孔明灯、热气球利用了热力环流原理加热；暖气片、电热油灯利用了热力环流原理升高房间温度。

热力环流实验方法

在一个用保鲜膜封闭的透明玻璃箱内，一边放冰块，一边放沙子，当把一支点燃的香放入冰块一侧时，就能明显地看到烟在箱内进行循环流动。（图1中虚线箭头表示烟雾的运动方向。沙子最好预先在阳光下晒一段时间，这样效果更明显。）

热力环流观察实验

方法1：

实验器材：长方形的玻璃缸（长100厘米左右，宽30厘米左右，高40厘米左右）、胶合板或塑料薄膜、一盆热水、一盆冰块、一束香、火柴等。

实验步骤：

①将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端；

②用平整的胶合板或塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严；

③在胶合板或塑料薄膜的一侧（装冰块的盆上方）开一个小洞；

④将一束香点燃，放进小洞内。

学生观察烟雾在玻璃缸内是如何飘动的，能否发现什么规律？由实验可以得出什么样的结论？

方法2：

关闭教室的门窗，尽量保持教室的气流稳定。点燃两根较粗的香，两支香摆放的距离大约在30～40厘米左右，一支香旁边放一个1000瓦的电热炉，另一支香旁边放一个较大的冰块，将电热炉通电5分钟后，让学生观察卫生香烟的飘动方向。将电热炉和冰块交换位置，观察烟的飘移方向。

在这个实验中，电热炉上方空气加热，气压降低；冰块上方空气冷却，气压升高。香的烟总是飘向电热炉上方，说明热的地方近地面产生低气压，气流从冷的地方流向热的地方，而高空气流则由热的上空流向冷的上空。 2100433B

太阳辐射能的纬度分布不均，造成高低纬度间的热量差异，引起大气运动。

近地面空气的受热不均 ，引起气流的上升或下沉运动， 同一水平面上气压的差异和大气的水平运动都会影响热力环流的变化。

热力环流是大气运动最简单的形式，由于地面的冷热不均而形成的空气环流。其形成过程为：受热地区大气膨胀上升，近地面形成低气压，而高空形成高气压；受冷地区相反，从而在近地面和高空的水平面上形成了气压差，促使大气的水平运动，形成高低空的热力环流。热的地方空气受热膨胀上升，冷处收缩下沉。于是上空相同高度处，热地方单位面积空气柱重量（即气压）大，冷地方高空气压小，高空形成热—冷的气流。热处气流流失后，整个空气柱减轻，地面形成低压，冷处则形成高压，近地面形成冷—热的气流。加上上升、下沉气流，构成了热力环流。

热力环流在现实生活中存在较为广泛，例如山谷风、海陆风、城市风等都是热力环流的具体体现。

热力环流与城市规划。城市内部由于人类活动排放大量余热，与郊区相比呈现“热岛效应”。城市与郊区之间会形成热力环流，为保护城市大气环境，在城市规划时，要研究城市风的下沉距离。一方面将大气污染严重的工业布局在城市风下沉距离之外，以避免工厂排放的污染物流向城区；另一方面，应将工业卫星城建在城市风环流之外，以避免相互污染。

关于海陆风：白天吹海风，夜晚吹陆风。主要原因是水的比热容大。水的比热容是4.2×10³焦耳每千克摄氏度。

由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。

环流大气环流

为了简化研究，地理学中假设大气均匀的在地表运动，将大气运动分为三圈环流（指一个半球）。

低纬环流

由于赤道地区气温高，气流膨胀上升，高空气压较高，受水平气压梯度力的影响，气流向极地方向流动。又受地转偏向力的影响，气流运动至北纬30度时便堆积下沉，使该地区地表气压较高，又该地区位于副热带，故形成副热带高压。赤道地区地表气压较低，于是形成赤道低气压带。在地表，气流从高压流向低压，形成低纬环流。

中纬环流和高纬环流

在地表，副热带高压地区的气压较高，因此气流向极地方向流动。在极地地区，由于气温低，气流收缩下沉，气压高，气流向赤道方向流动。来自极地的气流和来自副热带的气流在60度附近相遇，形成了锋面，称作极锋。此地区气流被迫抬升，因此形成附极地低气压带。气流抬升后，在高空分流，向副热带以及极地流动，形成中纬环流和高纬环流。

环流大洋环流

在海面风力和热盐等作用下，海水从某海域流向另一海域，最终又流回原海域的首尾相接的独立环流体系或流旋。大洋表面的环流与风力分布密切相关。除水平环流外，还有铅直环流，即升降流（见上升流，下降流）。

在赤道南北的低纬度海域，因东南信风和东北信风的作用，形成了自东向西的南赤道流和北赤道流，它们受大洋西海岸所阻而使西边的水位升高（每100千米可升高4厘米），主支流分别向南和向北流去，各自有一小股支流分别向北和向南流动，于赤道附近汇合，使水位抬升，因而形成了自西向东的赤道逆流。

在北半球中纬度海区里，向北的主支流被海上盛行的西风驱赶而转为向东流动，形成北大西洋流和北太平洋流，都受海洋的东岸阻挡而分成向南和向北的两个支流。在南半球中纬度海区，向南的主支流受盛行西风驱赶，变成自西向东流动，因无海岸阻挡而形成绕地球流动的南极环极流。在南半球的高纬度海区，还有极地东风流，它遇陆地后又折向北。所有这些海流，在大洋表层形成一个个环流体系。除大洋表层环流外，还有大洋深层环流。

环流海洋环流

海洋环流是研究风引起的海流和密度分布不均匀所产生的密度流、大洋环流中流旋的生成和分布、大洋环流西向强化、海流的弯曲和变异、近赤道地区的流系结构、南极绕极流，大洋热盐环流，深海环流和与主跃层的关系，海水的辐散和辐合运动与升降流及朗缪尔环流等的关系，中尺度涡及其能量转换，冰漂流等特殊的流动现象，海洋对风应力等的反应，以及近岸海区的环流等等。

环流季风环流

具有全球性的有规律的大气运动，通常称为大气环流。大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象，称为季风。季风环流也是大气环流的一个组成部分。亚洲东部的季风环流最为典型。

海陆热力性质的差异，导致冬夏间海陆气压中心的季节变化，是形成季风环流的主要原因。 太平洋是世界最大的大洋，亚欧大陆是世界最大的大陆，东亚居于两者之间，海陆的气温对比和季节变化比其它任何地区都要显著。所以，海陆热力性质差异引起的季风，在东亚最为典型，范围大致包括中国东部、朝鲜半岛和日本等地区。

冬季，东亚盛行来自蒙古—西伯利亚高压（亚洲高压）前缘的偏北风，低温干燥，风力强劲，此偏北风强烈时即为寒潮；夏季，东亚盛行来自太平洋副热带高压西北部的偏南风，高温、湿润和多雨。偏南气流和偏北气流相遇，往往会形成大范围的降雨带。

海陆热力性质的差异是形成季风的重要原因，但不是惟一的原因。气压带和风带位置的季节移动等也是形成季风的原因。例如，我国西南地区及印度半岛一带的西南季风，就是南半球的东南信风夏季北移越过赤道，在地转偏向力影响下向右偏转而成的。

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孔明灯、热气球利用了热力环流原理加热；暖气片、电热油汀利用了热力环流原理升高房间温度。