内容详情

当前位置: 首页>>课程资源>>教学设计>>正文

3-大气与气候

  点击:[]

《自然地理学》教案设计八(2学时)

第三章第一节大气的组成和热能

一、教学内容

1. 大气的组成成分有哪些?

2. 大气的结构包括哪些成分

3. 大气的热能包括哪些成分

4. 气温的分布以及变化状况。

二、教学目的和要求

1.知识目标

要求学生了解大气的物质组成特征要求学生掌握大气层的结构特征。

2.能力目标

要求学生对大气的组成成分以及结构有着基本的认知,并以此培养其兴趣爱好,从而进一步加强对大气的研究。

三、教学重点和难点

1.教学重点

大气层的结构及其特征

2.教学难点

大气层的结构及其特征

四、教学方法

多媒体教学、当堂测验、提问式教学

五、教学过程

一、大气的成分

大气是由多种气体组成的无色无味的混合气体。其成分可分为三种:干洁空气、水汽和固体和液体杂质。

(一)干洁空气

大气中除去水汽、液滴和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气。它是大气的主体,在其组成中,N2O2 ArCO2占大气总体积的99. 99%,其余气体不足0.01%。由于大气中存在空气的垂直运动、水平运动、湍流运动和扩散运动,使不同区域和高度的空气可以充分交换和混合,因此从地面至85km高度范围内,干洁空气中的各种气体成分百分比相当稳定。在应用中常当做单一气体处理,称为 标准大气。(P90)在85km以上湍流混合运动受到抑制,且由于太阳紫外线照射,空气各成分有不同程度的电离,各成分不在保持相对稳定的比例。

1N2O2

2、二氧化碳

3、臭氧

(二)大气中的水汽

(三)大气中固体杂质和液体微粒

二、大气的结构

(一)大气高度

(二)大气分层

根据大气温度的垂直分布和空气运动特征,大气可分为五层:

8-1 大气的分层

三、大气的热能

(一)太阳辐射

(二)大气的热能和保温效应

1. 对太阳辐射的直接吸收

2. 对地面辐射的吸收(直接热源)

3. 潜热输送

4. 感热输送

大气逆辐射——大气在接收外界能量后,也不停向空间释放能量称大气辐射。大气辐射方向指向地面的称为大气逆辐射。地面温度不致过多的降低,故称温室效应。如果没有大气,现在地面大气平均温度应是-18℃,而不是15℃,这就使大气温度升高33℃之多。

太阳辐射(短波辐射)

相对地球辐射来说,太阳辐射是短波辐射。太阳辐射能主要是:

可见光:0.4~0.76um 50%

红外线:>0.76um 43%

紫外线:<0.4um 7%

太阳辐射强度:单位时间内垂直投射在单位面积上的太阳辐射能。

太阳常数:在日地平均距离处,大气顶界垂直于太阳光线物平面上,每分钟单位面积(cm2)接受到太阳的辐射能量。推荐值为1367W/m2

太阳辐射穿透大气层时,受到各种气体分子、尘埃、水气等物质颗粒的吸收、散射和反射,而受到过滤。

过滤后投到地面的太阳辐射由两部分组成:

直接辐射:直接到过地表的辐射;

散射辐射:经大气散射到地表的辐射。

直接辐射+散射辐射=总辐射。总辐射有如下一些变化规律:

1)总辐射在每天的早晚有明显不同的变化;

2)总辐射在一年的四季变化也发生明显变化;

3)总辐射随地球纬度分布变化而变化,纬度愈高者辐射愈低。

反射率:到达地面的总辐射,一部分被地面吸收转变为热能,一部分被反射,反射部分与总辐射量的百分比为反射率。

对于反射率而言,(1 不同的入射角有不同的反射率;(2)反射率越大,地表吸收的热量越少。

4-2 不同性质的地表物质有不同的反射率

地面

砂土

粘土

浅色土

深色土

黑钙土(干)(湿)

耕地

绿草地

反射率 %

29~35

20

22~32

10~15

14 8

14

26

地面

干草地

小麦地

新雪

陈雪

阔叶林

针叶林

反射率 %

29

10~25

84~95

46~60

20

6~19

水面太阳高度角

90

45

15

2

反射率 %

2

5

20

78

长波辐射

地面和大气吸收太阳辐射能,又是依其本身的温度向外辐射热能,地—气间的辐射为长波辐射,波长在3~120um。大气直接吸收太阳短波辐射,增温甚微,大气增温主要是吸收地面长波所。大约有75~95%的地面长波被子贴近地表的大气层吸收。低层大气吸收的热又以辐射的形式传递到更高层加热大气,导致对流的温度随高度增加而逐渐降低。

逆辐射:大气吸收地面辐射后再产生的大气辐射中,一部分返回地面,一部分达到宇宙空间,与地面辐射相反的那部分称为大气逆辐射。

花房效应:大气逆辐射使地面放出的长波辐射部分返回,对地表失去的热量起到补偿作用,这种作用称为大气的花房效应。

有人做过估算,如果没有逆辐射,地表平均温度为﹣23℃左右,而实际地表温度为15℃左右。

(三)、地面有效辐射

地面有效辐射(F0)等于地面辐射(F)和地面吸收大气逆辐射(F)之差,即

F0=F-F

(四)、地气系统辐射差额

1、辐射差额

2、地面辐射差额

辐射差额或辐射平衡规律:

1)日变化:白天为正值,夜间为负值,正值转负值或负值转正值的时间出现在日落前及日出后1小时左右;

2)年变化:北半球夏季辐射平衡因太阳辐射增多而加大,冬季则相反,甚至出现负值;

3)纬度变化:地—气系统辐射差额为零的纬度在南北半球35°附近,即从北纬35°到南纬35°附近的地区内,辐射差额>0,能量盈余,温度上升;北纬35°到南纬35°附近以南,辐射差额<0,能量亏损,温度下降;

3、地气系统辐射差额

四、气温

(一)气温的时间变化(地球的自转和公转)

1. 气温的日变化

特点:一天中有一个气温最高值和一个最低值,最高值出现在14-15时,最低值出现在日出前后。由于日出时间随纬度和季节不同,因而最低温度出现的时间不完全相同。

原因:

气温日较差:一日中,气温的最高值和最低值之差,它反映气温日变化的程度。其影响因素有:

1)纬度纬度高低影响正午太阳高度角,从而决定正午太阳辐射强度,正午太阳高度角越大,气温日较差越大,随纬度升高正午太阳高度角减小,因此,气温日较差也随纬度升高而减小。低纬度10-12°,中纬度8-9°,高纬度3-4°

2)季节就季节来说,夏季正午太阳高度角大,白昼时间长,因而太阳辐射日较差和气温日较差大;冬季反之。这种季节变化以中纬度最明显,因为高纬度太阳高度角终年较小,气温日较差季节变化不明显;低纬度赤道带太阳高度角终年较大,太阳辐射强度季节变化较小,因而气温日较差也较小。

3)地表性质

海陆分布——海洋上及沿海地区气温日较差小,陆地上气温日较差大。

地形——山谷、低地日较差大。因为白天空气与地表接触面积大,加上谷地通风不良,热量不易散失,气温较高。夜间,空气因冷却沿山坡下沉至谷底,加上地表辐射冷却,气温很低,所以气温日较差大。在吐鲁番盆地有“早穿棉袄午穿纱,怀抱火炉吃西瓜”的说法。而山丘、高地因气流速度大,乱流作用强,所以气温日较差小。

植被——有植被覆盖日较差小,裸地日较差大。

4)天气状况——阴天时日较差小,晴天日较差大。

2. 气温的年变化

气温的年变化是由地球公转造成的。气温年变化用月均温表示,就北半球而言,最高值出现在7月份和8月份,最低值出现在1月份和2月份。最高值和最低值之差称气温年较差,其变化影响因素和日较差类似。

按气温年变化的大小和极值温度出现的时间可分为:

极地型、温带型、热带型、赤道型。

(二)气温的空间分布

等温线——温度相同的各点连接起来的平滑曲线。为了分析海平面的气温分布,须将高山、低地按当地气温直减率订正到海平面上。

水平温度梯度——在等温线图上,垂直于等温线方向、单位距离内温度的变化值。表示气温在水平方向的变化程度,等温线越密集,表示温度梯度越大,区域间气温悬殊越大;等温线越稀疏,表示温度梯度越小,区域间气温悬殊越小。

1. 海平面气温分布特点

2. 对流层中气温的垂直分布

对流层中气温随高度的增加而降低。气温直减率为0.65℃/100m,大小受空气干燥度影响,空气愈干燥直减率越大。

3. 逆温

对流层中气温随高度增加而升高的反常现象称逆温。因气温直减率为负值,大气层稳定,阻止湍流和对流的发展。

辐射逆温、平流逆温、下沉逆温、锋面逆温。

作业:

1. 简述大气分层及大气分层结构特征。

2. 论述地气热量平衡原理及其环境影响。

3. 气温的形成及其分布规律有哪些。􀇢

六、教学反思

  在课堂教学过程中,学生是学习的主体,他们总会有“创新的火花”在闪烁,教师应当充分肯定学生在课堂上提出的一些独到的见解,这样不仅使学生的好方法、好思路得以推广,而且对他们也是一种赞赏和激励。同时,这些难能可贵的见解也是对课堂教学的补充与完善,可拓宽教师的教学思路,提高教学水平。因此,将其记录下来,可以作为以后丰富教学的材料养分。

七、参考资料

教本:自然地理学(第四版),伍光和等编,高等教育出版社,2008

参考书目:

1、《自然地理学》(第二版),刘南威主编,科学出版社,2007

2、《地球科学导论》,刘本培、蔡运龙主编,高等教育出版社,2000

3、《地质学基础》(第四版),宋春青主编,高等教育出版社,2005

4、《气象学与气候学》(第三版),周淑贞等主编,高等教育出版社,2006


 

《自然地理学》教案设计九(2学时)

第三章第二节大气水分和降水

一、教学内容

大气降水的类型以及各自的性质和特点

二、教学目的和要求

1.知识目标

气的水分特征和大气降水的形成;要求学生掌握大气降水的变化规律。

2.能力目标

要求学生对大气降水的基本知识有着基本了解,借此可进一步加强对其知识学习和研究。

三、教学重点和难点

1.教学重点

大气降水的变化规律

2.教学难点

降水形成的过程

四、教学方法

课堂讨论、多媒体教学、教师讲授

五、教学过程

一、大气湿度

表示大气潮湿程度的物理量,大气湿度是决定云、雨、雾、降水的重要因素。

(一)大气湿度的表示方法

1. 水汽压(e)和饱和水汽压(E

2. 饱和差(d

3. 绝对湿度(a

4. 相对湿度(f

某温度下空气的实有水汽压e与饱和水汽压E的百分比。表示空气距离饱和的程度。

相对湿度能够直接反映空气距饱和时的程度和大气中水汽的相对含量,在气候资料分析中运用很广。

5. 露点温度(Td

(二)大气湿度的时空变化

1. 时间变化

2. 空间变化

二、蒸发和凝结

(一)影响蒸发的因素

蒸发快慢可以用蒸发速度公式(道尔顿公式)表示

A为比例系数,P为当时的气压。

(二)凝结

水由汽态转化为液态的过程,称为凝结。显然,凝结是与蒸发相反的一种物理过程。当水面上的水汽压超过饱和水汽压(eE)时,水汽处于过饱和状态,返回水面上的分子比逸出的分子多,部分汽态水即转变为液态水。

大气中的水汽达到饱和与过饱和,并且空气中有凝结核存在时,发生凝结。

满足凝结这个条件可以通过:

增加空气中水汽含量;

使含水汽的空气冷却(如绝热冷却、辐射冷却、平流冷却、混合冷却),即降温,使之达到露点。

凝结核的起两个作用:

对水汽吸附作用;

形成液滴,有助于水汽凝结。

三、水汽的凝结现象

(一)地面凝结物

1. 露与霜

2. 雾凇和雨凇

(二)大气中的凝结物

1. 雾:雾是由悬浮在空气中的微小水滴和冰晶组成的。对大气能见度影响很大,因而在实际应用上,规定当水平能见度因悬浮的小水滴或冰晶影响而减小到1km以下时,称为雾;当水平能见度在1—10km时称轻雾。若空气能见度因大量烟尘颗粒影响而减小时称为霾。

雾的形成原因较多,主要有:

(1)辐射雾

(2)平流雾

(3)锋面雾和蒸汽雾

(4)上坡雾

2. 云:雾是低空近地面层水汽凝结现象,而云则是高空水汽凝结现象。空气对流、锋面抬升、地形抬升等作用使空气上升到凝结高度时,就会形成云。此时气温如在0℃以上,水汽凝结为水滴;如在0℃以下,一般凝华为冰晶。

云有各式各样的外貌特征。例如,晴空中飘浮的分散的白色云块是为积云;高空有时出现絮状、羽毛状云是卷云;有时云层遮天蔽日,不见边际是为层云;有时高耸的黑云压顶是积雨云,等等。云的外貌不仅反映当时的大气运动、稳定程度和水汽状况,而且也是未来天气变化趋势的重要征兆。

按形成云的形状,可将云分成积状云、层状云、波状云三类

(1)积状云

(2)层状云

(3)波状云

云量:天气被云遮蔽的程度。根据气温、气流特点,全球分三个云量带:

赤道多云带

纬度20°~30°少云带

中高纬多云带

四、大气降水

降水是云中降落到地面的各种形态水的总称。包括雨、雪、霰、雹等。。

(一)降水的条件:

(二)降水的类型

1、按降水形质

连续性降水、阵性降水、毛毛状降水。

2、按降水强度

降水量是指降落到地面的各种形态的水(液化后),未经蒸发、渗漏、流散而在平面上积聚的水层厚度。降水强度是单位时间内的降水量,通常使用24小时的降水量表示。

3、按降水的成因

1)对流雨

2)地形雨

3)锋面雨

4)台风雨

(二)降水的强度及时间变化

1. 降水强度:单位时间内的降水量为降水强度。降水量是降落在地面的雨、雪、霜、霰等,未经蒸发,渗透流失而积聚在水平面上的水层厚度(mm)

2.降水的日变化:一天内的降水变化,在很大程度受地方条件限制,可大致分为两个类型

大陆型

海洋型

3.降水季节变化因纬度,海陆位置、大气环流等因素影响而不同。全球降水的年类型大致可分为以下几类:

赤道型、热带型、副热带型、温带及高纬型。

4. 降水变率:

降水变率的大小 ,反映降水的稳定性和可靠性。降水变率小,水量丰富,反映当地水资源丰富。降水变率大,降水不稳定,反映该区旱涝频率高。

Cv=×100%

(三)降水地理分布

全球有四个降水带(P83):

湿润系数:K=

K1时,湿润区

K1时,半湿润、半干旱或干旱区

作业:

1. 简述大气降水的形成原理和过程。

2. 什么是大气环流,并举例说明大气环流是如何影响天气系统的。

3. 论述气候形成的影响因子有哪些

六、教学反思

将教学过程中达到预先设计的目的、引起教学共振效应的做法;课堂教学中临时应变得当的措施;层次清楚、条理分明的板书;某些教学思想方法的渗透与应用的过程;教育学、心理学中一些基本原理使用的感触;教学方法上的改革与创新等等,详细得当地记录下来,供以后教学时参考使用,并可在此基础上不断地改进、完善、推陈出新。

七、参考资料

教本:自然地理学(第四版),伍光和等编,高等教育出版社,2008

参考书目:

1、《自然地理学》(第二版),刘南威主编,科学出版社,2007

2、《地球科学导论》,刘本培、蔡运龙主编,高等教育出版社,2000

3、《气象学与气候学》(第三版),周淑贞等主编,高等教育出版社,2006


《自然地理学》教案设计十(2学时)

第三章第三节大气运动和天气系统

一、教学内容

1. 大气的水平运动过程

2. 自由大气的运动过程

3. 大气循环的概念以及性质

4. 天气系统的类型以及各自的性质

二、教学目的和要求

1.知识目标

要求学生掌握不同尺度的大气运动特征要求学生掌握主要天气系统的特征及形成机制。

2.能力目标

要求学生对大气的运动情况以及相应的天气系统有着初步的认知和了解,并利用课后时间加以巩固和研究。

三、教学重点和难点

1.教学重点

天气系统的形成机制

2.教学难点

大气运动和天气系统的组成

四、教学方法

课堂讨论、多媒体教学、当堂测验

五、教学过程

一、大气的水平运动

(一)作用于空气的力

1、气压梯度和气压梯度力

气压梯度:”在等压线图上,垂直等压线方向从高压指向低压单位距离内的气压差。

等压面通常是倾斜的,所以气压梯度有水平气压梯度和垂直气压梯度之分,且垂直气压梯度通常是水平气压梯度的数万倍,但由于重力与其相平衡,因此空气垂直运动较水平运动弱。水平气压梯度虽然很小,但没有外来平衡,成为空气运动的起始动力。

气压梯度力:气象学上讨论空气水平运动时,通常把水平气压梯度存在时,单位质量空气在水平方向上所受的力称为水平气压梯度力。

2、地转偏向力

3、惯性离心力

4、摩擦力

二、自由大气的运动

(一)地转风

当自由大气中是平直气压场时,运动空气只受气压梯度力和地转偏向力作用,当这两个力处于平衡状态时,空气的水平运动就是地转风()。

(二)梯度风

自由大气中,当空气作曲线运动时,水平气压梯度力G、地转偏向力A和惯性离心力C三个力达到平衡时的空气水平运动,称为梯度风。由于作曲线运动的气压系统有高压和低压之分,梯度风也有高压和低压之别。

10-1 梯度风

1. 以北半球圆形等压线为例,在低压中,气压梯度力 G指向低压中心,而地转偏向力 A和惯性离心力 C都指向外,而且ACG 在北半球,地转偏向力垂直风向总指向空气运动方向的右侧,故低压系统中梯度风沿等压线按逆时针方向吹的。在高压中则相反,GCA ,梯度风绕高压中心按顺时针吹。南半球的情况刚好相反。

2. 梯度风的风向,也遵从白贝罗风压定律,即在北半球,背风而立,高压在右,低压在左,南半球则相反。

3. 在一定纬度,气压梯度相同,对于同样的曲率半径,有:

VH> Vg> VL

4. 在高压系统中,梯度风风速不能无限增大,而低压系统中风速可不受限制。

(三)风随高度的变化——热成风

(四)摩擦层中空气的水平运动

摩擦层中,风随高度的变化受摩擦力和气压梯度随高度变化的影响。在气压梯度不随高度变化的情况下,离地面愈远,风速愈大,风向与等压线的交角愈小。把北半球摩擦层中不同高度上风的向量投影到同一水平面上,可得到一条风向风速随高度变化的螺旋曲线,称为埃克曼螺线。它表示有如下三层含义:

北半球摩擦层中风随高度呈螺旋式分布:

随高度升高,风速增大,风向向右偏转

最终风向与等压线完全一致

三、大气环流

大气环流通常是指运动规模比较大、持续时间比较长、变化比较缓慢的各种气流的综合运动。水平尺度可涉及某个地区、半球甚至全球;垂直尺度有对流层、平流层、中间层或整个大气圈的大气环流;时间尺度有一日至数日、月、季、半年、一年甚至多年的平均大气环流。其主要表现形式包括全球行星风系、三圈环流、定常分布的平均槽脊和高空急流、西风带中的大型扰动、季风环流

(一)理想的单圈环流

(二)三圈环流

由于地球表面并不是性质均一的,是在不停地自转运动着,空气一旦开始运动,地转偏向力便随之发生作用。

1. 全球气压带

地球自转  全球近地面气层就形成了赤道低压带、副热带高压带、副极地低压带、极地高压带

海陆分布

2. 三圈环流

(三)季风

1. 概念

2. 东亚季风和南亚季风

(三)局地环流

1. 海陆风

2. 山谷风

3. 焚风

四、天气系统

(一)气团

1. 气团概念

2. 气团形成的条件

3. 气团的变性

4. 气团的分类

(二)锋与天气

1. 锋及其类型

气团内温度梯度一般小于1-2℃/100km,但锋区可达5-10℃/100km,所以其等温线非常密集,锋面温度梯度较大。

当等压线穿过锋面时,将产生气旋式切变,锋处于低压槽中,所以在典型的情况下,锋前吹西南风,锋后吹西北风,地面锋线正是气流辐合线。

根据锋的性质:

冷锋:冷气团主动向暖气团方向移动的锋;

暖锋:暖气团主动向冷气团方向移动的锋;

准静止锋:很少移动或移动速度很慢的锋;

锢囚锋:两条移动的锋相遇合并所形成的锋。

根据气团源地:

2. 锋面天气

暖锋

冷锋

一型冷锋:

二型冷锋:

我国的准静止锋主要有华南准静止锋昆明准静止锋等。

锢囚锋天气

(三)气旋和反气旋

大气中占据三度空间的大尺度水平空气涡旋,中心气压比周围低的,称为气旋;中心气压比周围高的,称为反气旋。从气压场来说,分别称为低气压和高气压。

1、锋面气旋(温带气旋)

2、热带气旋

3、反气旋

作业:

1. 为什么青藏高原能对气候产生影响。􀇢

2. 为什么小气候不能改变大气候的特征。􀇢

六、教学反思

  在课堂教学过程中,学生是学习的主体,他们总会有“创新的火花”在闪烁,教师应当充分肯定学生在课堂上提出的一些独到的见解,这样不仅使学生的好方法、好思路得以推广,而且对他们也是一种赞赏和激励。同时,这些难能可贵的见解也是对课堂教学的补充与完善,可拓宽教师的教学思路,提高教学水平。因此,将其记录下来,可以作为以后丰富教学的材料养分。

七、参考资料

教本:自然地理学(第四版),伍光和等编,高等教育出版社,2008

参考书目:

1、《自然地理学》(第二版),刘南威主编,科学出版社,2007

2、《地球科学导论》,刘本培、蔡运龙主编,高等教育出版社,2000

3、《气象学与气候学》(第三版),周淑贞等主编,高等教育出版社,2006


《自然地理学》教案设计十一(2学时)

第三章第四节气候的形成、第五节气候变化

一、教学内容

1. 气候和气候系统的不同类型

2. 气候的形成过程

3. 气候带与气候型各自的类型与性质

二、教学目的和要求

1.知识目标

要求学生掌握气候的形成机理要求学生掌握天气系、天气与气候之间的区别和联系要求学生掌握气候的形成因子与气候分带。

2.能力目标

要求同学对不同气候的各自特征进行掌握,对全球气候带和气候类型进行了解掌握,做到学以致用,加强创新思维的培训。

三、教学重点和难点

1.教学重点

气候的形成机理

2.教学难点

 天气系统之间的联系

四、教学方法

多媒体教学、当堂测验、教师讲授

五、教学过程

一、气候和气候系统

1. 天气和气候区别

11-1 天气和气候区别

天气

气候

时间尺度

短时间大气状态

长时间的天气过程

稳定性

瞬息万变,不稳定

相对稳定

范畴

主要指对流层大气状况

包括整个大气圈

空间尺度

全球气候、区域气候、小气候

2. 当代气候  

当代气候,按照世界气象组织(WMO)的规定,以 1931 —1960年的气候要素的统计量作为可比较标准。以30年为整编气候资料时段长度的最短年限,每过10年更新一次。30年气候具有近似稳定性。

3. 气候系统

4. 气候属性

热力学属性是最基本、最重要、最明显属性,是系统内外能量的表现。水分属性是重要属性,是系统变得非常活跃。运动属性、静力学属性。

二、气候的形成

(一)天文辐射

(二)环流因子

一地的气候,不仅决定于当地的太阳辐射和下垫面因子,还通过大气环流接受外界地区特性的影响。主要表现在:

1. 大气环流与高低纬度间的热量输送

2. 大气环流与海陆间的热量输送

3. 大气环流与水分循环

4. 大气环流与海温异常

厄尔尼诺(El Nino

拉尼娜(La Nina

在正常情况下,赤道太平洋海面盛行赤道东风,而东南太平洋则吹东南信风,大洋东侧表层的暖海水被吹送到西太平洋,其下层的冷海水则不断向上补充表层流失的暖海水,结果使西太平洋海平面上升,热量聚积。西太平洋海平面通常比东部高 40 cm,表层海水年平均温为29℃,而东部沿岸受下层上涌冷海水的影响,仅有24℃左右,东西两侧相差36℃

(三)地理因子

地球表面结构不均一,大陆和海洋对热能的物理反映差异显著。大陆上,地面起伏不平,巨大隆起的山地对气流运动起屏障作用,并使热能发生再分配过程。森林、草原、裸露地面、水体等等,对一个地方的气候也都有一定的影响。

1. 海陆分布对气候的影响

对气温的影响

对降水的影响

大陆性气候与海洋性气候

2. 洋流对气候的影响

洋流对高低纬度热量的输送,降低其温差

洋流对大陆东西两岸温差的影响

洋流对所经之地降水的影响

3. 地形对气候的影响

地形与辐射

地形与气温

海拔高度和气温

地形与降水

高大山地是气候的分界线

三、气候带与气候型

气候要素随纬度呈有规律的分布,地球上的气候也相应地形成纬向分布的气候带。最初人们是从天文因素角度划分地球的气候带,但与实际情况差别很大。也有人从气候对植被分布的影响、气候要素数值指标等方面提出不同的气候带划分方案。

(一)低纬度气候

1. 赤道多雨气候

2. 热带海洋性气候

3. 热带干湿季气候:

4. 热带季风气候:

5. 热带干旱与半干旱气候

(二) 中纬度气候

1. 副热带季风气候

2. 副热带湿润气候

3. 副热带夏干气候(地中海气候)

4. 温带海洋性气候

5. 温带季风气候

6. 温带大陆性气候

  1. 高纬度气候

    1.极地圈附近,盛行极地气团和冰洋气团。低温无夏,降水少,蒸散弱

    2.副极地大陆气候:受极地海洋气团和极地大陆气团影响和控制

    3.极地长寒气候:欧亚大陆和北美大陆北缘。格陵兰沿海地带,北冰洋中

    4.极地冰原气候:为冰洋气团和南极气团的源地,全年严寒。

    (四)山地垂直气候带

     

    山地气候具有明显而特殊的垂直带状变化特征。(空气稀薄;CO2H2O、微粒减少;日照增强,温度与气压下降;地形影响)

    最大降水高度以下的大气降水随高度增加而增加,直至超过最大降水高度,又逐渐减少;

    最下部的基带气候带取决于山地所在地理位置。

    高地气候

    出现在55°S~77°N之间的大陆高山高原气候。在北半球纬度地区分布较广,南半球主要分布于安第斯山脉。

     

    (五)小气候

     

    在较大范围气候类型的基础上,受不同的地形、地貌环境控制或下垫面性质不均,导致近地面层热量、水分状况的差异,构成小气候。

    主要类型有:

    坡地小气候:与坡面切割程度、坡向、坡度及坡地的物质组成有关;

      森林小气候:森林对太阳的辐射削减并涵养水分而导致;

    水域小气候:水体热容量大,对局部气候有调节作用而致;

    城市小气候:人类活动加大,大气污染程度加强,下垫面性质改变。如城市大气污染物能吸收70~80%的地面长波辐射,大大加强逆辐射,使城区气温增高,形成城市热岛”。

     

    四、地球气候史

     

    地球气候史通常分为:地质时期气候、历史时期气候和近代气候三个阶段。

    1 地质时期气候

    1. 生命出现之前是,地球有过三个大冰期 岩浆作用、砾极倒转、构造运动

    2. 地质时期的三个冰期

      • 震旦纪大冰期

      • C-P大冰期

      • 第四纪大冰期

        这三个大冰期具有全球意义,时间肯定。

         

        2. 历史时期气候变化

         

        历史上(在大冰期结束之后至今)出现过四次寒冷期

        第一次寒冷期:距今约8~9千年,主冷期在公元前6300年前后,是末次冰期最近一次副冰期的残余阶段,称为第一新冰期。

        第二次寒冷期:公元前5~1.5千年,主冷期在公元前3.4千年左右,冰川推进,称为第二新冰期。

        第三次寒冷期:公元前1~100年之间,主冷期在公元前1300~830年间,称为第三新冰期

        第四次寒冷期:公元1550~1850年,主冷期在1725年前后。称现代小冰期。

         

        3 近代气候变化

         

        通常指一二百年间发生的气候变化。始于小冰期末的冷期中,以后气温一升,在20世纪2040年代变暖达到高峰,以后气温下降。至80年代再次回暖。

         

        4 未来气候变化

         

        1)变冷说

        全球变暖可能引发新的冰川期。

        全球CO2含量增加,大气温度升高,从而影响温盐环流THC

        温盐环流THC2)变暖说

         

        五、气候变化的原因

         

        引起气候变化的因素有内因和外因。内因和外因可相互转化。

        内因包括:气候系统内各组分的物理状态,及它们之间的反馈作用。

        外因包括:下垫面和环绕地球的太空。

         

    1. 天文原因

      ——太阳辐射强度变化

      ——太阳活动的周期变化:黑子、光斑、耀斑、射电等

      ——地球轨道要素变化:日地相对位置、偏心率、岁差等

       

    2. 地理原因

      ——地极移动和大陆漂移

      ——造山运动:对海陆分布产生直接影响

      ——火山活动:熔岩、烟尘、CO2H2S等气体

       

    3. 人类活动

      ——人口活动

      ——下垫面性质改变

      ——CO2排放增加

      ——其它污染物增加(热岛效应)

       

      作业:

      1. 用实例说明区分大陆性气候与海洋性气候的标准和各自气候特征。

      2. 简述纬度地带性水平气候与非地带性垂直气候的相互关系。

      3. 简述气候变迁经历的几个时期和形成气候变化的原因机制。

六、教学反思

 即使是成功的课堂教学也难免有疏漏失误之处,对它们进行回顾、梳理,并对其作深刻的反思、探究和剖析,使之成为以后再教时应吸取的教训。

七、参考资料

教本:自然地理学(第四版),伍光和等编,高等教育出版社,2008

参考书目:

1、《自然地理学》(第二版),刘南威主编,科学出版社,2007

2、《地球科学导论》,刘本培、蔡运龙主编,高等教育出版社,2000

3、《地质学基础》(第四版),宋春青主编,高等教育出版社,2005

4、《气象学与气候学》(第三版),周淑贞等主编,高等教育出版社,2006

上一条:4-水文 下一条:2-地壳

关闭

 


安徽理工大学 版权所有 Copyright@2009 All Rights Reserved 地址:安徽省淮南市山南新区泰丰大街168号 电话:0554-6690420 邮政编码:232001
您是本站第 个访问者