[学法指导]

1、这一部分内容较抽象,难理解,因此学习中应做到图文结合,由易到难,弄懂难点,把握重点。
    大气环流不仅是各种规模运动系统的形成和活动的基础,而且也是各地天气变化、气候形成和演变的重要条件,但地球表面情况复杂多样,如果一开始就考虑各因素对大气环流的影响,势必使学生感到千头万绪,无从下手,因此,教材先从简单的、基本的形式——热力环流入手,接着不断深入,综合评价各因素[地球自转、太阳直射点的季节移动(或者说是地球的公转)、海陆分布]对大气环流的影响,一方面使知识内容不断丰富、完整,另一方面,也愈来愈接近实际情况,具体递进过程如下:
    由于受地球球体形状的影响,使得赤道与极地之间受热不均,引起空气在赤道地区上升,在极地地区下沉,造成赤道与极地之间近地面和上空气压的差异。在水平气压梯度力作用下,推动赤道与极地之间的近地面和上空的大气作水平运动(见图一)
  

    但实际上这种闭合的大气环流并不存在。因为在自转着的地球上,任何运动着的物体都应受到地转偏向力的作用。这样,由赤道上空向北流向极地上空的南风(北半球、下同),受地转偏向力(因是高空气流,故不考虑摩擦力)的影响,由南风逐渐右偏成西南风,流到30°N附近上空时偏转成西风。这样,来自赤道上空的气流就不能再继续北流,而是变成自西向东运行了。由于赤道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,产生下沉气流,致使近地面气压升高,形成副热带高气压带。
   
    在近地面,从副热带高压分出两支气流,一支向南流向赤道低压,在地转偏向力作用下,右偏成东北风,称为东北信风。东北信风与南半球的东南信风在赤道地区辐合上升。这样在赤道与副热带地区之间便形成了低纬度环流(见图二①);另一支向北流,在地转偏向力的作用下逐渐右偏成西南风,称为盛行西风,它与从极地高压南下偏转成的东北风(称极地东风)相遇。暖而轻的西风气流爬升到冷而重的东风气流之上,形成副极地上升气流。上升气流到高空,又分别流向南北,向南的一支气流在副热带地区下沉,于是在副热带地区和副极地地区之间极成了中纬度环流圈(见图二②)向北的一支在北极地区下沉,于是在副极地和极地之间极成了高纬度环流圈(见图二③)由于副极地上升气流到高空便向南北流出,致使近地面的气压降低,形成副极地低气压带。

南半球,因地转偏向力方向与北半球不同,所以环流方向与北半球也不相同,这样,在近地面,全球共形成了7个气压带和6个风带(见图三),对气压带成因,比较如下:

压带

成因

极地高压带

空气冷重下沉、热力原因

副极地低压带

冷暖空气相遇爬升、动力原因

副热带高压带

空气聚集下沉、动力原因

赤道低压带

空气受热膨胀上升、热力原因

由此可见,三圈环流在地球表面的具体表现是全球性的气压带和风带,但由于黄赤交角的存在,使得在地球公转的过程中太阳直射点规律地随季节变化而南北移动,从而导致气压带和风带在一年内也作周期性的季节移动(见教材P42,图2.17)。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。 如由于海陆热力性质的差异,使得在同一季节海洋与陆地之间的气温不同,海陆面积对比越悬殊,温差也就越大。夏季大陆比海洋热,形成低压中心(在亚欧大陆上称为亚洲低压,实际的大气环流,又因为海陆分布和地形起伏等因素的影响,比上述理想模式要复杂得多。又名印度低压),这一低压把副热带高气压切断,使其退缩在海洋上,这样,在亚洲在陆东部,在气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的共同作用下,形成由海洋吹向大陆的偏南风,冬季,大陆比海洋冷,形成高压中心(在亚欧大陆上为亚洲高压,又名蒙古—西伯利亚高压),这一高压把副极地低压切断,使其退缩在海洋上,形成由大陆吹向海洋的偏北风。这样,在东亚地区,由于海陆热力性质的差异,导致冬夏气压中心的变化,引起盛行风向有规律地向相反方向变换,形成近地面的季风环流.

2、锋面系统是影响天气变化的重要系统,对锋面对比分析如下:

    a、冷暖性质不同的气团的交界面叫锋面,在锋面附近,冷气团由于温度低,密度大,常在锋面下面,而暖气团由于密度小,常在锋面上面。

    b、根据锋面两侧气团的移动方向不同,可将锋面分为冷锋(冷气团主动向暖气团移动)和暖锋(暖气团主动向冷气团移动)

    c、因为锋面两侧冷暖气团的性质(温度、湿度、密度、气压、风等)不同,所以锋面过境地时,常伴有云、雨、大风等天气,而锋面过境前、后,当地由单一的冷气团或暖气团控制,所以天气晴朗。

    e、影响我国天气的锋面主要是冷锋,如我国北方夏季暴雨多是由冷锋形成的,我国北方冬春季节的大风和沙暴天气也与冷锋活动有关,这主要是因为锋前的暖气团较干燥;此外,全国冬季爆发的寒潮,也是冷锋南下时形成的。

3、注意知识的前后迁移,注重知识的更新和丰富

   气旋、反气旋既是大气运动的常见形式,又是影响天气变化的重要系统,现以北半球的气旋为例加以分析:

就气压状况而言,气旋中心为一低气压,就气流状况而言,在气旋的不同部位,大气 的运动状况不同,因而在气旋的不同部位天气特点也有很大差异,就整体而言,在水平方向,气流呈逆时针方向从四周向中心辐合,但在气旋的东部(A)以偏南气流为主,因气流来源于较低纬度,气温较高,水汽含量较大,可出现云雨天气;在气旋的西部(B),以偏北气流为主,因气流来源于较高纬度,一般气温偏低,水汽含量小,可出现降温,大风天气;在气旋中心(C),气流以上升为主,若水流充足,经常出现阴雨天气。可根据同样的图示分析北半球的反气旋,及南半球的气旋、反气旋控制下的天气状况。


    地面气旋常与锋面联系在一起,称为锋面气旋,它主要活动在温带地区(教材
P48,图2.24),其实,教材图示的冷、暖锋的位置、形成与图四中BA的大气运动、天气状况的形成有一定的相关性。