Chuyển động ngang của khí quyển — Gió — Mô phỏng 3D Tương tác (Địa lý THPT)
Câu hỏi trọng tâm: Tại sao gió trên bản đồ thời tiết không thổi thẳng một mạch từ áp cao sang áp thấp?
Phương trình / Nguyên lý cốt lõi: Lực gradien khí áp → Lực làm lệch hướng → Lực ma sát → Gió
Đối chiếu Chương trình GDPT 2018: Địa lý 10 — SGK GDPT 2018 · Chương Khí quyển — Bài «Chuyển động ngang của khí quyển — Gió» (tr.38–40)
Chuỗi bước khám phá và kết luận khoa học (8 bước)
- Bước 1 (Đường đẳng áp): Những đường kẻ ghi 1010, 1008 trên hình là gì? — Kết luận: Đường đẳng áp là đường nối các điểm có cùng trị số khí áp ở cùng một độ cao. Độ chênh lệch khí áp trên một đơn vị khoảng cách gọi là gradien khí áp: khoảng cách 200 km, hai đường kề nhau chênh 2 hPa thì gradien là 1.0 hPa/(100 km). |
Gradien khí áp = Chênh lệch khí áp giữa hai đường kề nhau ÷ Khoảng cách - Bước 2 (Lực gradien): Khi chỉ có lực gradien khí áp, gió thổi về hướng nào? — Kết luận: Lực gradien khí áp nằm ngang vuông góc với đường đẳng áp và hướng từ áp cao về áp thấp. Nếu không có ngoại lực nào khác, hướng gió sẽ trùng với hướng của lực này — đây là nguyên nhân trực tiếp hình thành gió. |
Lực gradien khí áp nằm ngang ⊥ đường đẳng áp, hướng từ áp cao về áp thấp - Bước 3 (Lệch hướng do tự quay): Một khi gió bắt đầu thổi, tại sao lại bị bẻ lệch đi? — Kết luận: Sự tự quay của Trái Đất làm không khí đang chuyển động liên tục lệch sang phải (Nam bán cầu lệch sang trái): hướng gió bắt đầu từ vuông góc với đường đẳng áp, bị lực làm lệch hướng (Coriolis) bẻ dần đi, cuối cùng song song với đường đẳng áp. Lực làm lệch hướng luôn vuông góc với hướng gió, chỉ làm đổi hướng gió chứ không làm thay đổi tốc độ gió. |
Lực làm lệch hướng ⊥ hướng gió, chỉ đổi hướng không đổi tốc độ - Bước 4 (Gió trên cao): Tại sao gió ở trên cao lại luôn thổi dọc theo đường đẳng áp? — Kết luận: Trên cao không có lực ma sát: lực gradien khí áp nằm ngang và lực làm lệch hướng có độ lớn bằng nhau, chiều ngược nhau, gió không lệch thêm nữa, hướng gió cuối cùng song song với đường đẳng áp. |
Trên cao: Lực gradien + Lực làm lệch = 0 → Hướng gió ∥ Đường đẳng áp - Bước 5 (Sát mặt đất): Ở tầng sát mặt đất, tại sao gió lại cắt xiên? — Kết luận: Sát mặt đất còn chịu thêm lực ma sát: lực ma sát ngược chiều với hướng gió và làm giảm tốc độ gió. Dưới tác dụng tổng hợp của ba lực, hướng gió cắt xiên đường đẳng áp và hướng về phía áp thấp. |
Lực gradien + Lực làm lệch + Lực ma sát = 0 → Hướng gió cắt xiên đường đẳng áp - Bước 6 (Nam bán cầu): Trong cùng một trường khí áp, gió ở Nam bán cầu thổi về phía nào? — Kết luận: Trên cùng một trường khí áp, gió ở Bắc bán cầu lệch sang phải, ở Nam bán cầu lệch sang trái: hướng gió đối xứng gương sang phía bên kia, còn tốc độ gió và góc hợp với đường đẳng áp đều không đổi. |
Bắc bán cầu lệch phải · Nam bán cầu lệch trái - Bước 7 (Độ dày thưa): Tại sao nơi có các đường đẳng áp sít vào nhau thì gió lại mạnh hơn? — Kết luận: Đường đẳng áp càng dày thì gradien khí áp càng lớn, sức gió càng mạnh; việc xác định hướng gió vẫn theo quy tắc «Bắc bán cầu lệch phải, cắt xiên đường đẳng áp hướng về phía áp thấp». |
Đường đẳng áp càng dày → Gradien càng lớn → Gió càng mạnh - Bước 8 (Thực hành đánh giá): Kiểm tra: Làm cho tốc độ gió ≥ 12 m/s và hướng gió sát với đường đẳng áp — Kết luận: Độ lớn và hướng của gió do gradien khí áp và lực ma sát cùng quyết định: đường đẳng áp càng dày, mặt đệm càng nhẵn thì gió càng mạnh và càng gần như song song với đường đẳng áp. |
Tốc độ gió ≥ 12.0 m/s và Góc hợp ≤ 15°
Xem trang chi tiết bài giảng, hướng dẫn lớp học và câu hỏi ôn tập Chuyển động ngang của khí quyển — Gió · Trang chủ VietLab 3D