师：同学们，今天我们复习必修一第二章第一节“冷热不均引起的大气运动”的第二目——热力环流。上节课我们复习了大气的受热过程，得出一个重要结论：地面是近地面大气的主要直接热源。大气的受热过程影响大气热状况、温度分布和变化，进而制约大气运动。地球表面不同区域的大气受热过程不同，存在热量差异，这是引起大气运动的主要原因。
为描述大气运动，我们引入理想模型——热力环流。热力环流在高中地理中较难，可能有三个原因：一是涉及较多物理知识；二是形成过程中气温、气压等变量多；三是它是理想模型，而自然界大气运动复杂多样，两者结合有难度。基于此，我们开始今天的复习。首先，请同学们看一段视频，视频讲的是大雁飞越喜马拉雅山的过程，观看时注意大雁飞行姿态有什么特点。
（视频播放完毕）
师：好，视频看完了。同学们发现没，这群大雁迎着朝阳飞行在雪山之上，张开双翼却很少扇动，仿佛双翼下有股神秘力量将它们从下向上托起。这股神秘力量从何而来？要弄清楚这个问题，我们得从热力环流说起。
现在大家看，这是水平地面，地面上有三个点，中间的A点，左右两侧的B、C两点。目前这三点温度相同，上方大气稳定。这种状况下，上方大气的气压分布是怎样的呢？根据物理学知识，从地面到空中，气压逐渐降低，同一海拔高度的大气压相同。基于此，我们看，在近地面和高空有两个水平状的等压面，且近地面气压值高于高空。我假定近地面气压值是1010百帕，高空气压值是500百帕。
我想问同学们，这个“高空”最高能有多高呢？上节课我们学习了大气的受热过程，知道受地面热量影响的大气层厚度有限，平均上限为12千米，这层大气叫对流层大气，而我们今天讲的热力环流就位于这一层，所以这个“高空”上限不超过12公里。
这里高空气压值500百帕，对应的高度大约是5500米。好，现在情况改变，A、B、C三点温度发生变化。A点温度升高，B、C两点温度降低。温度改变，其上方大气开始运动。A点大气受热膨胀上升，B、C两点空气冷却收缩下沉。空气的上升和下沉会引起高空和近地面两个水平面上空气多少的改变，进而影响空气密度和气压。
我们假定A、B、C三点地面和高空所有气压改变幅度均为200帕斯卡。那么，A点因空气受热膨胀上升，高空空气聚集，气压升高为502百帕，地面空气减少，气压降低为1008百帕；同理，B、C两点高空因空气减少，气压降低为498百帕，近地面气压升高为1012百帕。
垂直运动引起了水平面上气压值改变。我们规定，水平面上气压升高的区域为高压中心，气压降低的区域为低压中心。于是，近地面和高空出现了一个个高压和低压中心。
由于水平方向上气压值出现高低变化，原来水平的等压面还能存在吗？显然不能。我们会发现，原来500百帕和1010百帕的等压面会出现弯曲。根据海拔越高气压越低的原理，等压面通过高压中心时向上凸起，通过低压中心时向下弯曲。这个结论反过来也成立，即看到等压面向上凸起，意味着附近有高压中心；向下凹陷，附近有低压中心。
这里特别强调，高低气压中心是水平方向上气压升高和降低形成的，所以高低气压中心的比较是针对水平面而言，与垂直方向气压高低不是一回事。
由于水平方向出现高低气压，就会产生一个由高压指向低压的力，推动空气做水平运动。在高空，A点上空的空气向两侧B、C两点上空运动；在近地面，B、C两点的空气回流到A点。至此，空气的垂直运动和水平运动构成闭合环流，这就是热力环流。下面我们总结一下。
首先，地面冷热不均引起空气垂直运动，进而导致水平面上气压差，造成空气水平运动。空气的水平运动和垂直运动构成闭合环流，即热力环流。形成热力环流的根本原因是地面冷热不均。
在热力环流形成过程中，空气运动分为垂直运动和水平运动。垂直运动的直接原因是地面冷热不均，我们称之为热力作用；水平运动的直接原因是水平面上气压差产生的推力，我们称之为动力作用。
关于热力环流，除了解其形成过程，我们还需关注其变化。这里有三个思考问题：
问题一，热力环流是空气运动，必然引起天气变化，热力环流和天气有什么关系？
问题二，冷热不均是引起热力环流的原因，冷热之间的温差大小和热力环流有何关联？
问题三，自然界中，哪些区域之间会出现热力环流？
我们先回答问题一，在热力环流形成过程中，空气运动分为垂直运动和水平运动。就垂直运动而言，看A点，气流受热膨胀上升，我们知道在对流层中海拔越高气温越低，所以A点空气受热上升时，随着海拔升高气温逐渐降低，水汽会凝结形成降水，A点可能形成阴雨天气；而B点空气下沉增温，一般形成晴朗天气。在水平方向上，空气由高气压流向低气压，一般会形成风。
接着看问题二，温差和热力环流的关系。我们假设温差扩大，热力环流会怎样呢？如果温差扩大，从图形大概能得出，A点温度可能更高，B点温度可能更低。那会怎样呢？不难推出，A点因温度更高，气流上升更快、更高、更强；B点因更冷，空气下沉更迅猛，范围更大。
在热力环流中，温差扩大导致垂直运动加强加速，必然引起近地面和高空两个水平方向气压改变，高气压变得更高，低气压变得更低，由高气压指向低气压的力量更大，水平运动也会加速，整个热力环流加强。所以温差扩大会导致热力环流加速加强，反之，温差缩小，热力环流就会减弱，规模可能缩小。
说完温差和热力环流的关系，我们对第一个问题做个延伸思考。第一个问题中提到A点空气上升气温下降可能形成阴雨天气，B点气流下沉形成晴朗天气。如果温差扩大，天气会有什么新变化呢？A点若温度更高，上升更猛烈，降水强度可能增大；B点因下沉气流更猛，出现晴朗天气的概率提高。
再看问题三，自然界中哪些区域会出现热力环流呢？同学们可能会说地面冷热不均就行。那从全球尺度讲，高低纬度之间、大陆和大洋之间会出现明显冷热不均，这就是后面要学的三圈环流和季风环流。从局部区域讲，山地和谷地之间、滨海地区海陆之间、城市和郊区之间也可能出现热力环流。
通过以上学习，我们要明白两点：第一，热力环流是发生在对流层的大气运动现象；第二，随着时空改变，热力环流也会改变。自然界热力环流多种多样，下面我们认识常见的热力环流。
首先是海陆风，它发生在滨海地区海陆之间，属于中小尺度热力环流。其形成过程是，白天，由于海陆热力性质差异，陆地增温快，海水增温慢，陆温高于水温。陆地上气流受热上升，海面上气流冷却下沉，近地面空气由海面吹向陆地，这就是海风。夜晚情况相反，陆地降温快，海面降温慢，陆温低于海温。陆地上气流下沉，海面上气流上升，近地面空气由陆地吹向海洋，这就是陆风。