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备课资料5《气压带和风带》

录入者：teacher  人气指数： 次  发布时间：2012年01月13日

 第二章第二节气压带和风带

解读“气压带和风带”
一、气压带和风带的形成和分布
教材假设若干条件，按照假设－推理－验证的方法，运用“热力环流和风”的基本原理分四个步骤从简到繁、由虚及实逐层剖析气压带和风带的形成，构建三圈环流的空间模式(以下内容以北半球为例)。
1.假设地球不自转，只考虑高低纬间受热不均匀――单圈环流
根据热力环流的原理画出赤道与北极间的环流。近地面形成赤道低压和极地高压
但这样的单圈环流是不能维持的，因为要受地转偏向力的影响。
2.考虑地球自转产生的地转偏向力――三圈环流
低纬环流：赤道地区空气受热上升     北流（南风）时受地转偏向力作用右偏，在30°N上空形成西风     堆积下沉     30°N近地面形成副热带高压     向南流（北风）右偏形成东北信风
中纬环流和高纬环流：副热带高压流出的南风右偏成西南风（盛行西风）    极地高压流出的北风右偏成东北风（极地东风）     在60°N附近相遇    暖湿的盛行西风爬升到冷而重的极地东风之上（出现上升气流）    到高空向南北分流      60°N附近近地面形成副极地低压
如下图表示：
 
3.考虑太阳直射点的季节移动
由“气压带和风带的季节移动图”分析：气压带和风带随太阳直射点的季节移动而南北移动，就北半球来说，大致是夏季北移，冬季南移。(总结归纳为不管南半球还是北半球，夏季移向高纬度，冬季移向低纬度)
南半球同样存在三圈环流，但地转偏向力是向左偏，所以环流方向和北半球不同。这样，全球共形成七个气压带和六个风带。
要求绘制三圈环流和气压带、风带的分布示意图（要求正确表示上升、下沉气流和近地面、高空气流）。同时分析说明赤道低压和极地高压是热力原因(受热上升、冷却下沉)形成的、副热带高压和副极地低压是动力原因（堆积下沉、爬升）形成的。
对这部分知识可以用歌曲记忆的方法归纳：
四高三低（全球有四个高气压带、三个低气压带），
○三六九（纬度0°30°60°90°），
低高低高（赤道低压、副热带高压、副极地低压、极地高压），
南左北右（风向南半球左偏、北半球右偏），
无信西东（赤道无风带、低纬信风带、中纬西风带、极地东风带），
随季而移（冬季移向低纬度，夏季移向高纬度，范围5°－10°）。
4.考虑地球表面是不均匀的，有海陆分布的差异----季风环流
思路：海陆热力性质的差异－冬夏间海陆温度变化－高低气压中心随之发生变化－导致冬夏风向发生改变。

 

地区
季节
亚洲大陆气压中心
风向
性质
东亚
冬季
陆地降温快，形成西伯利亚高压
西北风
冷干（来自内陆地区）
夏季
陆地增温快，形成印度低压
东南风
暖湿（来自太平洋上）
采用对比的方法分析长江中下游地区和撒哈拉沙漠地区的差异，理解东亚季风给我国带来的影响(夏季风从广阔的太平洋带来的暖湿气流使我国东部地区降水丰沛，形成生机勃勃的自然景观；而撒哈拉沙漠地区常年受副热带高压的控制，降水稀少，形成荒漠景观)。
(二)、气压带和风带对气候的影响
1.结合三圈环流和气压带、风带分布示意图
（1）.分析气压带与降水的关系：高气压带－气流下沉增温－降水稀少；
低气压带－气流上升降温－降水丰富。
（2）.分析风带与降水的关系：一般情况下，西风－由低纬吹向高纬－湿润；
东风、信风－由高纬吹向低纬－干燥。
歌曲归纳：上升湿润下沉干，西风湿润信风干。
2.举例 (结合各地气候类型年内各月降水量和气温图分析) 说明气压带和风带对气候的影响：
（1）在单一气压带或风带控制下的气候变化小：
A.赤道附近－全年受赤道低压控制－全年高温多雨－热带雨林气候。
B.纬度40°至60°之间的大陆西岸－全年盛行西风－受海洋气团影响－终年湿润、冬不冷夏不热—温带海洋性气候。
C.南北回归线至30°的大陆内部和西岸－全年受副热带高压或信风带控制－全年干旱少雨－热带沙漠气候。
（2）受气压带和风带交替控制下的气候变化大：
A.纬度30°至40°的大陆西岸－夏季受副热带高压控制－炎热干旱少雨－冬季受西风带控制－温和暖湿多雨－地中海气候。
B.南北纬10°至回归线之间－赤道低压、信风带交替控制－干湿季交替－热带草原气候 
第二节：气压带和风带
一：大气环流及其意义
1）定义：具有全球性的有规律的大气运动，通常称为大气环流。
2）意义：
（1）使高低纬度之间、海陆之间的热量和水汽得到交换，调整了全球的水热分布。
（2）是各地天气变化和气候形成的重要因素。
（老师简述其过程和意义）我们知道不考虑其他因素，全球的气温是从赤道到两极是递减的。赤道地区气温高，两极地区气温低，那么我们根据热流环流的原理赤道和两极地区就存在一个环流。
二：单圈环流
1.假设条件：地表是均匀的、地球静止不动、太阳直射赤道。
赤道、两极受热不均形成热力环流 ——单圈闭合环流
完成书本36页的活动
2.否定其中条件之一：地球静止不动；而是不停自转——三圈环流 ，气压带风带的移动 ，地球不停公转——气压带风带的移动 
三：三圈环流      
大气运动是有规律的，全球性的有规律的大气运动，就是大气环流。大气环流使高低纬度之间，海陆之间的热量和水汽得到交换，调整了全球的水热分布，对全球的热量平衡和水量平衡有重要作用。在大气的运动过程中会形成风带和气压带，而风带和气压带是对各地天气变化和气候形成的重要因素.
1.单圈环流的形成过程
在不考虑地球自转、公转、海陆差异、地形高低起伏等因素的情况下，赤道与极地之间的单圈环流是怎样形成的？赤道与极地处的对流层厚度是否一样？为什么？假设地球不自转，地表性质均一，太阳直射赤道。此时，引起大气运动的因素是高低纬度之间的受热不均。因而在终年炎热的赤道地区，大气受热膨胀上升；在终年严寒的两极地区，大气冷却收缩下沉。这样，在高空，赤道形成高气压，气压梯度力的方向指向极地，大气由赤道上空流向两极上空。在近地面，赤道形成低气压，两极形成高气压，气压梯度力的方向指向赤道，大气由两极流回赤道。因此，在同一半球，赤道和极地之间形成了单圈闭合环流。
2.三圈环流的形成过程
由于地球的自转，假设地表性质均一，太阳直射赤道，则引起大气运动的因素是高低纬之间的受热不均和地转偏向力。从北半球来看，赤道地区上升的暖空气，在气压梯度力作用下，由赤道上空向北流向北极上空（南风），受地转偏向力影响，由南风逐渐右偏成西南风，到30°N附近上空时偏转成了西风，来自赤道上空的气流，不能再继续北流，而是变成自西向东运动。由于赤道上空的空气源源不断地流过来，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。近地面，在气压梯度力作用下，大气由副热带高气压带向南北流出。向南的一支流向赤道低压，在地转偏向力影响下，由北风逐渐右偏成东北风，称为东北信风，东北信风与南半球的东南信风在赤道附近辐合上升，在赤道与副热带地区之间便形成了低纬环流圈。在近地面，从副热带高气压向北流的一支气流，在地转偏向力的作用下逐渐右偏成西南风即盛行西风。从极地高气压带向南流的气流（北风），在地转偏向力影响下逐渐向右偏形成东北风，即极地东风。较暖的盛行西风与寒冷的极地东风在60°N附近相遇，形成锋面（极锋）。暖而轻的气流爬升到冷而重的气流之上，形成了副极地上升气流。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，于是在副热带地区与副极地地区之间构成中纬度环流圈；向北的一支气流在北极地区下沉，于是在副极地地区与极地之间构成了高纬度环流圈。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，形成了副极地低气压带。同理，在南半球同样存在着低纬、中纬、高纬三个环流圈。因此，在近地面，全球共形成了7个气压带，6个风带（展示图4）。
3.气压带的成因
气流的上升和下沉形成了低压或高压，我们在前面学习热力环流的时候知道由于近地面的受热不均引起的气流上升或下沉是因为热胀冷缩，那我们现在来看北半球。赤道低气压带和极低高气压带的形成与热力环流气流的上升和下沉的原理是不是一样啊！！
学生：一样
老师：热力原因
老师：那么副热带高气压带和副极低低气压带呢？？
学生：动力原因
老师：我们知道副极低低气压带的形成是低维暖气流和高维冷气流在北纬60°近地面相遇迫使暖气流上升，而副热带高气压的形成是来自赤道地区的气流源源不断在北30°上空集聚迫使气流下沉，所以副热带高气压带和副极低低气压带的形成都是因为动力原因形成的。
老师：那么我下面来看全球的气压带和风带的干湿和冷暖状况
4.气压带和风带的物理性质
首先我们来看赤道低气压带和副极低低气压带，由于它们在垂直方向上属于下沉气流，会带来降水，因此比较湿润，但是一个维度高，一个维度低，因此赤道低气压带气温高，而副极低低气压带气温凉爽。
极低高气压带和副热带高气压带在垂直方向上属于下沉气流，不易形成降水，干燥。
极低高气压带维度高寒冷，副热带高气压带维度低，气温高。
那么我们现在知道了：赤道低气压带和副极低低气压带及极低高气压带和副热带高气压带它们的物理性质怎么样啊。
学生：（回答）
老师：很好。
老师：我们在前面学习了地球运动，在地球运动中我们学习了太阳直射点的移动，那太阳直射点的移动规律是怎么样的呢？
老师：（提问）学生回答
老师：完全正确。太阳直射点从6月22日到12月22向南移动，12月22日到第二年的6月22日向北移动，那么气压带和风带会不会也移动呢！
学生：不会
老师：我们来看书本38页图2.11，看一看气压带和风带的移动有没有规律。
5.气压带和风带的移动
风带气压带的季节移动实际原因是太阳直射点是随季节变化而南北移动，导致气压带和风带在一年内也作周期性的季节移动。就北半球来说，大致是夏季北偏，冬季南偏。
老师归纳：把这节课的内容简单的梳理一下