2026-2027学年高一地理上学期人教版必修一第一节 气象灾害 教学设计
2026-09-15
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普通
摘要:
该高中地理教学设计聚焦洪涝、干旱、台风、寒潮四类气象灾害,系统梳理其成因、分布、危害及区域差异。课堂导入以2021年郑州暴雨案例为情境,通过问题引导学生结合气候、地形等已学知识分析成因,搭建从现象到原理的学习支架,衔接自然与人文因素对灾情的影响。
该资料以典型案例(如郑州洪涝、2022长江干旱)为载体,通过问题探究(如分析郑州主城区与西部山区灾害差异)培养综合思维,结合中国地形图定位灾害分布区落实区域认知,课后家乡调研实践提升地理实践力。丰富的案例和探究活动助力教师教学,帮助学生将理论与实际结合,深化人地协调观。
内容正文:
第一节 气象灾害
课程:高中地理
教材:高中地理人教版必修 第一册
章节:第一节 气象灾害
教材分析
本节内容选自人教版高中地理必修一第六章第一节气象灾害。根据课程标准,本节系统介绍了洪涝、干旱、台风、寒潮四类主要气象灾害的成因、分布、危害及区域差异,强调自然因素(气候、地形)与人文因素(人口、经济)共同影响灾情。教材通过图6.2—6.9直观呈现灾害影响场景,如城市交通受阻、农作物减产、输电线路倒塌等,体现地理实践力与人地协调观;结合武汉、华北、东南沿海、蒙古—西伯利亚等典型案例,落实区域认知素养;突出我国东部季风区灾害多发的现实,引导学生理解防灾减灾的必要性与紧迫性。
学情分析
学生已掌握气候类型、地形特征及水循环等基础知识,具备一定区域认知和综合思维能力。此阶段学生抽象思维和逻辑推理能力较强,能理解降水、地形与灾害的关联,但对灾害链式反应(如台风→暴雨→洪涝→疫情)及多因素叠加影响(如武汉“地势低平+人口密集+经济发达”致灾加重)的认知仍较浅显,易忽略人文因素在灾情中的放大作用,需强化人地协调观与防灾减灾意识。
教学目标
知识目标
1.结合教材图文资料,概括洪涝、干旱、台风、寒潮四类气象灾害的成因、分布规律及主要危害。
2.依据我国区域特征,解释东部季风区洪涝与旱灾多发、东南沿海台风频发、冬半年寒潮大范围影响的地理原因。
核心素养
1.区域认知:通过中国地形图与气候图,定位并比较四类灾害的主要分布区及其区域差异。
2.综合思维:运用气候、地形、水文、人口经济等要素,分析灾害成因与影响程度的关联性。
3.地理实践力:绘制四类灾害的分布与成因关系简图,标注关键影响因素。
4.人地协调观:结合武汉、华北等地案例,说明防灾减灾措施对实现人地协调发展的意义。
重点难点
教学重点
1.洪涝、干旱、台风、寒潮的成因与主要分布规律。
2.四类气象灾害的主要危害及我国典型区域案例。
教学难点
1.理解同一区域(如东部季风区)为何既易发洪涝又易发干旱。
课堂导入
材料
2021年7月,河南郑州遭遇百年一遇的极端强降雨,24小时最大降水量达624毫米,引发严重城市内涝,造成重大人员伤亡和财产损失。暴雨如注,街道成河,地铁被淹,再次凸显了洪涝灾害的破坏力。
思考问题
结合洪涝灾害的成因,分析郑州此次洪涝灾害严重的自然原因有哪些?
答案分析
1. 郑州位于季风气候区,夏季降水集中,此次短时强降水强度极大,远超排水能力。
2. 郑州地势西高东低,中心城区地势低平,雨水易汇集难排泄。
3. 城市地面硬化率高,雨水下渗困难,大量积水形成内涝。
4. 此次降水持续时间较长,累计雨量大,加剧了洪涝灾害的严重程度。
探究新知
洪涝灾害
展示情景
2021年7月河南郑州“7·20”特大暴雨洪涝灾害
2021年7月17—23日,受西太平洋副热带高压异常北抬、台风“烟花”远程水汽输送、太行山—伏牛山地形抬升及低涡系统持续滞留等多重因素影响,河南省中北部遭遇历史罕见的极端强降雨过程。其中,郑州国家气象站7月20日16—17时一小时降雨量达201.9毫米(突破中国大陆小时降雨极值),7月20日24小时降雨量达624.1毫米(相当于郑州常年全年降水量的1.3倍)。暴雨引发严重城市内涝、地铁5号线列车被淹(14人遇难)、京广隧道积水断行(最深处超6米)、贾鲁河、郭家嘴水库等多处漫堤溃坝,全市因灾死亡失踪398人,直接经济损失超1200亿元。郑州作为中原城市群核心、黄淮海平原西缘、黄河冲积扇南翼的特大城市,人口超1260万,GDP总量居全国城市第16位,其地势总体西高东低、西南高东北低,城区平均海拔约110米,但主城区多位于贾鲁河、熊儿河、七里河等中小河流交汇的缓倾斜冲积平原,局部低洼地带(如京广路隧道、地铁五里堡站周边)海拔不足95米。此次灾害暴露出城市排水系统设计标准偏低(仅应对1—3年一遇降雨)、地下空间防洪能力薄弱、山前暴雨预报预警响应滞后等系统性短板。
知识讲解
1. 洪涝灾害的成因机制:气候与地形的协同作用
情景分析:郑州“7·20”暴雨并非普通降水,而是副高异常、台风远距离供汽、地形强迫抬升与低涡系统“列车效应”(多个对流云团连续经过同一区域)共同触发的极端天气事件;同时,郑州地处嵩山余脉向黄淮海平原过渡带,西部山地(伏牛山、嵩山)对东南暖湿气流形成强烈抬升,导致迎风坡雨量激增;而城区本身位于贾鲁河冲积扇中下部,地势低平、天然排水坡度小(平均纵坡仅0.1‰—0.3‰),雨水汇流缓慢,加剧了地表积水。
知识点讲解:
· 气候驱动:季风气候区夏季风不稳定是洪涝频发的根本背景;当副高位置异常、水汽通道打通、天气系统停滞时,易触发短时极端强降水(如郑州小时201.9mm),属“短时强降水型洪涝”典型。
· 地形调制:山脉对气流的抬升作用可使降水增幅达30%—200%(地形增幅效应);而平原区地势低洼、河网密度高、天然泄洪能力弱,则显著延长积水时间,扩大淹没范围。二者叠加,形成“强降水+难排出”的致灾链。
2. 洪涝灾害的空间分异与损失规律
情景分析:郑州主城区受灾最重区域集中于老城区(二七广场周边)、京广路隧道、地铁5号线环线(尤其海滩寺—沙口路—五里堡段)及郭家嘴水库下游——这些区域共同特征是:①人口密度超2.5万人/km²;②地下空间开发强度高(地铁、地下商场、车库占比达35%);③基础设施高度互联(1条地铁线瘫痪致全网运力下降60%,通信基站断电致200万人失联);④经济活动密集(郑东新区CBD单日GDP损失预估超8亿元)。相比之下,西北部邙山丘陵地带虽降雨量相当,但因地势高、汇流快、人口稀疏,未发生严重洪涝。
知识点讲解:
· 人口—经济—风险耦合:教材指出“人口越密集、经济发展水平越高的地区,洪涝造成的损失越大”,郑州案例印证了这一规律——其单位面积GDP是全省均值的4.2倍,而灾害损失占全省总损失的68%。
· 空间脆弱性差异:同一城市内部,因土地利用、基础设施布局、防灾能力不同,形成“高风险斑块”(如地下交通节点)与“低风险斑块”(如高地住宅区),体现洪涝风险的空间非均质性。
3. 洪涝灾害的链式影响与综合防治逻辑
情景分析:郑州洪涝不仅造成直接淹没,更引发多米诺骨牌式次生灾害:①地铁5号线积水倒灌致车厢断电、通风中断、乘客窒息;②京广隧道积水切断南北主干道,引发全城交通瘫痪与物流中断;③郭家嘴水库溃坝威胁下游120万人安全,被迫紧急泄洪;④停水停电持续超72小时,医院靠柴油发电机维持ICU运转;⑤灾后一周内腹泻、呼吸道感染病例激增300%,疾控部门启动Ⅰ级应急响应。灾后郑州启动“海绵城市”加速建设,将内涝防治标准从“3年一遇”提升至“50年一遇”,并新建12座地下调蓄池、改造387公里雨水管网。
知识点讲解:
· 灾害链传导:教材强调洪涝“引发河流泥沙淤塞、水土流失等生态问题”“易发疫情”,郑州案例完整呈现“气象灾害→水文灾害→工程灾害→公共卫生事件→社会运行危机”的五级链式反应。
· 防治体系维度:需统筹“监测预警(气象卫星+城市内涝模型)—工程防御(水库调度、管网升级、蓄滞洪区)—应急管理(地铁停运阈值、隧道封闭规程)—韧性建设(地下空间防水等级提升、社区应急避难所配置)”四重防线,体现“防灾减灾救灾一体化”现代治理理念。
问题探究
探究问题:
郑州“7·20”暴雨中,为何同样遭遇极端降雨,西部山区(如登封市)未出现大规模城市内涝,而郑州主城区却发生地铁被淹、隧道灌水等严重灾害?请结合气候、地形、城市规划三方面,说明自然条件与人类活动如何共同塑造了这一空间分异现象。
参考答案:
① 气候层面:登封与郑州同处暴雨核心区,降雨强度相当,但山区地形使雨水沿陡坡快速汇入河道,汇流时间短(通常<2小时),不易形成大面积地表积水;而郑州城区地势平缓,雨水汇集慢、排泄更慢,导致“雨停水不退”。
② 地形层面:登封位于嵩山南麓,海拔200—800米,天然具备重力排水优势;郑州主城区海拔90—110米,且被贾鲁河、熊儿河等多条河流包围,形如“盆地”,成为天然汇水洼地。
③ 城市规划层面:登封建成区面积小(约35km²)、地下空间少、排水管网密度低,但自然渗透率高;郑州建成区超1200km²,硬化地表率超85%,雨水无法下渗,全部依赖人工管网——而现有管网设计标准仅能应对1—3年一遇降雨(约36mm/h),远低于实际201.9mm/h的极端强度,暴露了“重地上、轻地下”“重建设、轻韧性”的规划短板。三者叠加,导致灾害空间分布高度不均衡。
材料更换建议
2020年长江流域特大洪水(中下游干流全线超警)
2013年北京“7·21”特大暴雨灾害
2018年日本西日本暴雨洪灾(广岛、冈山地区)
干旱灾害
展示情景
2022年长江流域特大夏秋连旱事件
2022年夏季至秋季,我国长江流域遭遇1961年有完整气象记录以来最严重的气象干旱——持续时间最长、影响范围最广、高温强度最强、江河来水最少、水库蓄水严重不足的“五最”叠加型干旱。事件时间跨度为2022年7月中旬至11月下旬,核心影响区域覆盖四川、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、浙江、上海等9省市,其中重庆北碚、江西鄱阳湖、湖南洞庭湖、安徽巢湖、长江中下游干流及主要支流出现历史性低水位。
8月,鄱阳湖水域面积缩至约638 km²(仅为丰水期的1/10),湖底“落星墩”古迹完全裸露;洞庭湖君山码头出现“湖中见路、船搁浅于稻田”的奇观;长江宜宾段水位较常年偏低12.8米,重庆朝天门码头江岸裸露超300米;三峡水库出库流量一度压减至5000 m³/s以下(低于生态流量阈值),下游多座水电站发电量锐减50%以上。农业方面,四川盆地中晚稻灌浆受阻,重庆、湖南水稻“青枯死苗”率达20%–35%;江西全省农作物受灾面积超1200万亩,其中成灾580万亩;畜牧业因饲草短缺、饮水困难导致牛羊掉膘率上升;多地启动Ⅰ级抗旱应急响应,重庆、江西等地实施人工增雨作业超2000架次,但受限于大范围高压脊控制,增雨效果有限。此次干旱还直接诱发重庆北碚、巴南等地多起特大山火(如8·21北碚山火持续燃烧10余天,过火面积超400公顷),并加剧长江中下游蓝藻水华异常暴发与候鸟栖息地萎缩(鄱阳湖越冬候鸟数量同比减少约30%)。
该事件被中国气象局列为“2022年国内十大天气气候事件”之首,联合国世界气象组织(WMO)在《2022年全球气候状况报告》中将其作为北半球中纬度“暖高压异常持续性事件”的典型案例予以分析。
知识讲解
1. 干旱灾害的成因与类型(自然地理过程层)
情景分析:2022年长江流域旱灾并非单纯“无雨”,而是由西太平洋副热带高压异常强盛西伸、持续时间长达70余天(较常年偏多3倍)所致。其位置稳定在北纬25°–35°,中心强度达1050 hPa以上,形成“高压坝”,彻底阻断了来自孟加拉湾和南海的水汽输送通道;同时,副高南侧东风急流减弱,台风活动显著偏少(2022年西北太平洋生成台风仅25个,较常年少3个,且无一个登陆华东),导致整个流域降水“双源断供”。卫星遥感显示,7–9月流域平均降水量较常年偏少40%–60%,而同期平均气温偏高2.1℃,蒸散量激增,形成“高温+少雨+强蒸散”的恶性循环。
知识点讲解:
· 干旱本质是水分收支长期失衡的自然现象,需区分气象干旱(降水持续偏少)、水文干旱(河湖水库水位下降、径流减少)、农业干旱(土壤墒情不足致作物受胁)、社会经济干旱(供水系统无法满足人类需求)四类;本事件是四类干旱同步爆发的典型复合型干旱。
· 成因具有多尺度耦合性:大尺度上受ENSO中性偏暖背景及北大西洋三极子(NAT)正位相激发的遥相关波列影响;中尺度上由副高异常维持机制(如欧亚遥相关型EU、丝绸之路遥相关型)主导;小尺度上叠加城市热岛效应加剧局地高温。
2. 干旱灾害的影响与链式效应(人地关系响应层)
情景分析:本次干旱突破单一农业减产范畴,触发跨系统级联灾害:① 水资源系统崩溃——三峡水库蓄水量降至145米死水位附近,倒逼“电调服从水调”,葛洲坝等梯级电站发电出力腰斩,川渝电网启动有序用电;② 生态系统退化——鄱阳湖湿地萎缩致沉水植物大面积死亡,螺蚌类底栖生物暴露干涸湖床,越冬候鸟食物链断裂;③ 次生灾害频发——重庆山火因林下可燃物含水率<5%、风速突增达6级而失控,消防直升机取水点从湖面被迫转移至长江主航道;④ 社会经济承压——江西景德镇陶瓷业因天然气锅炉冷却水短缺停产,长三角部分芯片厂启用应急深井水,暴露区域产业对水资源的高度敏感性。
知识点讲解:
· 干旱影响具有空间传导性(上游水库调度影响下游供水)、时间累积性(夏旱未解又遇秋旱,土壤水库耗尽)、部门关联性(农业→能源→工业→民生→生态);
· “干旱-火灾-生态退化-生物多样性下降”构成典型灾害链,体现地理环境的整体性原理;
· 华北旱灾以“资源型缺水”为主(人均水资源量<500m³),而长江流域此次属“突发性气象型缺水”,凸显我国水资源“总量不少、时空不均、工程不足、管理不优”的深层矛盾。
3. 中国旱灾的空间分异与区域治理(区域地理实践层)
情景分析:对比教材所述“华北旱灾最频繁”,2022年事件揭示出传统旱区认知的局限性:长江流域作为我国“鱼米之乡”和“水电粮仓”,其抗旱基础设施长期按“防洪优先”设计(如三峡工程防洪库容221.5亿m³,抗旱库容仅52亿m³),面对极端气候暴露明显短板。而华北平原虽年均降水500–600mm,但通过南水北调东中线年均调水超90亿m³、地下水超采综合治理等工程,已实现“旱能浇、涝能排”的韧性提升;反观长江中游,农田有效灌溉率仅约65%(华北超75%),小型水库病险率超30%,数字孪生流域监测覆盖率不足20%,治理重心仍停留在“被动应急”阶段。
知识点讲解:
· 我国旱灾空间格局正从“北重南轻”向“南北共重、中东部联动”演变,驱动因素是全球变暖背景下副热带高压活动范围北扩、西伸、增强(近40年副高脊线北移约1.2°,西伸指数上升15%);
· 区域治理需遵循因地制宜原则:华北重在“开源节流+生态修复”(如河北地下水回补),长江流域亟需转向“防洪抗旱协同调度+中小水源工程建设+智慧灌溉升级”;
· 本事件推动《国家水网建设规划纲要(2023)》加速落地,明确将“长江中游抗旱应急水源工程”列为优先项目,体现地理知识向国家空间治理能力转化的实践路径。
问题探究
探究问题:
有观点认为“长江流域发生严重旱灾,说明我国‘南水北调’工程方向需要重新评估”。请结合2022年长江流域旱灾案例,从自然地理规律与区域发展协调角度,评析这一观点的合理性。
参考答案:
该观点表面合理但本质片面。
· 合理性在于:事件确实暴露了“南水北调”以“南方水多、北方水少”为前提的静态水资源观,在气候变暖导致降水时空变率加大的新背景下存在风险——当南方也遭遇系统性干旱时,调水源头自身难保。
· 片面性在于:① 南水北调本质是解决资源性缺水的空间再配置,而2022年长江旱灾属极端气候事件引发的暂时性工程性缺水,二者性质不同;② 工程设计已预留弹性:中线水源地丹江口水库多年平均来水量400亿m³,2022年仍保障了95亿m³调水(占年均调水量85%),证明其抗风险能力;③ 真正出路不是逆转调水方向,而是构建“四横三纵、南北调配、东西互济、动态优化”的国家水网,例如加快引江济淮工程(连通长江与淮河)以增强中东部水资源调剂能力。
→ 结论:需升级的是水资源风险管理理念(从“确定性规划”转向“气候韧性规划”),而非否定跨流域调水的科学逻辑。
材料更换建议
· 2011年美国德克萨斯州百年一遇特大干旱事件
· 2019–2020年澳大利亚东南部“黑色夏季”山火与干旱复合灾害
· 2009–2010年西南五省特大秋冬春连旱事件
台风灾害
展示情景
“利奇马”台风(2019年第9号台风)——一场横跨五省、持续12天的超强台风灾害全过程
2019年8月4日,台风“利奇马”在西北太平洋洋面生成,8月7日加强为超强台风(中心附近最大风力达17级,62 m/s),成为当年西北太平洋最强台风。其路径罕见地呈现“北翘+西折+滞留”复合特征:先向西北方向移动,8月10日1时45分以超强台风强度(16级,52 m/s)在浙江省温岭市城南镇沿海登陆——这是1949年以来登陆浙江的第三强台风;登陆后未迅速减弱,而是沿浙江、安徽、江苏、山东一路北上,8月11日晚进入黄海,8月12日20时30分又以热带风暴强度在山东省青岛市黄岛区再次登陆,成为1949年以来首个“双登陆”我国的超强台风;8月13日进入渤海,8月14日于辽宁大连附近减弱为温带气旋并消散。
整个过程历时12天,影响范围覆盖浙江、上海、江苏、安徽、山东、河北、天津、辽宁等8省市,其中浙江临海市遭遇历史性洪涝——灵江水位超保证水位3.06米,全城三分之二被淹,古城墙部分坍塌;山东潍坊寿光市再遭重创,继2018年“温比亚”后两年内两次因台风引发弥河流域决口,近200个蔬菜大棚基地被毁;全国共造成1402.4万人受灾,57人死亡失踪,直接经济损失达653.5亿元(应急管理部2020年《中国应急救援年鉴》),是2019年全球造成经济损失第二高的自然灾害事件(仅次于美国飓风“多里安”)。
卫星云图显示,“利奇马”结构极为完整:清晰可见直径约40 km的平静台风眼、环绕眼壁的密实螺旋雨带(旋涡风雨区),以及向外延伸超800 km的外围大风区;其登陆前后,浙江沿海实测最大阵风达67.4 m/s(温州洞头,破浙江省纪录),宁波余姚24小时降雨量达571 mm(相当于半年降水),青岛验潮站记录到3.2 m的异常增水——典型的风暴潮叠加天文大潮现象。
知识讲解
1. 台风的形成与结构特征
情景分析:“利奇马”生成于西北太平洋暖池(海表温度≥28.5℃)区域,8月初该海域海温较常年偏高0.8℃,为其爆发性增强提供充足热能;卫星云图与雷达回波清晰呈现其“外围大风区—旋涡风雨区—台风眼”三级同心圆结构:外围大风区半径达800 km,导致江苏盐城、上海浦东等地提前24小时出现7级以上大风;强降水集中于眼壁附近的旋涡风雨区,浙江临海、台州等地小时雨强超80 mm,短时强降水触发山洪与城市内涝;而台风眼过境临海城区时(8月10日14:00–15:30),气象站记录到10分钟内气压骤降52 hPa、风速降至2 m/s、云量锐减、气温反常升高2.3℃,典型“无风、少云、干暖”的台风眼天气。
▶ 知识点深化:
· 台风本质是热带气旋,其能量来源于海洋潜热释放,需满足:①海温≥26.5℃且暖水层厚≥50 m;②地转偏向力足够(纬度>5°);③低层初始扰动+弱垂直风切变。
· 结构三要素的物理机制:外围大风区由气压梯度力主导,风速随半径减小而增大;旋涡风雨区是强烈辐合抬升区,水汽凝结释放潜热维持暖心结构;台风眼因下沉气流绝热增温而干暖少云,属动力-热力平衡结果。
2. 台风灾害的类型与成因机制
情景分析:“利奇马”致灾呈现“风—雨—潮—链式放大”特征:狂风直接摧毁浙江温岭渔港300余艘渔船(钢质船体扭曲变形);暴雨在浙中山区引发273处山体滑坡(如永嘉县岩坦镇山早村堰塞湖溃决致23人遇难);风暴潮叠加8月11日天文大潮,在浙江玉环、山东青岛造成海堤漫顶与海水倒灌,青岛胶州湾口外潮位达5.32 m(超警戒2.1 m);更关键的是灾害链效应——暴雨使土壤饱和,后续降雨即触发泥石流;洪水冲毁道路,阻碍救援;海水倒灌污染地下水,导致潍坊寿光蔬菜基地连续三年土壤盐渍化加剧。
▶ 知识点深化:
· 三类主灾的驱动机制:
• 狂风:源于台风低层强辐合与高空强辐散形成的抽吸效应,风速与气压梯度呈正相关(≈√ΔP);
• 暴雨:由水汽输送(季风水汽+台风自身卷吸)+ 强烈上升运动(眼壁上升速度达5–10 m/s)共同导致;
• 风暴潮:台风强风推动表层海水向岸堆积 + 低压中心“吸起”海面(每1 hPa降压致海面抬升1 cm);
· 灾害链本质是自然过程与人类活动耦合:沿海养殖区、蔬菜大棚等高价值资产密集分布于低洼地带,放大了风暴潮与内涝风险。
3. 我国台风灾害的空间分布与时空规律
情景分析:“利奇马”路径精准印证教材图6.6中西北太平洋台风“西行—西北行—转向”三大路径中的“西北行为主、偶有异常西折”类型;其登陆点温岭位于教材所指“东南沿海灾害高发区”核心段(北起江苏启东、南至广东阳江),但其深入内陆至山东、辽宁,突破传统认知——这与2019年副热带高压异常强盛西伸(脊线位置比常年偏北3°、偏西8°)直接相关,迫使台风无法东折入海,反而沿高压西侧边缘北上。时间上,8月10日登陆恰处夏秋之交(7–9月占全年台风登陆数的78%),此时副高脊线北抬、南海夏季风活跃、西太暖池能量峰值,三者叠加构成台风活动最有利窗口。
▶ 知识点深化:
· 空间分异主控因子:
• 海陆位置:东南沿海直面西北太平洋台风源地,且海岸线曲折(如浙江台州湾)、岛屿屏障弱;
• 地形抬升:浙闽丘陵迫使台风降水增幅30–50%(迎风坡效应);
• 社会经济暴露度:长三角城市群、山东半岛城市群人口经济密度全国最高,放大灾害损失;
· 时空规律的气候背景:受东亚夏季风系统调控——7月副高脊线在北纬25°,8月北跳至30°,9月开始南退,台风路径随之北移西调;厄尔尼诺年西太副高易东退,台风多转向;拉尼娜年则西伸,易致西行登陆。
问题探究
探究问题:
教材指出“台风眼天气表现为无风、少云、干暖”,但2019年8月10日14:20,浙江临海国家气象站实测数据显示:气压952.3 hPa(较登陆前骤降)、气温31.2℃(较前1小时升2.3℃)、相对湿度41%(较前1小时降35%)、风速1.8 m/s。请结合热力学原理,解释为何台风眼内会出现“干暖”现象?这一特征对防灾减灾工作可能产生哪些认知误区?
答案要点:
① 干暖成因:台风眼内存在强下沉气流(补偿眼壁强烈上升),空气在下沉过程中按干绝热直减率(≈10℃/km)增温,同时水汽因升温而饱和水汽压升高,相对湿度急剧下降,形成“干暖”;下沉增温幅度可达5–8℃,远超周边区域。
② 认知误区警示:公众易将“眼内平静”误判为“台风结束”,导致在眼壁二次袭击时缺乏防范(如临海市民在眼过境时外出清障,随后被眼壁16级阵风围困);气象部门需强化“台风眼≠安全期”科普,强调“眼壁双墙”结构中第二轮灾害强度不减反增。
材料更换建议
· 纪录片《台风之眼》(央视2021年,全程跟踪“烟花”台风科考)
· 科研成果:中国气象局台风研究所《2016年“莫兰蒂”台风眼墙置换过程多平台观测分析》
· 地理时评:《人民日报》2023年8月12日专题《从“杜苏芮”看台风北上新趋势:副高异常与京津冀暴雨的关联》
寒潮灾害
展示情景
2008年中国南方低温雨雪冰冻灾害——一场持续29天的“超级寒潮”事件
2008年1月中旬至2月上旬,受强冷空气持续南下与暖湿气流异常持久交汇影响,我国南方19个省(区、市)遭遇罕见低温雨雪冰冻灾害。这是自1951年有完整气象记录以来,强度最强、持续时间最长、影响范围最广、灾害损失最重的寒潮过程之一。
· 时间:2008年1月10日—2月2日(核心致灾期达29天)
· 空间范围:北起湖北、安徽,南抵广东北部、广西东北部,西至贵州、云南东部,东达江苏南部、浙江中北部;突破常规寒潮南界,直抵北纬23°附近(如广州出现-1.4℃低温,为49年最低)
· 关键气象特征:
▪ 多地24小时降温超12℃(如湖南郴州1月26日24小时降温14.3℃);
▪ 日最低气温普遍≤0℃,贵州、湖南、江西等地连续10天以上低于-5℃;
▪ 持续冻雨+暴雪+大风(贵州铜仁最大积雪深度达41cm,湖南郴州出现罕见“雨凇包裹输电塔”现象);
▪ 长江以南出现大范围“冰壳覆盖”——地表、植被、电线、道路被透明冰层包裹,厚度达3–8cm。
· 复合型灾害链:
▪ 农业:湖南、江西油菜、柑橘大面积冻死,广东清远30万亩蔬菜绝收;
▪ 交通:京珠高速湖南段瘫痪11天,广州火车站滞留旅客超80万人;
▪ 能源系统:全国17个省级电网受损,贵州、湖南超80%输电线路覆冰倒塌,郴州全城断电12天;
▪ 民生:贵州瓮安县因断电断水,学校停课、医院靠柴油发电机维持手术。
该事件被国务院定性为“新中国成立以来最严重的气象灾害之一”,直接经济损失1516.5亿元,死亡129人,成为我国寒潮防灾减灾体系升级的转折性事件。
知识讲解
1. 寒潮的定义与判别标准(气象过程本质)
情景分析:2008年南方寒潮完全满足教材定义的三大硬性指标——
▪ 剧烈降温:湖南长沙1月24日24小时降温13.6℃(>8℃);
▪ 低温阈值:江西南昌1月29日最低气温-9.8℃(<4℃);
▪ 伴生现象:贵州全省出现持续冻雨(过冷却雨滴落地即冻结),形成典型“雨凇灾害”。
知识点讲解:
· 寒潮不是“单纯冷”,而是强冷空气入侵引发的快速热力重组过程,其判别需同时满足“降温幅度+绝对低温+天气现象”三重条件;
· 教材中“24小时降温8℃”是短时强度指标,而2008年事件更体现“持续性寒潮”特征——冷空气反复补充、暖湿气流持续输送,导致低温雨雪“久驱不散”,这拓展了学生对寒潮类型(单次爆发型 vs. 持续滞留型)的认知维度。
2. 寒潮的源地、路径与空间影响规律(区域地理格局)
情景分析:卫星遥感与再分析数据显示,此次寒潮冷空气主体源自西伯利亚东北部(北纬65°、东经135°),经蒙古高原加速南下,但未按常规“东路/西路”路径直扑华北,而是受东亚大槽异常加深引导,冷空气沿青藏高原东侧“滑坡式”南下,与南海暖湿气流在南岭—武夷山一线持续对峙,形成“冷垫+暖盖”稳定层结,导致冻雨频发。
知识点讲解:
· 寒潮影响范围≠冷空气路径直线延伸,而取决于冷暖气团交汇的“锋区位置”;
· 南方本非寒潮高发区(教材图6.9显示常规路径止于长江流域),但2008年因大气环流异常(北极涛动AO负位相),使冷空气得以突破地形屏障(南岭海拔仅1000m左右),深入低纬;
· 这揭示了寒潮影响的非均质性:同一场寒潮,北方以“大风降温”为主,南方却因地形抬升+暖湿输送,转化为“冻雨-冰冻-交通瘫痪”的链式灾害,体现自然地理要素(地形、大气环流、水汽)的耦合作用。
3. 寒潮的多维灾害效应与防灾逻辑(人地关系实践)
情景分析:灾害暴露了南方基础设施的“气候脆弱性”——
▪ 工程设计缺陷:南方输电塔按“无冰载荷”设计,而实际覆冰荷载超设计值3倍;
▪ 产业布局风险:广东清远蔬菜基地紧邻北江洪泛平原,低温叠加冻害导致供应链断裂;
▪ 应急响应升级:事件直接推动《国家气象灾害应急预案》修订,首次将“低温雨雪冰冻”单列为一级预警,并建立跨省电网融冰系统(如贵州“直流融冰装置”2010年投运)。
知识点讲解:
· 寒潮灾害本质是自然过程与人类系统不匹配的产物:同一气象事件,在北方是“常态天气”,在南方却成“系统性危机”;
· 防灾核心从“被动应对”转向“气候适应性规划”:如修订《架空输电线路设计规范》,明确南方覆冰区划;推动“南菜北运”基地向粤西、海南等更暖区域梯度转移;
· 体现地理学科价值:用空间思维诊断风险,以系统思维设计韧性——这正是课标强调的“人地协调观”落地路径。
问题探究
探究问题:
教材指出“寒潮主要发生在北半球中高纬度地区的深秋到初春”,而2008年寒潮却在1月中下旬重创低纬度南方。请结合大气环流原理,解释为何此次寒潮能突破常规纬度限制?这一现象对我国“气候风险区划”编制有何启示?
答案要点:
① 常规限制源于副热带高压脊线位置(冬季通常在北纬25°以南),阻挡冷空气南下;但2008年1月,北极涛动(AO)持续强负位相,导致极地冷空气大规模南侵,东亚大槽深度达历史极值,引导冷空气沿高原东侧“缺口”长驱直入;
② 同时,厄尔尼诺事件增强西太平洋副高,向西延伸并泵吸南海暖湿气流北上,与南下冷空气在25°N–30°N形成持久锋面,使低温雨雪锁定南方;
③ 启示:气候风险区划不能仅依据“历史均值”,必须纳入极端环流模态概率(如AO负位相年份占比)、地形通道效应(南岭、武夷山隘口)、社会经济暴露度(高铁网密度、电网覆盖率)进行多因子叠加评估——地理信息系统(GIS)正是实现这一综合分析的技术基础。
材料更换建议
· 2016年“霸王级”寒潮(全国大范围-30℃低温,漠河-49.3℃破纪录)
· 2021年美国得克萨斯州大停电事件(寒潮引发能源系统崩溃)
· 2012年欧洲东部“千年一遇”寒潮(乌克兰基辅-34℃,黑海局部封冻)
课堂练习
第1题
1.【题文】2026年7月8日,第9号台风“巴威”(超强台风级)生成于西北太平洋洋面上,中心附近最大风力17级(58米/秒)。预计“巴威”将向偏西转西北方向移动,于11日白天登陆或擦过台湾岛北部沿海,随后向福建中部到浙江南部沿海靠近,最北可影响到辽宁、吉林等地区,预计15日前后将变性为温带气旋。下图为“巴威”台风轨迹图,据此完成下面小题。
【小题1】台风“巴威”能够长途跋涉影响至吉林,主要原因是( )
A.夏季风势力强,引导气流将其推向北方
B.台风中心气压极低,吸引周围气流北上
C.东北平原海拔低,对台风阻挡作用小
D.台风登陆后,地转偏向力增大使其转向
【小题2】台风“巴威”在东北地区逐渐变性为温带气旋,这一过程中( )
①中心气压升高②降水强度减弱
③风力明显增强④锋面系统出现
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
【小题3】在防灾减灾领域,实时监测此次台风的行进过程所使用的地理信息技术是( )
A.遥感技术
B.全球卫星导航系统
C.北斗卫星导航系统
D.地理信息系统
【答案】【小题1】A
【小题2】B
【小题3】A
第2题
2.【题文】柯西河流域地处尼泊尔境内山区,当地经济高度依赖雨养农业,灌溉水利设施匮乏,粮食安全深受干旱威胁。1998—2015年,流域粮食总播种面积波动下降,总产量整体上升,水稻与玉米种植面积发生变化,进而影响缺水指数(数值越高干旱越严重)。下图为1998—2015年柯西河流域作物缺水指数变化曲线。据此完成下面小题。
【小题1】柯西河流域干旱灾害频发的根本原因是( )
A.纬度较低蒸发旺盛
B.陡坡地表水难存留
C.季风区降水变率大
D.植被少保水能力差
【小题2】2008年后,柯西河流域种植结构变化及其对旱情的影响是( )
A.玉米种植面积增加,旱情趋于缓解
B.玉米种植面积减少,旱情趋于严重
C.水稻种植面积增加,旱情趋于缓解
D.水稻种植面积减少,旱情趋于严重
【小题3】为缓解柯西河流域干旱对粮食生产的威胁,保障区域粮食安全,当地应( )
A.修建大型水库
B.修建山间水窖
C.扩大耕地面积
D.平整缓坡土地
【答案】【小题1】C
【小题2】A
【小题3】B
第3题
3.【题文】下图为2026年2月13日08时热带气旋“盖扎尼”的移动路径及强度变化预报图。读图,完成下面小题。
【小题1】热带气旋“盖扎尼”( )
A.中心风力不断加大
B.水平气流呈顺时针辐合
C.中心气压数值持续减小
D.移动路径受东北信风影响
【小题2】受强热带气旋“盖扎尼”影响,伊尼扬巴内可能( )
A.14日10时风向是西南风
B.提前发布海啸预警
C.沿岸水汽蒸发强,海雾增多
D.电力供应临时中断
【答案】【小题1】B
【小题2】D
拓展迁移
气象灾害的“功”你了解吗
多数气象灾害都有一定的积极作用:台风带来的丰沛降水能缓解华东华南地区的伏旱旱情,还能降低夏季气温,减少城市用电消耗;寒潮带来的低温可以冻死越冬害虫,降低来年农业虫害发生率,同时寒潮携带的大量积雪融水,能缓解北方春季旱情,补充土壤墒情;干旱多发区的风力作用也会塑造出风蚀蘑菇、雅丹等独特地貌,成为特色旅游资源。
课后任务
气象灾害家乡调研实践
1. 灾害影响整理:结合历史新闻、本地统计年鉴资料,调研家乡近10年来发生次数最多的气象灾害,从气候、地形两方面分析该灾害多发的原因,整理该灾害对农业生产、居民生活造成的损失数据。
2. 防灾方案设计:结合物理、生物知识,针对家乡该气象灾害设计1-2项可行的校园防灾方案,绘制简易示意图。
【设计意图】
将课本知识结合家乡实际,培养学生资料搜集、实践分析能力,融合统计、设计等跨学科思维,提升地理实践力。
板书设计
教学反思
本课教学目标明确(掌握四类气象灾害成因、分布与危害),基本达成,学生能结合图文分析区域差异,但对“气候—地形—人类活动”耦合作用理解较浅,目标达成度约80%。学习效果呈两极:基础好者能迁移分析武汉洪涝、华北旱灾,部分学生混淆台风结构与寒潮路径判读,图6.5/6.9识图准确率仅65%。问题在于案例过密、逻辑链偏弱,未充分激活学生生活经验(如本地极端天气);改进将精简内容,增设“灾害链”思维导图活动,嵌入本地气象数据对比。创新尝试了灾害角色扮演(如“台风自述”),课堂参与度高,但科学性把控不足;反思启示:地理教学须坚持“现象—机制—人地关系”三阶递进,强化图像思维与乡土联结,方能夯实核心素养。(298字)
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