(二)大气的水平运动 生 阅读教材插图,找出水平气压梯度及水平气压梯度力的概念。 师 什么是水平气压梯度呢? 生 同一水平面上单位距离间的气压差叫做水平气压梯度。 师 气压的高低是在同一水平面上进行比较的。那么什么是水平气压梯度力? 生 只要在水平面上存在着气压梯度,就会产生促使大气由高气压区流向低气压区的力,即水平气压梯度力。 气压梯度力,就是促使大气由高压区流向低压区的力,是使大气产生水平运动的原动力,是形成风的直接原因,其方向是沿垂直于等压线的方向,由高压指向低压。 师在这里我们已经找到了能使大气由高压指向低压的假想的一个力——水平气压梯度力。若仅受这个力的作用大气将怎样运动? 生 分析一个力(水平气压梯度力)作用下,大气运动的方向和速度:  师 大气运动的速度是由什么决定的? 生 水平气压梯度力的大小。 师 水平气压梯度力的大小由谁决定? 生 水平气压梯度力的大小取决于气压梯度,气压梯度越大,水平气压梯度力越大;反之越小。 师 水平气压梯度力的方向应该是怎样的? 生 水平气压梯度力的方向是垂直于等压线,并由高压指向低压。 师生总结得出结论:风向:垂直等压线,并指向低压;风速:气压梯度越大,水平气压梯度力越大,风速也就越大。 板 书: 水平气压梯度力原动力垂直等压线 高压指向低压 以上我们分析了只受水平气压梯度力的作用的大气运动,然而现实中大气的运动并非只受一个力的影响,当物体运动时,马上要受到地转偏向力的作用,在水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下,大气将如何运动呢? 师绘制或投影板图,引导学生分析受两个力作用时,大气的水平运动方向。如下图:  图中表示了北半球平直等压线的情况。初始状态时,空气质点垂直于等压线运动(按水平气压梯度力的方向),最终状态时,风向平行于等压线,这个过程是水平气压梯度力和水平地转偏向力逐步建立平衡的过程,在这个过程中,空气质点始终是按两个力的合力方向运动。在北半球,水平气压梯度力与水平地转偏向力大小相等、方向相反,其合力为零,达到平衡,空气运动不再偏转而做惯性运动,形成了平行于等压线的稳定的风。这种风在高空平直等压线的状况下是实际存在的,按照这种规律,我们可以对高空飞行的物体进行风向及气压之间的判断,即北半球,人背风而立,低压在左,高压在右。 师 近地面的风除了受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用外,还会受到摩擦力的影响,其风向还能与高空大气的风向相同吗? 生 不能。 师 那近地面的风又会是怎样的呢? 投影: 在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的北半球风向示意图。  (引导学生探究分析) 师 在近地面,大气的水平运动受哪几个力的作用? 生 在近地面,大气的水平运动受到三个力的作用:水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力。 师 摩擦力的方向与风向是什么关系? 生 永远和风向相反。 师 摩擦力对风速有没有影响? 生 有影响。 师 大气的水平运动受水平气压梯度力和地转偏向力共同作用时,风向与等压线平行。那么北半球近地面大气的水平运动同时受到水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力的作用时,风向又会发生怎样的偏转呢? 生 风向与等压线之间有一个夹角。 师 风向与等压线是否一定有一个夹角呢?我们可以用反证法来推证。若不斜穿等压线,则可能有一种情况,即垂直于等压线或平行于等压线,而这两种情况都不能使三个力达到平衡。 事实上,大气在水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下,风向与等压线平行。此时若再加上摩擦力的影响,风向一定不再与等压线平行,而是斜穿等压线吹的。一般摩擦力的影响可达离地面1500米左右的高度,在这个范围内的风向都斜穿等压线。摩擦力愈大,风向与等压线之间的夹角愈大;摩擦力愈小,其夹角愈小。

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