對高一《地理地圖冊》一幅圖的探究

[關鍵詞]地理教學；地球自轉；地轉偏向力；三圈環流；單圈環流

[中圖分類號]G633.55

[文獻標識碼]A

[文章編號]1004－0463(2011)03(B)－0089－01

目前，我校學生所使用的高一地理教材之一的《地理地圖冊》(上冊)第11頁左上角有一幅圖是“假設地球不自轉時的環流”(圖1)，筆者認為，如果地球不自轉，地球表面的環流形式絕不是如圖1所示的南北兩極與赤道間的單圈環流。

雖然三圈環流確實是受地轉偏向力的影響才形成的，但原圖作者錯誤地認為，如果地球不自轉，就不存在地轉偏向力，地球表面也不會形成三圈環流，只會形成赤道和兩極間的單圈環流，其把“沒有地轉偏向力”簡單地等同于“地球不自轉”了，這種認識是錯誤的。因為地球不自轉除了帶來地轉偏向力消失這一現象外，還會產生另外一種現象：太陽輻射將在地球表面重新分布，不再是兩極最少、赤道最多。

假設地球不自轉，地球表面晝夜交替的周期將不再是一個太陽日24小時，而是一個回歸年，全球各地均為半年白晝、半年黑夜；晨昏線移動方向將由原來的自東向西變為自西向東；赤道將不再是現在的赤道，而應定義為太陽直射點掃過的大圓；太陽直射點東移的速度將變得極為緩慢，由原來的每24小時移動約360°驟減為每24小時移動約1°。

在晝半球太陽直射點附近區域，由于受到長達半年時間的太陽輻射，氣溫會變得異常高，可能數倍于現在，這會導致近地面大氣強烈膨脹、上升，氣壓降低，并形成低氣壓區，其形態應是長軸在赤道上的近圓橢圓(圖2中L)。而對于夜半球，由于沒有太陽輻射，氣溫開始下降，大氣冷卻、收縮下沉，降溫時間達半年之久，在晨線東側附近將形成高氣壓區，其形態為垂直于赤道、中心位于赤道的長條形(圖2中H)。近地面風則是由高氣壓區向四周輻散，而后向低氣壓區輻合。雖然也有從南北兩極吹向赤道的風，但它們的發源地顯然不是南北兩極，僅是途經南北兩極而已。由于從H向西到L距離最短，水平氣壓梯度力最大，所以風速最大；而從H向東到L距離最長，水平氣壓梯度力最小，所以風速最小；南北兩側的風速則漸變。高氣壓區和低氣壓區并不是固定不動的，它們會隨著太陽直射點的緩慢東移而逐漸東移，周期則為一個回歸年。此是大氣環流模式如圖3所示。

條件稍微放寬一些，假設地球圍繞太陽同步自轉，風向又會怎樣變化呢?在這種情況下，地球的同一面則總是朝向太陽，而另一面則總是背對太陽，地球表面的太陽直射點將固定在同一點，其附近大氣會終年受熱并強烈膨脹上升，將形成圓形的低氣壓區，直射點的對蹠點附近的大氣則終年冷卻下沉，形成圓形的高氣壓區。大氣環流模式如圖4所示。

由于地球圍繞太陽同步自轉的角速度極其微小，不足以引起大氣運動方向的偏轉，因此，地球表面將形成太陽直射點和其對蹴點之間的單圈環流，即近地面風會從夜極吹向晝極，高空風則由晝極吹向夜極。

編輯：孟剛