摘记：热力环流的基痛快趣在高中新版课本中的推崇不透澈一致，有的以致有学问性非常。大气柱惟有高潮和下千里领略时，近大地不会发不悦压的变化，惟有大气柱有空气的流入和流出，近大地气压才会变大或变小。

要道词：热力环流   气压     大气质料

      热力环流的基痛快趣，在不同版块的高中新课本中的评释不透澈一致，大学课本也不透澈一致，这就导致师生们对这个问题的瓦解产生了歧义。本文将对热力环流的基痛快趣进行详备推崇。

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                                              图1

课本版块

热力环流的评释

问题

东说念主教版：

当 A 地吸收热量多，B、C 两地吸收热量少时，A 地近大地空气扩展高潮，到上空蚁合，使上空空气密度增大，形成高气压; B、C 两地空气消弱下千里，上空空气密度减小，形成低气压(图 2.11b)。于是空气从气压高的 A 地上空向气压低的 B、C 两地上空扩散。在近大地，A 地空气高潮向外流出后，空气密度减小，形成低气压; B、C两地因有下千里气流，空气密度增大，形成高气压。这么近大地的空气从 B、C 两地流回 A 地，以补充 A 地高潮的空气， 从而形成了热力环流

“B、C两地因有下千里气流，空气密度增大，形成高气压”的评释

会让读者合计，只消空气下千里就不错形成高气压，骨子上还需要有空气的流入才行。

湘教版

同上

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中图版：

同上

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中华版：

其中受热多的B地区，近大地空气扩展高潮，在高空聚集起来，使得高空大气密度增大而形成高气压，近大地空气密度减小，形成低气压。受热少的 A、C 两地则相反，空气因冷却消弱下千里，高空大气密度减少而形成低气压， 近大地空气密度增大，形成高气压。这么， 高空和近大地的解除水平面上，气压落魄存 在互异，产生了水平气压梯度力，促使高空气流从B地流向A、C 两地高空;近大地气流从气压较高的 A、C 两地流向B地，并补充B地高潮的空气，从而形成热力环流。

总计这个词大气柱需要有空气的流出和流入，大气质料发生加多或减少，近大地才会形成落魄气压差。而不是“近大地空气密度减小，形成低气压”

鲁教版：

同上

同上

沪教版

手头莫得课本

那么，咱们应该怎么瓦解热力环流的基痛快趣呢？

一、气压的含义

     气压指大气的压强。它是空气的分子领略与地球重力场综互助用的成果[1]。

     组成大气各层的原子和分子束缚朝飞速标的移动。尽管它们体积很小，但当它们撞击名义时，就会对名义产生力，也即是咱们不雅察到的压力。

     每个分子齐太小，咱们嗅觉不到，而且只可施加很小的力。然而，当咱们把每一刻撞击名义的大量分子的总力加起来时，不雅察到的总压力就会相等大。

     气压不错通过两种神气之一加多或减少。最初，肤浅地向容器中添加分子就会加多压力，因为分子数目越多，质料越大，与容器规模的碰撞次数就越多。这阐明为压力的加多。

      一个很好的例子是给热气球加气或减气。加气后，分子数目加多，与热气球内规模碰撞的总额也加多。碰撞次数加多会加多压力，迫使热气球扩展。

     转变气压的第二种神气是加多或减少热量。向容器中加热不错将能量传递给空气分子。加热的分子以更快的速率移动，以更大的力量撞击容器的规模，这阐明为压力的加多[2]。

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图2

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图3t

     热气球焚烧前是瘪的，瘫在地上，给热气球饱读风，它就会扩展起来，这是因为热气球里的空气分子数目、质料加多，分子撞击热气球内壁的次数加多，气压增大，当气球表里的气压绝顶的时间，热气球保抓扩展景色。如果罢手给热气球饱读风，则热气球外部的大气压力就会把热气球压瘪。如果罢手给热气球饱读风的同期，加热热气球，天然气球里面的空气分子莫得赓续加多，但是，由于空气分子受热后领略速率加速，其撞击气球内壁的次数也增多，力量增大，是以气压也随之增高。热气球表里压力均衡，就保抓扩展景色。此时，气球里面空气密度减小，浮力增强，就飘起来了。

图4

      是以，咱们要记着，气压增高主若是空气分子撞击被撞击物体的次数增多导致的。成分有两个：一个是空气分子数目增多，也即是质料、分量、密度增大。一个是分子受热，领略速率变快。

二、大气的领略

       由于分子向各个标的领略，它们以致不错在从下方撞击物体时进取施加气压。在大气中，气压不错向各个标的施加。

       通过检测气体步履不错直不雅地流露气压的存在。与液体分子和固体分子不同的是，气 体分子互相之间莫得“绑定”到一说念，不错解放地移动而充满其场地的空间。在渊博大气条目下，两个气体分子发生碰撞时，它们会像有弹性的球不异互相弹开。如果气体被甩手在一个容器中，分子领略受容器壁的拘谨，气体分子对容器壁抓续撞击所产生的向外的力也称 为气压。天然地球的大气圈莫得樊篱，但其下界受限于地球名义，且由于重力作用有用地禁锢大气逃遁，是以骨子上大气圈也有上界。因此，也不错把大地和大气上界看作一个密闭空间[3]。因此，咱们不管是用分量（质料、密度）照旧用分子受热领略快撞击次数增多来界说气压齐是不错。

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                                                图5

       在静止大气（大气圈）中，单元面积上大气柱的分量即是该面上所承受的力。即静止大气中恣意高度上的气压值等于其单元面积上所承受的大气柱的分量（质料亦可），气压是随高度的加多而裁汰的。因为在静止的大气中，某高度上气压值等于此高度进取直到大气上界单元截面空气柱的分量[4]。正如潜水员向水面上浮经过中会阅历水压的逐渐减小不异，跟着高度的加多，咱们会阅历气压的逐渐裁汰[5]。

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图6

      当空气有垂直加速率时，气压值与单元面积上承受的大气柱的分量就有一定分歧，但在一般情况下，空气的垂直领略加速率是很小的，这种分歧不错忽略不计。因此，当空气垂直领略而气柱内未发生质料变化时，大地气压不会转变，但气柱中质料的高下传输会变成高空某一端倪的空气质料转变，从而引起气压变化，如图所示。

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图7

       A、B、C三地近大地和高空某处E、F、G 三点，在大地莫得冷热不均时气压值是绝顶 的，即A=B=C，E=F=G。且A>F,B>E,C>G；当A点空气受热扩展作念高潮领略时, 空气由低层往表层运输，F点因空气质料加多而负气压高于G点;同理，C点因受冷空气消弱，气流向下领略,G点上空气柱质料减少而使G点气压着落。此时，由于总计这个词气柱的空气莫得流入、流出，A、C两点气压值依旧绝顶，即A=C，而高空的F、G两地出现了气压差，F>G，于是，F地的空气分子流向G地，C地上空的总计这个词气柱因有空气流入，质料加多，C地气压增高，A地上空的总计这个词气柱因为有空气流出，质料减小，A地气压裁汰，此时才出现A、C之间的气压差，即C>A临了，气流由C地流向A地，完成热力环流[6]。

比如海陆风的形成：

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图8

       气压差为零的情况下，近大地或高空齐不会形成风。日出后，地表的温度运行高潮，海洋中的温度果然不变。陆地近大地的空气受热后扩展，密度减小。天然近大地的气压基本疏浚，但高空并不是这么。高空暖空气的气压高于冷空气气压。

      因此，陆地高空的气压更高 ，高空的空气运行从陆地向海洋标的领略(见上图)。空气运输至海洋区域后下千里，由于海洋上空的气柱有空气流入，质料加多，便在海洋近海面形成高压区；而因陆地高空有气流流出，气柱质料减少，名义气压较低，低空的空气就从海洋向陆地标的领略(海风) 。再加上陆地上和海洋上的垂直高潮和着落领略组成了一个肤浅的热力轮回，通过这个轮回完成了大气质料的再分派[7]。

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图9

上图：在南半球冬季（六月至八月）和早春技艺，太平洋和大气条目频频相宜智利和秘鲁海岸隔邻海洋层积云的形成。这张图片展示了2015年7月26日秘鲁隔邻的云层。

在某些情况下，盛行风（海风）会将云层吹向内陆。由于海洋云层较低，很容易被沿海丘陵和山脉相悖。但向海洋通达的低洼山谷，举例尤卡河峡谷和阿卡里河峡谷，使云层很容易向内陆移动。

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                                                       视频1

      以上执行就展示了热力环流气流领略的经过。从领略轨迹看，红色液体是先高潮，在高空向两侧分流，然后下千里，才在近大地回流到高潮的区域。

三、课本的问题

     那么，为什么大气柱受热扩展，空气分子是进取而不是向四周扩展呢？因为四周的大气压力大，没法向四周扩展。就像欢畅的热水，气泡是进取冒，而不是向四周冒不异。大气受热后，克服了地球的引力，就进取领略了。上述视频1的执行也诠释了大气是先高潮、下千里，然后先高空水平领略、后近大地水平领略，这么领略的。

      为什么不可径直说“空气冷却消弱下千里，近大地的空气密度增大，形成高气压;”呢？因为前边咱们仍是说过，气压取决于空气分子撞击名义的次数，而撞击次数，又取决于空气分子的数目和加热的进度。空气冷却消弱的时间，气温是裁汰，空气分子领略速率也随之放慢，撞击大地的次数减少，因此，当大气受冷形成高压的时间，只然而因为空气分子数目的加多所致。空气分子增多，总计这个词气柱对大地的压力才增大了。而高中课本，莫得强调出气柱要有气流的流出与流入，才会出现气压差。这就变成了师生们的非常融会。而且要保管受热大地的近大地低压，还需要其高空流出的空气分子等于概况多于近大地流入的空气。

      由此，咱们也不错看出，2023年湖南卷，拉萨气压夏日高于冬季的主要原因是（1）夏日热，气流辐合  （2）冬季冷，气流辐散，这两个选项是不正确的。

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      拉萨夏日的气压高于冬季，主若是总计这个词大气柱夏日受热扩展，空气分子进取领略，3600米高空的空气密度增大；冬季受冷消弱，空气分子向下领略，3600米高空的空气密度减小，以至于在海拔3600米高度的拉萨的气压夏日大于冬季。而不是“夏日热，气流辐合，冬季冷，气流辐散”。

       大地的辐合必须由高空流出的气流来赔偿。一朝高空辐散等于或大于大地流入气流，低压就不错保管[8]。

      当拉萨近大地有气流辐合的时间，其高空一定有气流流出。而且要先有高空的气流流出，高空流出大于或等于近大地流入，智商保管拉萨近大地低压[8]。而湖南卷这题，是要解释拉萨气压值夏日高于冬季，是要解释夏日高压的原因。如果用气流辐合来解释，就与夏日气压高矛盾了。

[1]（据《风景表象学》1991版20页）

[2] （https://www.noaa.gov/jetstream/atmosphere/air-pressure  好意思国国度海洋和大气科罚局）

[3] （风景学与生计130页）

[4] （据《风景表象学》1991版20页）

[5] （风景学与生计130页）

[6]   风景学表象学

[7] （风景学与生计，第12版，136页）

[8]  风景学与生计 207页

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