地理示意圖中隱含的知識性錯誤

福建省廈門六中（361012） 羅秋官

地理示意圖主要是指用以表示地理事物特點(diǎn)、形成原因、演變過程及地理要素之間相互關(guān)系的各種地理圖象。作為地理學(xué)科的特殊語言，地理示意圖在地理教科書、地圖冊以及各種地理教輔導(dǎo)材料和地理試題中都占有重要的地位。地理示意圖也是地理教師在教學(xué)中最常用到的一種有效教學(xué)手段，它能夠把抽象、復(fù)雜的地理原理形象化、直觀化，從而更容易被學(xué)生理解與接受。但是，我們在教學(xué)中常常會發(fā)現(xiàn)一些地理示意圖隱含有知識性的錯誤，由于圖中隱含的錯誤往往也是許多中學(xué)地理教師的知識盲區(qū)，因而具有很大的隱蔽性，不容易被發(fā)現(xiàn)。有些錯誤會使不少教師和學(xué)生對相關(guān)的地理原理產(chǎn)生誤解。下面列舉幾幅在各種教輔材料或地理試題中經(jīng)常出現(xiàn)的地理示意圖進(jìn)行簡要分析，以期能夠達(dá)到糾錯的作用。

一、關(guān)于“晝夜長短隨緯度變化示意圖”

圖1、圖2是兩幅在一些教輔材料和地圖冊可以見到表示晝夜長短隨緯度變化示意圖。

圖1 夏至日晝夜長短隨緯度變化圖

圖2 二分二至日晝長隨緯度變化圖

圖1屬于圓柱投影圖，圖2則為坐標(biāo)圖，兩圖都反映了晝夜長短隨緯度變化的一般趨勢。但兩圖都存在一個錯誤：受地球球體形狀的影響，從赤道到兩極，晝夜長短隨緯度的變化的幅度是不一樣的，緯度越高，變化越大，但該圖所示卻是一樣的。圖3顯示了夏至日和冬至日不同緯度的晝夜長短情況，由圖可知，夏至日從赤道到北緯20°，緯度相差20°，晝長只增加了1小時13分，而從北緯40°到北緯60°，緯度同樣相差20°，晝長則增加了3小時49分。

圖3 夏至日和冬至日晝夜長短隨緯度的變化

關(guān)于晝夜長短隨緯度的變化的幅度問題，課程標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確要求，教師在教學(xué)中也很少講到這一點(diǎn)，所以圖1、圖2中的錯誤很容易被忽略。學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到不同緯度晝夜長短推算的問題時，如果根據(jù)圖1或圖2所示的情況推算，就會得出錯誤的結(jié)論。請看2010年四川高考的一道選擇題，原題如下：

【題目】圖4是某日同一經(jīng)線日出時刻（地方時）隨緯度變化圖。圖內(nèi)三條曲線，其中一條是正確的。請閱讀正確曲線，若圖4表示6月22日狀況，則南緯40°～50°地區(qū)的夜長約為（ ）。

圖4

A.15小時～16小時20分

B.17小時～19小時20分

C.19小時20分～21小時20分

D.22小時40分～23小時20分

本題的解題思路是：該圖表示6月22日狀況，0時日出的地區(qū)會出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，由此可判斷出左下方的曲線錯誤；又因?yàn)榫暥仍礁邥円归L短變化幅度越大，可確定最上面一條曲線是正確的。從圖中可以看出北緯40°～50°地區(qū)的日出時間應(yīng)該是4:30到3:50之間，可計(jì)算出其晝長為15小時到16小時20分鐘之間，而南緯40°～50°地區(qū)的夜長與北緯40°～50°地區(qū)的晝長應(yīng)該相等，故正確答案是A。本題如果根據(jù)圖1、圖2的所示來判斷，就會認(rèn)定中間的一條曲線正確，從而得出錯誤的結(jié)論。

綜上述，晝夜長短隨緯度的變化情況可用圖5或圖6表示如下：

圖5 夏至日晝夜長短隨緯度變化圖

圖6 二分二至日晝長隨緯度變化圖

二、關(guān)于“南亞西南季風(fēng)形成示意圖”

南亞夏季西南季風(fēng)的形成主要與氣壓帶風(fēng)帶位置的季節(jié)移動有關(guān)。夏季，由于太陽直射點(diǎn)北移，氣壓帶和風(fēng)帶的位置也隨之北移，此時，南半球的東南信風(fēng)帶越過赤道，在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下向右偏轉(zhuǎn)形成西南風(fēng)，這就是南亞的西南季風(fēng)。圖7是在一些教輔書上見到的南亞西南季風(fēng)形成示意圖。

圖7 南亞西南季風(fēng)形成示意圖

圖中西南季風(fēng)的風(fēng)向沒有問題，但西南季風(fēng)與赤道低氣壓帶的相對位置是錯誤的：形成風(fēng)的原動力是水平氣壓梯度力，風(fēng)只能由高壓吹向低壓，而該圖的西南季風(fēng)卻是由赤道低氣壓帶往北吹，這顯然違背了大氣運(yùn)動的基本原理。

之所以會出現(xiàn)這樣的錯誤，是因?yàn)樵撌疽鈭D的作者對氣壓帶和風(fēng)帶季節(jié)移動的規(guī)律理解偏差造成的。人教版高中《地理》必修1教材在說明氣壓帶和風(fēng)帶的季節(jié)移動時配有一幅插圖（圖8），從該圖看，北半球夏季（以夏至日代表）時，赤道低氣壓帶的位置確實(shí)是在圖7所示的位置（位于赤道到北緯10°之間），但該圖表示的是地球表面是均勻的情況下氣壓帶和風(fēng)帶季節(jié)移動的一般規(guī)律，是一種理想的模式。教材在后文中明確指出：“實(shí)際上，地球表面并不是均勻的，由于海陸分布、地形起伏等因素的影響，大氣環(huán)流比上述狀況要復(fù)雜得多。”

圖8 氣壓帶和風(fēng)帶的季節(jié)移動

那么，南亞地區(qū)夏季（7月份）赤道低氣壓帶的實(shí)際位置應(yīng)該位于何處呢？要弄清這一點(diǎn)首先必須回答兩個問題：一是赤道低氣壓帶是如何形成的？二是赤道低氣壓帶季節(jié)移動的幅度有多大？

關(guān)于赤道低氣壓帶的成因，人教版高中《地理》必修1教材是這樣描述的：“赤道及其兩側(cè)接受的太陽光熱最多，近地面空氣受熱膨脹上升，空氣減少，氣壓降低。這樣在南北緯5°之間的地區(qū)，就形成了一個低氣壓帶——赤道低氣壓帶?！?；同時，由于南、北兩半球的信風(fēng)帶在此輻合，所以又稱熱帶輻合帶（intertropical convergence zone）或赤道輻合帶，簡稱為ITCZ。

因?yàn)樘栔鄙潼c(diǎn)的位置是隨季節(jié)南北移動的，一年中接受太陽光熱最多的地區(qū)并不總在赤道附近，因此赤道低氣壓帶的位置也是隨太陽直射點(diǎn)的季節(jié)變化而南北移動。由于北半球的陸地面積比南半球的陸地面積大，而且海陸相間分布。不同地區(qū)海陸面積對比不同，夏季增溫或冬季冷卻的速度明顯不同，這就導(dǎo)致赤道低氣壓帶季節(jié)移動的幅度在不同區(qū)域是有很大差異的。圖9顯示了7月份海平面氣壓分布與赤道低氣壓帶（ITCZ）的位置。

圖9表明：7月份，赤道低氣壓帶（熱帶輻合帶）北移的幅度在不同區(qū)域差異很大，移動幅度最大的是60°E～120E°之間的北印度洋及亞洲南部區(qū)域，而在太平洋、大西洋和南美大陸，移動的幅度則很小。由圖中可以看出，在60°E～120°E之間的區(qū)域，此時赤道低氣壓帶已移到亞洲南部，其中心位置位于印度半島西北部的印度北部至巴基斯坦一帶，與亞洲低壓（也叫印度低壓）槽線的位置重疊。因此，圖7中把赤道低氣壓帶畫在西南季風(fēng)區(qū)的南側(cè)是錯誤的。

圖9 7月份海平面氣壓分布圖與赤道低氣壓帶位置

三、關(guān)于“鋒面過境前后的氣壓變化示意圖”

關(guān)于“鋒面過境前后氣壓的變化，幾乎所有的教輔導(dǎo)書上都可以見到這樣的一幅示意圖（圖10），由圖可知：冷鋒過境前后，氣溫是持續(xù)下降，氣壓則持續(xù)上升；而暖鋒過境前后，氣溫是持續(xù)上升，氣壓則持續(xù)下降。許多教師在教學(xué)中也是用這幅圖來說明，在各地的試卷中，以這一論點(diǎn)立意的題目也經(jīng)常見到。但遺憾的是，該圖所示的氣壓變化與實(shí)際情況不相符，存在知識性的錯誤。

圖10 鋒面過境前后氣溫、氣壓的變化

查閱人教版高中《地理》必修1教材，書中對冷鋒過境時天氣變化的描述是：“……，冷鋒過境后，冷氣團(tuán)替代了原來暖氣團(tuán)的位置，氣壓升高、氣溫降低、天氣轉(zhuǎn)好?！保粚εh過境時天氣變化的描述是：“……，暖鋒過境后，暖氣團(tuán)占據(jù)了原來冷氣團(tuán)的位置，氣壓上升、氣溫下降、天氣轉(zhuǎn)晴?！??？梢姛o論是氣壓下降或氣壓上升分別是指冷鋒和暖鋒過境后的情況，而并不是指從鋒面過境前到過境后的整個時間段，圖10所示的情況顯然是不科學(xué)的，之所以出現(xiàn)這種錯誤，顯然是繪圖者誤解教材造成的。

那么，鋒面過境前后氣壓到底是如何變化的呢？要回答這個問題，我們首先必須知道鋒面的形成原因及鋒面所處的位置。鋒面是由于冷暖兩種性質(zhì)不同的氣團(tuán)在移動過程中相遇時而形成的交界面。由于鋒面是氣流上升運(yùn)動較強(qiáng)烈的區(qū)域，氣壓相對較低，因此無論是冷鋒還是暖鋒，鋒線的位置總是在低壓槽上（見圖11）。也就是說，無論是冷鋒還是暖鋒，鋒面過境時的氣壓都要比鋒面過境前和鋒面過境后低。由于冷鋒過境后氣壓是上升的，而暖鋒過境后氣壓是下降的，所以從冷鋒過境前到冷鋒過境后的一段時間，氣壓是先降后升；而暖鋒過境則相反，氣壓的變化過程應(yīng)該是先下降、再上升，然后再下降。其變化趨勢大致如圖12所示。

圖11 冷、暖鋒位置示意圖

圖12 鋒面過境前后氣溫、氣壓的變化

四、關(guān)于“昆明準(zhǔn)靜止鋒示意圖”

圖13、圖14均為“昆明準(zhǔn)靜止鋒示意圖”，圖13在各種教學(xué)輔導(dǎo)材料和各地的試卷中經(jīng)?？梢砸姷?，不少教師在講昆明準(zhǔn)靜止鋒對云貴高原氣候的影響時也會引用該圖，但該圖隱含有知識性的錯誤。圖14是正確的昆明準(zhǔn)靜止鋒示意圖。

圖13

圖14

圖13 隱含的知識性錯誤有兩處：一是西南暖氣流的性質(zhì)是干燥的，圖中顯示的是濕潤的；二是降水云系的位置應(yīng)位于鋒面的下方，而該圖卻畫在鋒面的上方。之所以出現(xiàn)上述錯誤，顯然是因?yàn)槔L圖者不知道昆明準(zhǔn)靜止鋒的特殊性造成的。

絕大部分的鋒面，降水云系都鋒面的上方，都是由暖濕空氣抬升形成的，為什么昆明準(zhǔn)靜止鋒與其它鋒面不同呢？要搞清這一問題，必須明確昆明準(zhǔn)靜止鋒的形成機(jī)制：昆明準(zhǔn)靜止鋒是由變性的極地大陸氣團(tuán)和西南暖氣流受云貴高原地形阻滯演變而形成。

首先必須說明的是西南暖氣流的來源和屬性。冬半年，隨著氣壓帶、風(fēng)帶南移，副熱帶高壓中心南移至北緯15°～20°左右，西風(fēng)帶也隨之南移。由于受青藏高原的阻擋，西風(fēng)分成南北兩支。北支西風(fēng)氣流經(jīng)我國西北、華北、東北、華東等地流向太平洋；南支西風(fēng)氣流沿高原南緣東流，即從阿拉伯半島、伊朗、巴基斯坦、印度半島北部等地的熱帶沙漠、內(nèi)陸地區(qū)流向云南，這就是形成昆明準(zhǔn)靜止鋒的西南暖氣流（屬于熱帶大陸氣團(tuán)）。由于其流經(jīng)地區(qū)多為熱帶、亞熱帶的干旱地區(qū)，因而其秉性十分干暖，沿鋒面雖有抬升作用，但不能形成明顯的云系和降水。

再看看北方冷空氣的來源和屬性。冬季侵襲我國西南地區(qū)的冷空氣就是來自蒙古和西伯利亞一帶的冬季風(fēng)，屬于極地大陸氣團(tuán)，該氣團(tuán)的性質(zhì)原本是寒冷、干燥的，但在南下過程中，沿途增加了不少水汽，溫度也有所升高，性質(zhì)發(fā)生了變化。進(jìn)入云貴高原以后，又沿坡上滑（云貴高原地勢西高東低）逐漸冷卻并與西南暖氣流匯合形成了準(zhǔn)靜止鋒。冷空氣中的水汽經(jīng)冷卻與湍流混合作用，形成了中、低云為主的云系結(jié)構(gòu)。也就是說，昆明準(zhǔn)靜止鋒的降水云系不是位于鋒面的上方，而是位于鋒面的下方。

[1] 中國自然地理編寫組. 中國自然地理[M]. 高等教育出版社, 1979.

[2] 徐偉, 唐建軍. 高中地理學(xué)習(xí)與考試實(shí)用地圖冊[M]. 中國地圖出版社, 2009.

[3] 單永. 中學(xué)地理專題地圖冊[M]. 山東省地圖出版社, 2008.

[4] 昆明準(zhǔn)靜止鋒. 百度百科, http://baike.baidu.com/view/1267582.htm.

[5] 關(guān)于季風(fēng)的幾個問題. 中國地理課程網(wǎng), http://geo.cersp.com/sjxyj/wtyj/200801/4407.html.