《地球上的大氣》疑點(diǎn)淺析

張麗

《地球上的大氣》這一章既是高中自然地理中的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。這一章主要研究的是對(duì)人類賴以生存和發(fā)展有重大意義的地理圈層之一大氣圈。地球大氣圈對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用和對(duì)地面的保溫作用，形成了適宜人類生存的溫度環(huán)境。另外，大氣圈對(duì)于人類生存的重大意義還表現(xiàn)在提供了適宜人類呼吸的大氣。大氣中有復(fù)雜多變的天氣現(xiàn)象，熱、冷、風(fēng)、云、雨、雪、霜等，與人的生產(chǎn)和生活時(shí)時(shí)產(chǎn)生聯(lián)系。下面就同學(xué)們?cè)趶?fù)習(xí)時(shí)遇到的疑點(diǎn)問(wèn)題作一淺顯分析。

難點(diǎn)一 結(jié)合近地面等壓面彎曲示意圖，判斷“近地面風(fēng)向與相對(duì)應(yīng)高空的風(fēng)向正好相反”的說(shuō)法正確嗎？

答案肯定是不正確的。右圖只考慮了冷熱不均情況下引起的熱力環(huán)流，僅僅是大氣運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)單的形式。實(shí)際上，若以北半球?yàn)槔ㄒ?jiàn)下圖），近地面風(fēng)受到水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的共同作用，風(fēng)向與等壓線斜交，吹東南風(fēng)。高空的風(fēng)在摩擦力忽略不計(jì)的情況下，風(fēng)向與等壓線平行，吹北風(fēng)。也就是說(shuō)，在城市熱島環(huán)流中，近地面由郊區(qū)吹向城市與高空中城市上空吹向郊區(qū)上空的風(fēng)向并不是剛好反向的。海陸風(fēng)與山谷風(fēng)也是一樣的道理。

難點(diǎn)二 山谷風(fēng)的形成是白天或者夜晚山坡的氣溫與山谷的氣溫去比較嗎？

顯然不是。山谷風(fēng)的形成也是熱力環(huán)流的典型實(shí)例。熱力環(huán)流冷熱不均狀況的分析首先是在同一個(gè)水平面上的。因而山谷風(fēng)的形成是白天或者夜晚山坡附近的氣溫與山谷上空同一水平面處的氣溫比較的。于是才會(huì)出現(xiàn)白天山坡附近的氣溫要高，形成低氣壓，在山谷上空形成高氣壓，大氣從山谷中心向山坡運(yùn)動(dòng)，夜晚相反。同理，青藏高原影響著東亞的季風(fēng)環(huán)流，也是由于青藏高原與周圍同高度自由大氣之間存在著陸地與海洋相似的熱力性質(zhì)差異（見(jiàn)下圖）。冬季，巨大的青藏高原，因地勢(shì)高，冰雪面積大，空氣稀薄，輻射冷卻快，降溫迅速，成為一個(gè)低溫高壓中心。此中心一方面使高原南側(cè)的西風(fēng)南支氣流得到加強(qiáng)；另一方面，這個(gè)低溫高壓中心又迭加在蒙古高壓之上，使我國(guó)東部南北溫差增大，更加強(qiáng)了冬季風(fēng)的勢(shì)力。夏季，青藏高原上為一熱低壓。這個(gè)熱低壓又強(qiáng)烈吸引著來(lái)自南亞地區(qū)的西南暖濕氣流，使西南季風(fēng)的勢(shì)力加強(qiáng)，給江南北部、江淮地區(qū)送去大量的降水?？傊?，青藏高原的隆起加強(qiáng)了季風(fēng)對(duì)我國(guó)的影響。

難點(diǎn)三 下圖中①處代表的是垂直運(yùn)動(dòng)還是水平運(yùn)動(dòng)呢？且又是如何運(yùn)動(dòng)的？

低緯環(huán)流圈中高空氣流在30°的緯度處的運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)于不少同學(xué)來(lái)講是比較難理解的。①處代表的是水平運(yùn)動(dòng)，以北半球?yàn)槔?，吹南風(fēng)。由于高空可以不考慮摩擦力的影響且受到地轉(zhuǎn)偏向力的影響，風(fēng)向是會(huì)發(fā)生改變的。在北半球高空，赤道上空的氣流向北運(yùn)動(dòng)，風(fēng)向變化規(guī)律為：正南風(fēng)逐漸向右偏轉(zhuǎn)成西南風(fēng)，最后偏轉(zhuǎn)為西風(fēng)。在北緯30°的上空與等壓線（緯線）平行，阻止了氣流向北運(yùn)動(dòng)，來(lái)自赤道上空的氣流在這里不斷堆積下沉，即在垂直方向上改為向下運(yùn)動(dòng)。（如右圖）

難點(diǎn)四 “高處不勝寒”和“青藏高原溫度低”的原因是一樣的嗎？

蘇東坡寫過(guò)“我欲乘風(fēng)歸去，又恐瓊樓玉宇，高處不勝寒”的詞句，當(dāng)然自有他的含義，但卻也道出了一個(gè)自然界存在的事實(shí)：越高越冷。按說(shuō)越高離太陽(yáng)越近，應(yīng)該更暖才是，為什么反而更冷呢？因?yàn)殡m然距太陽(yáng)近了一點(diǎn)，可是這點(diǎn)距離和約1.5億千米的日地距離相比較是微不足道的。

由于地面是近地面大氣的主要熱源，所以離地面越遠(yuǎn)，獲得的熱量越少。（如上圖）圖①處的大氣熱量主要來(lái)自甲地的地面輻射，但甲地的地面輻射絕大部分被貼近地面的大氣（水、二氧化碳等）所吸收，所以①處溫度低。簡(jiǎn)言之，到達(dá)高處的地面輻射少。

②處地勢(shì)高，氣溫也低（類似于我國(guó)的青藏高原地區(qū)）。該地空氣稀薄，云量少，太陽(yáng)輻射就強(qiáng)烈，地面獲得的熱量較多，地面輻射也較強(qiáng)，但由于吸收地面輻射的大氣物質(zhì)很少，因而氣溫仍然很低。簡(jiǎn)言之，吸收的地面輻射很少。這也解釋了為什么青藏高原是我國(guó)太陽(yáng)輻射的高值中心，卻是我國(guó)的高寒區(qū)。

難點(diǎn)五 季風(fēng)氣候夏季風(fēng)由海洋吹向陸地，冬季由陸地吹向海洋，所以季風(fēng)也就是海陸風(fēng)嗎？

海陸風(fēng)不同于季風(fēng)。

海陸風(fēng)是海陸熱力環(huán)流的低空水平氣流，是海濱地區(qū)由于海陸熱力性質(zhì)的差異引起的升溫、降溫快慢不同，晝夜氣溫和氣壓出現(xiàn)差異，白天吹海風(fēng)，夜晚吹陸風(fēng)，即風(fēng)向變化周期是一天，其成因是陸海晝夜溫度差異。

季風(fēng)不屬于單純的熱力環(huán)流，因?yàn)槠涑梢虺撕ｊ憻崃π再|(zhì)的差異之外，還可能有氣壓帶和風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng)。其風(fēng)的變化周期是一年，夏季吹來(lái)自海洋的夏季風(fēng)，冬季吹來(lái)自陸地的冬季風(fēng)。

總之，海陸風(fēng)和季風(fēng)在時(shí)間尺度和空間尺度上都存在著較大的差異。