小说《三国演义》上方谷之战中,诸葛亮将魏军引入了地形封闭的上方谷,打算火烧上方谷,实施灭魏计划。然而,这项计划却被突然的大风和天降大雨扰乱,使得司马懿父子逃脱。诸葛亮在山上看到这一切后,不禁长叹一声:“谋事在人,成事在天。天哪,这大火烧得好好的,怎么会让司马懿占据了天时逃脱了呢?”带着这个疑问,这节课我们一起来探究大气热力环流。
孔明灯,同学们都玩过,相传正是由诸葛孔明,也就是诸葛亮发明的。为什么孔明灯内点燃蜡烛之后,孔明灯就会不断飞升上天呢?这位同学说一说。他说因为点燃蜡烛之后,孔明灯内的气体会被加热,体积就会膨胀。因此,会有一部分的气体溢出孔明灯之外,此时孔明灯内的气体密度减小,质量也减小。一旦当浮力超过重力的时候,孔明灯就会不断上升。
很好,气体受热,体积容易膨胀,密度减小,产生上升运动。如果是受冷呢,如果受冷体积就会收缩,密度增大,容易产生下沉运动。下面请同学们阅读教材内容,说一说气压的含义。好,这位同学,非常好。气压是指单位面积空气柱产生的压力。我们来看一个示意图,在地面上有一点a,它的气压就是单位面积空气柱对它的压力。如果空气柱内的空气密度越大,a的气压值应该越大;如果密度越小,a的气压值也越小。非常好,在a的上空有一点a′。请问同学们,在空气密度相同的情况下,a和a′处哪个地方气压值更大?好,这个同学说一说,哦,很好,他说是a的气压值更大,因为a单位面积两个都是一样的,但是a的空气柱有这么高,而a′只有这么高。因此,我们可以得出结论:海拔越高,气压值越低,非常好。
下面请同学们继续阅读教材内容,说一说什么叫等压面。这位同学,嗯,很好。等压面是指气压值相等的各点组合而成的面。比如同学们看一看自己的书桌,如果桌子上每个点的气压值都相等,书桌所在的平面就会构成一个等压面。有了这些知识的铺垫,我们再来看一看热力环流。首先我们在地面上找到三个点,a、b、c,再用直线代表等压面画出来。哎,同学有疑问了,等压面不是一个面吗?老师为什么要用直线来表示呢?同学们看一看自己眼前的书桌,如果你俯视去看,它是一个面,如果侧视确实是一条直线吧。
