北半球气旋模拟实验

气旋和反气旋是大气中最为常见的天气系统，它们就像大自然的“隐形指挥官”，对天气变化起着决定性作用。那么，如何区分气旋和反气旋呢？

干冰、一次性纸杯、纸板、剪刀、平底锅、镊子、热水

用剪刀将一次性纸杯剪掉一半，将纸板裁剪为空心纸板。注意中心空心圆的直径要小于平底锅的直径。

将热水倒入平底锅中，再将剪好的空心纸板放置在平底锅上，在纸板3个不同的方位放置剪好的一次性纸杯。用镊子夹取适量干冰放置在纸杯内，向纸杯内倒入热水。

1.向平底锅内尽量倒入沸水，温度越高、水量越大，实验现象越明显。

2.干冰温度极低，不能用手接触；干冰遇水会升华，故而向干冰中倒入热水或凉水均可，本实验向干冰中倒热水的原因是水温越高，雾状效果更好。

3.向装有干冰的纸杯中倒入热水后，需等待几秒钟再观察现象。这是因为刚倒入热水时，气流运动不稳定，待气流相对稳定后的现象才具有一定的参考价值。

4.实验最好在相对封闭的室内进行，空气流通较好的场所，气流运动会对实验结果产生影响。

5.由于做实验的地点在北半球，因此该实验只能模拟北半球气旋的气流运动状况。

平底锅内的热水，模拟的是温度比周围高的下垫面（与大气下层直接接触、能和大气进行辐射、热量、动量、水汽、尘埃等物理量交换的地球表面）。由于其温度较高，盛行上升气流，近地面形成低压，即该地近地面气压低于四周气压，这样的天气系统为气旋或低气压。

干冰模拟的是水平方向低压中心四周的气流运动。由于中心气压低于四周气压，在水平气压梯度力的作用下，气流由四周向中心流动，受北半球向右地转偏向力的影响，气流会按逆时针方向流动。这与北半球气旋的水平气流运动一致。

可以将气旋想象成大气中一个大旋涡，中心气压比周围低。在北半球，气旋会沿着逆时针方向向中心旋转辐合，在南半球则是顺时针旋转的。气旋会带来上升气流，空气上升过程中水汽容易冷却凝结，从而常常导致云、雨、大风等天气，像台风就是一种强烈的气旋。

反气旋是中心气压比周围高的天气系统。在北半球，反气旋会沿着顺时针方向从中心向四周辐散，南半球是逆时针的。反气旋的气流是下沉的，空气下沉时温度升高，水汽不易凝结，所以反气旋控制的地区通常天气晴朗、干燥，例如在夏季，我国长江流域的伏旱天气就是在副热带高压（一种反气旋）的控制下形成的。

（责任编辑 / 高琳美术编辑 / 周游）

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