Question

各气压带 风带 的形成原因

Answer 1

师：假设地球不自转,且地面平坦、均匀,引起大气运动的因素只是高低纬度之间的受热不均,与大气热力环流相似,那么地球的大气运动状况如何?在地球简图上绘制地球大气运动状况,并描述其形成过程.
生：在地球简图上绘制地球上大气的运动状况.描述地球大气运动的形成过程.
师：演示赤道与极地间的闭合环流示意.
师：由于地球表面冷热不均,在两极附近形成了高压带,而在赤道附近形成了低压带,水平气压梯度力由高压指向低压,即由高纬指向低纬且垂直于纬线.
师：由此,在地球近地面和高空的风向如何?
生：近地面,北半球吹北风,南半球吹南风；高空,北半球吹南风,南半球吹北风.
师：但是实际情况,地球是在不停地自转的,因此产生了地转偏向力.请同学来描述地转偏向力在南北半球的偏转方向.
生：北半球向右偏转,南半球向左偏转.
师：在北半球近地面,风的受力情况如何?
生：在北半球近地面,风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的作用.
师：风向与纬线的关系怎样?
生：风向与纬线斜交.
师：那么,在北半球的高空,风的受力情况和风向又如何呢?
生：在北半球的高空,风受水平气压梯度力和地转偏向力（高空摩擦力可以忽略不计）,风向逐渐与纬线趋于平行.
师：很好,在北半球高空,风向本应由赤道指向北极,但是由于地转偏向力的影响,风向逐渐与30°N纬线趋于平行,导致气流不再向北流动.
师：气流不再向北流动会导致什么现象?
生：气流在30°N纬线上空聚集,并在重力的影响下气流下沉.
师：30°N纬线上空的气流下沉,会导致近地面空气聚集,密度加大,那么在近地面形成怎样的气压带?
生：在30°N纬线附近近地面形成高压带.
师：由此可见,这个高压带的形成原因与北极附近高压带的形成原因相同吗?如有不同,说明理由.
生：北极附近形成高压是因为北极终年寒冷,空气收缩下沉,形成高压带；而在30°N纬线附近近地面的高压带,是由于空气在上空堆积下沉形成的.
师：也就是说,北极附近高压带的形成是由于热力原因；而30°N纬线附近高压带是由于地转偏向力造成的动力原因形成的.
师：空气的下沉运动与流水的下落运动相同,当空气下沉到地面就会自然分散,导致30°N纬线附近近地面的气流一支向北流动,一支向南流动.
师：向南流动的气流与赤道附近的上升气流相衔接,与赤道至30°N纬线附近近地面和高空的气流组成低纬环流.
师：观察动画,你发现了什么现象?
生：30°N纬线附近近地面向北流动的气流与北极附近向南流动的气流相遇,气流抬升.
师：它们在60°N相遇,空气被迫抬升,使近地面的空气变少,那么在60°N近地面附近形成什么气压带?
生：形成低压带.
师：这个低压带的形成原因与赤道附近的低气压带相同吗?说明理由.
生：不同,赤道附近的低气压带是由于接收到的太阳光热多,气温高,空气膨胀上升而形成；而60°N纬线附近的低压带是两股气流相遇,空气被迫抬升造成的.
师：也就是说,赤道附近的低气压带是由于热力原因形成的,而这个低气压带是由于动力原因形成的.
师：在60°N附近,由于空气上升,高空空气堆积,形成高压区,因此,在其上空气流一支向北流动与北极的下沉气流衔接,另一支向南流动与30°N附近的下沉气流衔接,分别形成高纬环流和中纬环流.
师：在60°N近地面有两支气流相遇,这两支气流的流动方向如何?物理性质是否相同?
生：一支由低纬向高纬流动,气温较高,另一支由高纬向低纬流动,气温较低,这两支气流的物理性质不同.
师：由于这两支气流物理性质不同,从而形成一个交界面,我们称之为极锋.
师：南半球与北半球的大气运动模式关于赤道对称分布.由此,我们会发现在全球有几个高压带?又有几个低压带?
生：观察,说明有四个高压带和三个低压带.
师：低压带分别位于哪几条纬线附近?
生：低压带位于赤道附近和南北纬60°附近.
师：在赤道附近的低压带,我们称之为赤道低气压带.
师：在南北纬60°本应为比较冷的高压,但是由于两支气流相遇空气被迫抬升,在近地面形成低气压带,我们称之为副极地低气压带.
师：在地球上高气压带又都分布在什么位置?
生：极地附近和南北纬30°附近的近地面.
师：在极地附近的高气压带,我们称之为极地高气压带.而南北纬30°附近近地面的高压并不是热力原因形成的,因此我们称之为副热带高气压带.
师：现在已经明确了全球气压带的分布情况,下面请同学将各气压带之间的风向画在图中.提示考虑风的受力情况.
生：在地球简图上绘制气压带的分布,并补充气压带之间的风带.
师：挑选学生的绘制成果（要找有些问题的图）展示,并由绘图者和其他学生进行点评；教师根据学生情况小结,提示注意在绘制风向时要注意风的受力包括水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力.
师：读课本图2-1-11“全球气压带和风带分布示意”标注各气压带的名称.
师：从你们所画的气压带和风带分布图中你发现,共有几个气压带和风带?它们的分布具有怎样的规律?
生：全球共有7个气压带和6个风带,它们以赤道低气压带为中心呈南北对称分布.
师：在初中阶段,同学们已经熟知气温随着海拔的升高而降低,而且气温越低空气中的水汽越容易达到饱和,凝结形成降水.根据这两个提示,来推测各气压带的降水情况如何?
生：讨论得出结论,高压带气流下沉,气温升高,水汽不易凝结,降水少；低压带,气流上升,气温降低,水汽不断接近饱和,容易凝结,降水多.
师：那么风带的降水情况呢?提示,风带是气流的水平运动,仍然要考虑空气的温度情况.
生：讨论得出结论,由高纬度吹向低纬度的风带,由于气流温度逐渐变高,空气中的水汽不易凝结,降水少；由低纬度吹向高纬度的风带,由于气流温度逐渐降低,水汽不断接近饱和,易于凝结,降水较多.
师：小结.
师：同学们了解了气压带和风带的分布,那么这种分布是一成不变的吗?
生：观察,发现气压带、风带随太阳直射点的移动而移动.
师：从动画中,同学们发现气压带、风带的移动具有怎样的规律?
生：气压带、风带的移动方向与太阳直射点的移动方向一致.
师：讨论北半球夏季和冬季气压带、风带的移动规律,并说明理由.
生：讨论得出结论,北半球夏季,太阳直射点向北移动,所以气压带、风带向北移动；北半球冬季,太阳直射点向南移动,所以气压带、风带也向南移动.
师：小结气压带、风带的季节性移动规律.