师：各位同学大家好，很高兴能和同学们一起学习。上课前，我们先来看两张照片。同学们，能不能告诉我，图片上展示的地理事物是什么？它们有什么用途？嗯，相信很多同学都认出来了，图片展示的是风力发电机。这两张照片拍摄于巢湖南岸的官湖风电场。说到风力发电，大家知道就是利用风能发电。大家看，这个风力发电机的叶片有20多米长，风都能推动它转动。说到这，很多同学肯定和老师有一样的感受，这风可真有力量。那到底什么是风？它是如何形成的？风的大小和方向又受哪些因素影响呢？经过高一阶段的学习，大家肯定对这些知识有了初步了解，让我们一起来回顾一下。
同学们看这张图片，展示的是理想状况下的水平面等压面和等压线。我们知道，因为热力或重力原因，空气发生垂直运动，使得等压面在空间上出现弯曲和起伏。弯曲起伏的等压面与水平面的交线就是等压线。同学们看，由于等压面弯曲起伏，所以有时等压线是平直的，有时则是弯曲甚至闭合的。
我们再看下面这幅图，因为等压面弯曲起伏，使得同一水平面上气压高低产生差异。看图示水平面上，老师指示的地区中间气压值高，两侧气压值低。同学们，我们知道，如果在水平面上单位距离间的气压差，就叫做气压梯度。大家看，因为气压梯度的存在，现在水平面上空气发生了水平运动，我们把大气的水平运动叫做风。同学们，在物理学上我们了解过，如果物体运动状态发生改变，必然是受到了力的作用，这个力就叫做水平气压梯度力。
说到这，同学们，我们刚刚提到的观湖风电场，这里的风和水平气压梯度力又是怎样的呢？我们一起来看看。同学们，看这幅图，老师根据中国气象局公布的数据重新绘制的，展示的是2020年2月18日某时近地面的气压分布情况。同学们看，图中浅灰色部分表示海洋，白色部分表示陆地，蓝色曲线表示河流，黑色曲线表示等压线。那么同学们看看这幅图，能告诉我实际的等压线有什么特点吗？大家可以从等压线的疏密、弯曲情况来总结。
嗯，相信同学们都总结出来了，我们可以看到实际的等压线是曲折的，有些地方甚至是闭合的。看图中老师用数字标出的地区，这两条等压线就是闭合的，分别形成了一个低压中心和一个高压中心，分别用字母l和h表示。另外，在实际的气压分布图中，我们也能看到等压线之间的距离不一样，有的地方密集，有的地方稀疏。那同学们能不能根据这幅实际的气压分布图，画出关湖风电场的水平气压梯度力呢？老师已经用菱形标出了风电场的位置，我们一起来画一下。
根据之前回顾的内容，大家看，我们可以先标出风电场附近等压线的走向，然后画出水平气压梯度力，同学们，你们画对了吗？那同学们能不能根据之前所学内容，总结一下水平气压梯度力的特点呢？老师帮大家归纳了一下，因为水平气压梯度力的存在才形成了风，所以它是风形成的直接原因。
水平气压梯度力总是垂直于等压线，由高压指向低压，单位距离间的气压差越大，水平气压梯度力就越大，而水平气压梯度力越大，风就越快。那么在水平气压梯度力的影响下，风向有什么特点呢？我们一起来看看。同学们看，这是理想状况下近地面的等压线。在这个水平面上气压有差异，所以就有了水平气压梯度力，它垂直于等压线，由高压到低压。因为水平气压梯度力的存在，风形成了，此时的风和水平气压梯度力的方向应该一致，也是垂直于等压线，由高压到低压。所以我们可以看到，水平气压梯度力是形成风的一个重要因素。
刚刚有同学问，老师，那我们之前提到的观湖风电场，这里实际的风向就和水平气压梯度力一致了吗？嗯，有同学说是，有同学说不是，到底怎样呢？我们一起来看看。这是国家气象局公布的2020年2月18日某时关西风电场的风向。我们知道风向是指风的来向，图示时刻风向为南风，也就是自南向北吹的风。图上老师已经给出了指向标，在左上角，箭头所指方向为正北方。现在同学们能不能画出观湖风电场实时的风向呢？好，大家看你们画的和老师画的一样吗？我们再看，实际的风向和水平气压梯度力的方向一致吗？很明显不一样，实际的风向在水平气压梯度力的基础上向右发生了偏转，这是为什么呢？嗯，很多同学都想到了，之前我们学过地转偏向力的知识。我们知道风是大气的水平运动，沿地表做水平运动的物体，由于地球自转都会受到地转偏向力的影响。所以大家看，风不仅受到水平气压梯度力的作用，还会受到地转偏向力的影响。
那我们一起来探究一下，在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下，风向又有怎样的特征呢？这样的风在高空十分常见，我们以北半球为例。大家看看老师给出的这里的等压线数值，和之前观湖风电场附近的等压线数值有什么不同呢？嗯，很多同学都看到了，高空给出的等压线数值要小很多，在500百帕左右。
这幅图上为什么会有这样的区别呢？对，很多同学都想到了，因为从近地面到高空，随着海拔高度升高，气压在降低。好，我们现在一起来看看高空的风是怎样的。大家看到，在高空这个水平面上，气压有差异，所以水平气压梯度力出现了，它的存在形成了风，此时的风向应该和水平气压梯度力的方向一致。但是风刚形成要运动，因为地球自转立刻就受到了地转偏向力的影响。
现在风受到几个力的作用呢？两个力。那它还能沿着水平气压梯度力的方向运动吗？同学们都知道，不可以。那它应该怎么运动呢？嗯，它应该沿着水平气压梯度力和地转偏向力合力的方向运动。图中老师已经用蓝色虚线给出了这两个力的合力方向，所以风向在原有的基础上偏转。大家看到风向偏转以后，水平气压梯度力始终从高压指向低压，但是地转偏向力始终和风向垂直。大家看到风向偏转以后，地转偏向力和水平气压梯度力，它们的合力方向和刚才还一样吗？对，也发生了变化，所以风向会进一步偏转。
同学们，风向什么时候能稳定呢？嗯，大家学的物理知识都知道，只有当这两个力平衡的时候，风向才能稳定。所以只有当水平气压梯度力和地转偏向力大小相等、方向相反，二力平衡的时候，风向才稳定。我们看到此时的风，它和等压线有什么关系？对，是平行的。那同学们，我们一起来总结一下地转偏向力对风的影响，这一块相信大家已经很熟悉了。我们可以把之前地转偏向力的特点和风结合在一起，看到地转偏向力始终和风向垂直。风速越大，地转偏向力就越大。地转偏向力只影响风的方向，不影响风的速度。
在北半球让风向右偏，在南半球让风向左偏。说到这同学们肯定好奇了，那观湖风电场这里高空的风向又是怎样的呢？我们再来看一看国家气象局公布的数据，2020年2月18日某时，观湖风电场高空的风向是西南风，风速是7.2米每秒。同学们能不能根据这样的数据画出高空的风向呢？老师在图上用橙色箭头表示高空的风向。同学们看到高空的风向和近地面的风向明显存在差异，而且高空的风速比近地面的风速要快很多，这是为什么呢？嗯，很多同学都知道，告诉老师了。