借助風向知識 巧學鋒面氣旋圖

金柔芳

一、風向形成的相關知識

風向的形成跟三個力有關。①水平氣壓梯度力是風形成的直接原因，其垂直于等壓線，由高壓指向低壓，若無其它力的影響，風向與水平氣壓梯度力方向一致；②地轉偏向力，北半球向右偏，南半球向左偏，偏轉方向是指觀測者面向物體運動方向，方向垂直與風向，只改變風速，不改變風向，高空大氣(無地面摩擦力)受水平氣壓梯度力和地轉偏向力作用，風向與等壓線平行；③摩擦力與風向在同一直線上，但方向相反，既改變風向又改變風速，摩擦力越大，風向與等壓線間夾角越大。近地面風向由三力的合力決定，最終風向與等壓線有一夾角(見圖1)。

畫風向時一般不表示出地面摩擦力和地轉偏向力，畫出水平氣壓梯度力(用虛線表示)和最終的風向(實線表示)即可(見圖2)。

二、借助風向巧學鋒面氣旋圖

(1)在圖3中找出所學的天氣系統。從圖中可看出鋒面和氣旋結合在一起，得出鋒面氣旋的概念。

(2)鋒面氣旋為什么又稱為溫帶氣旋?鋒面氣旋容易在哪個熱量帶形成?可提示學生從鋒面形成(冷暖氣團相遇)的知識人手，學生容易聯想到冷暖氣流交匯比較多的熱量帶是溫帶。所以鋒面氣旋也稱為溫帶氣旋。

(3)如何判別氣旋的前后方?這時候可讓學生在圖3中畫出風向進行解答。任何一個天氣系統都是運動的，所以氣旋運動的方向是前方，相反的方向是后方。學生根據風向知識即可推斷出我國氣旋的運動方向。從亞洲高壓吹出的西北氣流推動兩個氣旋向偏東的方向移動。因此氣旋的東方是前方，西方是氣旋的后方(圖4)。

由圖4可觀察到鋒面氣旋的天氣模式是：氣旋的前方是寬闊的暖鋒云系及相伴隨的連續性降水天氣，氣旋的后方是比較狹窄的冷鋒云系及相伴隨的降水天氣，氣旋的中部(兩鋒之間)是暖氣團控制下的晴朗天氣。

(4)請根據風向知識分析低壓槽附近的氣流運動情況并判斷氣流的性質?受陸地物理性質等因素的影響，中緯度的氣旋其氣壓中心分布并不均勻和規則，在槽線的兩側必然出現風向并不一致的情況，此時可以讓學生在圖5中畫出ABCD四點的風向(以北半球為例)并分析氣流的性質。學生根據鋒面的知識可推出槽線附近冷暖氣流相遇將形成鋒面(圖6)。

(5)為什么鋒面氣旋前方是暖鋒，后方是冷鋒?這個問題又可以再分解成幾個小問題，以便學生思考。①ABCD中誰是主動氣團?②北半球鋒面氣旋的旋轉方向是怎樣的?學生根據北半球氣旋是逆時針旋轉，可以看到冷氣團B主動移向暖氣團A，所以形成的是冷鋒，暖氣團c主動移向冷氣團D，所以形成的是暖鋒(圖7)。

(6)有鋒面反氣旋嗎(以北半球為例)?同樣可以讓學生自己動手畫出風向，脊線附近風向是輻散的，不可能形成鋒面，所以沒有鋒面反氣旋(圖8)。

(7)請畫出南半球的鋒面氣旋模型?步驟同畫北半球鋒面氣旋一樣，先畫出ABCD四點的風向，再根據氣旋在南半球是順時針旋轉，可推出冷空氣A(來自較高緯度地區，性質冷)主動移向暖空氣B，形成的是冷鋒；暖空氣D(來自較低緯度地區，性質暖)主動移向冷空氣c，形成的是暖鋒。所以南半球的鋒面氣旋還是前方是暖鋒，后方是冷鋒(圖9、圖10)。