太阳直射点随季节变化而南北移动,导致气压带和风带在一年内也作周期性的季节移动(读图2.17).就北半球来说,大致是夏季北移,冬季南移.气压带、风带在一年内有规律地南北移动,常使同一地区在不同季节出现完全不同的天气、气候状况.承转:上述气压带和风带的分布,是不考虑海陆分布和地形影响的理想模式.实际上,地球表面并不是均匀的,由于海陆分布、地形起伏等因素的影响,大气环流实际情况比理想模式要复杂得多.下面我们就来学习海陆分布对大气环流的影响.二、海陆分布与大气环流的影响(板书)请同学们先读图2.18“7月份海平面等压线分布”和图2.19“1月份海平面等压线分布”,分析一下南、北半球的副热带高气压带和副极地低气压带的分布有何不同特点?从图上可以看出,南半球的副热带高气压带和副极地低气压带基本上沿纬向呈带状分布,特别是南纬30°以南的地区,而北半球气压带则断裂成块状,特别是亚洲与太平洋地区气压带被*为一个个范围很大的高压区和低压区.问:为什么海平面等压线分布图上南北半球的气压分布有这样的差异?投影世界大洲和大洋的分布图,对照1月和7月海平面等压线分布图,就可以看出这是因为南半球海洋面积占绝对优势,北半球的陆地面积显著增大,而且海陆相间分布的缘故.问:海陆性质不一样又是怎样影响气压分布的?在河里或海、湖里游泳的人,都有这个体会.盛夏的中午,如果你躺在岸边沙滩上会感到热乎乎的,而在水里却是温和的;冬季恰好相反.这主要是因为海水的比热比陆地大的缘故.在同样的太阳照射条件下,海水温度变化比陆地要缓慢得多.夏季,大陆上的气温比海上气温高得多,形成热低压;冬季,大陆上的气温比海上气温低得多,形成冷高压.海陆的热力性质差异,从而影响到海陆的气压分布.具体的气压分布情况,请同学们再来看图2.18和2.19.从7月份海平面等压线图上可以看出,副热带高压带被大陆上的热低压所切断,特别是亚洲大陆夏季增温强烈,亚洲热低压(又叫印度低压)最为突出,这就使副热带高压只保留在海洋上,形成北太平洋的夏威夷高压和北大西洋的亚速尔高压.在1月份海平面等压线图上,副极地低压带也被大陆上的冷高压所切断,尤其是亚洲高压(又叫蒙古、西伯利亚高压)势力,控制范围最广.亚欧大陆的东部几乎都在它的控制之下.这就使副极地低压带也仅保留在海洋上,形成北太平洋上的阿留申低压和北大西洋上的冰岛低压.冬、夏季海陆上的这些高、低气压中心,势力强,范围广,称为大气活动中心.它们随季节而南北移动,对世界各地天气、气候有着重大影响.这些大气活动中心位置和强度一旦异常,就会造成世界各地天气和气候的异常.同学们课后要阅读“副热带高压与我国的降水和旱涝”,了解一下副高对我国天气和气候的影响,副高的位置和强弱一旦异常,会引起我国哪些不同地区的水旱灾害等情况,从而认识规律,认识自然.综上所述,海陆分布对大气环流的影响我们可以简单归纳为以下几点:(投影片)承转:以上我们了解了三圈环流和气压带、风带的分布情况,季风环流也是大气环流的重要组成部分.我国的气候深受季风环流的影响,那么下面我们来学习季风环流这部分内容.。
第七章大气环流(P.111-125)
本章主要介绍大气环流状况、大气活动中心、季风和地方性风情况,使学生对大气环流情况有初步的了解。
第一节大气环流模式(P.111-112)
大气环流:指大范围的大气运动(平均)状态及其时空的变化过程。
一、单圈环流
假设地球表面性质均匀一致和没有地转偏向力,则气压梯度力的作用将使赤道和极地间构成一个大的理想的直接热力环流圈(哈得来环流图):赤道两侧地区终年受太阳的直射,得到的热量多;两极附近,太阳终年斜射,得到的热量少。
因此,赤道两侧的空气受热上升,极地的空气冷却而下沉。
在北半球,赤道附近的空气上升到高空后向北吹,到北极附近下沉,然后又从地面上向南吹,再回到赤道附近,于是形成了一个闭合流动圈。
南半球则与北半球的空气流动方向相反。
实际上,在自转的地球表面只要空气一运动,地转偏向力即随之发生作用,使环流变得复杂起来。
二、三圈环流
1941年,美国气象学家罗斯尔(Rossby)提出了三圈环流模型:从图8—1(P.112)可以看到:假设地表均匀。
(1)由于气流受地转偏向力的作用,使赤道地区由地面上升至高空的气流向北运动时发生偏转,至20°—30°N时,气流变成自西向东的纬向环流;这样就阻碍了低纬高空大气的继续北流,从而使大气在那里堆积,并辐射冷却而下降,在近地面形成副热带高压;
(2)地面副热带高压的空气分南、北两支流动,流向赤道的一支在地转偏向力作用下形成东北信风带,它与南半球的东南信风带汇合形成赤道辐合带,这样在30°N与赤道之间的经圈剖面上形成一环流圈,通常称哈得来环流(信风环流圈)(即热带环流圈);
(3)副高和极地高压之间(60°N附近)相对是一低压带,称为副极地低压带。
副高低层流向极地的暖空气在地转偏向力的作用下形成西南风(称为西
风带);
(4)从极地低层流向低纬的冷空气在地转偏向力作用下形成东北风(称极地东风带);
(5)两股冷暖气流在60°N附近相遇形成极锋。
(6)从副高北上的暖空气沿极锋向极地滑升,到高空分成南、北两支,北支流向极地,并下降循环形成极地环流圈;在极锋上空向南流的一支气流在副热带高压带地区与信风环流上空向北流动的气流相遇而辐合下降,形成一个逆环流圈,称为弗雷尔(Ferrel)环流圈(即中纬度环流圈)。
结果,在赤道与极地之间形成三圈经向环流,同时在近地面形成三个纬向风带:极地东风带,中纬度西风带和低纬度信风带,以及四个气压带:极地高压带、副极地低压带、副热带高压带与赤道低压带。
三圈环流模型能很好地解释地球上主要降水与干旱地带的形成。
赤道两侧的气流是上升的,这里是地球上云、雨最多的地带;30°附近的气流是下沉的,这一带少雨而干旱。
第二节大气活动中心(P.113-117)
上面讨论的三圈环流和行星风带均未考虑地表物理状况的影响,地表物理状况中最大的影响因素是海陆的存在。
由于海陆的热属性不同,使得上述有规律分布的气压带和风带或者断裂,或者变形。
例如,副热带高压带(30~35°N 地区)原是一个连续带,但是夏季,由于海洋较大陆增暖慢,气温较大陆低,有利于高压的加强,故海洋上高压明显;而陆地强烈增暖,气温较海洋高,有利于低压的加强,所以副热带高压被割裂了,在海洋为高压区,在大陆上为低压区。
在北半球夏季,高压中心分别在太平洋的夏威夷群岛附近和大西洋的亚速尔群岛附近(即太平洋副高或夏威夷高压和大西洋副高或亚速尔高压);低压区分别出现在印度和北美大陆(即印度低压和北美低压)。
到了冬季,同在副热带,大陆为强烈冷高压控制,海洋为相对低压区。
同理,副极地低压带也有类似情况。
冬季大陆为冷高压,低压在海洋上。
北半球低压中心分别在冰岛和阿留申群岛附近(即冰岛低压和阿留申低压);高压中心在西伯利亚和加拿大(即蒙古高压和北美高压)。
这种由于海陆分布割裂了气压带而形成的高低气压中
心,对冬、夏天气、气候有决定性的影响,被称为大气活动中心(见表)。
第三节季风和地方性风(P.118-125)
一、季风
季风定义主要有两种:①认为一年内随季节有规律转变风向的风称为季风;
②认为盛行风向有明显的季节变化,且这两种风向的性质(主要是潮湿程度)和它们所带来的天气现象都有明显差别的风称为季风。
后一种认识更符合东亚季风实质,故持第二种认识。
不同类型的季风形成的主要原因不同的,但一般都与下列因素有关:
1、海陆性质不同形成的热力差异
在各种不同的地球表面中,海洋和陆地面积大,物理性质极不相同。
在相同的辐射条件下,大陆气温变化快,海洋温度变化慢,同纬度地区冬季海洋比大陆温度高,夏季大陆比海洋温度高。
对于在海洋和陆地之上的空气来讲,在冬季到达海洋上空就可以获取能量,到达大陆上空气就会失去能量,即:海洋是热源,大陆是冷源。
夏季正好相反。
这种海洋和陆地之间的冬夏季之间的相反热力差异,必然形成相反的热力环流。
这是对于季风形成经典的解释。
海陆之间的热力环流的差异确实是季风形成的原因之一,但只用海洋陆之间的热力环流来说明季风环流是不完整。
东亚的海陆分布与季风的产生是有联系的。
冬季在寒冷的亚洲大陆北方腹地(即冷源)有一个强大的冷高压——西伯利亚或蒙古高压。
这个高压是寒冷的冬季风的源地。
夏季在亚洲大陆南部腹地(即热源)则有强大的暖低压,这是夏季风能深入大陆的动力原因。
由于地转偏向力的影响,致使冬季位于蒙古高压东南方的东亚地区,位于蒙古高压南方的南亚和东南亚地区,盛行的是偏北气流;而夏季位于亚洲暖低压东方和东北方的东亚大陆,和位于这个低压中心南方的南亚地区,盛行的都是偏南气流。
(见图所示,李来胜P139)
2、行星热源的分布和极冰的作用(极冰:北极范围广大的冰雪覆盖区),亚洲大陆的季风只在南亚和东亚明显,大陆的北部和西部海岸季风现象不明显;亚洲大陆北部,海陆温度季节变化比南部明显得多,但实际情况是季风现象不明显。
这是由于行星热源(行星温度纬度)的分布和极冰(冷源)作用所造成。
(假定地表物理性质均匀,由于太阳辐射量随纬度变化规律的增减,形成南北受热不均的温度差别,产生了南北方向上温度梯度,叫行星温度梯度。
)
3、赤道辐合带
赤道季风还与赤道辐合带的南北移动有关,地球的风带分布在赤道附近是一个无风带。
在这个地带里,由于空气炎热潮湿,上升气流很强,气压较低,所以两侧气压较高地带的气流,流向这里汇合,叫做赤道辐合带。
由于地转偏向力的影响,赤道辐合带的北侧(在北半球)多为东北风,其南侧(在南半球)则为东南风。
赤道辐合带是随着太阳的位置而作南北移动的。
在北半球的夏季,这个辐合带可以到达北回归线(23.5ºN)附近,在这个地理位置上,冬季盛行的是东北风,夏季则由东南风转变成西南风,有明显的季节变化。
4、行星风带
图8-1所示的地球风带分布,一般认为这种风带属行星风带。
实际上形成风带的原因,除了行星冷热源的分布作用外,还应有海陆间温度梯度的成分在内,实际上行星风带和季风常合在一起,形成十分复杂的情况。
(但有一点是可以肯定的,季风的形成以海陆温度梯度为主,当这一温度梯度与行星温度梯度一致时,得到加强,季风现象显著;反之,受到削弱,季风现象不明显。
)
二、地方性风
地方性风:在小范围的局部地区空气受热不均匀而产生的环流,称局地环流,也称地方性风。
它包括海陆风、山谷风、焚风和峡谷风等。
(一)海陆风
沿海地区和岛屿上,由于海陆热力性质的不同,一天之中使风向发生有规律的变化。
白天,陆地增温比海洋快,陆地上的气温比海上高,因而形成局地环流(图8-5,P.123),下层风由海洋吹向陆地,称海风;夜间,陆地降温快,地面冷却,而海面降温慢,海面气温高于陆地,于是产生了与白天相反的热力环流,下层风自陆地吹向海洋,称为陆风。
这种以一天为周期而转换风向的风系,称海陆风。
(二)山谷风
在山区,白天日出后,山坡受热,其上空气增温快,而同一高度的山谷上空的空气距地面较远,增温较慢,于是暖空气沿山坡上升,风由山谷吹向山坡,
称谷风。
夜间辐射冷却,气温迅速降低,而同一高度山谷上空的空气冷却较慢,于是山坡上的空气沿山坡下滑,形成与白天相反的热力环流,下层风由山坡吹向山谷,称山风。
这种以一日为周期而转换风向的风系,称山谷风。
(见图8-6,P. 124)
(三)焚风
焚风是一种翻越高山,沿背风坡向下吹的干热风。
当空气翻越高山时,在迎风坡被迫抬升,空气冷却,起初按干绝热直减率1℃/(100m)降温;空气湿度达饱和时,按湿绝热直减率0.5℃/(100m)降温,水汽凝结,产生降水,降落在迎风坡上;空气越过山顶后,沿背风坡下降,此时,空气中的水汽含量大为减少,下降的空气按干绝热直减率增温。
以至背风坡气温比山前迎风坡同高度上的气温高得多,湿度显著减小,从而形成相对干而热的风,称焚风。
(见图)
焚风无论隆冬,白昼还是夜晚均可在山区出现。
它有利也有弊。
初春的焚风可以使积雪消融,有灌溉作用;夏末的焚风可促使粮食与水果早熟,但强大的焚风容易引起北方小麦空瘪粒现象,在林区易造成森林火灾。
(四)峡(狭)谷风
当空气由开阔地区进入狭窄谷口时,气流的横切面减小,由于空气质量不可能在这里堆积,于是气流加速前进,从而形成强风,称为峡谷或“穿堂风”。
凡山谷地区地形像喇叭管的,两山之间经常会出现大风,这种风就是典型的峡(狭)谷风。
(见图)。