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[关键词]地理教学;地球自转;地转偏向力;三圈环流;单圈环流
[中图分类号]G633.55
[文献标识码]A
[文章编号]1004-0463(2011)03(B)-0089-01
目前,我校学生所使用的高一地理教材之一的《地理地图册》(上册)第11页左上角有一幅图是“假设地球不自转时的环流”(图1),笔者认为,如果地球不自转,地球表面的环流形式绝不是如图1所示的南北两极与赤道间的单圈环流。
虽然三圈环流确实是受地转偏向力的影响才形成的,但原图作者错误地认为,如果地球不自转,就不存在地转偏向力,地球表面也不会形成三圈环流,只会形成赤道和两极间的单圈环流,其把“没有地转偏向力”简单地等同于“地球不自转”了,这种认识是错误的。因为地球不自转除了带来地转偏向力消失这一现象外,还会产生另外一种现象:太阳辐射将在地球表面重新分布,不再是两极最少、赤道最多。
假设地球不自转,地球表面昼夜交替的周期将不再是一个太阳日24小时,而是一个回归年,全球各地均为半年白昼、半年黑夜;晨昏线移动方向将由原来的自东向西变为自西向东;赤道将不再是现在的赤道,而应定义为太阳直射点扫过的大圆;太阳直射点东移的速度将变得极为缓慢,由原来的每24小时移动约360°骤减为每24小时移动约1°。
在昼半球太阳直射点附近区域,由于受到长达半年时间的太阳辐射,气温会变得异常高,可能数倍于现在,这会导致近地面大气强烈膨胀、上升,气压降低,并形成低气压区,其形态应是长轴在赤道上的近圆椭圆(图2中L)。而对于夜半球,由于没有太阳辐射,气温开始下降,大气冷却、收缩下沉,降温时间达半年之久,在晨线东侧附近将形成高气压区,其形态为垂直于赤道、中心位于赤道的长条形(图2中H)。近地面风则是由高气压区向四周辐散,而后向低气压区辐合。虽然也有从南北两极吹向赤道的风,但它们的发源地显然不是南北两极,仅是途经南北两极而已。由于从H向西到L距离最短,水平气压梯度力最大,所以风速最大;而从H向东到L距离最长,水平气压梯度力最小,所以风速最小;南北两侧的风速则渐变。高气压区和低气压区并不是固定不动的,它们会随着太阳直射点的缓慢东移而逐渐东移,周期则为一个回归年。此是大气环流模式如图3所示。
条件稍微放宽一些,假设地球围绕太阳同步自转,风向又会怎样变化呢?在这种情况下,地球的同一面则总是朝向太阳,而另一面则总是背对太阳,地球表面的太阳直射点将固定在同一点,其附近大气会终年受热并强烈膨胀上升,将形成圆形的低气压区,直射点的对蹠点附近的大气则终年冷却下沉,形成圆形的高气压区。大气环流模式如图4所示。
由于地球围绕太阳同步自转的角速度极其微小,不足以引起大气运动方向的偏转,因此,地球表面将形成太阳直射点和其对蹴点之间的单圈环流,即近地面风会从夜极吹向昼极,高空风则由昼极吹向夜极。
编辑:孟刚
[中图分类号]G633.55
[文献标识码]A
[文章编号]1004-0463(2011)03(B)-0089-01
目前,我校学生所使用的高一地理教材之一的《地理地图册》(上册)第11页左上角有一幅图是“假设地球不自转时的环流”(图1),笔者认为,如果地球不自转,地球表面的环流形式绝不是如图1所示的南北两极与赤道间的单圈环流。
虽然三圈环流确实是受地转偏向力的影响才形成的,但原图作者错误地认为,如果地球不自转,就不存在地转偏向力,地球表面也不会形成三圈环流,只会形成赤道和两极间的单圈环流,其把“没有地转偏向力”简单地等同于“地球不自转”了,这种认识是错误的。因为地球不自转除了带来地转偏向力消失这一现象外,还会产生另外一种现象:太阳辐射将在地球表面重新分布,不再是两极最少、赤道最多。
假设地球不自转,地球表面昼夜交替的周期将不再是一个太阳日24小时,而是一个回归年,全球各地均为半年白昼、半年黑夜;晨昏线移动方向将由原来的自东向西变为自西向东;赤道将不再是现在的赤道,而应定义为太阳直射点扫过的大圆;太阳直射点东移的速度将变得极为缓慢,由原来的每24小时移动约360°骤减为每24小时移动约1°。
在昼半球太阳直射点附近区域,由于受到长达半年时间的太阳辐射,气温会变得异常高,可能数倍于现在,这会导致近地面大气强烈膨胀、上升,气压降低,并形成低气压区,其形态应是长轴在赤道上的近圆椭圆(图2中L)。而对于夜半球,由于没有太阳辐射,气温开始下降,大气冷却、收缩下沉,降温时间达半年之久,在晨线东侧附近将形成高气压区,其形态为垂直于赤道、中心位于赤道的长条形(图2中H)。近地面风则是由高气压区向四周辐散,而后向低气压区辐合。虽然也有从南北两极吹向赤道的风,但它们的发源地显然不是南北两极,仅是途经南北两极而已。由于从H向西到L距离最短,水平气压梯度力最大,所以风速最大;而从H向东到L距离最长,水平气压梯度力最小,所以风速最小;南北两侧的风速则渐变。高气压区和低气压区并不是固定不动的,它们会随着太阳直射点的缓慢东移而逐渐东移,周期则为一个回归年。此是大气环流模式如图3所示。
条件稍微放宽一些,假设地球围绕太阳同步自转,风向又会怎样变化呢?在这种情况下,地球的同一面则总是朝向太阳,而另一面则总是背对太阳,地球表面的太阳直射点将固定在同一点,其附近大气会终年受热并强烈膨胀上升,将形成圆形的低气压区,直射点的对蹠点附近的大气则终年冷却下沉,形成圆形的高气压区。大气环流模式如图4所示。
由于地球围绕太阳同步自转的角速度极其微小,不足以引起大气运动方向的偏转,因此,地球表面将形成太阳直射点和其对蹴点之间的单圈环流,即近地面风会从夜极吹向昼极,高空风则由昼极吹向夜极。
编辑:孟刚