浅析学生对“大气运动”部分易出现的“误解”

辽宁 邢春雷

大气运动是自然地理部分的重中之重，从简单的热力环流形成的基本原理到复杂的全球性的三圈环流的形成，对于学生而言，学习过程中一定会存在诸多困惑，甚至对一些知识点存在“误解”。大气运动在表现形式上分为水平运动与垂直运动，大气的水平运动即为风，垂直运动为气流；全球性有规律的大气运动为大气环流，包括三圈环流和季风环流，无论哪种环流模式都是建立在热力环流基础上的。很多学生对大气运动部分的重点内容常出现错误理解，包括气压和气温高低的判定、风的“误解”、三圈环流的“误解”等，本文着重对以上几个方面进行分析。

一、气压高低的判定

A地为冷源，B地为热源，在垂直方向上，由于地表受热不均导致空气发生上升和下沉运动；在水平方向上，由于水平气压差异产生水平气压梯度力，导致空气水平方向上的流动。空气垂直方向上的运动是由于热力原因造成的，水平方向上是由于动力原因造成的，最终形成逆时针方向的环流模式，见图1。

图1

对于A，B，C，D四点的气压或气温的比较，常用的方法是使用“凸高为低，凸低为高”这个口诀。学生在应用这种方法时最容易出现理解上的错误，把“高”和“低”当做海拔处理，这样的话，学生得到的结论自然与正确结果背道而驰。“凸高为低，凸低为高”，这里的“高”和“低”指等值线对应要素的数值大小，海拔越高，气压或气温越低。现以C点和D点为例，C点等压线凸向低处，所以C点等压线凸向的是高值处，说明C点相对于同一海拔上的D点为低值；同理，D点等压线凸向的是高处，即低值处，说明D点相对于同一海拔上的C点为高值。口诀法解决问题不仅快速，而且对于高中地理各阶段出现的等值线方面的数值大小比较问题都适用，必须加以重视，不能对其存在“误解”。

水平线法在解决数值比较方面也较为实用，以C点和D点的气压值比较为例，在图1的基础上，过C点和D点做一条水平线，见图2。在垂直方向上，因为E点海拔高于D点，所以D点的气压值高于E点，同理，C点气压值低于G点，而E，F，G三点在一条等压线上，气压值相等，由此可以得到D点气压值高于C点的结论。

图2

通过不断的探究，我们会发现对于同一海拔的两个点，处于等压线下的点的气压值高于等压线以上的点的气压值。这个技巧性的判定方法，也是依赖于水平线法或其他判定方法的基础上总结出来的，对于已经熟练掌握了热力环流原理的学生是比较适用的。另外，对气压和气温高低的判定还需要注意的是，上述三种方法都是对水平方向上两点进行比较，在垂直方向上，无论是气温还是气压都是海拔越高，数值越小。

【例题1】读“等高面与等压面关系示意图”，完成1，2题。

1.图中表示气压相等的数码是

( )

A.④和⑤ B.①和③ C.①和④ D.③和⑤

2.关于图中甲、乙两地大气状况的叙述正确的是

( )

A.甲地气压低于乙地 B.甲地气温高于乙地

C.甲地空气受热下降 D.乙地易形成阴雨天气

【解析】1.根据气压变化的原理，在同一等压面上的点气压相同，在竖直方向上，海拔升高气压降低。读图可知，五个点中，①②③位于同一等压面上，气压相同，①与④在同一竖直方向上，①的海拔高，气压低于④，③与⑤在同一竖直方向上，⑤的海拔高，气压低于③。所以气压由高到低排序为④>①=②=③>⑤。故答案选B。

2.高空气压分布与近地面相反，在高空④>⑤，所以近地面气压甲大于乙，A错误；在水平方向上，气流由甲流向乙，在高空由乙地的高空流向甲地的高空，即由④流向⑤。垂直方向是甲地下沉，多为晴朗天气，说明甲地气温较低；乙地上升，说明乙地气温高，多阴雨天气。因此B，C错误，D正确。故选D。

二、对风的“误解”

在人教版和湘教版高中地理教材中都可以找到大气运动和等压线关系图。图中包括近地面风和高空风两种，低空风受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的作用，风向最终和等压线斜交；高空风不受摩擦力影响，在水平气压梯度力、地转偏向力作用下，风向最终与等压线平行。在风的形成过程图中包含的等压线、低空风和高空风、风所受的力都是在同一个水平面上发生的，但是由于大多是通过教材或者多媒体呈现给学生的，所以在视觉上容易导致学生误将气压值最高的等压线方向当作地表方向来看待，而错误认为风是从地表向上吹去的，忽略了风是大气的水平运动，这样就造成学生对整个大气运动的学习存在严重的认知错误，即使能做对题，也失去了知识本身应有的价值。因此，对大气水平运动的理解需要教师给学生渗透正确的观念，一定不能疏忽。建议在教学过程中可以要求学生把书放平来理解大气运动和等压线的关系，或者在讲解过程中进行情景化教学，将教室中每一列的学生看做等压线，拟定高压区和低压区，进而演示高空风或低空风真正的运动方向，加强学生对大气水平运动的认知，提高学生的地理思维品质。2019年人教版高中地理新教材对大气运动和等压线关系图进行了一定程度上的优化，进一步避免了学生对大气的水平运动出现认知上的错误。

【例题2】下图中V代表P地某时的风向，M为经过P地的等压线，据图中信息判断下列叙述正确的是

( )

A.P地位于南半球

B.P地位于高空

C.P地北部气压比南部高

D.P地位于北半球近地面

【解析】本题主要考查的知识点是根据等压线判断风向。根据等压线画风向主要包括两个步骤，①画出水平气压梯度力。水平气压梯度力是从高压指向低压，并垂直于等压线；②考虑南北半球以及近地面或高空风，画出风向。其中受地转偏向力的影响，实际的风向会在水平气压梯度力的基础上发生偏转，具体偏转为“南左北右赤道无”。故从图中看，风向向右发生了偏转，说明该地为北半球，故A选项错误。高空风只受地转偏向力和水平气压梯度力的影响，最终的风向与等压线平行，而此图风向与等压线斜交，故可判断为近地面风，B选项错误。风由高压吹向低压，图中南部比北部高，故C选项错误。风向与等压线斜交，且在水平气压梯度力的基础上向右偏转，故D选项正确。

三、对三圈环流的“误解”

太阳辐射在高低纬间的热量差异及地转偏向力的作用下，形成了全球性的大规模有规律的大气运动——三圈环流，在近地面形成六个风带和七个气压带，气压带由北极向南极方向呈高—低—高—低—高—低—高的分布特点。三圈环流是大气运动最复杂的部分，学生往往觉得这部分内容很难掌握，因为不仅要理解较为抽象的三圈环流的形成机制，还要记忆气压带及风带全球性的分布规律。学生常出现的误区在于将“体”看成“面”，以北半球三圈环流为例，见图3。图中包括三个环流圈，分别位于低纬、中纬、高纬。学生由于读图能力不足、缺乏空间想象能力误以为三个环流圈是在南北向的一个平面上发生的，而不是从三维角度出发把三圈环流放在立体空间中去思考。

图3 北半球三圈环流

如何帮助学生从误区中走出来？一般是利用多媒体进行三维动画演示或在地球仪上进行粘贴纸带的教学活动，但是这两种方法都存在一定的缺点，效果一般。最好的方法就是制作三圈环流的三维模型。教师可提供给学生制作说明、要求学生分组制作，进而提高学生合作探究能力、地理实践力。九个透明立方体状的组合块确定了三圈环流所在的空间，模拟气流的条状指示标可代表大气运动过程。副热带高气压带、东北信风带、盛行西风带等气压带和风带得到了清晰的呈现，学生可结合教材探究三圈环流的形成机制，使整个三圈环流形成过程变得浅显易懂,不再抽象,更重要的是可以确定三圈环流所处的空间特征，避免学生对三圈环流存在“误解”。

【例题3】如图是南半球三圈环流的一部分，读图完成下列问题。

(1)图中气压带的名称：A为________，B为________。

(2)图中风带的风向：①________，②________。

【解析】(1)由题意可知，此环流是南半球三圈环流，A处位于北侧的上升气流，可以判断是赤道低气压带，B处是受到气流下沉的作用形成了高气压带，是副热带高气压带。(2)从图上南半球的三圈环流可以判断，①处地面的风是由副热带高气压带吹向赤道低气压带，受地转偏向力的作用形成东南风，因一年四季都是这个方向，所以称为东南信风；②处地面的风是由副热带高气压带吹向副极地低气压带，方向是西北风。

所有地理事件的发生和发展都是建立在一定时间和空间的基础上的，如果学生能够带着时间与空间的概念去思考地理问题，特别是大气运动部分的内容，那么就不会存在对风的“误解”、对三圈环流的“误解”等问题了，但时间与空间的概念并不是一朝一夕就能掌握的，这就需要教师在教学过程中不断对学生加以引导，在教学生知识的同时，更要注重学生地理思维品质的培养。