四大版本教材中,热力环流文字内容都不多,但学生难以掌握。在今年教学中将气压数值代入热力环流示意图给学生分析,希望学生能少些误解。
左图为初始状态,近地面有A点和B点,气压值均为1000百帕,在两地上空分别有A1和B1气压值均为900百帕。同海拔气温和气压均相同,大气稳定,没有水平运动。
右图,A地受热空气膨胀上升,部分空气从A上升到A1,A1空气密度增大,气压从900百帕升到了910百帕,等压面凸起。B地空气冷却收缩下沉,部分空气从B1下沉到B。B1空气密度减小,气压从900百帕降到了890百帕,B1附近等压面下凹。在上空,空气从高压A1流向低压B1。
由于A和A1所在空气柱在上空有部分空气流到了B和B1所在的空气柱。A和A1所在空气柱空气总重量减轻,所以近地面A处的气压降低,从1000百帕降到了990百帕。而B和B1所在空气柱接纳了部分来自A和A1空气柱的空气,所以整个空气柱总重量增加,近地面的B处气压升高到了1010百帕。A处1000百帕等压面下凹,B处1000百帕等压面凸起,两地产生气压差,近地面空气由B处流向A处,这样形成一个完整的环流,即热力环流。
A、B、A1、B1四处气压排个座次,1010>990>910>900,B>A>A1>B1。
比较气压只能在同一水平面上。气流从A1到B1,从B到A是同一水平面上产生了气压差,空气从高压区流向低压区。但空气从A到A1,B1到B运动,不是从低压到高压,而是热胀冷缩导致的垂直运动。