張智泉

〔關(guān)鍵詞〕 地理教學(xué)；熱力環(huán)流；

數(shù)值模擬法

〔中圖分類號(hào)〕 G633.55

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 C

〔文章編號(hào)〕 1004—0463（2012）

22—0085—01

熱力環(huán)流是高中地理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)，往往難以正確理解高低空氣壓數(shù)值的絕對(duì)性和高低氣壓的相對(duì)性，無(wú)法把握熱力環(huán)流的本質(zhì)。筆者運(yùn)用數(shù)值模擬法來(lái)講解這一問(wèn)題，則收到了理想的教學(xué)效果。其具體步驟如下：

一、模擬初始狀態(tài)

如圖1，假設(shè)在單位面積A和單位面積B上各有一延伸至大氣上界的空氣柱，鑒于高低空空氣密度的差異，則可以用數(shù)值“800”和“200”分別來(lái)表示假定兩空氣柱內(nèi)低空與高空的空氣重量。那么，按照氣壓的定義，A處低空氣壓在數(shù)值上就等于A上部整個(gè)空氣柱內(nèi)空氣的重量，即1000（800+200），A處高空（虛線處）氣壓則為虛線以上空氣柱內(nèi)空氣的重量，即200；B處低高空氣壓與A一樣，也分別為1000和200。此時(shí)，由于同一水平面內(nèi)氣壓相等，所以不會(huì)產(chǎn)生熱力環(huán)流。

二、模擬空氣運(yùn)動(dòng)過(guò)程

如圖2，如果A處空氣受熱，B處空氣受冷，則會(huì)發(fā)生如下變化：A處空氣受熱膨脹上升，密度變小，假設(shè)低空有100單位重量空氣上升到高空，高空空氣柱因增多100單位重量空氣，密度增大，其中有部分空氣必然會(huì)溢出，可能會(huì)有50單位重量空氣溢出。同樣的道理，B處空氣受冷收縮下沉，密度增大，假設(shè)高空有100單位重量空氣下降到低空，高空空氣柱因減少100單位重量空氣，密度減小，外部必然會(huì)有空氣補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，可能會(huì)有50單位重量空氣流入。這樣就形成了圖2所示空氣運(yùn)動(dòng)模式。

三、模擬熱力環(huán)流的形成

如圖3，空氣的流動(dòng)可造成空氣重量的重要改變，高低空氣壓數(shù)值也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。A、B兩處低高空空氣重量分別變?yōu)椋篈低空700（800-100），A高空250（200+100-50），B低空900（800+100），B高空150（200-100+50）。A、B兩處低高空氣壓數(shù)值分別變?yōu)椋篈低空950（700+250），A高空250，B低空1050（900+150），B高空150。到此為止，氣壓的絕對(duì)數(shù)值關(guān)系在圖中一覽無(wú)余。而在同一水平面，氣壓的相對(duì)高低（即高低氣壓）也對(duì)比明顯，空氣由高壓流向低壓，熱力環(huán)流自然就形成了。

?? 編輯：孟 剛