多变的天气教学说明课件

多变的天气教学说明课件什么是天气？天气是指地球大气层在某一特定时刻和特定地点的状态它是我们日常生活中最直接感受到的自然现象之一，也是人类活动中必须考虑的重要因素天气状况可以在短短小24时内发生剧烈变化，甚至在同一天内，我们可能经历多种不同的天气状态天气包含多种可测量的物理参数，主要有温度表示空气的冷热程度，直接影响我们的体感•湿度空气中水汽含量，影响人体舒适度和降水可能性•气压单位面积上大气的压力，气压变化常预示天气变化•风速和风向空气流动的快慢和方向，影响体感温度和污染物扩散•云量天空被云覆盖的程度，影响阳光照射和地表温度•能见度大气透明度，受雾、霾等影响•天气是一个动态系统，各要素之间相互影响、相互制约例如，温度变化会影响湿度，气压差异会导致风的形成，湿度和温度共同影响云的形成和降水理解这些基本要素及其相互关系，是掌握天气知识的基础天气的组成要素1气温气温是指空气的冷热程度，通常用摄氏度（℃）表示它是天气最直接的感受指标，也是影响其他天气要素的关键因素地球表面的气温分布不均匀，主要受太阳辐射、地形、海陆分布等因素影响气温的日变化和季节变化明显，是形成局部天气系统的重要原因气温对生物活动有显著影响，不同生物适应不同的温度范围对人类而言，适宜的气温范围大约在℃之间，过高或过低都可能对健康造成不良影响18-252降水降水是指从云中落下的各种形式的水，包括雨、雪、冰雹、霜等降水的形成需要空气中水汽含量达到饱和，并有凝结核促使水汽凝结根据形成机制不同，降水可分为地形性降水、锋面性降水和对流性降水降水量是指单位时间内降落在单位面积上的水量，通常用毫米（）表示降水对农业生产、水资源管理和防洪减灾具有重要意义世界各地的降水分布极mm不均匀，从沙漠地区的年降水量不足到热带雨林地区的年降水量超过10mm2000mm3风风是空气的水平流动，由气压差异引起风的特征包括风向和风速风向指风吹来的方向，通常用个或个方位表示；风速表示空气流动的快慢，常用米816/秒或公里小时为单位/风对天气有重要影响，它可以带来冷暖空气的交替，促进水汽、热量的输送，影响云和降水的分布大尺度的行星风系包括信风、西风和极地东风；中小尺度的风包括季风、海陆风、山谷风等风能作为清洁能源，近年来得到广泛开发利用4云量云量是指天空被云覆盖的程度，通常以十分比或八分比表示云是由大量微小的水滴或冰晶组成的可见聚集体，悬浮在大气中云的形成需要空气上升冷却、水汽凝结天气变化的原因太阳辐射不均匀加热太阳是地球能量的主要来源，太阳辐射不均匀是天气变化的根本原因这种不均匀性表现在•赤道地区接收的太阳辐射多于极地地区，形成了从赤道到极地的温度梯度•昼夜交替导致同一地区白天和夜间接收的太阳辐射量差异大•季节变化造成不同时期太阳高度角和日照时间的差异这些温度差异是大气运动的基本动力，促使冷热空气交换，形成各种天气系统地形和水体影响地形和水体的分布对局部天气有显著影响•山脉阻挡气流，迎风坡多雨，背风坡干燥•海陆热力性质差异导致海陆风环流•大型水体具有调节气温的作用，沿海地区温差小于内陆•城市热岛效应改变局部温度分布大气压力差异四季与天气变化春季夏季春季是万物复苏的季节，气温逐渐回升，但变化不稳定夏季是一年中最热的季节，太阳直射北半球，气温高，降中国传统将春季定为立春至立夏，约为公历月日至月水丰富中国传统将夏季定为立夏至立秋，约为公历月24556日左右日至月日左右587气温特点温度波动大，冷暖交替频繁，日夜温差较气温特点气温高且稳定，日夜温差小，可能出现高••大温热浪降水情况降雨增多，但分布不均，江南地区有春雨降水情况降水量大，雷阵雨频繁，东亚有梅雨季节••风况春季风力较大，北方地区常有扬沙或沙尘暴风况风力一般较小，但台风季节风力可达级以上••12天气系统冷暖空气交汇频繁，锋面活动增多天气系统副热带高压控制，台风活动频繁••秋季冬季秋季是收获的季节，气温逐渐下降，天高气爽中国传统冬季是一年中最冷的季节，太阳直射南半球，北半球日照将秋季定为立秋至立冬，约为公历月日至月日左右88117时间短中国传统将冬季定为立冬至立春，约为公历月11日至次年月日左右823气温特点气温逐渐下降，日夜温差增大，晚秋可能•气温特点气温低，寒潮频繁，昼短夜长出现霜冻•降水情况降水少，北方多雪少雨，南方有冬雨降水情况降水减少，天气晴朗天数增多••风况冬季风强劲，寒潮来临时风力大风况风力适中，北方地区秋高气爽••天气系统冷空气活动逐渐增强，秋雨和寒潮开始出•现天气现象类型一晴天晴天的形成原因晴天通常与高气压系统有关高气压区空气下沉，压缩变暖，相对湿度降低，不利于云的形成典型的晴天天气常出现在副热带高压控制区，如夏季华北地区•冷空气过境后的天气转晴期•大陆性气候区域，如西北内陆地区晴天是人们最熟悉和喜爱的天气类型之一，特别是在经历了连日阴雨之后，一个晴朗的日子•总能带来愉悦的心情从气象学角度看，晴天的定义是指天空中云量很少或没有云（通常云沙漠和高原地区，如青藏高原•量小于），阳光充足，能见度良好的天气状态2/10晴天的特点日照充足太阳辐射强，日照时间长•温差大由于缺少云层的保温作用，昼夜温差往往较大•紫外线强阳光中的紫外线未被云层过滤，强度高•能见度好空气清澈，视野开阔•热辐射强地面白天吸收太阳辐射快，夜间散热也快•晴天的影响与注意事项适合户外活动，但需注意防晒和补水•农作物光合作用强，但需注意灌溉•太阳能利用效率高，适合收集太阳能•天气现象类型二阴天阴天的定义与形成阴天是指天空大部分或全部被云层覆盖（通常云量大于），但没有降水的天气状况阴天通常是由以下原因形成8/10暖湿空气经过冷却，水汽凝结形成大面积云层•锋面系统接近但尚未形成降水•低压系统外围云系影响•地形抬升作用导致空气上升冷却形成云层•阴天的云层特点阴天的云层主要有以下几种层云灰色均匀的云层，低而厚，完全遮挡阳光•高层云白色或灰白色薄云，太阳光可透过呈现模糊的光晕•层积云灰色或灰白色块状云，排列有序，可见太阳轮廓•混合云系多种云同时出现，遮蔽天空•阴天的气象特征光照强度减弱云层阻挡和散射太阳光，地面光照减弱•温度特点昼夜温差小，白天气温较晴天低，夜间较晴天高•湿度较高云层的存在表明空气湿度较大•紫外线减弱云层过滤部分紫外线，强度减弱•能见度一般较好，但远不如晴天•阴天的影响与意义预示天气变化持续阴天常是降水的前兆•农业影响光照不足影响作物光合作用，但减少蒸发•人体影响光照不足可能影响情绪和维生素合成•D天气现象类型三雨天雨的形成过程雨的分类雨是最常见的一种降水形式，是液态水从云中降落根据形成机制不同，雨可以分为几种主要类型到地面的过程雨的形成需要三个基本条件充足锋面雨冷暖气团交汇形成锋面，暖空气沿锋•的水汽、上升气流使空气冷却、适宜的凝结核面上升引起降雨，如梅雨当空气中的水汽达到饱和并遇到凝结核（如尘埃、对流雨地面加热使空气上升形成对流云，引•盐粒等微粒）时，水汽会凝结成微小的水滴这些起短时强降雨，如雷阵雨水滴在云中不断碰撞、合并，当重力超过空气浮力地形雨空气被地形抬升冷却形成降雨，如山•时，水滴就会从云中降落，形成雨如果在下落过区迎风坡雨程中遇到不同温度的气层，雨滴可能蒸发或变成其气旋雨低气压系统内空气辐合上升引起降雨，他形式的降水•如台风雨根据强度和持续时间，又可分为毛毛雨、小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨等雨天的影响与应对雨天对自然环境和人类活动有广泛影响自然影响补充水资源、滋润土壤、洗刷空气污染物•农业影响适量降雨有利农作物生长，过多或过少都不利•交通影响雨天路面湿滑，能见度下降，交通事故风险增加•城市影响暴雨可能导致城市内涝、山洪暴发•健康影响雨天湿度大，关节炎患者可能感到不适•天气现象类型四雪天雪的分类根据形成方式和物理特性，雪可以分为粉雪干燥、轻盈、不易结团，在极低温下形成•湿雪含水量较高，易结团，适合堆雪人•雪粒小而硬的雪粒，从高空落下时经历融化再冻结•雪花典型六角形结构，大小和形态各异•霰不透明的白色冰粒，内部有气泡•雪天的特点与影响温度特点气温通常在℃以下，感觉寒冷•0能见度大雪时能见度明显降低•声音传播雪覆盖地面时有吸音效果，环境变得安静•光线反射雪地反射阳光，环境亮度增加•雪天的安全注意事项防寒保暖穿着保暖衣物，避免冻伤和低温症•交通安全雪天路滑，行走和驾驶需减速慢行•雪是固态降水的一种形式，由空中的水汽直接凝华或水滴在零度以下结冰形成雪花的基本结构是六防雪灾注意屋顶积雪，预防雪崩危险角形，由于温度、湿度等条件的不同，雪花的形态各异，据研究表明，自然界中很难找到两片完全相•同的雪花电力安全大雪可能导致电线积雪断裂，注意用电安全•雪的形成条件气温低于℃空气温度必须低于冰点，使水汽直接凝华成冰晶•0充足的水汽空气中需要有足够的水汽供应•上升气流使空气冷却至水汽凝华温度•天气现象类型五风暴与雷电龙卷风雷暴龙卷风是一种小尺度但极具破坏性的天气现象，表现为从雷暴是伴有雷电现象的强对流天气，通常还伴有大风、强云底延伸到地面的漏斗状云柱，内部空气高速旋转龙卷降水和冰雹雷暴的形成需要三个基本条件充足的水汽、风通常从强雷暴云中发展而来，当低层和高层空气的风向不稳定的大气层结和触发机制（如地面加热、锋面抬升和风速差异很大时，容易形成强烈的旋转上升气流等）雷暴云通常是积雨云，垂直发展可达公里雷电10-15龙卷风的风速可达公里小时，破坏力极强100-300/是云内或云间的放电现象，闪电产生的瞬间高温使周围空美国是世界上龙卷风最多的国家，中国的华北、东北和长气急剧膨胀，形成雷声雷暴多发生在夏季午后至傍晚，江中下游地区也有龙卷风出现遇到龙卷风时，应立即寻持续时间一般为分钟20-30找地下室或坚固建筑物避险冰雹台风冰雹是一种由冰块组成的固态降水，通常在强雷暴云中形台风是热带海洋上产生的强大气旋，中心附近最大风力达成冰雹形成于积雨云中，水滴在强上升气流中被抛至高级以上（风速米秒）台风形成于热带海洋12≥

32.7/空冻结，然后下落又被上升气流抛起，如此反复，逐渐形上，需要海水温度在℃以上，并远离赤道（以便获得26成层状结构的冰雹足够的科里奥利力）台风结构包括平静的台风眼和周围的眼墙台风不仅带来强风，还伴有暴雨和风暴潮，对沿海地区威胁巨大中国东南沿海是台风多发区，每年月是台风季节6-10台风预警等级分为蓝色、黄色、橙色和红色四级气温的测量温度计种类测量气温的仪器主要有以下几种水银温度计利用水银热胀冷缩原理，精度高，但有毒性•酒精温度计适用于低温环境，无毒，但不适用于高温•双金属温度计利用不同金属热膨胀系数差异原理•电子温度计利用热敏电阻或热电偶原理，反应快速•红外测温仪利用物体发射的红外辐射测量温度，无接触•气温测量标准为保证测量的准确性和可比性，气温测量需要遵循以下标准温度计放置在百叶箱内，避免阳光直射和雨雪侵袭•百叶箱底距地面米，通风良好•

1.5测量点远离建筑物、树木等，避免微环境影响•定时观测，通常每天观测次或次•824自动气象站可实现连续观测•气温变化规律气温变化具有一定规律性日变化一般在日出后小时气温开始明显升高，时达到最高，日落后气温开始下降，日出前达到最低•2-314-15年变化北半球通常月气温最高，月气温最低•7-81-2气温的定义气温是指空气的冷热程度，是天气观测中最基本的要素之一严格来说，气温是指离地面米高处（国际标准高度）的空气温度，这一高度

1.5能够避免地面辐射的直接影响，又接近人体感受的高度降水的测量降水的定义与分类降水是指从云中落到地面的各种形式的水，包括液态的雨、毛毛雨，固态的雪、冰雹、霰，以及半固态的雨夹雪等降水是水循环的重要环节，是地球水资源的主要来源根据强度，降水可分为类型小时降水量mm日降水量mm小雨/雪

0.1-

1.

90.1-

9.9中雨/雪

2.0-

3.

910.0-

24.9大雨/雪

4.0-

5.

925.0-

49.9暴雨/雪≥

6.0≥

50.0降水测量仪器测量降水的主要仪器有•雨量筒简单的圆柱形容器，用于收集和测量降水量•翻斗式雨量计利用翻斗机制记录降水量，可自动记录•称重式雨量计通过测量收集到的降水重量来计算降水量•雪尺测量积雪深度的标尺•雪板测量新降雪厚度的平板•雪水当量筒测量雪融化后的水量降水量的表示方法降水量通常用高度表示，单位为毫米（mm）1毫米降水量表示在水平、不渗水、不蒸发的面积上，均匀分布的降水深度为1毫米，相当于每平方米面积上有1升水对于雪，通常有两种表示方法•雪深用厘米表示积雪的厚度•雪水当量雪融化后的水深，用毫米表示一般来说，10厘米的新雪约相当于1厘米的雨水，但这个比例因雪的密度不同而变化降水观测要点风速和风向的测量风向的测量风速的测量风向风速的观测标准风向是指风吹来的方向，而非吹去的方向风向通常用方位角表风速是指空气流动的速率，通常用米秒（）或公里小时为使风的观测具有可比性，气象部门对风向风速的观测制定了统/m/s/示，以正北为°，顺时针旋转，如东风为°，南风为（）表示米秒约等于公里小时风速还可用蒲一标准090km/h1/

3.6/°，西风为°在实际观测中，常采用方位表示法，福风级表示，共分级，如级表示无风（风速小于180270160-120观测高度通常在离地面米高处观测•10包括正东（）、东南偏东（）、东南（）等），级表示和风（风速），级表示E ESESE

0.2m/s

58.0-

10.7m/s12观测场地开阔平坦，远离高大障碍物飓风（风速大于）•

32.7m/s测量风向的主要仪器是风向标（又称风向袋或风向杆）风向标观测时间通常每小时观测一次，或连续观测取平均•由一个箭头状的板片和一个轴组成，箭头在风力作用下转动，指测量风速的主要仪器是风速计常见的有杯式风速计（由三个或观测指标包括瞬时风、分钟平均风、分钟平均风和向风吹来的方向现代气象站通常使用电子风向仪，可实现连续四个半球形杯子组成）、螺旋桨式风速计、热线风速计等现代•210最大风自动观测气象站通常使用超声风速计，它利用声波在空气中传播速度随风速变化的原理测量风速，精度高且无机械磨损对于特殊目的，如航空气象、海洋气象等，可能采用不同的观测高度和标准风在城市中受建筑物影响显著，因此城市气象站的风观测结果可能与郊区有较大差异云的观测云的基本概念云的分类云是由大量悬浮在空中的微小水滴或冰晶组成的可见聚集体云的根据世界气象组织制定的国际云图，按照云的高度和形态，将云分形成需要三个条件充足的水汽、上升气流使空气冷却、适宜的凝为种基本云属和多种云种10结核云的多少、形状和高度是判断天气变化的重要指标高云（云底高度通常在米以上）卷云、卷积云、卷•6000在气象观测中，通常用云量、云状和云高三个要素描述云云量表层云示天空被云覆盖的程度，以十分比表示，如表示晴空无云，010中云（云底高度通常在米）高积云、高层•2000-6000表示全天布满云云状指云的外观形态，根据国际云图分类云高云、雨层云是指云底距地面的垂直高度低云（云底高度通常在米以下）层积云、层云、碎•2000层云垂直发展云积云、积雨云•其中积雨云最为壮观，云顶可达公里，常伴有雷电、暴雨10-15和冰雹卷云细如发丝，常预示天气变化层云和层积云则覆盖面广，常带来连续性降水云的观测方法云的观测包括人工观测和仪器观测两种方式人工观测观测员目视判断云量、云状和云高，需要经验和训练•云高仪利用激光或红外测距原理测量云底高度•天空照相机全自动拍摄天空图像，通过图像处理确定云量和云状•气象卫星从太空俯视观测云系分布和移动•气象雷达探测云内部结构和降水回波•在观测云时，需要注意区分云和雾、霾等现象雾是紧贴地面的水滴悬浮体，霾则是灰尘等干燥微粒的悬浮体云的观测最好在开阔场地进行，避免建筑物和山脉的遮挡大气压力与天气大气压力的基本概念大气压力是指单位面积上垂直承受的大气柱重量，简称气压在标准状态下（海平面、温度为0℃），正常大气压为

1013.25百帕（hPa）或760毫米汞柱（mmHg）大气压力随高度增加而迅速减小，在海平面附近，平均每上升约10米，气压降低约

1.2百帕气压还受温度影响，同等条件下，冷空气气压较高，暖空气气压较低气压的测量测量气压的仪器主要有以下几种•水银气压计最早的气压计，利用气压平衡水银柱重力原理•空盒气压计（气压表）利用弹性金属盒受压变形原理，便携•数字气压计利用电子传感器测量气压，精度高•微压计测量微小气压变化的专用仪器在气象观测中，气压必须换算到海平面气压，以消除高度差异影响，便于横向比较气压与天气系统天气预报的原理数据同化与分析数据同化是将各种不同来源、不同时空分辨率的观测数据融合为一套完整、连贯数据收集的大气状态描述的过程它包括天气预报的第一步是全球范围内的气象观测数据收集这些数据来源广泛空间插值在观测点之间进行合理估计••地面气象站测量气温、气压、湿度、风等•时间连续性保障确保与前期状态衔接•高空探测气球、飞机、火箭等携带的仪器•物理平衡约束满足大气动力学基本规律•气象卫星从太空获取云系、温度等信息•误差修正考虑观测和模式的系统误差•气象雷达探测降水和风场数据同化产生的三维大气状态场是数值模式的初始条件海洋浮标提供海面气象和海洋信息•数值预报模式闪电监测网提供雷电活动信息•数值预报模式是描述大气运动规律的数学方程组，包括这些数据经过质量控制后，通过全球气象通信网络实时共享动量方程描述空气运动的牛顿第二定律•连续性方程描述质量守恒•热力学方程描述能量守恒•状态方程描述气体状态变量关系•水汽方程描述水汽变化•模式将大气划分为三维网格，在每个网格点上求解这些方程现代模式还包含预报发布与应用辐射传输、云微物理、地表过程等复杂物理过程参数化方案天气预报通过多种渠道发布给用户预报产品生成传统媒体电视、广播、报纸•模式计算得到的是温度、风、气压等物理量的预报场为了转化为公众易懂的天互联网与移动应用网站、•APP气预报产品，需要专业服务针对航空、航海、农业等行业•天气系统识别确定锋面、气旋等天气系统预警信息短信、推送通知等••天气现象诊断推断降水类型、强度等•预报订正结合经验对模式结果进行调整•预报产品制作生成图表、文本、视频等•不确定性评估提供概率预报信息•这一过程既依靠计算机自动处理，也需要预报员的专业判断气象卫星的作用气象卫星的观测手段现代气象卫星搭载多种先进传感器，实现多波段、多视角观测可见光通道观测云的分布和地表特征，仅白天有效•红外通道观测云顶和地表温度，昼夜均可工作•水汽通道观测大气中水汽含量和分布•气象卫星的发展历史微波通道可穿透云层观测降水和海面风场•大气探测仪测量大气垂直温湿度廓线•世界上第一颗气象卫星于年由美国发射，开创了从太空观测地球大气的新时代中国于TIROS-11960闪电成像仪监测闪电活动•年发射了第一颗风云一号气象卫星，目前已形成静止轨道和极轨卫星协同观测的系统1988气象卫星在天气监测中的应用现代气象卫星按轨道可分为•静止轨道卫星位于赤道上空36000公里高度，始终对准同一区域，如中国风云四号、美国GOES•云系监测实时监测云的覆盖范围、高度和移动系列台风监测追踪台风路径、强度和结构变化••极轨卫星在距地800-1000公里的近极轨道上运行，可实现全球观测，如中国风云三号、美国•暴雨监测识别强对流云团和降水区域系列NOAA雾和霾监测观测低层大气污染状况•雪盖监测监测积雪范围和融雪过程•海温监测观测海洋温度变化，预测厄尔尼诺等现象•气象卫星在灾害监测中的作用台风灾害提前小时预警台风路径•72-120暴雨洪涝监测强降水区域，辅助洪水预报•森林火灾发现火点，监测火灾蔓延•沙尘暴追踪沙尘源区和输送路径•雷达在天气监测中的应用气象雷达的工作原理气象雷达是利用电磁波探测大气中降水粒子的主动探测设备其基本工作原理是雷达天线发射电磁波脉冲，当电磁波遇到雨滴、雪花等降水粒子时，部分能量被散射，其中一部分散射回波被雷达天线接收通过分析回波信号的强度、相位、频移等特征，可以获取降水的位置、强度、运动等信息主要技术参数包括1波长常用波段（厘米）、波段（厘米）和波段（厘米）•S10C5X3探测半径一般为公里，取决于波长和发射功率•100-400分辨率空间分辨率通常为米•250-1000扫描模式包括（平面位置指示）、（距离高度指示）等•PPI RHI多普勒雷达技术多普勒雷达是现代气象雷达的主要类型，它不仅可以测量回波强度，还能测量目标相对于雷达的径向速度多普勒效应是指波源与观测者之间存在相对运动时，观测者接收到的波频率发生变化的现象多普勒雷达的主要应用2测量风场获取降水区内的径向风速•探测中尺度气旋识别龙卷风、下击暴流等危险天气•追踪风暴移动预测强对流系统的移动路径•定量降水估计辅助短临降水预报•双偏振雷达技术双偏振雷达同时发射和接收水平和垂直偏振的电磁波，通过分析两种偏振回波的差异，可获取降水粒子的形状、大小、相态等信息主要参数包括差分反射率（）反映粒子形状•ZDR比相位差（）反映液态水含量•KDP3相关系数（）反映粒子类型的均一性•ρHV双偏振雷达能够识别降水类型区分雨、雪、冰雹等不同相态•提高降水估计精度校正地物回波、衰减等误差•探测非气象目标识别鸟群、昆虫、飞机等干扰目标•气象站的组成气象观测场气象观测场是放置各种气象仪器的标准场地，一般要求•场地平坦开阔，面积约30×40米•地面覆盖短草，保持自然状态•远离建筑物、高大树木和水体•仪器布局合理，避免相互干扰•有防雷和供电设施主要观测仪器一个标准气象站通常配备以下仪器•温度计测量气温，置于百叶箱内•湿度计测量空气湿度，如干湿球温度计•气压计测量气压，置于室内•雨量计测量降水量•风向风速仪测量风向和风速，安装在10米高塔上•日照计记录日照时数•蒸发皿测量水面蒸发量•地温表测量不同深度的土壤温度•能见度仪测量大气能见度•云高仪测量云底高度自动气象站自动气象站是利用各种传感器自动测量气象要素并通过通信网络传输数据的现代化观测设备其特点包括•全天候观测不受人员限制，24小时连续观测•实时传输数据可实时传送至气象中心•高时间分辨率可实现分钟级观测•维护便捷定期巡检和校准即可气象站的分类天气变化的日常观察观察云的变化1云是天气变化的重要指示器，通过观察云的类型、高度、覆盖度和移动可以预测短期天气变化积云晴好天气，但如快速增高变厚，可能发展为雷阵雨•2观察风的变化层积云天气稳定，但可能转为阴天•卷云常是锋面接近的前兆，小时内可能有降水风向风速的变化也蕴含丰富的天气信息•24-36•积雨云强对流天气，常伴有雷电、强降水和大风•风向突变常表示锋面通过或天气系统变化•层云阴天，可能有小雨或毛毛雨•风力增强可能有大风或暴雨临近记录方法记录云量（0-10分）、主要云型和云的移动方向•风向顺时针转变（北半球）通常天气转好风向逆时针转变（北半球）通常天气转差•观察气压变化3观察方法观察树叶、旗帜、烟囱烟气的摆动确定风向；利用蒲福风级表目测风力家用气压计是预测天气变化的好工具气压稳步上升天气趋于好转•气压稳步下降天气可能转差，有降水•气压骤降可能有风暴临近4观察气温和湿度••气压急剧上升寒潮可能到来温度和湿度的变化也能提供天气变化线索观察要点关注气压变化趋势而非绝对值；记录每天相同时间的读数更有参考价值温度急剧下降冷空气或雷雨临近•夜间温度下降缓慢云层厚或水汽多，可能有雨•记录天气日记5湿度持续增高降水可能性增加•坚持记录天气日记，对提高观察能力和天气判断很有帮助•温湿度同时急剧变化锋面通过固定时间观测如每天早点和晚点简易观测清晨草地是否有露水可判断湿度；夜间能见度变化可反映空气湿度•88记录基本要素温度、湿度、气压、云量、风向风力•记录天气现象晴、阴、雨、雪、雾、霜等•增加个人感受如体感温度、舒适度等•特殊现象记录如虹、晕、闪电等•天气对生活的影响对日常活动的影响天气直接影响我们的日常生活安排和体验•穿衣选择根据气温、降水和风况调整着装•出行方式雨雪天气可能导致交通拥堵或延误•户外活动天气决定户外活动是否能顺利进行•居家环境影响供暖或制冷需求•洗晒习惯影响衣物洗涤和晾晒时间对农业生产的影响农业是最依赖天气条件的产业之一•播种时机需要适宜的土壤温度和湿度•作物生长光照、降水和温度决定作物生长状况•病虫害发生特定天气条件容易诱发病虫害•收获质量收获期天气影响农产品质量•极端天气干旱、洪涝、冰雹等可能造成农业灾害对健康的影响天气变化对人体健康有多方面影响•温度影响极端高温或低温增加心脑血管疾病风险•湿度影响高湿环境加重关节炎症状•气压变化可能引发偏头痛、旧伤复发•季节变化花粉季节过敏症状加重•空气质量天气影响污染物扩散，影响呼吸系统健康对心理的影响天气还会影响人的情绪和心理状态•阳光效应充足阳光促进血清素分泌，改善情绪•季节性情感障碍冬季光照不足导致情绪低落•雨天忧郁连续阴雨可能加重抑郁情绪•天气焦虑极端天气可能引发焦虑或恐惧•气象敏感性部分人对天气变化特别敏感应对多变天气的措施获取天气信息及时获取准确的天气信息是应对多变天气的第一步•关注权威气象部门发布的天气预报和预警•安装可靠的天气APP，设置重要提醒•了解当地天气特点和季节性变化规律•学会识别简单的天气预兆，如特殊云型•建立应急联系网络，及时获取突发天气信息合理安排活动根据天气预报合理安排日常活动•重要户外活动尽量避开不良天气时段•旅行前查看目的地未来几天天气状况•根据天气预报提前调整工作和生活计划•制定备选方案，应对突发天气变化•尊重自然规律，不强行进行不适宜的活动适当准备装备针对不同天气做好相应准备•晴天防晒霜、墨镜、遮阳帽、充足饮水•雨天雨伞、雨衣、防水鞋、防滑垫•雪天保暖衣物、防滑鞋、手套、帽子•大风天固定易被风吹动的物品，关好门窗•雾霾天口罩、空气净化器、减少户外活动保障安全措施极端天气时的安全措施•雷电天气避开高大建筑物和树木，不要使用金属物品•台风天气关闭门窗，准备应急物资，可能时撤离危险区域•暴雨天气避开低洼地区，不要涉水过马路•高温天气避免在烈日下长时间活动，注意防中暑•寒潮天气关注水管防冻，注意取暖安全气候变化与极端天气气候变化的基本事实气候变化是指地球气候系统（包括大气、海洋、陆地、冰雪和生物圈）的长期变化根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的报告，当前气候变化的关键特征包括•全球变暖工业革命以来，全球平均气温已上升约

1.1℃•海平面上升过去一个世纪，全球海平面上升了约20厘米•冰川退缩世界各地的冰川正在以前所未有的速度消融•极端天气增多热浪、干旱、强降水等极端事件频率增加人类活动，特别是化石燃料燃烧导致的温室气体排放，被认为是当前气候变化的主要驱动力二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体浓度已达到至少80万年来的最高水平气候变化与极端天气的关系气候变化不仅表现为平均温度的上升，还影响着天气模式和极端事件的发生•热浪更频繁、更强烈全球变暖直接导致极端高温事件增多•降水模式改变一些地区降水增加，而另一些地区则更加干旱•强降水事件增多温暖的空气能容纳更多水汽，导致降水强度增加•飓风和台风可能更强海水温度升高可能增加热带气旋的强度•干旱风险上升高温加速蒸发，增加某些地区干旱风险中国面临的极端天气挑战中国作为地域广阔、气候类型复杂的国家，极端天气事件呈现出明显的区域特征•北方地区干旱频率增加，沙尘暴活动增强•南方地区暴雨洪涝事件增多，强度增强•沿海地区台风强度可能增加，风暴潮威胁加剧•高原地区冰川加速消融，影响水资源安全•城市区域热岛效应加剧，城市内涝风险上升应对气候变化的措施应对气候变化需要减缓和适应两方面的努力•减缓措施减少温室气体排放，发展清洁能源，提高能效•适应措施加强基础设施建设，改进预警系统，调整农业结构•国际合作遵守《巴黎协定》等国际公约，共同应对全球挑战•科技创新开发碳捕获技术，研发气候友好型材料和工艺•公众参与提高公众气候意识，倡导低碳生活方式天气与环境保护湿地的气候调节功能湿地被誉为地球之肾，在调节局部气候和水文循环中发挥重要作用森林对局部气候的调节水分调节储存洪水，补充地下水，调节水文循环•森林是地球的绿肺，不仅吸收二氧化碳释放氧气，还对局部气候有显著调节气温调节大面积水体具有显著的热容量，减缓温度变化•作用湿度调节通过蒸发增加空气湿度，改善干燥气候•温度调节森林覆盖区温度波动小，夏季气温比周围地区低℃•2-5碳汇功能泥炭湿地是重要的碳储存库，减缓气候变化•湿度调节森林蒸腾作用增加空气湿度，形成空中水库•净化功能过滤水中污染物，改善水质和空气质量•风速减缓森林可减缓风速，减少风蚀•30-50%保护湿地是维护生态安全、应对气候变化的重要措施水源涵养增加土壤入渗，减少地表径流，平衡水文循环•空气净化吸收粉尘和有害气体，释放负氧离子空气污染与天气的关系•保护森林是维护生态平衡、减缓气候变化的重要措施空气污染物的扩散和累积受天气条件影响显著逆温层大气上层温度高于下层，阻碍污染物垂直扩散•风速影响低风速条件不利于污染物水平扩散•降水作用雨雪对颗粒物有洗刷作用，改善空气质量•光化学反应强太阳辐射促进光化学烟雾形成•气压系统高压系统下空气下沉，不利于污染物扩散•气候友好型生活方式减少污染物排放是改善空气质量的根本措施个人生活方式的改变可以减少对气候的负面影响城市热岛效应节约能源使用节能电器，合理设置空调温度••绿色出行选择公共交通、自行车或步行城市热岛效应是指城市区域温度明显高于周围郊区的现象减少浪费减少一次性产品使用，物尽其用•形成原因建筑材料热容量大，城市废热排放，绿地减少•低碳饮食减少肉类消费，选择当季当地食物•温度差异大城市中心区温度可比郊区高℃•2-8植树种花增加居住环境绿化，改善微气候•气候影响增加能源消耗，改变局部降水模式•健康影响加剧热浪影响，增加中暑风险•缓解措施增加城市绿地，推广屋顶花园，使用反光材料•科学城市规划可有效缓解热岛效应，改善城市气候天气相关的科学职业气象学家气象预报员气象学家是研究大气科学的专业人员，主要工作包括气象预报员负责分析气象资料，制作天气预报产品•研究大气物理和化学过程，揭示天气变化规律•分析观测数据和模式产品，综合判断天气形势•开发和改进数值预报模式，提高预报准确率•根据预报指导制作短期、中期天气预报•分析气象数据，探究气候变化趋势•发布天气预警信息，为防灾减灾提供支持•研究特殊天气现象的形成机制•制作专业气象服务产品，满足行业需求•发表学术论文，参与国际气象科研合作•总结预报经验，不断提高预报技能成为气象学家通常需要大气科学、物理学或相关领域的硕士或博士学位在中国，主要就业单位包括中国气象科学研究院、高校气象系、省级气象科研所成为气象预报员需要气象专业本科以上学历，并通过气象预报员资格考试就业单位主要是各级气象台站，工作强度较大，需要轮班值守等气象技术员气象播报员气象技术员负责气象观测和设备维护气象播报员负责通过媒体向公众传递天气信息•操作气象观测仪器，收集和记录气象数据•理解和解读气象部门提供的天气预报•维护和校准气象设备，确保数据准确•使用通俗易懂的语言向公众解释天气状况•管理自动气象站网络，处理数据异常•制作气象图表和视频，提高信息传播效果•参与气象探测新技术应用和评估•在极端天气时提供及时准确的信息•进行气象资料的初步处理和质量控制•普及气象科学知识，提高公众气象素养气象技术员通常需要气象、电子或计算机相关专业的专科或本科学历就业机会包括各级气象观测站、气象装备中心、气象信息中心等气象播报员需要良好的表达能力和媒体素养，同时具备基本的气象知识就业单位包括电视台、广播电台、网络媒体等气候变化研究员农业气象师气候变化研究员专注于长期气候变化及其影响农业气象师研究天气和气候对农业的影响•分析长期气候数据，研究气候变化趋势•监测和分析农业气象条件，评估对作物的影响•开发和应用气候模式，预测未来气候变化•开发作物生长模型，预测产量和质量•评估气候变化对自然系统和人类社会的影响•提供农业气象服务，指导农时安排•研究温室气体减排和气候适应策略•研究气象灾害对农业的影响及防护措施•参与国际气候变化评估报告编写•评估气候变化对农业生产的长期影响气候变化研究员通常需要气象、环境、地理等相关领域的高级学位就业机会包括科研院所、环保部门、国际组织等天气教学活动建议制作简易气象仪器通过动手制作简易气象仪器，帮助学生理解气象观测原理•简易风向标使用纸板、吸管和大头针•雨量计利用透明塑料瓶和刻度尺•气压计使用玻璃瓶、气球和吸管•湿度计利用松果或人发测湿度变化•温度计架制作标准的温度计观测架天气观察日记组织学生持续记录天气变化，培养观察能力•设计标准观察表格，包括温度、云量、风向等要素•固定时间（如每天上午10点）进行观测•记录特殊天气现象，如雷电、虹、晕等•鼓励添加个人感受和对天气变化的猜测•周末与家长共同观察，增强亲子互动云的识别与摄影学习识别不同类型的云，培养气象观察能力•制作云卡片，学习辨认10种基本云型•户外观云活动，现场识别云的类型•云的摄影活动，记录不同时间的云变化•云的绘画，加深对云形态的理解•制作云图册，收集不同类型云的照片气象站参观组织参观当地气象站，了解专业气象工作•观察专业气象仪器的工作原理•了解气象数据的收集和处理过程•与气象工作人员交流，了解职业特点•观看天气预报制作过程•模拟气象观测工作，体验气象工作的乐趣气象科学实验通过简单实验理解气象原理•云的形成实验利用热水和冰块•气压实验倒扣水杯不漏水•对流实验彩色水在冷热水中的运动天气知识小测验1选择题（10分）

1.天气的主要组成要素不包括以下哪一项？•A.气温•B.湿度•C.风向•D.海拔

2.以下哪种云最可能带来雷阵雨？•A.卷云•B.层云•C.积雨云•D.高层云

3.气压计的单位是？•A.摄氏度•B.百帕•C.米/秒•D.毫米

4.台风形成的基本条件不包括？•A.温暖海水•B.高空辐散•C.充足水汽•D.强烈太阳辐射

5.标准大气压是多少？•A.

1013.25百帕•B.760毫米汞柱•C.101325帕斯卡•D.以上都对2判断题（10分）

1.天气和气候是同一个概念（）

2.南风是指风从南方吹来（）

3.气温随高度升高而降低，平均每上升1000米下降约6℃（）

4.雷电总是先看到闪电，后听到雷声（）

5.高气压区通常带来晴朗天气（）

6.湿度计测量的是空气中的水汽含量（）

7.北半球的飓风风向是顺时针旋转的（）

8.云是由水蒸气组成的（）

9.雾是一种接近地面的云（）

10.气象卫星只能在晴天工作（）天气相关成语与俗语晴好天气相关雨雪天气相关风相关天气谚语风和日丽形容天气晴朗、微风和煦的风雨交加风大雨急，形容恶劣的天气春风化雨春风吹来，雨水滋润，比喻蚂蚁搬家蛇过道，大雨就要来到••••宜人景象良好的教育影响倾盆大雨形容雨下得很大，像盆里的燕子低飞要阴雨，高飞天气晴••万里无云形容天空晴朗，没有一丝云彩水倒下来一样风驰电掣形容速度极快，像风和闪电••早上虹，雨满桶；晚上虹，晒死牛•一样天朗气清天空明朗，空气清新瓢泼大雨形容雨下得极大，像用瓢泼••蜻蜓低飞天将雨，高飞天将晴•水一样和风细雨形容风和雨都很温和，也比碧空如洗蓝天像被水洗过一样干净••雾锁南山雨，雾锁北山晴•喻方式方法温和大雪纷飞形容雪下得很大，到处飞舞阳春三月形容春天阳光明媚、气候宜人••这些谚语是劳动人民长期观察天气变化总结出狂风暴雨形容风雨很大，也比喻猛烈雪上加霜在雪上又结了一层霜，比喻•俗语朝霞不出门，晚霞行千里意指早晨出•的经验，虽不完全科学，但包含一定的气象知的攻势祸事接连而来现彩霞可能预示有雨，傍晚出现彩霞则预示明识，反映了人们对自然规律的认识风调雨顺风雨适合农时，比喻自然条天是晴天俗语久晴大雨，久雨大晴意指长期晴天后•件有利于农业生产可能有大雨，长期阴雨后可能转为晴好天气俗语东风吹，春雨落描述东风常带来春天的雨水，有利于农作物生长天气成语和谚语是中华文化的重要组成部分，它们不仅反映了先民对天气的认识，也丰富了语言表达在语文教学中结合天气知识讲解这些成语和谚语，可以让学生更好地理解其含义，增强对传统文化的认同感此外，这些表达也常常超出气象范畴，被用于描述人生境遇、社会现象等，具有丰富的文化内涵和教育价值课堂互动讨论你最喜欢哪种天气？为什么？这个问题可以让学生思考不同天气类型的特点及其影响引导讨论方向•喜欢晴天的学生可能会提到阳光明媚、心情愉悦、适合户外活动•喜欢雨天的学生可能会提到凉爽舒适、雨声悦耳、适合读书思考•喜欢雪天的学生可能会提到洁白美丽、可以堆雪人、带来欢乐•喜欢多云天的学生可能会提到温度适中、光线柔和、适合摄影讨论延伸不同天气对人情绪的影响、不同地区人们喜好的天气差异、气候变化对喜爱天气的影响等分享一次印象深刻的天气经历这个问题鼓励学生回忆个人经历，将天气知识与生活体验联系起来可引导学生从以下方面分享•经历过的极端天气台风、暴雨、大雪、沙尘暴等•天气给生活带来的重大影响停课、停电、交通受阻等•令人惊叹的天气现象彩虹、幻日、极光、日晕等•天气与重要生活事件的联系生日、旅行、比赛时的天气•应对恶劣天气的经验和教训讨论延伸为什么这段经历如此难忘？当时是如何应对的？从中学到了什么？如何保护自己免受恶劣天气影响？这个问题有助于培养学生的安全意识和应对能力可从以下方面展开讨论•高温天气防护防暑降温、避免中暑、补充水分•暴雨天气防护避开低洼地区、不涉水过马路、注意防滑•雷电天气防护避开高大建筑和树木、不使用金属物品•大风天气防护关好门窗、避免外出、远离广告牌和树木•寒潮天气防护增添衣物、防止冻伤、注意取暖安全讨论延伸学校和家庭应如何做好恶劣天气应急准备？如何帮助社区中的弱势群体应对恶劣天气？课堂互动讨论是激发学生兴趣、促进深度学习的有效方式在讨论过程中，教师应注意以下几点

1.营造开放包容的讨论氛围，鼓励每位学生表达自己的观点

2.适当引导但不过度干预，让学生自主思考和交流

3.关注讨论的深度，及时澄清错误概念，补充相关知识

4.注意联系学生的生活实际，使天气知识更加贴近现实

5.总结讨论成果，帮助学生形成系统认识可以采用多种讨论形式，如小组讨论、辩论、角色扮演等，也可以结合绘画、写作等形式表达讨论成果讨论后可布置相关延伸作业，如天气观察日记、天气现象调查报告等，进一步巩固所学知识课程总结天气的基本概念与组成本课程系统介绍了天气的基本概念、组成要素及变化规律我们了解到天气是大气在某一时刻的状态，主要包括气温、湿度、气压、风向风速、降水和云量等要素这些要素相互影响、相互制约，共同构成复杂多变的天气系统地球上的天气变化源于太阳辐射的不均匀分布，以及地形、水体等因素的影响不同季节呈现出不同的天气特点，从春季的回暖多变，到夏季的炎热多雨，再到秋季的凉爽干燥，最后是冬季的天气的观测与预报寒冷少雨常见天气现象的特点气象观测是了解天气的基础课程介绍了气温、降水、风向风速、云量和气压等要素的观测方法和仪器现代气象观测体系包括地面气象站、高空探测、气象卫星和雷达等多种手段，形成立体课程详细介绍了晴天、阴天、雨天、雪天以及风暴雷电等常见天气现象的形成机制、特点及影响观测网络每种天气现象都有其独特的物理过程和表现形式，对自然环境和人类活动产生不同影响天气预报是气象工作的重要应用通过数据收集、同化分析、数值模拟和预报制作等环节，气象了解这些天气现象的科学原理，有助于我们正确认识自然规律，合理安排生活和生产活动，提高部门能够提前预测天气变化，为社会各领域提供重要参考随着科技进步，天气预报的准确率和应对不良天气的能力时效性不断提高天气与人类生活的关系天气影响着人类生活的方方面面，包括日常活动安排、农业生产、交通运输、能源消耗、健康状况等了解天气知识，关注天气预报，采取相应防护措施，对提高生活质量和工作效率、保障生命财产安全具有重要意义在气候变化背景下，极端天气事件可能增多，这对人类社会提出了新的挑战保护环境，减少碳排放，是减缓气候变化、应对极端天气的长远之策希望通过本课程的学习，同学们能够建立对天气的科学认识，培养观察天气的兴趣和能力，形成科学理性的态度，更好地适应和应对多变的天气。