天气与气候教案.docx
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天气与气候教案
第四章:
中国的天气和气候
教学要求
1.通过阅读等温线、等降水量线分布图,了解我国冬、夏气温分布特点以及降水分布特点,培养学生判读、分析等值线分布图的技能。
初步学会分析气温和降水特点的形成原因。
2.了解我国温度带及干湿地区的划分依据及划分地区等,使学生进一步明确我国地理环境的巨大差异性。
3.了解我国的气候特征,培养学生分析气候特征的技能。
使学生明确气候也是一种资源,而且是我国非常丰富的自然资源,但同时我国也是灾害性天气频发的国家,所以因地制宜、合理利用资源、使人和环境相互协调发展是至关重要的。
教学建议
【课时安排】
建议本章安排2~3课时。
【南北气温的差异】
本段教材最重要的内容是阅读等值线地图,知识的获取应该通过读图得来,因此在教学中,训练学生读图方法和技能是教学的重点内容。
学习冬季气温分布特点时,教师首先引导学生阅读1月等温线图中的图例和气温数值,了解气温递变规律,概括总结冬季气温的空间分布规律即由南向北递减。
第二步,引导学生观察等温线的延伸方向及突变部分,了解、分析气温空间分布的变化趋势及影响其分布的因素,例如引导学生在图中找到0°C等温线,用彩色笔描下来,观察此线穿过哪些地形区、河流等,在哪些地区发生突然变化,为什么发生变化。
从图中可以看出,0°C等温线穿过秦岭—淮河一线,在青藏高原的东部边缘向南弯折,主要是因为地形的影响。
第三步,引导学生观察等温线的疏密,了解气温空间变化的梯度或变化幅度,如果等温线分布密集,说明气温的差异较大。
第四步,引导学生查找最南、最北气温极端数值,了解气温空间分布的具体差异,进一步明确我国冬季气温南北差异大的特点。
例如北国冰天雪地,那里的人们在观赏冰灯,海南的人们正在大海中嬉戏,广州的花市鲜花盛开等内容,使学生真切感受到我国冬季南北气温的巨大差异。
【东西干湿的差异】
关于我国降水的空间分布总趋势,建议教师引导学生读图总结。
读图时,首先要求学生在我国年降水量分布图上找出1600毫米、800毫米、400毫米、200毫米等降水量线,观察四条线分别穿过我国哪些地形区、行政区,引导学生将800毫米、400毫米等降水量线用彩色笔描出,观察800毫米线与哪条等温线几乎重合,加深对秦岭—淮河自然地理界线的印象。
学生完成以上读图过程后,可以阅读教材中提供的相关阅读材料,了解我国降水量极值地区,最后总结我国降水空间分布特点。
学习干湿地区划分时,教师可以首先出示不同干湿地区植被特点的图片、幻灯片,或播放相关的录像等,让学生充分发挥想象,尝试说明这个地区气候的特点,特别是降水的特点。
第二步引导学生阅读年降水量分布图,验证自己的想象与图像中反映的降水量特点是否吻合。
第三步引导学生阅读干湿地区分布图,将植被与干湿地区对应,进一步验证自己的想象是否与干湿地区的划分吻合,是否有不吻合的地区。
在教学过程中,学生有可能对东北地区的湿润区产生疑问,教师可以针对这一疑惑,解释干湿地区划分的依据是降水量与蒸发量的对比关系,而不是单纯用降水量多少进行衡量。
【季风气候显着】
第一步,说明冬、夏季风的形成,说明季风和季风气候的概念,冬、夏季风的特点。
第二步,引导学生观察季风区和非季风区的分布及分界线,提出问题引导学生思考:
夏季风从海洋向陆地移动,在移动过程中性质会有什么变化通过思考使学生明确,越向内陆地区,受海洋影响越小,夏季风很难到达内陆地区,因此内陆地区降水比较稀少,这样的地区称为非季风区。
第三步,指导学生完成活动题1,阅读气温曲线和降水柱状图总结、概括季风气候的特征。
第四步,指导学生完成活动题2,并且使学生明确,与同纬度大陆西岸和内部相比,我国处于季风气候区,雨热同期,对农业生产极为有利,而大陆西岸和内部气候干旱,沙漠广布。
第五步,根据冬季风形成的源地及性质,说明寒潮带来的危害有哪些关于台风的形成及带来的灾害。
【气候复杂多样】
四种气候类型外,我国还有哪些气候类型,分布在什么地区,使学生通过读图了解我国气候类型的复杂多样。
可以选择不同地区的农作物、蔬菜、动植物以及一些旅游景区的录像或图片、幻灯片等给学生播放,使其从感性认识入手,了解气候与生产生活的密切联系。
天气和气候极端事件
科学家们指出,在过去的100年里,尤其是最近50年中,人类活动过度排放温室气体,使其在大气中的浓度超出了过去几十万年间的任何时间,全球平均气温升高了°C~°C,达到了1000年来的最高值。
北半球高纬度河湖结冰期缩短约两周,北极海冰减薄了40%、范围减少了10%~15%,冰川大范围退缩,永久冻土带消融、变暖和退化,厄尔尼诺现象更频繁、持久和强烈……这些恶劣现象的出现,与人类活动导致的全球变暖息息相关。
随着全球变暖趋势进一步加剧,地球环境和人类社会变得更加脆弱,气象灾害成为人类社会面临的最严重的自然灾害。
联合国的统计显示,因气象灾害而受到危害的人数逐年在增加,造成的死亡人数占因灾致死人数的90%以上。
1991年到2000年的10年间,每年平均受到危害的人数为亿,是因战争冲突受到影响的人数的7倍。
干旱、洪涝、风暴、热浪、暴雨、龙卷风等更加频繁,严重影响世界经济和社会的可持续发展。
据统计,20世纪,全球发生的重大气象灾害90年代比50年代多5倍;20世纪60年代,气象灾害平均每年造成的经济损失约为40亿美元,80年代和90年代,这一数字达到290亿美元。
据预测,如果不采取措施,未来100年内全球平均气温可能上升~°C,全球海平面将上升9厘米到88厘米,每年造成的损失将达3000多亿美元。
我国地处东亚季风区,是世界上最严重的气候脆弱区之一,旱涝、高温、冷害等气候灾害频繁发生,对国计民生影响很大。
1991年的江淮大水、1998年的长江和松花江、嫩江大水,近几年持续的北方大旱,都造成了巨大损失,至今人们还记忆犹新。
我国每年因各种气象灾害使农田受灾面积达亿多公顷,受干旱、暴雨、洪涝和热带风暴等极端天气、气候事件影响的人口多达6亿多人次,平均每年因气象灾害造成的经济损失占国民经济总产值的3%到6%。
气象专家形象地说,一次特强沙尘暴造成的灾害损失不亚于中等强度的地震。
此外,与气象条件有关的水土流失、泥石流、滑坡、崩塌、地面沉降、森林和草原火灾、农林草原病虫害等生态环境灾害的损失更是难以估算。
人类社会虽然不能完全克服自然灾害带来的危害,但并不是不可为,也必须有所作为。
通过研究天气和气候的变化规律,建立有效的监测预警系统和完善的防灾救灾体系,可以提高人类社会抵御气象灾害的能力,减轻气象灾害的危害。
为了提高全球抵御灾害能力,减轻天气和气候极端事件的危害,各国开展了广泛的国际合作,在监测、预报和建立畅通的气象信息渠道方面做了许多有效的工作。
同时也应当看到,人类活动对天气和气候极端事件的产生,具有不可低估的影响。
例如,我国北方在人类历史时期形成的荒漠化土地约1200万公顷,而20世纪后半叶形成的现代荒漠化土地即达到500万公顷,还有潜在的荒漠化土地1580万公顷。
地球温度正趋向均匀
地球赤道和两极的温差对全球天气有重要影响,但最近的研究发现,自从19世纪末以来,两极和赤道的温差越来越小,这有可能影响暴风雨的发生频率和强度。
5月15日的《地球物理学通讯》报道,科研人员对北半球两个纬度地区进行了监测。
通过分析北纬30°~35°和北纬50°~55°两个区域陆地及海洋的温差数据,得出了全球温度的分布。
在111年的时间内,这两个区域的温度均有所升高,但北端的区域升温幅度大于南面的区域,这就表明赤道和北极的温差缩小了。
科研人员对温差变化的起因尚不清楚。
但其结果和计算机模拟出的温室效应后果很一致。
计算机模拟的结果是,北极地区气温比赤道上升快。
当然,也可能是气候的自然变化改变了气温平衡。
另一个问题是,一个多世纪以来,这种变化对天气的影响如何。
根据气象理论,极地赤道温差缩小会降低大气的风暴度,使暴风雨的强度减弱,或是降低暴风雨的频率。
但研究人员认为,事实上可能没这么简单,因为其他因素也可以影响风暴度。
例如,一个世纪以来,全球变暖大大提高了大气层容纳水汽的能力,很可能使暴风雨的强度更大。
“风云一号”气象卫星
“风云一号”气象卫星本体是米×米×米的六面体,星体外侧对称安装6块太阳能帆板,总长度为米。
卫星姿态为三轴稳定,对地指向精度小于1°。
卫星轨道是太阳同步轨道,高度900千米,倾角99°,偏心率小于,周期分。
24小时内卫星绕地球运行14圈。
卫星上装有两台互为备份的甚高分辨率辐射仪(AVHRR),瞬间视场角为毫弧度,星下点分辨率为千米。
该仪器有三个光谱通道,其波段和主要用途如下。
通道
波长(微米)
主要用途
1
~
白天云图,地表图像
2
~
白天云图,水/冰,雪和植被
3
~
海洋水色图像
4
~
海洋水色图像
5
~
昼夜云图,地表和海面温度
卫星发送资料的方式为甚高分辨率图像传输(HRPT)、高分辨率图像(APT)和延时图像传输(DPT)。
HRPT和APT的信息格式与NOAA卫星基本相同。
国家卫星气象中心通过GTS电路播发“风云一号”卫星的轨道预报和某些产品。
“风云二号”气象卫星
“风云二号”静止气象卫星定位于东经105°赤道上空距地面35800千米的地球同步轨道上。
卫星是一个直径为米、高米的圆柱体。
卫星姿态是自旋稳定,自旋速率为100±1转/分。
它的主要功能是:
扫描辐射仪每半小时可获取一幅全景原始云图信息。
包括可见光(~微米)、红外(~微米)和水汽(~微米)三个通道。
可见光星下点分辨率约千米,红外和水汽通道星下点分辨率约5千米。
利用可见光通道可得到白天的云和地表的反射辐射信息,红外通道可得到昼夜云和地表的红外辐射信息,水汽通道可得到对流层中上部的水汽含量信息。
利用这些原始云图信息,可加工处理出各种图像和气象参数。
提供的服务包括收集和发送气象、海洋、水文等部门的数据收集平台的观测资料;对国内外广播展宽数字云图、低分辨率云图和天气图等资料以及中心处理的产品;进行空间环境监测。
新一轮沙尘可能长达百年
气象专家认为,新一轮沙尘频发期可能正在来临,这一频发期可能长达百年。
中国气象局副局长李黄昨天表示,连续三年沙尘频发可能是新一轮沙尘高发期来临的先兆。
李黄拿出历史统计资料介绍说,20世纪90年代以来,我国北方大部分地区的沙尘出现日数明显少于五六十年代。
但从1999年以来,这一趋势发生了逆转。
近两年的沙尘天气日数虽只有50年代的80%,但其强度却大得多。
专家查阅了从公元300年以来的资料,发现我国北方曾有5个大的沙尘频发期,每次持续约90至100年。
前两次分别为公元1610至1700年和1820至1891年,两个周期相隔也是近百年,而现在距上周期又刚好百年,近年沙尘频率上升是否是一种预兆专家正在密切关注。
李黄副局长指出,中国气象学家正在与国外同行保持着密切合作。
因为我国北方沙尘天气的风源主要来自西伯利亚,沙源多半来自蒙古国,中国作为重要的沙尘暴受害国,正引起全世界的广泛关注。
当今世界上,美国、澳大利亚和北非国家都是沙尘暴多发国家,这些国家也发现沙尘天气与大的气候周期有关,例如美国20世纪30年代沙尘暴曾吞噬过万顷良田,摧毁许多村庄,但之后的气象条件就很少发生大的沙尘天气了。
目前,中国专家也正在吸取国外同行的研究成果,为中国沙尘气候变化探索出新的规律。
李黄同时指出,虽然沙尘天气与气象条件关系紧密,但人类仍可改造自然。
加强人工气象预报可减少沙尘暴带来的灾害,同样加强荒漠化治理和生态建设,则可减轻风沙影响。
绿化上去了,也会出现有风无沙的新气象。
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