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气温有多高?气温基础与变——化教学课件第一章气温是什么?气温的定义分子运动理论热平衡原理气温是衡量空气冷热程度的物理量,本质上反映了空气分子运动的平当两个物体接触时,热量从温度高的物体流向温度低的物体,直到达均动能当分子运动越快,我们感知的温度就越高;当分子运动减慢,到热平衡这就是我们能够感知和测量空气温度的基本原理温度则变低温度的测量工具常见测温工具水银温度计利用水银热胀冷缩原理,精确但含有有毒物质•电子温度计使用热敏电阻,反应快速且读数方便•红外测温仪无接触测量,适合测量物体表面温度•气象站温度计专业气象观测设备,标准化安装和读数•温度刻度摄氏度(℃)华氏度(℉)开尔文()K国际通用,水的冰点为℃,沸点为℃美国常用,水的冰点为℉,沸点为℉010032212测量气温的多样工具温度单位换算摄氏度与华氏度换算开尔文与摄氏度换算开尔文是热力学中的基本单位,以绝对零度为起点其中表示摄氏度,表示华氏度C F例题演示℃等于多少℉?20解题步骤使用摄氏度转华氏度公式F=\frac{9}{5}C+32将℃代入公式20F=\frac{9}{5}\times20+32计算结果F=36+32=68答案℃℉20=68生活应用当我们旅行到使用华氏度的国家时,了解这种换算可以帮助我们正确判断当地天气情况第二章气温的日变化规律本章将探讨一天中气温如何变化,从早晨的低温到下午的高温,再到夜晚的降温,这些变化遵循着怎样的规律,又受到哪些因素的影响通过理解这些规律,我们可以更好地安排日常活动一天中气温的变化曲线凌晨至早晨下午凌晨至清晨点,气温降至一天中的最低点,此时下午点,尽管太阳高度已经开始下降,但由于地5-62-3地面散热作用已持续整夜,而太阳辐射尚未开始显著面累积了大量热量,加上大气层对热量的滞留作用,加热地面气温达到一天中的最高值1234上午傍晚至夜间随着太阳升高,太阳辐射逐渐增强,地面吸收热量,太阳西沉后,地面辐射散热大于吸收热量,气温开始气温开始快速上升,上午点左右温度上升速率达到下降,夜间持续降温直至次日清晨10最大理解这一日变化规律有助于我们合理安排户外活动时间,避开高温时段,预防中暑等热相关疾病影响日变化的因素太阳辐射强度天气状况太阳辐射是气温变化的主要能量来源,随着太阳高度角的变化而变化,晴天辐射强,日温差大;阴天云层阻挡阳光,同时减少夜间散热,使直接决定地面获得热量的多少日温差减小;雨雪天气温变化则更为复杂地面吸热与散热局地环境不同地表类型(如水体、森林、城市建筑、沙漠)具有不同的吸热和城市热岛效应使城市气温日变化曲线与郊区不同;海岸地区受海风调散热特性,影响局地气温变化速率节,气温日变化幅度通常较小研究发现在典型晴朗天气条件下,城市中心区的日最低气温可比周边郊区高℃,这种差异在冬季夜间尤为明显2-5一天气温变化曲线上图展示了典型晴天气温的日变化曲线注意最高温出现在下午点,而非正午时分;最低温则出现在日出前的清晨点这种滞后效应是由于2-35-6地表吸热和散热过程需要时间,导致气温变化滞后于太阳辐射强度变化高温时段(下午点)应尽量避免户外剧烈活动,特别是老人、儿童和有心脑血管疾病的人群1-4第三章气温的年变化规律从寒冷的冬季到炎热的夏季,再到凉爽的秋季,气温的年变化规律影响着我们的生活方式和自然环境本章将探讨气温的季节性变化特点及其成因,帮助我们更好地理解和适应这些变化四季气温变化特点春季(月)夏季(月)3-56-8气温逐渐回升,日温差较大北半球平均气温气温达到全年最高,日温差相对较小太阳直从月开始明显上升,但温度波动较大,冷暖射点在北半球,地表接收太阳辐射最多,导致3交替明显气温普遍较高冬季(月)秋季(月)12-29-11气温降至全年最低,昼短夜长加剧降温太阳气温逐渐下降,日温差再次增大随着太阳直直射点在南半球,北半球接收太阳辐射最少,射点南移,北半球接收太阳辐射减少,气温开气温持续处于低值始明显下降不同地区的四季气温特点存在显著差异热带地区四季温差小,主要表现为干湿季;而温带地区四季分明,气温年变化明显气温年变化曲线图解读关键概念最高月平均气温通常出现在夏季,北半球多在月7-8最低月平均气温通常出现在冬季,北半球多在月1-2年较差一年中最高月平均气温与最低月平均气温之差气温滞后现象最高最低气温出现时间滞后于太阳辐射最强最弱时间//年较差是衡量气候大陆性的重要指标一般来说,内陆地区年较差大,沿海地区年较差小影响年变化的因素纬度位置海陆分布地形高低纬度越高,冬夏温差越大赤道地区全年接收海洋热容量大,温度变化缓慢,沿海地区年较海拔每升高米,气温平均降低约℃
1000.6太阳辐射相对均匀,年较差小;极地地区冬季差小;内陆远离海洋调节,加热快冷却也快,高原地区气温普遍较低,且由于空气稀薄,日几乎无太阳辐射,夏季有极昼现象,年较差极年较差大中国东西部气温年变化差异明显体照强,昼夜温差和年较差往往较大大现了这一点这些因素的综合作用造就了地球表面气温分布的复杂格局理解这些因素有助于我们解释不同地区气候特征的形成原因第四章全球气温分布规律全球气温分布呈现出明显的规律性,主要表现为纬度分异和海陆差异本章将探讨这些分布规律及其成因,帮助我们理解全球气候系统的基本特征纬度与气温关系纬度地带性等温线分布特征气温总体上从赤道向两极递减,形成明显的热量带赤道附近的热带、等温线大致呈纬向分布,但在不同季节有明显差异冬季,陆地等温南北纬°°的温带、两极地区的寒带这是由于地球球形和线向低纬弯曲;夏季,陆地等温线向高纬弯曲,体现了陆地受热不均30-60太阳辐射角度差异导致的的特点年平均气温梯度赤道地区约℃•26-28热带地区℃•20-25亚热带地区℃•15-20温带地区℃•5-15亚寒带地区℃•0-5寒带地区低于℃•0海洋与陆地气温差异陆地气温特点海洋气温特点陆地比热容小,温度变化快,具有冬冷夏热特点内陆地区年较差海洋比热容大,温度变化缓慢,具有冬暖夏凉特点海洋地区年较大,日较差也大,气候相对极端典型大陆性气候区如中亚、西伯利差小,日较差也小,气候相对温和同纬度条件下,海洋上空气温比亚年较差可达℃以上60大陆稳定洋流对气温的影响季风对气温的影响暖流升高沿岸地区气温,如墨西哥湾暖流使西欧气温远高于同纬度地季风是由于海陆热力性质差异产生的季节性风向转换夏季风带来海区;寒流降低沿岸地区气温,如秘鲁寒流使南美西海岸气温偏低洋湿润气流,冬季风带来大陆冷空气季风区气温年变化具有独特节律,如东亚季风区世界等温线分布图上图展示了全球年平均气温分布图注意观察等温线的分布特点等温线大致呈纬向分布,反映了太阳两极地区年平均气温最低,南极内陆••辐射的纬度地带性可低至℃-50陆地上等温线向赤道弯曲,表明同纬北半球等温线分布比南半球复杂,反••度下陆地比海洋温度低映了北半球陆地面积大赤道地区年平均气温最高,可达洋流影响使东西海岸温度差异明显••℃左右28第五章极端气温案例分析地球表面的气温范围极广,从酷热难耐到极度严寒本章将介绍全球极端气温记录,分析这些极端气温出现的原因及其对环境与人类活动的影响最高气温纪录全球最热地点美国死亡谷年月日,记录到℃的气温,是全球有气象
191371056.7站记录的最高气温利比亚阿齐齐亚曾报告过℃的记录,但后被世界气象组织否认58伊朗卢特沙漠卫星测得地表温度超过℃,是地球上测得的最热地表70区域科威特米特里巴年月记录到℃,是近年来的极端高温2016754极端高温地区气温可达℃以上,人体在这种环境中如不采取防护措施,可能在数小时内因脱水和热射病而危及生命50最低气温纪录123南极洲东部沃斯托克站西伯利亚奥伊米亚康格陵兰冰盖年月日,记录到℃的气被称为北半球冷极,年月记录到科学家通过自动气象站记录到℃的温1983721-
89.219332--
69.6温,是地球表面有气象站记录的最低气温℃的最低气温这里位于山谷中,冬度巨大的冰盖反射大部分阳光,加上高海
67.7南极高原地区海拔高,太阳辐射少,加上冰季冷空气沉积形成冷空气湖,加上远离海拔和极地位置,造成极端低温环境雪反射大部分阳光,导致极端低温洋,导致极端低温在这些极寒环境中,未经保护的人体皮肤在几分钟内就会冻伤,呼吸系统也会受到严重损害特殊的防寒装备和避难设施是在这些地区生存的必要条件极端气温对环境与人类的影响高温影响低温影响热浪持续高温天气导致健康风险增加,冻害极端低温导致农作物冻害,造成特别是对老人和儿童严重经济损失干旱高温加速水分蒸发,导致水资源交通瘫痪道路结冰、积雪导致交通事短缺,农作物减产故增加,航班取消野火干热条件增加森林和草原火灾风能源需求激增取暖需求导致能源消耗险增加,可能引发能源危机基础设施损害高温导致道路融化、铁管道冻裂水管、燃气管等基础设施因轨变形、电力系统超负荷低温冻裂,维修困难生态系统压力许多物种难以适应极端健康风险严寒增加心脑血管疾病风险,高温,可能导致局部生态系统崩溃低温伤害和冻伤风险高第六章气温变化的现实意义气温不仅是一个物理量,更是影响我们日常生活方方面面的重要因素本章将探讨气温变化对人类生活、农业生产以及全球气候变化的影响,帮助我们更好地应对和适应气温变化气温与生活穿衣指南健康防护根据气温变化调整着装是人类最基本的适应行为之一一般而言气温与健康密切相关,不同气温条件下应采取相应防护措施℃以上轻薄透气衣物,注意防晒高温天气避免长时间户外活动,多饮水,防中暑•30•℃短袖、薄长裤或短裤低温天气保暖防寒,预防感冒和心脑血管疾病•20-30•℃长袖衬衫、薄外套温差大时适时增减衣物,避免受凉•10-20•℃毛衣、夹克、厚外套•0-10℃以下羽绒服、保暖内衣、帽子、手套•0农业生产与气温不同作物有特定的生长温度需求气温对农业的影响水稻适宜生长温度℃影响种植时间和收获期•25-30•小麦生长适温℃决定作物品种选择•15-25•玉米适宜温度℃影响病虫害发生情况•20-30•气温与气候变化全球变暖趋势气温异常事件频发原因过去一个世纪,全球平均气温已上升约全球变暖背景下,气温异常事件发生频℃,主要是由人类活动产生的温室气率和强度都在增加
1.1体增加所致如不采取有效措施,到本北极变暖速度是全球平均水平的两倍•世纪末全球气温可能上升℃2-5极地冰盖融化改变了全球大气环流•全球变暖影响厄尔尼诺等自然气候振荡与全球变暖•叠加海平面上升威胁沿海地区•城市化加剧了局地高温效应极端天气事件增加••生态系统平衡被打破•研究表明,世纪以来的许多极端高温21农业生产受到威胁事件在没有人为气候变化的情况下几乎•不可能发生气温变化,影响深远全球气温持续上升正在引发一系列连锁反应,从北极冰盖加速融化到海平面上升,从生物多样性丧失到粮食安全威胁气温变化不仅是环境问题,更是关乎人类未来发展的重大挑战按照目前趋势,到年,全球平均气温可能比工业化前水平高出超过℃,21003远超《巴黎协定》设定的℃控制目标,将对人类社会和自然生态系统造
1.5-2成不可逆转的严重影响课堂互动测量你所在地区的气温0102准备测温工具选择测量位置使用标准温度计或电子温度计,确保设备处于正常工作状态如使用手机选择通风良好、避免阳光直射的位置理想高度为地面以上米左右
1.5气象应用,需确认其数据源可靠性避免靠近建筑物、空调出风口等热源0304记录气温数据分析气温变化在一天中不同时间点(如早点、中午点、下午点、晚点)测量气绘制气温日变化曲线,分析最高温和最低温出现的时间,与理论曲线对比,71238温,记录数据并注明测量时间和天气状况思考可能的影响因素思考题如果同时测量室内和室外温度,它们的变化曲线有何不同?为什么会有这种差异?这个互动实验帮助我们将理论知识与实际生活联系起来,更直观地理解气温变化规律复习与总结气温的定义与测量全球气温分布与极端气温气温是空气冷热程度的表现,反全球分布总体上从赤道向两极••映分子运动状态递减,海陆差异明显常用测量工具水银温度计、电极端高温美国死亡谷℃,••
56.7子温度计、红外测温仪伊朗卢特沙漠℃(地表)70温度单位摄氏度、华氏度、开极端低温南极洲东部℃,••-
89.2尔文西伯利亚奥伊米亚康℃-
67.7气温的日变化与年变化气温变化的现实意义日变化最高温出现在下午影响日常生活穿衣、健康、能•2-3•点,最低温出现在清晨点源消耗5-6年变化北半球最高温多在影响农业生产作物生长、病虫•7-8•月,最低温多在月害发生1-2影响因素太阳辐射、地表特性、全球气候变化气温上升导致一••海陆分布、纬度位置系列环境问题通过本课程的学习,我们已经全面了解了气温的基本概念、变化规律及其影响,这些知识将帮助我们更好地理解气象现象,应对气候变化谢谢观看!让我们一起关注气温,保护我们的地球气温是我们生活中最常接触的气象要素,也是理解气候变化的重要窗口通过关注气温变化,我们能更好地认识自然规律,适应环境变化,并为减缓全球变暖贡献自己的力量继续学习实践应用分享知识保护地球。
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