第四章：中國的天氣和氣候
要求
1.通過閱讀等溫線、等降水量線分布圖，了解我國冬、夏氣溫分布特點以及降水分布特點，培養(yǎng)學(xué)生判讀、分析等值線分布圖的技能。初步學(xué)會分析氣溫和降水特點的形成原因。
2.了解我國溫度帶及干濕地區(qū)的劃分依據(jù)及劃分地區(qū)等，使學(xué)生進(jìn)一步明確我國地理環(huán)境的巨大差異性。
3.了解我國的氣候特征，培養(yǎng)學(xué)生分析氣候特征的技能。使學(xué)生明確氣候也是一種資源，而且是我國非常豐富的自然資源，但同時我國也是災(zāi)害性天氣頻發(fā)的國家，所以因地制宜、合理利用資源、使人和環(huán)境相互協(xié)調(diào)發(fā)展是至關(guān)重要的。
建議
【課時安排】
建議本章安排2～3課時。
【南北氣溫的差異】
本段教材最重要的內(nèi)容是閱讀等值線地圖，知識的獲取應(yīng)該通過讀圖得來，因此在教學(xué)中，訓(xùn)練學(xué)生讀圖方法和技能是教學(xué)的重點內(nèi)容。學(xué)習(xí)冬季氣溫分布特點時，教師首先引導(dǎo)學(xué)生閱讀1月等溫線圖中的圖例和氣溫數(shù)值，了解氣溫遞變規(guī)律，概括總結(jié)冬季氣溫的空間分布規(guī)律即由南向北遞減。第二步，引導(dǎo)學(xué)生觀察等溫線的延伸方向及突變部分，了解、分析氣溫空間分布的變化趨勢及影響其分布的因素，例如引導(dǎo)學(xué)生在圖中找到0 °C等溫線，用彩色筆描下來，觀察此線穿過哪些地形區(qū)、河流等，在哪些地區(qū)發(fā)生突然變化，為什么發(fā)生變化。從圖中可以看出，0 °C等溫線穿過秦嶺—淮河一線，在青藏高原的東部邊緣向南彎折，主要是因為地形的影響。第三步，引導(dǎo)學(xué)生觀察等溫線的疏密，了解氣溫空間變化的梯度或變化幅度，如果等溫線分布密集，說明氣溫的差異較大。第四步，引導(dǎo)學(xué)生查找最南、最北氣溫極端數(shù)值，了解氣溫空間分布的具體差異，進(jìn)一步明確我國冬季氣溫南北差異大的特點。例如北國冰天雪地，那里的人們在觀賞冰燈，海南的人們正在大海中嬉戲，廣州的花市鮮花盛開等內(nèi)容，使學(xué)生真切感受到我國冬季南北氣溫的巨大差異。
【東西干濕的差異】
關(guān)于我國降水的空間分布總趨勢，建議教師引導(dǎo)學(xué)生讀圖總結(jié)。讀圖時，首先要求學(xué)生在我國年降水量分布圖上找出1600毫米、800毫米、400毫米、200毫米等降水量線，觀察四條線分別穿過我國哪些地形區(qū)、行政區(qū)，引導(dǎo)學(xué)生將800毫米、400毫米等降水量線用彩色筆描出，觀察800毫米線與哪條等溫線幾乎重合，加深對秦嶺—淮河自然地理界線的印象。學(xué)生完成以上讀圖過程后，可以閱讀教材中提供的相關(guān)閱讀材料，了解我國降水量極值地區(qū)，最后總結(jié)我國降水空間分布特點。
學(xué)習(xí)干濕地區(qū)劃分時，教師可以首先出示不同干濕地區(qū)植被特點的圖片、幻燈片，或播放相關(guān)的錄像等，讓學(xué)生充分發(fā)揮想象，嘗試說明這個地區(qū)氣候的特點，特別是降水的特點。第二步引導(dǎo)學(xué)生閱讀年降水量分布圖，驗證自己的想象與圖像中反映的降水量特點是否吻合。第三步引導(dǎo)學(xué)生閱讀干濕地區(qū)分布圖，將植被與干濕地區(qū)對應(yīng)，進(jìn)一步驗證自己的想象是否與干濕地區(qū)的劃分吻合，是否有不吻合的地區(qū)。在教學(xué)過程中，學(xué)生有可能對東北地區(qū)的濕潤區(qū)產(chǎn)生疑問，教師可以針對這一疑惑，解釋干濕地區(qū)劃分的依據(jù)是降水量與蒸發(fā)量的對比關(guān)系，而不是單純用降水量多少進(jìn)行衡量。
【季風(fēng)氣候顯著】
第一步，說明冬、夏季風(fēng)的形成，說明季風(fēng)和季風(fēng)氣候的概念，冬、夏季風(fēng)的特點。第二步，引導(dǎo)學(xué)生觀察季風(fēng)區(qū)和非季風(fēng)區(qū)的分布及分界線，提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考：夏季風(fēng)從海洋向陸地移動，在移動過程中性質(zhì)會有什么變化？通過思考使學(xué)生明確，越向內(nèi)陸地區(qū)，受海洋影響越小，夏季風(fēng)很難到達(dá)內(nèi)陸地區(qū)，因此內(nèi)陸地區(qū)降水比較稀少，這樣的地區(qū)稱為非季風(fēng)區(qū)。第三步，指導(dǎo)學(xué)生完成活動題1，閱讀氣溫曲線和降水柱狀圖總結(jié)、概括季風(fēng)氣候的特征。第四步，指導(dǎo)學(xué)生完成活動題2，并且使學(xué)生明確，與同緯度大陸西岸和內(nèi)部相比，我國處于季風(fēng)氣候區(qū)，雨熱同期，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)極為有利，而大陸西岸和內(nèi)部氣候干旱，沙漠廣布。第五步，根據(jù)冬季風(fēng)形成的源地及性質(zhì)，說明寒潮帶來的危害有哪些？關(guān)于臺風(fēng)的形成及帶來的災(zāi)害。
【氣候復(fù)雜多樣】
四種氣候類型外，我國還有哪些氣候類型，分布在什么地區(qū)，使學(xué)生通過讀圖了解我國氣候類型的復(fù)雜多樣�？梢赃x擇不同地區(qū)的農(nóng)作物、蔬菜、動植物以及一些旅游景區(qū)的錄像或圖片、幻燈片等給學(xué)生播放，使其從感性認(rèn)識入手，了解氣候與生產(chǎn)生活的密切聯(lián)系。
天氣和氣候極端事件
科學(xué)家們指出，在過去的100年里，尤其是最近50年中，人類活動過度排放溫室氣體，使其在大氣中的濃度超出了過去幾十萬年間的任何時間，全球平均氣溫升高了0.4 °C～0.8 °C，達(dá)到了1 000年來的最高值。北半球高緯度河湖結(jié)冰期縮短約兩周，北極海冰減薄了40％、范圍減少了10％～15％，冰川大范圍退縮，永久凍土帶消融、變暖和退化，厄爾尼諾現(xiàn)象更頻繁、持久和強烈……這些惡劣現(xiàn)象的出現(xiàn)，與人類活動導(dǎo)致的全球變暖息息相關(guān)。
隨著全球變暖趨勢進(jìn)一步加劇，地球環(huán)境和人類社會變得更加脆弱，氣象災(zāi)害成為人類社會面臨的最嚴(yán)重的自然災(zāi)害。聯(lián)合國的統(tǒng)計顯示，因氣象災(zāi)害而受到危害的人數(shù)逐年在增加，造成的死亡人數(shù)占因災(zāi)致死人數(shù)的90％以上。1991年到2000年的10年間，每年平均受到危害的人數(shù)為2.11億，是因戰(zhàn)爭沖突受到影響的人數(shù)的7倍。干旱、洪澇、風(fēng)暴、熱浪、暴雨、龍卷風(fēng)等更加頻繁，嚴(yán)重影響世界經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。
據(jù)統(tǒng)計，20世紀(jì)，全球發(fā)生的重大氣象災(zāi)害90年代比50年代多5倍；20世紀(jì)60年代，氣象災(zāi)害平均每年造成的經(jīng)濟損失約為40億美元，80年代和90年代，這一數(shù)字達(dá)到290億美元。據(jù)預(yù)測，如果不采取措施，未來100年內(nèi)全球平均氣溫可能上升1.4～5.8 °C，全球海平面將上升9厘米到88厘米，每年造成的損失將達(dá)3 000多億美元。
我國地處東亞季風(fēng)區(qū)，是世界上最嚴(yán)重的氣候脆弱區(qū)之一，旱澇、高溫、冷害等氣候災(zāi)害頻繁發(fā)生，對國計民生影響很大。1991年的江淮大水、1998年的長江和松花江、嫩江大水，近幾年持續(xù)的北方大旱，都造成了巨大損失，至今人們還記憶猶新。我國每年因各種氣象災(zāi)害使農(nóng)田受災(zāi)面積達(dá)0.3億多公頃，受干旱、暴雨、洪澇和熱帶風(fēng)暴等極端天氣、氣候事件影響的人口多達(dá)6億多人次，平均每年因氣象災(zāi)害造成的經(jīng)濟損失占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的3％到6％。
氣象專家形象地說，一次特強沙塵暴造成的災(zāi)害損失不亞于中等強度的地震。此外，與氣象條件有關(guān)的水土流失、泥石流、滑坡、崩塌、地面沉降、森林和草原火災(zāi)、農(nóng)林草原病蟲害等生態(tài)環(huán)境災(zāi)害的損失更是難以估算。
人類社會雖然不能完全克服自然災(zāi)害帶來的危害，但并不是不可為，也必須有所作為。通過研究天氣和氣候的變化規(guī)律，建立有效的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和完善的防災(zāi)救災(zāi)體系，可以提高人類社會抵御氣象災(zāi)害的能力，減輕氣象災(zāi)害的危害。
為了提高全球抵御災(zāi)害能力，減輕天氣和氣候極端事件的危害，各國開展了廣泛的國際合作，在監(jiān)測、預(yù)報和建立暢通的氣象信息渠道方面做了許多有效的工作。同時也應(yīng)當(dāng)看到，人類活動對天氣和氣候極端事件的產(chǎn)生，具有不可低估的影響。例如，我國北方在人類歷史時期形成的荒漠化土地約1 200萬公頃，而20世紀(jì)后半葉形成的現(xiàn)代荒漠化土地即達(dá)到500 萬公頃，還有潛在的荒漠化土地1 580萬公頃。
地球溫度正趨向均勻
地球赤道和兩極的溫差對全球天氣有重要影響，但最近的研究發(fā)現(xiàn)，自從19 世紀(jì)末以來，兩極和赤道的溫差越來越小，這有可能影響暴風(fēng)雨的發(fā)生頻率和強度。5月15日的《地球物理學(xué)通訊》報道，科研人員對北半球兩個緯度地區(qū)進(jìn)行了監(jiān)測。通過分析北緯30°～35°和北緯50°～55°兩個區(qū)域陸地及海洋的溫差數(shù)據(jù)，得出了全球溫度的分布。在 111年的時間內(nèi)，這兩個區(qū)域的溫度均有所升高，但北端的區(qū)域升溫幅度大于南面的區(qū)域，這就表明赤道和北極的溫差縮小了�？蒲腥藛T對溫差變化的起因尚不清楚。但其結(jié)果和計算機模擬出的溫室效應(yīng)后果很一致。計算機模擬的結(jié)果是，北極地區(qū)氣溫比赤道上升快。當(dāng)然，也可能是氣候的自然變化改變了氣溫平衡。另一個問題是，一個多世紀(jì)以來，這種變化對天氣的影響如何。根據(jù)氣象理論，極地赤道溫差縮小會降低大氣的風(fēng)暴度，使暴風(fēng)雨的強度減弱，或是降低暴風(fēng)雨的頻率。但研究人員認(rèn)為，事實上可能沒這么簡單，因為其他因素也可以影響風(fēng)暴度。例如，一個世紀(jì)以來，全球變暖大大提高了大氣層容納水汽的能力，很可能使暴風(fēng)雨的強度更大。
“風(fēng)云一號”氣象衛(wèi)星
“風(fēng)云一號”氣象衛(wèi)星本體是1.4米×1.4米×1.2米的六面體， 星體外側(cè)對稱安裝6塊太陽能帆板，總長度為8.6米。衛(wèi)星姿態(tài)為三軸穩(wěn)定，對地指向精度小于1°。衛(wèi)星軌道是太陽同步軌道，高度900千米，傾角99°，偏心率小于0.0005，周期102.86分。24小時內(nèi)衛(wèi)星繞地球運行14圈。衛(wèi)星上裝有兩臺互為備份的甚高分辨率輻射儀（AVHRR），瞬間視場角為1.2毫弧度，星下點分辨率為1.1千米。該儀器有三個光譜通道，其波段和主要用途如下。
通道 波長（微米） 主要用途
1 0.58～0.68 白天云圖,地表圖像
2 0.725～1.1 白天云圖，水/冰，雪和植被
3 0.48～0.53 海洋水色圖像
4 0.53～0.58 海洋水色圖像
5 10.5～12.5 晝夜云圖，地表和海面溫度
衛(wèi)星發(fā)送資料的方式為甚高分辨率圖像傳輸（HRPT）、高分辨率圖像（APT）和延時圖像傳輸（DPT）。HRPT和APT的信息格式與NOAA衛(wèi)星基本相同。國家衛(wèi)星氣象中心通過GTS電路播發(fā)“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的軌道預(yù)報和某些產(chǎn)品。
“風(fēng)云二號”氣象衛(wèi)星
“風(fēng)云二號”靜止氣象衛(wèi)星定位于東經(jīng)105°赤道上空距地面35 800千米的地球同步軌道上。衛(wèi)星是一個直徑為2.1米、高1.6米的圓柱體。衛(wèi)星姿態(tài)是自旋穩(wěn)定，自旋速率為100±1轉(zhuǎn)/分。它的主要功能是：掃描輻射儀每半小時可獲取一幅全景原始云圖信息。包括可見光（0.55～1.05微米）、紅外（10.5～12.5微米）和水汽（6.2～7.6微米）三個通道�？梢姽庑窍曼c分辨率約1.25千米，紅外和水汽通道星下點分辨率約5千米。利用可見光通道可得到白天的云和地表的反射輻射信息，紅外通道可得到晝夜云和地表的紅外輻射信息，水汽通道可得到對流層中上部的水汽含量信息。利用這些原始云圖信息，可加工處理出各種圖像和氣象參數(shù)。提供的服務(wù)包括收集和發(fā)送氣象、海洋、水文等部門的數(shù)據(jù)收集平臺的觀測資料；對國內(nèi)外廣播展寬數(shù)字云圖、低分辨率云圖和天氣圖等資料以及中心處理的產(chǎn)品；進(jìn)行空間環(huán)境監(jiān)測。
新一輪沙塵可能長達(dá)百年
氣象專家認(rèn)為，新一輪沙塵頻發(fā)期可能正在來臨，這一頻發(fā)期可能長達(dá)百年。中國氣象局副局長李黃昨天表示，連續(xù)三年沙塵頻發(fā)可能是新一輪沙塵高發(fā)期來臨的先兆。李黃拿出歷史統(tǒng)計資料介紹說，20世紀(jì)90年代以來，我國北方大部分地區(qū)的沙塵出現(xiàn)日數(shù)明顯少于五六十年代。但從1999年以來，這一趨勢發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。近兩年的沙塵天氣日數(shù)雖只有50年代的80％，但其強度卻大得多。專家查閱了從公元300年以來的資料，發(fā)現(xiàn)我國北方曾有5個大的沙塵頻發(fā)期，每次持續(xù)約90至100年。前兩次分別為公元1610至1700年和1820至1891年，兩個周期相隔也是近百年，而現(xiàn)在距上周期又剛好百年，近年沙塵頻率上升是否是一種預(yù)兆？專家正在密切關(guān)注。李黃副局長指出，中國氣象學(xué)家正在與國外同行保持著密切合作。因為我國北方沙塵天氣的風(fēng)源主要來自西伯利亞，沙源多半來自蒙古國，中國作為重要的沙塵暴受害國，正引起全世界的廣泛關(guān)注。當(dāng)今世界上，美國、澳大利亞和北非國家都是沙塵暴多發(fā)國家，這些國家也發(fā)現(xiàn)沙塵天氣與大的氣候周期有關(guān)，例如美國20世紀(jì)30年代沙塵暴曾吞噬過萬頃良田，摧毀許多村莊，但之后的氣象條件就很少發(fā)生大的沙塵天氣了。目前，中國專家也正在吸取國外同行的研究成果，為中國沙塵氣候變化探索出新的規(guī)律。李黃同時指出，雖然沙塵天氣與氣象條件關(guān)系緊密，但人類仍可改造自然。加強人工氣象預(yù)報可減少沙塵暴帶來的災(zāi)害，同樣加強荒漠化治理和生態(tài)建設(shè)，則可減輕風(fēng)沙影響。綠化上去了，也會出現(xiàn)有風(fēng)無沙的新氣象。


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