【学生在《大气环境》中的几处误区】 汽车所处的大气环境

　　摘要：学生的思维定势易形成知识的负迁移，影响高考复习的效率和效果。本文主要针对学生在湘教版必修一第二章《大气环境》复习时容易出错的几处问题，加以分析和说明。　　关键词：大气的受热 等压面 大气运动 气压带 锋面气旋
　　湘教版必修一第二章《大气环境》，主要介绍了对流层大气的受热过程、热力环流、全球气压带、风带的分布和移动、气压带和风带对气候的影响、以及常见的天气系统。内容多，容量大，抽象性强，历来是高考命题重点，也是学生学习的难点。
　　一、对流层大气的受热过程中“高出不胜寒”理解错误。
　　同学们总认为，山顶距离太阳近，应该热，而山底距离太阳远，应该冷。这就说明他们没有弄清对流层大气的直接热源是什么？大气的受热过程实质上是什么？因此授课时提高同学们的想象力，对大气的受热过程分析清楚，理解大气的热量来源实质是能量的传递过程。 “太阳暖大地”“大地暖大气”对流层大气的直接热源是地面辐射，距离地面越近，吸收地面辐射越多、温度越高，距离地面越远吸收地面辐射越少、温度越低。
　　二、热力环流中等压面的判读和风向确定含糊
　　（一）等压面的判读时对气压和气温的分布。以图示为例：
　　C、B气压高于G、F气压好理解，A气压高于E气压理解不了。从表面上看A确实是低压，E确实是高压，忽略了气压的垂直分布；同一地点不同海拔高度上，海拔越高，气压越低。因为海拔越高空、气越稀薄气压越低。A处低压是相对B、C气压低，E处高压是相对G、F气压高，气压值A处是高于E处的。
　　就气温对比来而言，A处气温高于B处，因为A处受热气流上升形成低压，B处遇冷气流下沉形成高压，即我们常说的“热低压冷高压”。这样有些同学以此类推，E处气温也低于F、G处气温，原因E处高压F、G处低压，这就说明，没有完全理解热力环流的形成原理。E处气压高并不是因为E处热，而是由于地面A处受热气流影响，由地面上升到高空，在高空E处形成高压。既然E处气流来自地面，同一垂直面海拔越高气温越低，因此E处气温是高于G、F的。
　　（二）风向的确定。
　　风的性质多从风向和风力两个方面进行描述。风是在水平气压梯度力（形成风的直接原因）、地转偏向力、摩擦力共同作用下形成的，分为高空风和近地面风。高空风受两个力作用，水平气压梯度力、地转偏向力。近地面风受三个力作用。但在形成后，高空风风向平行于等压线、近地面风风向斜穿等压线，同学们不能理解。这需要结合数学和物理知识、借助多媒体电脑技术，把抽象的大气运动，具体、生动、形象化地表现出来。
　　以高空风为例：高空风大气受两个力作用，二力平衡时风向才稳定，因此，只有水平气压梯度力、地转偏向力二力大小相等、方向相反时风向稳定。水平气压梯度力永远垂直于等压线由高压指向低压，地转偏向力永远垂直于空气的运动方向(即风向)，最终高空风向与等压线平行。高空风判断下来近地面风也就迎刃而解了。
　　三、三圈环流形成过程疑问重重
　　（一）三圈环流纬度30附近气流下沉，近地面形成副热带高气压带。
　　在同一水平面上，由于获得热量的多少存在差异，就形成了最简单的大气运动——热力环流。对于整个地球而言，各纬度得到的太阳辐射量也是不均匀的，这必将引起全球范围的大气运动，即大气环流。同学们很快板图作出“北半球单圈环流”的示意图，但是他们忽略关键的一个问题“地球自转产生的地转偏向力”。如果考虑到地转偏向力的影响赤道地区的上升气流还能到达极地吗？
　　以北半球为例：赤道地区由于终年炎热气流上升，上升到高空的气流在高空同一水平面上形成高压，大气不再稳定，一部分向北运动一部分向南运动，向南北运动的气体受地转偏向力的影响左右偏转，到30度纬度上空偏转成西风，气流不能向北运动，当然也不能向南向西运动，能不能向东运动？有些同学回答是肯定的。这就需要教师分析时充分发挥学生的空间想象，抓住30度纬度上空都有来自赤道地区的偏转成西风的气流，在30度纬度上空没有明显的气压差，大气不能做水平运动，因此，也就不能形成30度纬度上空的东风（加上展示课件辅助效果更直观）。赤道地区气流又源源不断供应，此时南北纬30°高空的气流只能下沉到地面，在地面形成副热带高气压带。
　　（二）冷暖气流交汇暖气流上升形成副极地低压带。
　　极地地区由于终年寒冷，气流下沉，在地表形成极地高压带，极地东风由高纬吹向低纬。南北纬30度附近气流由高空下沉到地面，在地面形成副热带高气压带，中纬西风由低纬吹向高纬，在南北纬60度相遇。学生感觉上应该形成高压带。这就需要教师严格让学生分清地面和高空，大气水平运动和大气垂直运动。来自高低纬的气流在南北60度相遇后，来自低纬的气流性质温暖，来自高纬地区的气流性质寒冷，冷暖气团交汇后暖气团向上爬升，使原本大量的气流减少在地表形成低压带。
　　四、锋面气旋系统认识不足
　　同学们都知道锋面、气旋和反气旋两大类天气系统的特点，然而对于锋面气旋系统，课本中仅仅简单地提到它的概念和一幅锋面气旋图，这使有的同学对其形成、发展和消亡的过程，很难去全面把握，甚至没有把它当成一个独立的天气系统看待，然而在历年的高考中多有涉及，所以必须引起足够的重视。
　　（一）锋面气旋。如(下图)
　　锋面气旋是指具有锋面结构的低压，主要活动在中高纬度，多见于温带地区。
　　（二）锋面气旋的形成。
　　以北半球为例是一个逆时针方向旋转的涡旋，中心气压很低，自中心向前方伸出一条暖锋(PN)，向后方伸出一条冷锋(PM)，冷、暖锋之间是暖空气，冷、暖锋以北是冷空气。锋面上的暖空气呈螺旋状上升，锋面下的冷空气呈扇形展开下沉。锋面气旋的天气变化明显，一般气旋是气流辐合上升系统，在两个锋面附近气流上升更为强烈，往往产生云、雨、雪，甚至雷雨、暴雨、大风、降温等天气。
　　（三）锋面气旋中的冷锋、暖锋判别。
　　1、锋面一般出现在低压槽附近。高压和高压脊附近一般为晴天，无锋面出现。
　　2、以锋面为界线分为冷气团和暖气团(纬度高的为冷气团)，然后，根据气旋的旋转来判别冷、暖锋面，无论是南半球还是北半球，气旋左侧总为冷锋，右侧总为暖锋（如下图）。
　　3、雨区的判别：降水主要出现在冷气团一侧，暖锋主要在锋前，冷锋主要在锋后。上图中，虚线与锋线之间为雨区。
　　总之，《大气环境》教学中抓住这几个方面的主要问题的进行分析，学生就会茅塞顿开，也就更容易理解和掌握所学的知识。