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對(duì)氣溫與氣壓關(guān)系的教學(xué)研究論文
高中地理中圖版必修一第二章第一節(jié)“大氣的熱狀況與大氣運(yùn)動(dòng)”中的大氣運(yùn)動(dòng)部分,先介紹了熱力環(huán)流,然后介紹了三圈環(huán)流,它們都是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。筆者發(fā)現(xiàn),學(xué)生在學(xué)習(xí)這些內(nèi)容時(shí),非常容易陷入把氣溫和氣壓的關(guān)系理解為氣溫高的地方氣壓低、氣溫低的地方氣壓高的認(rèn)識(shí)誤區(qū)。
本文談?wù)劰P者破解學(xué)生這一認(rèn)識(shí)誤區(qū)的思考與做法,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
一、熱力環(huán)流中氣溫與氣壓的關(guān)系
熱力環(huán)流是由于地面的冷熱不均而引起的最簡(jiǎn)單的一種空氣環(huán)流。其形成過程為:A地由于接受的太陽輻射量較多,空氣受熱膨脹上升,到高空積聚起來,使高空空氣的密度增大,氣壓增高形成高壓區(qū)(圖1中的c處);B地接受的太陽輻射量較少,空氣冷卻收縮下沉,高空空氣密度減小,氣壓下降形成低壓區(qū)(圖1中的d處)。于是,高空的空氣便從氣壓高的c處流向氣壓低的d處。A地空氣上升后,近地面空氣密度減小,氣壓比B處近地面低,形成低壓區(qū);B地由于空氣下沉,近地面空氣密度增大形成高壓區(qū),于是,近地面的空氣就從b處流向a處。過程詳見圖1。
經(jīng)上述分析得知,A地近地面低壓的形成和B地近地面高壓的形成是由于兩地受熱不均造成的,可稱之為熱力因素形成的低壓和高壓,即熱低壓和冷高壓。而A地高空高壓是由于不斷有氣流從低空流入補(bǔ)充形成的,可稱之為補(bǔ)償氣流;B地高空的低壓是由于氣流在垂直方向上不斷下沉形成的,可稱之為推動(dòng)氣流。無論是補(bǔ)償氣流還是推動(dòng)氣流其成因都與冷熱氣流不同,它們都是動(dòng)力原因引起的,由此可以認(rèn)為,c處相對(duì)于d處而言是熱高壓,而d處相對(duì)于c處而言是冷低壓。而此時(shí)A、B兩地等溫線的凸向如圖2所示。
對(duì)比圖1和圖2可以發(fā)現(xiàn),此時(shí)A、B兩地近地面等壓線的凸向與等溫線的凸向相反,而高空等壓線的凸向與等溫線的凸向則一致。
二、三圈環(huán)流中氣壓與氣溫關(guān)系的分析
教學(xué)中我們往往要從熱力環(huán)流的角度入手分析三圈環(huán)流的形成。由于冷熱不均和地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力的存在,地球上便形成了不同的氣壓帶和風(fēng)帶。具體如圖3所示。
根據(jù)熱力環(huán)流的原理分析我們得知,赤道低氣壓帶和極地高氣壓帶是由熱力原因形成的熱低壓和冷高壓;而副熱帶高氣壓帶和副極地低氣壓帶是由動(dòng)力原因形成的熱高壓和冷低壓。其等壓線與等溫線凸向的關(guān)系見表1。
三、影響氣溫氣壓關(guān)系的其他因素
地勢(shì)對(duì)氣溫和氣壓的關(guān)系有一定的影響。如亞洲的地勢(shì)中部高、四周低,有“世界屋脊”之稱的青藏高原雄踞中部,位于我國地勢(shì)的第一階梯,是因海拔較高形成特有的高寒氣候,氣溫低、氣壓也低。此時(shí)的低氣壓稱為“冷低壓”。對(duì)上述影響氣壓和氣溫關(guān)系的因素,包括動(dòng)力因素、熱力因素和地形因素等,可用圖4予以全面表示。
為了使學(xué)生鞏固“氣壓形成的原因”的認(rèn)識(shí),透過表象把握本質(zhì),走出“氣溫高的地方氣壓低、氣溫低的地方氣壓高,等壓線的凸向與等溫線的凸向相反”的認(rèn)識(shí)誤區(qū),加強(qiáng)有關(guān)“氣壓與氣溫即等壓線和等溫線凸向的關(guān)系”的練習(xí),效果較好。
例如,先請(qǐng)學(xué)生讀①②③④四種壓面與等溫面示意圖,然后練習(xí)。
題1.若上圖代表氣壓帶,則下列對(duì)應(yīng)正確的是
A.①——副熱帶高氣壓帶
B.②——極地高氣壓帶
C.③——副極地低氣壓帶
D.④——赤道低氣壓帶
題2.《水經(jīng)注》中有一段關(guān)于三峽地區(qū)古代土著“祈雨”的記載:“天旱,燃木崖上,推其灰燼,下移淵中,尋即降雨�！逼渲饕韺�(duì)應(yīng)圖中的
A.①B.②C.③D.④
最后解析:結(jié)合等壓線與等溫線凸向的關(guān)系,本題要從副熱帶高氣壓帶、極地高氣壓帶、副極地低氣壓帶、赤道低氣壓帶的成[第一 lunwen.1KEJIAN.com]因入手,圖中①②③④依次為熱高壓、熱低壓、冷高壓、冷低壓,正確的對(duì)應(yīng)是:①——副熱帶高氣壓帶;②——赤道低氣壓帶;③——極地高氣壓帶;④——副極地低氣壓帶。因此,題1正確選項(xiàng)為A。題2根據(jù)題意可知,“祈雨”主要是通過“燃木”,使近地面空氣受熱膨脹上升,形成降雨,符合熱低壓的形成原理,而熱低壓的等壓線向下彎曲且與等溫線凸向相反,因此,題2的正確選項(xiàng)為B。
另外,為了使學(xué)生鞏固認(rèn)識(shí)、提升能力,應(yīng)最后做個(gè)正確解答此類題目要領(lǐng)的提示。首先要根據(jù)等壓線的凸向判斷氣壓為高氣壓還是低氣壓,然后再根據(jù)等溫線與等壓線的凸向關(guān)系判斷氣壓成因(根據(jù)氣壓成因判斷等溫線和等壓線的凸向關(guān)系),從而確定具體的氣壓名稱。如果某地低壓或高壓的形成是由于冷熱不均所造成的,則該地低壓或高壓便是由于熱力原因所形成的熱低壓或冷高壓。低壓等壓線向低海拔處凸出,高壓等壓線向高海拔處凸出,等壓線的凸向與等溫線的凸向相反,即此時(shí)低壓處等溫線向高海拔處凸出,高壓處等溫線向低海拔處凸出。如果某地低壓或高壓的形成是由于氣流在垂直方向的上升或下降、海拔高度的差異形成的,則該地低壓或高壓便是由動(dòng)力原因或海拔原因形成的冷低壓或熱高壓,低壓等壓線依然向低海拔處凸出,高壓等壓線依然向高海拔處凸出。但此時(shí)低壓處等溫線向低海拔處凸出,高壓處等溫線向高海拔處凸出,即等壓線與等溫線凸向一致。
實(shí)踐證明,經(jīng)過以上設(shè)計(jì)與分析,可以有效地消除學(xué)生有關(guān)氣溫與氣壓方面的認(rèn)識(shí)誤區(qū),達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
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