陳繼革（浙江省臺州市黃巖區(qū)院橋中學(xué), 浙江 臺州 318025）

地理核心圖像的內(nèi)化路徑——以“熱力環(huán)流”學(xué)習(xí)為例

陳繼革
（浙江省臺州市黃巖區(qū)院橋中學(xué), 浙江 臺州 318025）

地理核心圖像的內(nèi)化始終是地理教育界討論的熱點(diǎn)，方法總結(jié)了許多，但實(shí)際效度不高。四步路徑法是學(xué)生掌握核心圖像的一條高效捷徑。

核心圖像；圖像提煉；變式訓(xùn)練

一、圖像提煉

針對主干知識的相關(guān)圖像，有些是教材上現(xiàn)成的，有些來自相關(guān)材料，通過綜合分析地理圖像的各種信息，提煉出地理圖像所蘊(yùn)涵的地理知識、地理原理或規(guī)律，刪除一些相對不是很重要、簡易的信息，經(jīng)過提煉，形成核心圖像，突出重點(diǎn)，降低記憶和畫圖難度。這一步需要教師做好精心設(shè)計(jì)，才能濃縮圖像精華，拓展學(xué)生的思維深度，為提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

以熱力環(huán)流為例，針對教材“冷熱不均引起的熱力環(huán)流”圖，進(jìn)行提煉，形成圖1。

圖1

二、要點(diǎn)概括

針對核心圖像，把相關(guān)的主干知識進(jìn)行概括，形成核心知識體系。如果說核心圖像是大地，核心知識體系則是枝繁葉茂的大樹主干。地理教師要善于借圖說理，不斷地挖掘提煉圖像中的有用信息，通過圖像問題激發(fā)學(xué)生的探究積極性。

教材中熱力環(huán)流內(nèi)容進(jìn)行概括后可形成如下核心知識體系，見表1：

表1 核心知識體系

三、典像歸納

與核心圖像相關(guān)的典型現(xiàn)象進(jìn)行歸納總結(jié)，讓學(xué)生的視野更加廣闊。地理教師要善于借圖說事，通過相關(guān)的典型地理現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的探究積極性，拓寬學(xué)生的思維空間，讓學(xué)生真正地進(jìn)行探究。探究環(huán)節(jié)應(yīng)該是整個地理圖像課堂教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，是學(xué)生個性發(fā)展、能力提升的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是教師教學(xué)才能施展的主要陣地。

1.山谷風(fēng)

白天，山坡接受太陽光熱較多，成為一只小小的“加熱爐”， 空氣增溫較快；而山谷上空，同高度上的空氣因離地面較遠(yuǎn)，增溫較慢。于是山坡上的暖空氣不斷上升，谷底的空氣則沿山坡向山頂補(bǔ)充，稱為谷風(fēng)。在山坡與山谷之間形成一個熱力環(huán)流。夜間，山坡上的空氣受山坡輻射冷卻影響，“加熱爐”變成了“冷卻器”，空氣降溫較快；谷地上空同高度的空氣因離地面較遠(yuǎn)，降溫較慢。谷底的空氣因匯合而上升，于是山坡上的冷空氣因密度大，順山坡流入谷地，稱為山風(fēng)。谷底的空氣因匯合而上升，形成與白天相反的熱力環(huán)流。

圖2

唐代李商隱《夜雨寄北》：“君問歸期未有期，巴山夜雨漲秋池。何當(dāng)共剪西窗燭，卻話巴山夜雨時?！币褂晔侵竿戆藭r以后，到第二天早晨八時以前下的雨?！鞍蜕健笔侵复蟀蜕矫}，“巴山夜雨”泛指多夜雨的我國西南山地（包括四川盆地）。主要原因是四川盆地潮濕，云層多且厚，白天吸收太陽輻射不多，對流不旺盛。夜晚大氣的逆輻射較強(qiáng)，低層空氣反而容易升溫，加之盆地四周沿山坡下沉的氣流多，造成盆地底部夜晚氣流上升較旺，形成夜雨。

2.海陸風(fēng)

沿海地區(qū)因海陸受熱不均勻而形成的以一日為周期、風(fēng)向相反的局地性風(fēng)系。陸地比熱容小，白天地面受熱增溫比海洋快，氣溫也比附近海洋上的氣溫高，在水平氣壓梯度力的作用下，上層的空氣從陸地流向海洋，然后下沉至低空，又由海面流向陸地，低層形成海風(fēng)，從上午開始吹至傍晚，風(fēng)力以下午為最強(qiáng)。夜間，海上氣溫高于陸地，出現(xiàn)與白天相反的熱力環(huán)流，低層形成陸風(fēng)。海陸的溫差白天大于夜晚，故海風(fēng)較陸風(fēng)強(qiáng)。

海陸風(fēng)的水平范圍可達(dá)幾十公里，以熱帶地區(qū)的海陸風(fēng)最強(qiáng)。在氣溫日變化大，海陸溫差也大的地區(qū)，海陸風(fēng)發(fā)展最盛，故經(jīng)常出現(xiàn)在熱帶和溫帶夏季晴朗而穩(wěn)定的天氣條件下。在較大湖泊的湖岸附近，也可產(chǎn)生與海陸風(fēng)相似的“湖陸風(fēng)”。

圖3

3.城市風(fēng)

在大范圍環(huán)流微弱時，由于城市熱島而引起的城市與郊區(qū)之間的熱力環(huán)流?？諝庠诔菂^(qū)上升，在郊區(qū)下沉，而四周較冷的空氣又流向市區(qū)，在城市和郊區(qū)之間形成一個小型的局地環(huán)流，稱為城市風(fēng)。城市風(fēng)一方面對城市空氣的污染產(chǎn)生擴(kuò)散、稀釋作用。城市風(fēng)有時會導(dǎo)致城市的空氣更加混濁，使城市空氣污染加重。由于城市風(fēng)的存在，城區(qū)的污染物隨熱空氣上升，往往在城市上空籠罩著一層煙塵等形成的穹形塵蓋，使上升的氣流受阻，污染物不易擴(kuò)散，導(dǎo)致上升氣流轉(zhuǎn)向水平運(yùn)動，在郊區(qū)下沉，下沉氣流又流向城市的中心。如果城市的四周有工廠，這時工廠排出的污染物質(zhì)集中到城市的中心，致使城市的空氣更加混濁。城市風(fēng)在某種情況下加重了市區(qū)的大氣污染。

圖4 城市熱島環(huán)流模式和塵蓋

日本北海道的旭川市，人口僅20萬，市郊是山地丘陵，市區(qū)為平地，在市郊周圍山地地區(qū)建工廠，意圖是想讓市區(qū)避開空氣污染源，但結(jié)果是城市風(fēng)使市郊的煙塵涌入市區(qū)，反而使沒有污染源的市區(qū)污染濃度比有污染源的郊區(qū)高出了3倍左右，造成了市區(qū)的嚴(yán)重污染。

為保護(hù)城市大氣環(huán)境，在城市規(guī)劃時，要研究城市風(fēng)的下沉距離。一方面將大氣污染嚴(yán)重的工業(yè)布局在城市風(fēng)下沉距離之外，以避免工廠排放的污染物流向城區(qū)；另一方面，應(yīng)將工業(yè)衛(wèi)星城建在城市風(fēng)環(huán)流之外，以避免相互污染。

4.孔明燈

孔明燈利用熱力環(huán)流原理加熱上升。受熱的空氣比重小，比一般空氣要輕，就會往上串?？酌鳠羯喜繐踝×送仙臒釟?，當(dāng)熱氣和外面冷空氣產(chǎn)生的壓力足夠大到比孔明燈的重量大，就會向上飄。

圖5 孔明燈上升原理

5.熱氣球

熱氣球是利用加熱的空氣或某些氣體比如氫氣或氦氣的密度低于氣球外的空氣密度以產(chǎn)生浮力飛行。熱氣球主要通過自帶的機(jī)載加熱器來調(diào)整氣囊中空氣的溫度，從而達(dá)到控制氣球升降的目的。熱氣球的基本原理是熱脹冷縮。當(dāng)空氣受熱膨脹后，比重會變輕而向上升起。

四、變式訓(xùn)練

圖像變式是通過變更圖像的非本質(zhì)特征而形成的表現(xiàn)形式。變更人們觀察事物的角度或方法，以突出圖像的本質(zhì)特征，突出那些隱蔽的本質(zhì)要素，讓學(xué)生在變式中思維，從而掌握圖像所表達(dá)的地理事物與現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。通過變式，使學(xué)生學(xué)會掌握圖像所表達(dá)的地理事物與現(xiàn)象本質(zhì)特征的方法，從而懂得怎樣從地理事物與現(xiàn)象的多變中，去抓住本質(zhì)，舉一反三，提高思維的深刻性和靈活性。

圖像變式要突出主干，要滲透地理思想和地理原理與方法，要進(jìn)行縱向和橫向的聯(lián)系。圖像變式有難有易，針對不同層次的學(xué)生進(jìn)行對應(yīng)選擇組合，提高適用性。既不至于過于簡單導(dǎo)致重復(fù)勞動，學(xué)生思維的質(zhì)量得不到很好的提高；也不至于過難挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。圖像變式要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)變式。

例1：圖6為甲地所在區(qū)域某時刻高空兩個等壓面

1和P2的空間分布示意圖，圖中甲、乙兩地經(jīng)度相同。完成（1）～（2）題。

圖6

（1）此時甲地近地面的風(fēng)向?yàn)?/p>

A．東南風(fēng) B．西南風(fēng) C．東北風(fēng) D．西北風(fēng)

（2）此后，來自乙地的氣團(tuán)使甲地的天氣發(fā)生明顯變化。造成此次天氣變化的天氣系統(tǒng)是

A．氣旋 B．反氣旋 C．冷鋒 D．暖鋒

分析：根據(jù)P2的彎曲狀況，知甲點(diǎn)對應(yīng)的高空的氣壓應(yīng)該比同一水平面低，是個低壓；近地面的甲點(diǎn)應(yīng)該是個高壓，乙點(diǎn)是個低壓，風(fēng)從甲點(diǎn)吹向乙點(diǎn)，北半球向右偏，得出為西南風(fēng)。

答案：（1）B（2）C

例2：湖泊與湖岸之間存在著局部環(huán)流，圖7為我國某大湖（東西寬約90km）和周邊湖岸某時刻實(shí)測風(fēng)速（m/s）垂直剖面圖，完成（1）～（2）題。

圖7

（1）影響湖泊東西岸風(fēng)向差異的主要因素為

A．海陸位置 B．大氣環(huán)流

C．季風(fēng)環(huán)流 D．熱力環(huán)流

（2）在夏季，此時最可能為地方時

A．0點(diǎn) B．5點(diǎn) C．15點(diǎn) D．20點(diǎn)

分析：（1）根據(jù)圖中等值線，近地面湖泊西岸是偏西風(fēng)，湖泊東岸是偏東風(fēng)。風(fēng)總是由高壓吹向低壓區(qū)，說明湖泊此時是低壓，湖岸是高壓。這種氣壓差異是由于海陸熱力性質(zhì)差異，湖泊升溫和降溫慢，湖岸升溫和降溫快造成的。圖示為局部環(huán)流，海陸位置、大氣環(huán)流、季風(fēng)環(huán)流不是主要因素。

（2）在夏季，白天湖泊區(qū)是高壓，湖泊東岸吹偏西風(fēng)，西岸吹偏東風(fēng)，C錯。夜晚風(fēng)向相反。所以此時最可能為夜晚。早晨或傍晚湖陸差異不明顯。

答案：（1）D（2）A

例3：湖泊與湖岸之間存在著局部環(huán)流，下圖為我國南方某大湖（東西寬約90km）東湖岸7月份某時刻實(shí)測風(fēng)速（m/s）垂直剖面圖，讀圖完成下列問題。

圖8

（1）影響湖泊東岸風(fēng)向的主要因素為

A．海陸位置 B．大氣環(huán)流

C．季風(fēng)環(huán)流 D．熱力環(huán)流

（2）此時最可能為地方時

A．0點(diǎn) B．5點(diǎn) C．15點(diǎn) D．20點(diǎn)

分析：本題組完全是例2的變式，簡化了湖泊上空的風(fēng)速統(tǒng)計(jì)。

（1）據(jù)題干可知湖泊與湖岸之間存在著局部環(huán)流，該環(huán)流屬于因地面受熱不均而引起的，屬于熱力環(huán)流，是大氣運(yùn)動最簡單的一種形式。故D正確。

（2）湖泊水比熱容大，湖岸土壤比熱容小，湖泊升溫慢降溫也慢。從圖中風(fēng)向可以看出此時刮偏西風(fēng)，說明湖泊氣溫低形成高氣壓。湖岸氣溫高形成低氣壓，應(yīng)為白天故C正確。

答案：（1）D（2）A

例4：讀圖9，某地近地面和高空四點(diǎn)氣壓圖（單位：hPa），據(jù)此完成問題。若近地面和高空四點(diǎn)構(gòu)成熱力環(huán)流，則流動方向?yàn)?/p>

圖9

A．O→P→M→N→O B．P→O→M→N→P

C．M→N→P→O→M D．N→M→O→P→N

分析：橫坐標(biāo)代表海拔，縱坐標(biāo)代表氣壓，由此看出：P(M)大于P(N), P(O)大于P(P)；所以同一水平面熱力環(huán)流是由高壓指向低壓，M→N，O→P，只有A選項(xiàng)符合。

答案：A

例5：讀圖10，回答（1）～（2）題。

圖10 上海地區(qū)某時段平均氣溫距平（℃）分布圖

（1）若僅考慮該地區(qū)氣溫分布和氣壓之間的關(guān)系，P點(diǎn)此時近地面的風(fēng)向大致為

A．西北風(fēng) B．西南風(fēng)

C．東北風(fēng) D．東南風(fēng)

（2）若僅考慮等溫線分布的因素，上海城市

用地?cái)U(kuò)展最有潛力的方向是

A．東北方 B．西北方

C．西南方 D．東南方

分析：圖示曲線為等溫線，體現(xiàn)的是城市熱島效應(yīng)。同一水平面上，氣溫高則氣壓低，根據(jù)圖示溫度分布，判斷P點(diǎn)所在為低壓區(qū)，刮西北風(fēng)。圖示東南等溫線稀疏，熱島效應(yīng)不明顯，荒地多，用地?cái)U(kuò)展最有潛力。

答案：（1）A（2）D