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气温和降水导入天气与气候天气是指某一地区在短时间内（如一天或几天）大气状态的综合表现，包括气温、降水、湿度、风向、风速等它具有短暂性和多变性的特点气候则是某一地区长期（通常为30年）的天气平均状态及其变化特征它具有相对稳定性和区域性特点在我们的日常生活中，我们可以通过以下方式感知气温和降水•春天的和风拂面，夏日的炎炎烈日，秋天的凉爽宜人，冬季的寒风刺骨都是对气温的直接感受•雨伞、雨靴的使用频率反映了当地的降水情况•农作物的种植选择与收获时间取决于当地的气温和降水规律•城市规划中的排水系统设计考虑了降水量的季节变化和极端情况概念辨析气温和降水气温气温是指空气的冷热程度，是表示大气热状况的物理量它反映了大气中分子热运动的剧烈程度，是大气获得太阳辐射能后的热量表现气温的高低直接影响•植物的生长发育和分布•人类的生活习惯和农业活动•建筑设计和能源消耗降水降水是指大气中的水汽凝结后，以液态或固态形式降落到地面的过程及其产物包括雨、雪、雹、霜、露等多种形式降水的多少直接影响•地区的水资源状况•植被类型和农业生产•河流湖泊的补给•生态环境的稳定气温的定义与单位气温的科学定义气温测量工具气温是表示空气冷热程度的物理量，它是大气吸收太阳辐射能后表现出的热状态从物理学角度看，气温实际上反映了大气分子平均动能的大气温的测量主要依靠温度计常用的温度计有小水银温度计利用水银热胀冷缩的特性测量温度，精度高气温的测量单位酒精温度计适用于低温环境测量，冰点低于水银双金属温度计利用不同金属热膨胀系数不同的原理国际上通用的气温单位有三种电子温度计利用温度敏感元件的电阻或电压变化测量温度摄氏度（℃）最常用的温度单位，以水的冰点为0℃，沸点为100℃华氏度（℉）主要在美国等少数国家使用，冰点32℉，沸点212℉开尔文（K）国际单位制中的温度单位，0K为绝对零度（-
273.15℃）转换公式•摄氏度转华氏度℉=℃×9/5+32•摄氏度转开尔文K=℃+
273.15气温的观测方法1标准观测高度根据世界气象组织（WMO）的规定，标准的地面气温观测应在距地面
1.5米（中国标准为
1.5米，某些国家为2米）高度处进行这一高度设定主要考虑•避免地面辐射的直接影响•接近人体活动的主要高度•便于全球数据的统一比较2观测时间制度为了获得有代表性的气温数据，气象站采用定时观测制度•中国气象站通常在每天的02时、08时、14时和20时（北京时间）进行观测•某些自动气象站可实现每小时甚至更高频率的观测•日最高温度和最低温度通过最高最低温度计记录3观测环境要求为确保气温观测的准确性，观测环境需满足以下条件•温度计放置在通风良好的百叶箱内•观测场地应为平坦开阔的草地•远离建筑物、大型水体等可能影响气温的因素•百叶箱门朝向北方（北半球），避免阳光直射气温的变化日变化日变化的基本规律气温的日变化是指一天内气温的周期性变化其基本规律是•清晨日出前后（约6-7时）气温最低•午后14-15时左右气温最高•从最高气温到最低气温，气温逐渐下降•从最低气温到最高气温，气温逐渐上升日较差的定义与特点日较差是指一天内最高气温与最低气温之差它反映了一天内气温变化的幅度日较差的大小受多种因素影响地理位置内陆地区日较差大，沿海地区日较差小季节春秋季节日较差通常大于夏冬天气状况晴天日较差大，阴雨天日较差小下垫面性质沙漠、戈壁等干燥地区日较差极大世界上日较差最大的地区主要分布在热带和亚热带干旱、半干旱地区，如撒哈拉沙漠、澳大利亚内陆等地，日较差可达30℃以上典型地区一天内气温变化曲线气温的变化年变化年变化的基本规律气温的年变化是指一年中各月平均气温的周期性变化其基本规律是•北半球通常7月气温最高，1月气温最低•南半球通常1月气温最高，7月气温最低•从冬到夏，气温逐渐升高；从夏到冬，气温逐渐降低•赤道地区一年中气温变化很小，没有明显的冷暖季节年较差的定义与特点年较差是指一年中最热月与最冷月平均气温之差它反映了一年中气温变化的幅度年较差的大小受多种因素影响纬度纬度越高，年较差越大；赤道附近年较差最小海陆位置大陆内部年较差大，海洋和沿海地区年较差小洋流暖流经过的地区冬季气温较高，年较差减小地形高原地区年较差小于同纬度平原地区影响气温变化的因素纬度因素纬度决定了太阳辐射强度，是影响气温最重要的因海陆位置素海洋和陆地的热力性质差异导致气温分布不均•低纬地区太阳高度角大，接收的太阳辐射多，•陆地比热容小，升温快降温也快，气温变化大气温高•海洋比热容大，温度变化缓慢，起调节作用•高纬地区太阳高度角小，接收的太阳辐射少，•沿海地区气温年变化和日变化都小于内陆地区气温低•纬度每增加1°，年平均气温大约下降
0.5-
0.6℃洋流作用海洋洋流通过水热传输影响沿岸气温地形因素•暖流经过的地区气温偏高，如墨西哥湾暖流影地形通过海拔高度和地形走向影响气温响下的西欧•海拔每升高100米，气温平均下降
0.6℃•寒流经过的地区气温偏低，如秘鲁寒流影响下•山脉阻挡冷暖气流，形成背风坡和迎风坡温差的南美西岸•盆地地形易形成气温逆增现象•同纬度下，暖流影响区比寒流影响区气温高5-10℃全球气温分布格局水平分布规律全球气温的水平分布主要呈现纬向分布特征，即从赤道向两极递减具体表现为赤道地区年平均气温在24-28℃之间，全年温暖热带地区年平均气温在20-25℃之间，温暖但有季节变化温带地区年平均气温在5-20℃之间，四季分明寒带地区年平均气温在-10℃以下，冬季漫长严寒这种纬向分布规律在实际中会受到海陆分布、洋流和地形等因素的改变，形成如下特点•等温线在海洋上向高纬弯曲，在陆地上向低纬弯曲•北半球同纬度的东亚地区比西欧地区气温低•热带海洋上存在冷舌现象，是由寒流引起的垂直分布规律气温随海拔升高而降低，平均每上升100米，气温下降约
0.6℃这一规律导致•高山地区即使在赤道附近也可能终年积雪•山区形成明显的垂直气候带•热带高原地区常被称为永春之地世界年平均气温分布图显示了全球气温的基本格局图中可见
1.等温线大致呈东西走向，反映了纬度的决定性影响
2.北半球等温线向南弯曲幅度大于南半球，反映了陆地对气温的影响
3.赤道附近温度最高，两极温度最低
4.同一纬度的大陆东岸与西岸气温差异，反映了洋流的影响极端气温案例℃℃℃℃
56.7-
89.
250.8-58世界最高气温世界最低气温中国最高气温中国最低气温1913年7月10日，美国加利福尼亚州死亡谷记录的最高气温这里1983年7月21日，南极洲东南极高原沃斯托克站记录的最低气温2015年7月24日，新疆吐鲁番艾丁湖记录的最高气温艾丁湖是中1969年2月13日，黑龙江漠河记录的最低气温漠河是中国最北端位于莫哈韦沙漠，低于海平面，被群山环绕，形成了极端炎热干燥这里位于南极高原中心，海拔3488米，远离海洋，长期极夜导致国最低点，海拔-154米，周围群山阻挡湿气，形成极端干热气候的城市，冬季受西伯利亚寒流直接影响，形成极寒气候的环境严寒中国极端气温城市排行吐鲁番
50.8-
28.
078.8漠河
39.3-
58.
097.3哈尔滨
39.5-
42.
682.1拉萨
30.4-
18.
148.5海口
38.
82.
836.0极端气温的形成与多种因素有关，主要包括地理位置纬度极高或极低的地区易出现极端温度地形地势盆地、低洼地区易积聚热量；高原、高山地区温度低海陆位置内陆深处远离海洋调节，温度极值更显著下垫面性质沙漠、戈壁等干燥地区吸热快散热也快气温的计算方式日平均气温计算年平均气温计算日平均气温是反映一天内气温状况的平均值，有多种计算方法年平均气温有两种计算方式四次观测法T2+T8+T14+T20÷4日平均气温法将一年365天的日平均气温求算术平均值三次观测法T8+T14+T20+T20÷4月平均气温法将12个月的月平均气温求算术平均值最高最低温度法Tmax+Tmin÷224小时平均法将24小时气温观测值求平均其中，T
2、T
8、T
14、T20分别表示2时、8时、14时和20时的气温值；Tmax和Tmin分别表示日最高气温和日最低气温其中，Ti表示第i个月的月平均气温在中国气象站，一般采用四次观测法计算日平均气温气温统计数据月平均气温计算除了平均气温外，气象统计中还常用以下气温数据月平均气温是指一个月内各日平均气温的算术平均值极端最高/最低气温历史上记录的最高/最低气温气温距平某时段气温与同期多年平均气温的差值升温/降温率单位时间内气温的变化量其中，Ti表示第i天的日平均气温，n表示该月的天数气候变化与气温趋势全球变暖现象全球变暖是指地球表面温度在过去一个多世纪以来的整体上升趋势根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的数据•过去140年（1880-2020年）全球平均气温上升了约
1.1℃•21世纪以来的变暖速率明显快于20世纪•北半球高纬度地区变暖幅度大于全球平均水平•海洋表面温度也呈现持续上升趋势气温变化的影响全球气温上升已经并将继续对地球系统产生深远影响冰川融化极地冰盖和高山冰川加速消退海平面上升威胁沿海低洼地区极端天气增加热浪、干旱、强降水等频率增加生态系统变化物种分布范围北移或向高海拔迁移农业生产影响种植制度和作物适宜区变化中国气温变化特征中国气温变化总体趋势与全球一致，但有其特殊性•近50年中国升温速率约为全球平均的
1.5倍•冬季升温幅度大于夏季•北方地区升温幅度大于南方地区•青藏高原是升温最显著的区域之一全球气温变化趋势图（1880-2020）显示了过去140年来全球平均气温的持续上升趋势图中可见
1.20世纪80年代前，温度波动较大但整体升温缓慢
2.20世纪80年代后，升温趋势明显加速
3.21世纪以来，全球已经经历了有记录以来最热的几年科学研究表明，当前的全球变暖主要由人类活动引起，特别是化石燃料燃烧释放的温室气体增加应对气候变化需要全球共同努力减少温室气体排放，并采取适应性措施减轻不利影响降水的定义与类型降水的科学定义降水是指大气中的水汽通过凝结作用形成水滴或冰晶，当其重量超过空气浮力和上升气流的支持力时，降落到地面的现象它是水循环的重要环节，也是地球上水资源的主要来源降水的分类按物理状态分类液态降水雨、毛毛雨固态降水雪、冰雹、霰、钻石尘混合态降水雨夹雪、冻雨按形成方式分类特殊形式的降水和凝结现象对流性降水由强烈上升气流形成，如雷阵雨地形性降水气流受地形抬升形成，如山地迎风坡的降水除了常见的雨雪，大气中还存在其他形式的水汽凝结现象锋面性降水冷暖气团交汇形成锋面系统引起的降水露夜间地面物体冷却，接触的空气中水汽凝结气旋性降水与气旋系统相关的大范围降水霜当地面温度低于0℃时，水汽直接凝华成冰晶按强度分类雾近地面空气中水汽凝结形成的悬浮小水滴霾空气中的烟、尘等微粒与雾混合形成的现象小雨/雪24小时降水量小于10毫米冰雹强对流天气中形成的球状冰块中雨/雪24小时降水量10-25毫米酸雨含有硫酸、硝酸等物质的酸性降水大雨/雪24小时降水量25-50毫米暴雨/雪24小时降水量50毫米以上降水的形成条件上升冷却水汽充足含有水汽的空气必须上升并冷却空气上升的方式主要有大气中必须含有足够的水汽水汽主要来源于对流上升地面受热不均导致空气上升，如午后雷阵雨•海洋、湖泊、河流等水体的蒸发地形抬升气流遇山地被迫抬升，如山地迎风坡多雨•陆地表面的蒸发和植物的蒸腾锋面抬升冷暖气团相遇，暖空气被抬升，如锋面雨•人类活动产生的水汽（如工业生产、交通等）辐合上升不同方向气流汇合被迫上升，如气旋降水大气中的水汽含量通常用相对湿度来表示，相对湿度越高，形成降水的可能性越大空气上升后，由于气压降低而膨胀，温度下降，接近或达到露点温度水滴增长凝结成核初始形成的微小水滴必须进一步增长才能形成降水水汽凝结需要凝结核，即大气中的微小颗粒物碰并增长大小不同的水滴碰撞并合为一体•海盐粒子（海洋上空主要凝结核）凝华增长水汽直接在冰晶表面凝华•沙尘颗粒（沙漠、干旱区上空）融化过程冰晶下落过程中融化形成雨滴•森林释放的有机物质当水滴或冰晶的重量大于上升气流的支持力时，它们将下落到地面形成降水•火山灰、工业排放的微粒等没有凝结核，即使空气达到饱和状态，也难以形成足够大的水滴降水量的测定方法雨量器的种类与原理雨量器是测量降水量的专用仪器，主要有以下几种普通雨量器最基本的人工观测设备，由集水器、量筒组成自记雨量计能自动记录降水量变化过程的仪器翻斗式雨量计通过翻斗次数计算降水量，常用于自动气象站称重式雨量计通过测量积累降水的重量确定降水量雷达雨量计利用雷达回波强度估算降水量降水量的读数与记录降水量的测量和记录遵循以下规则•降水量以毫米（mm）为单位，表示降水后形成的水层厚度•1毫米降水量相当于1平方米面积上积累1升水•固态降水（雪、冰雹等）需融化后测量•一般将08时至次日08时的降水量作为日降水量•降水量小于
0.1毫米记为微量特殊降水的测量不同形式的降水测量方法有所不同雪量测量测量雪深（厘米）和融化后的水量（毫米）露、霜测量使用特殊的露量计雾水测量用雾水收集器收集标准雨量器由以下部分组成
1.漏斗状的接水口，面积为200平方厘米
2.集水筒，用于收集降水
3.外筒，保护内部结构并减少蒸发
4.支架，保持仪器稳定并达到规定高度
5.量筒，精确测量收集到的水量降水量换算示例10mm降水的时空分布降水的时间分布特征降水的空间分布特征降水在时间上的分布具有明显的周期性和变异性降水在空间上的分布受多种因素影响，表现出明显的地域差异日变化纬度分布赤道多雨，副热带高压带少雨，中高纬度降水适中•大陆地区夏季午后至傍晚降水频率高（对流性降水）海陆分布海洋一般多于陆地，沿海多于内陆•海洋和沿海地区凌晨至上午降水频率高地形影响山地迎风坡多雨，背风坡少雨（雨影效应）季节变化海拔高度一般随海拔升高先增加后减少•季风区明显的雨季和旱季等降水量线图判读•地中海气候区冬雨夏旱等降水量线是连接降水量相等的各点所形成的曲线，用于直观表示降水的空间分布判读时应注意•赤道地区全年多雨，双雨季现象年际变化•线越密集，表示降水量水平梯度越大•受厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）等气候振荡影响•等值线常沿山脉走向弯曲•存在干湿年份交替现象•封闭的等值线圈表示降水量的高值中心或低值中心•长期趋势受气候变化影响降水变率降水变率是指降水量偏离多年平均值的程度，用变异系数表示其中，σ为标准差，x̄为多年平均降水量一般而言•降水量越少的地区，降水变率越大•赤道多雨区降水变率小，仅10-15%•干旱半干旱区降水变率大，可达40%以上世界降水分布规律全球降水量带状分布世界降水分布总体上呈现纬向带状分布规律，从赤道向两极依次为赤道多雨带年降水量2000-3000毫米，终年受赤道辐合带影响副热带少雨带年降水量小于200毫米，受副热带高压带控制中纬度多雨带年降水量500-1000毫米，受西风带和锋面系统影响高纬度少雨带年降水量200-400毫米，低温导致水汽含量少主要多雨区全球年降水量超过2000毫米的地区主要有赤道雨林区亚马孙盆地、刚果盆地、东南亚群岛季风区南亚、东亚的沿海山地山地迎风坡安第斯山脉东坡、喜马拉雅山南坡热带岛屿夏威夷、菲律宾等世界降水量最大的地区是印度东北部的乞拉朋齐，年均降水量达11,872毫米主要少雨区全球年降水量低于250毫米的干旱区主要分布在副热带高压带撒哈拉沙漠、阿拉伯沙漠、澳大利亚沙漠从世界降水分布图中可以看出大陆内部中亚、蒙古、美国西部内陆寒冷地区格陵兰岛、南极洲
1.降水总体呈现带状分布，但受地形、海陆分布等因素影响有所变形大山脉背风坡安第斯山脉西坡的阿塔卡马沙漠
2.大洋东部降水少于西部，特别是太平洋东部的干旱区明显
3.各大洲的东岸降水通常多于西岸（欧洲例外）世界上最干旱的地区是智利的阿塔卡马沙漠，有些地方数十年都不下一滴雨
4.热带、副热带地区降水差异极大，从极湿到极干11,872mm最多降水印度乞拉朋齐年均降水量中国降水分布特征总体分布格局东南多，西北少中国降水分布的最显著特征是呈现东南多、西北少的格局从东南沿海向西北内陆，年降水量大致可分为以下几个区域湿润区年降水量大于800毫米，主要分布在秦岭-淮河以南地区半湿润区年降水量400-800毫米，主要分布在东北和华北地区半干旱区年降水量200-400毫米，主要分布在内蒙古和西北地区东部干旱区年降水量小于200毫米，主要分布在西北内陆地区等降水量线分布特点从中国等降水量线分布图可以观察到以下特点•等降水量线大致呈东北-西南走向•沿海地区等降水量线密集，表明降水梯度大•山地区域等降水量线沿山脉走向弯曲•西南地区等降水量线复杂，反映了复杂地形的影响影响中国降水分布的主要因素中国降水分布格局主要受以下因素影响季风环流东亚夏季风是中国降水的主要水汽来源距海远近沿海地区水汽充足，降水丰富地形阻挡大兴安岭、太行山、青藏高原等阻挡水汽输送海拔高度高原地区降水少，山地降水多2500mm+25mm台湾山区塔克拉玛干中国年降水量最多地区之一中国年降水量最少地区630mm全国平均中国陆地平均年降水量中国降水分布的特殊案例典型地区降水季节变化亚洲季风区热带雨林区亚洲季风区降水的季节变化非常显著，具有夏雨冬干的特点热带雨林区降水全年丰富，但仍有季节性变化东亚季风区（中国东部）赤道型双雨季模式，太阳直射点南北移动导致•5-9月为雨季，降水量占全年的70-80%热带型单雨季模式，夏季雨量最多•雨季内有梅雨、夏旱、秋霖等次级变化•月降水量一般不低于60毫米，无明显干季•冬季受西伯利亚高压控制，降水稀少南亚季风区（印度次大陆）•6-9月为夏季风雨季，降水集中且强度大•冬季极为干燥，降水量微乎其微•雨季开始和结束时间明确，过渡期短地中海气候区地中海气候区降水季节分布与季风区相反，呈现冬雨夏干特点•10月至次年3月为雨季，受西风带和锋面系统影响•夏季受副热带高压控制，几乎无降水•典型地区包括地中海沿岸、加利福尼亚、智利中部等降水的季节分配对农业生产和水资源管理具有重要意义即使年降水量相同，其季节分配不同，对生态环境和人类活动的影响也会有很大差异例如，季风区降水过于集中在夏季，容易造成洪涝和水土流失；而冬季缺水又可能导致干旱合理利用和调配水资源，对于这些地区尤为重要气温与降水的关系气温对水汽容量的影响气温与蒸发的关系气温与降水的时空耦合气温直接影响大气的持水能力，这是气温与降水关系的物理基气温通过影响蒸发作用间接影响降水气温与降水在时空分布上存在复杂的耦合关系础•高温促进水面和土壤蒸发，增加大气水汽含量•全球尺度高温赤道多雨，低温极地少雨•空气温度每升高10℃，最大持水量约增加一倍•高温促进植物蒸腾，加速水循环•季节尺度温带地区夏季高温多雨，冬季低温少雨•高温地区大气水汽容量大，有利于形成强降水•蒸发与降水构成局地水循环，相互影响•日变化陆地午后高温时段降水频率高•低温地区大气水汽容量小，降水强度通常较弱•热带地区强烈蒸发产生对流，形成午后雷阵雨•气候变化全球变暖可能导致降水格局改变•气温骤降是触发降水的重要条件之一典型气候区气温-降水关系不同气候区展现出不同的气温-降水关系模式热带雨林气候全年高温多雨，温度变化小，降水丰富热带草原气候高温季节降水集中，低温季节降水稀少温带季风气候气温与降水变化同步，夏季高温多雨地中海气候气温与降水变化相反，夏季高温少雨极地气候全年低温，降水稀少且多为固态气温与降水的这种复杂关系，是形成多样化气候类型的重要原因理解这种关系有助于我们更好地认识全球气候系统的运行机制气温与降水关系的实际应用农业生产根据气温-降水关系确定适宜作物和种植时间水资源管理预测高温期可能的水资源短缺城市规划设计适应当地气温-降水特征的建筑和排水系统生态保护了解气候变化对生态系统的潜在影响气温对降水形式影响液态降水（雨）固态降水（雪）特殊降水（冰雹）当气温高于0℃时，降水主要以雨的形式出现根据气温和大气状况不同，雨又可分为当气温低于0℃时，降水主要以雪的形式出现不同气温条件下的雪表现为特殊气温层结环境下，可能形成冰雹等特殊降水暴雨夏季高温多湿环境下，强对流产生的大雨干雪温度很低时形成的松散雪花，不易融化冰雹强对流天气中，水滴在冰点以下温度层反复上下运动形成阵雨不稳定气团中上升气流形成的短时强降水湿雪温度接近0℃时形成的粘性较大的雪冻雨雨滴穿过近地面冰点以下气层时结冰毛毛雨层状云系中形成的细小雨滴雪晶极低温环境下形成的细小冰晶霰雪花部分融化后再次冻结形成的小冰粒季节性降水形式变化气温的季节变化导致降水形式随季节而变化温带地区冬季多雪，春秋季节雨雪交替，夏季全为雨亚热带地区冬季偶有雪，其余季节多为雨热带地区全年温度高，降水均为雨极地和高山地区全年温度低，降水多为雪同一地区不同海拔高度也可能同时出现不同形式的降水，如山区的山顶雪、山腰雨夹雪、山脚雨现象人类活动对气温与降水的影响温室气体排放城市热岛效应人类活动产生的二氧化碳、甲烷等温室气体增强了大气的温室效应，导致全球平均气温上升工业革命以来，大气中二氧化碳浓度已从280ppm上升至超过城市建设改变了地表特性，建筑材料热容量大、反照率低，加上人工热源释放，使城市气温高于周围农村地区大型城市中心区气温可比郊区高2-5℃，形成明显415ppm，全球平均气温上升了约
1.1℃的热岛这种效应在夜间和冬季尤为明显土地利用变化水利工程建设森林砍伐、农田开发、城市扩张等改变了地表覆盖，影响了局地的辐射平衡和水分循环研究表明，亚马孙雨林砍伐导致当地降水减少15-30%，且对周边地区降大型水库的建设增加了水面面积，改变了局地的蒸发量和湿度条件如三峡水库形成后，库区气温冬季略高、夏季略低，局地雾日增多，微气候发生了明显变水也有显著影响化气候变化与城市气象城市化对当地气温和降水的影响已被广泛研究气温影响•城市年平均气温比周边乡村高
0.5-3℃•冬季夜间温差最大，可达8-10℃•热岛强度随城市规模增大而增强降水影响•城市及其下风向降水量增加5-15%•暴雨频率增加，但小雨频率可能减少•工作日与周末降水模式存在差异气温/降水异常及灾害干旱洪涝热浪干旱是指长期降水量显著偏少、气温偏高导致的水分亏缺现象按成因可分为洪涝是指短期内降水量过大导致的河流泛滥或城市内涝主要类型包括热浪是指持续数日的异常高温天气过程主要特点气象干旱降水长期偏少流域性洪水大范围持续强降水引起•日最高气温显著高于当地平均水平水文干旱河流湖泊水量减少山洪山区短时强降水形成的突发性洪水•持续时间通常超过3天农业干旱土壤水分不足影响作物生长城市内涝城市排水系统无法及时排除积水•常伴随高湿度，加剧体感不适严重干旱可导致作物歉收、饮水困难、生态退化等问题洪涝可造成人员伤亡、财产损失、基础设施破坏等严重后果热浪可导致中暑、疾病加重、用电负荷激增等问题，严重时可造成大量人员伤亡近年来气象灾害数据案例气候变化与极端天气气候变化背景下，极端气温和降水事件有增加趋势2021年河南特大暴雨郑州等多市398人死亡•全球范围内，极端高温事件频率增加，极端低温事件频率减少2022年南方持续高温长江流域电力短缺、农业减产•强降水事件强度和频率增加，特别是在中高纬度地区2020年长江流域洪水11省市经济损失2143亿元•干旱区域扩大，干旱持续时间延长•百年一遇的极端事件重现期缩短2018年北方严重干旱5省区粮食减产15%面对气温和降水异常带来的挑战，人类需要采取以下措施•完善气象监测和预警系统•加强防灾减灾基础设施建设•调整农业结构和种植制度•发展节水技术和水资源管理•减少温室气体排放，减缓气候变化气温与降水的观测与记录地面观测方法气象站是获取气温和降水数据的基本设施，包括人工气象站由观测员定时读取和记录数据自动气象站通过电子传感器自动测量和传输数据基准气候站长期稳定运行，用于气候变化研究标准观测规范确保数据的可比性•温度计放置在百叶箱内，距地面
1.5米高•雨量器口径200平方厘米，高度70厘米•观测场地应开阔平坦，远离建筑物和大树•观测时间为每天的
02、
08、
14、20时（北京时间）遥感观测技术现代观测系统利用遥感技术扩大观测范围气象雷达探测降水的分布和强度气象卫星监测云系发展和大范围降水闪电定位系统监测雷暴活动微波辐射计测量大气温度和湿度廓线数据记录与管理气象数据的记录和管理流程数据采集通过各类观测设备获取原始数据数据传输通过通信网络传送到气象中心数据质控检查异常值和缺测值，确保数据质量数据存档按统一格式保存在气象数据库中数据应用用于天气预报、气候分析和科学研究个人气象观测简易的个人气象观测可通过以下方式进行•使用家用气象站记录局地气温和降水图表判读训练一气温曲线气温曲线判读要点气温曲线是表示气温随时间变化的图形，判读时应注意以下几点曲线高低反映气温的绝对值，曲线位置越高，气温越高曲线波动反映气温变化幅度，波动越大，气温变化越明显最高、最低点位置反映最热月和最冷月的出现时间曲线形状反映气温变化的特点，如突变、平缓等不同地区气温曲线特征赤道地区全年高温，曲线波动小，无明显的冷暖季节热带地区全年温暖，有一定的季节变化温带大陆性气候曲线波动大，夏冬温差明显温带海洋性气候曲线波动较小，夏季不太热，冬季不太冷极地地区全年低温，冬夏温差大气温曲线实际应用通过分析气温曲线，可以•判断地区的气候类型•确定适宜的农作物种植时间•预测能源需求的季节变化•规划旅游和户外活动的最佳时间上图展示了世界不同地区的气温年变化曲线请根据曲线特征分析以下问题
1.哪条曲线代表赤道附近的地区？为什么？
2.哪条曲线代表北半球温带大陆内部地区？为什么？图表判读训练二降水柱状图不同气候区降水柱状图特征赤道雨林气候全年降水丰富，略有双峰特征热带季风气候雨季旱季分明，单峰曲线地中海气候冬雨夏旱，与温带季风相反温带海洋性气候全年降水均匀，冬季略多温带大陆性气候夏季降水集中，冬季少雨热带草原气候单雨季，但总量少于热带雨林降水柱状图实际应用通过分析降水柱状图，可以•确定地区的旱季和雨季•规划农业种植和灌溉方案•指导水资源管理和调配•预测洪涝和干旱的可能发生时间•选择适宜的旅游和户外活动时间80%季风区雨季降水比例季风气候区雨季降水占全年的比例70%地中海区冬季降水比例地中海气候区冬半年降水占全年的比例上图展示了世界不同地区的月降水量柱状图请根据图表特征分析以下问题
1.哪个地区属于典型的季风气候？其降水特点是什么？
2.哪个地区属于地中海气候？其降水季节分布有何特点？
3.哪个地区降水全年分布较为均匀？这种分布与当地的地理位置有何关系？
4.各地区的年降水量大小排序如何？影响因素有哪些？降水柱状图判读要点等值线图综合判读等降水量线图判读等降水量线是连接年降水量相等的各点所形成的曲线判读等降水量线图应注意多雨区分布赤道、季风区、山地迎风坡等等温线图判读少雨区分布副热带高压带、大陆内部、山地背风坡等等温线是连接相同气温的各点所形成的曲线判读等温线图应注意线距密度线距越密，降水量变化越快封闭曲线表示降水量的高值中心或低值中心带状分布等温线大致呈东西走向，反映纬度的决定性作用与地形关系等降水量线常受地形影响显著弯曲程度陆地上向低纬弯曲，海洋上向高纬弯曲线距密度线距越密，温度梯度越大从世界等降水量线分布图可以看出封闭曲线表示温度的高值中心或低值中心•赤道附近形成一条环绕地球的多雨带与地形关系等温线常与山脉走向一致，表明地形影响•南北纬20-30°附近形成干旱带从世界等温线分布图可以看出•西风带影响下的中纬度地区降水适中•大陆东岸降水通常多于西岸（欧洲例外）•赤道附近温度最高，两极温度最低地理现象背后的科学原理地形影响大气环流地形是影响局地气温和降水的重要因素大气环流是大气运动的全球性系统，直接影响气温和降水分布•山地迎风坡气流抬升形成地形雨•赤道辐合带上升气流形成赤道多雨带•背风坡下沉气流形成雨影区•副热带高压下沉气流导致热带沙漠形成•海拔每升高100米，气温平均下降
0.6℃•西风带与极地气团交汇形成锋面系统，带来中纬度降水•山谷地形易形成局地环流，如山谷风•季风环流导致季风区显著的季节性降水变化•高原效应导致日照强、气温日较差大太阳辐射海陆差异与洋流太阳辐射是地球能量的主要来源，决定气温分布的基本格局海陆热力性质差异和洋流系统影响气温和降水•纬度决定太阳高度角和日照时间，影响接收的辐射量•陆地比热容小，温度变化大；海洋比热容大，温度变化小•地球倾斜自转导致四季变化，形成气温的年变化•暖流使沿岸地区冬季气温偏高，如墨西哥湾暖流影响下的西欧•地球自转导致昼夜交替，形成气温的日变化•寒流使沿岸地区夏季气温偏低，常形成沿岸沙漠，如秘鲁沿岸•云量和大气透明度影响到达地面的辐射量•海陆热力差异引起季风环流，影响降水的季节分配水循环过程水循环是连接气温和降水的重要纽带蒸发太阳辐射加热地表水体，水分蒸发进入大气水汽输送大气环流将水汽从蒸发源区输送到其他地区凝结水汽在适当条件下凝结成云滴或冰晶降水云中水滴或冰晶长大后，以雨、雪等形式落到地面径流降水通过地表或地下回流到海洋水循环过程中，能量以潜热形式转移，对全球能量平衡起着重要调节作用例如，赤道地区大量蒸发吸收热量，水汽凝结时在中高纬度释放热量，减缓了纬度间的温度差异课堂练习与小组讨论1我国典型地区气温降水对比分析2近期气象新闻分析分享请选择以下三组城市，比较它们的气温和降水特征，并分析形成差异的原因请关注近一个月内的气象新闻，选择一则与气温或降水有关的新闻进行分析组一哈尔滨、北京、广州（纬度梯度比较）•新闻内容简要概述组二上海、武汉、成都、拉萨（东西梯度比较）•相关气象现象的形成原因组三乌鲁木齐、兰州、西安（干湿过渡带比较）•该现象对当地环境和人类活动的影响分析要点•是否与气候变化有关联•比较各地的年平均气温、年较差、日较差•如何应对类似的气象灾害•比较各地的年降水量及季节分配讨论形式•分析纬度、海陆位置、地形等因素的影响•以小组为单位收集和整理材料•总结中国气温降水分布的主要规律•制作简短的展示幻灯片•每组派代表进行5分钟口头汇报•其他小组提问和评论数据分析实践使用下表中的数据，完成以下任务哈尔滨
4.
552023.0-
19.2北京
12.
664026.1-
3.7上海
16.
7120028.
04.8广州
22.
8170028.
714.2拉萨
8.
044016.5-
1.
61.计算各城市的年较差
2.绘制气温年变化曲线图
3.按纬度排列，分析温度与纬度的关系
4.分析气温年较差与海陆位置的关系总结与课后拓展本课主要知识要点回顾课后实践活动建议基本概念为了巩固所学知识，建议开展以下课后活动•气温是空气冷热程度的物理量，通常用摄氏度（℃）表示搜集当地历史气温、降水资料•降水是大气中水汽凝结后降落到地面的现象，包括雨、雪等形式•从当地气象站或气象网站获取历史数据观测方法•分析当地气温、降水的变化规律•气温观测使用温度计，标准高度为地面以上
1.5米•对比当地与全国、全球的平均水平•降水量使用雨量器测量，单位为毫米（mm）简易气象观测站建设变化规律•自制或购买简易温度计、雨量器•气温日变化一般午后14-15时最高，日出前最低•选择合适位置进行定期观测记录•气温年变化北半球通常7月最高，1月最低•形成数据图表，分析变化趋势•降水的季节变化不同气候区有不同特点分布特征•气温从赤道向两极递减，海洋变化小于陆地•降水赤道多雨，副热带高压带少雨；我国呈现东南多西北少格局。
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