内容正文:
第二节气温的变化与分布讲义
一、 学习目标与知识结构
1. 本节学习目标
① 识记:知道气温的含义、单位及测量方法,记住一天中最高气温、最低气温出现的时刻。
② 读图:会用气温数据绘制并阅读气温年变化曲线图,能计算气温日较差和气温年较差。
③ 判读:理解等温线的含义,学会判读等温线的延伸方向、疏密和闭合状况。
④ 归纳:归纳世界气温的水平分布规律,说明纬度、海陆、地形三大因素对气温的影响。
⑤ 运用:结合生活现象解释气温变化与分布,形成“图不离手”的地理学习习惯。
2. 知识结构导图
主题
核心概念
关键结论
气温与生活
气温、日/月/年平均气温
单位:摄氏度(℃),百叶箱离地1.5米处观测
气温的时间变化
气温日变化、气温年变化
日最高14时左右、日最低日出前后;北半球大陆7月最高、1月最低
气温曲线
气温年变化曲线
一横月、二纵温、三定点、四连线
气温的空间分布
等温线
同线等温、同图等距;疏密判差异、闭合判中心
影响因素
纬度、海陆、地形
低纬→高纬递减;夏陆冬海;每升100米约降0.6℃
二、 气温与生活
1. 什么是气温
气温是指空气的温度,它反映了一个地方大气的冷热程度。日常生活中,人们最关心的是一天中的最高气温和最低气温,气象台站发布的天气预报中也都会给出这两个数值。
气温的单位是摄氏度,记作 ℃,读作“摄氏度”。0 ℃ 是水的冰点,37 ℃ 接近人体正常体温,100 ℃ 是标准大气压下水的沸点。
2. 气温的测量
气象台站观测气温,用的是放在百叶箱里的温度计。百叶箱的四壁由木条做成,朝向南北,能让空气流通、防止日晒和雨水,又能避免强风直吹。温度计放在百叶箱里离地面 1.5 米的高度,测得的是空气温度。
工具:测量工具:温度计,安置在气象观测场的百叶箱内。
高度:放置高度:离地面 1.5 米,位于阴凉通风处。
次数:读数时间:通常一天观测 4 次(一般取 2 时、8 时、14 时、20 时)。
单位:单位:摄氏度(℃)。
图1 安置在气象观测场的白色百叶箱,温度计就在箱内离地1.5米处
3. 气温的描述方式
描述一个地方的气温,有三种常用的时间尺度,它们都是把若干次观测值加以平均得到的:
时间尺度
含义
计算方式
日平均气温
一天内各次观测气温的平均值
一天中若干次(如4次)气温观测值之和 ÷ 观测次数
月平均气温
一个月内每天日平均气温的平均值
当月每天日平均气温之和 ÷ 当月天数
年平均气温
一年内各月平均气温的平均值
一年内12个月的月平均气温之和 ÷ 12
4. 气温对人类活动的影响
气温与我们的衣食住行、农业、交通、商业都息息相关:冬天气温低要穿棉衣,夏天气温高换上单衣;气温决定了房屋的建筑形式与供暖需求;气温高低影响农作物的种类、耕作制度与熟制;寒潮、高温等气温骤变还会影响交通出行和人体健康。
生活链接:寒潮
寒潮是一种强冷空气活动,会带来大范围剧烈降温,常伴有大风、雨雪或霜冻。
我国气象部门发布寒潮预警,提醒人们及时增添衣物、做好农作物和牲畜的防冻工作。
寒潮影响的范围广、降温快,是冬季气温变化影响生产生活最典型的一类现象。
图2 气温计是测量与读取气温的基本工具
三、 气温的变化
气温每时每刻都在变化:一天之内有高低,一年之内也有高低,这就是气温的时间变化。前者叫气温日变化,后者叫气温年变化。
1. 气温的日变化
气温日变化是指以一天为周期的气温变化。一天中,气温有一个最高值和一个最低值:最高气温一般出现在午后 2 时(14 时)左右,最低气温出现在日出前后。最高气温与最低气温的差,叫做气温日较差。
日最高:最高气温:出现在午后 2 时(14 时)左右,而不是正午 12 时。
日最低:最低气温:出现在日出前后,而不是午夜。
日较差:气温日较差 = 一天中最高气温 − 最低气温。
图3 气温日变化曲线:午后2时前后气温最高,日出前后气温最低
为什么最高气温不在正午?
正午 12 时太阳高度角最大、太阳辐射最强,但地面吸收热量后再把热量传给大气需要一段时间。
午后地面热量“收大于支”的积累达到最多,气温才升到最高,因此滞后约 2 小时。
日出前后地面储存的热量已释放殆尽、新的热量补充还没跟上,气温降到最低。
2. 气温的年变化
气温年变化是指以一年为周期的气温变化。通常用气温年变化曲线图表示一个地方一年内气温随月份变化的情况。一年中月平均气温最高值与最低值的差,叫做气温年较差。南北半球季节相反,所以气温年变化正好相反。
地区
气温最高月
气温最低月
北半球大陆
7 月
1 月
北半球海洋
8 月
2 月
南半球大陆
1 月
7 月
南半球海洋
2 月
8 月
记忆要点:气温最高(低)值出现的时间,比太阳辐射最强(最弱)的时间大约滞后 1~2 个月。海洋升温慢、降温也慢,所以海洋上最高、最低月都比大陆上再往后推迟一个月。
图4 北半球某地气温年变化曲线:最高值出现在7月,最低值出现在1月
3. 气温年变化曲线图的绘制
绘制一幅气温年变化曲线图,可以概括为四步口诀“一横月、二纵温、三定点、四连线”:
一横月:画一条横轴,按 1~12 月的顺序平均分成 12 段,标出月份。
二纵温:画一条纵轴,按气温数值确定单位刻度,标出气温(℃);注意最低、最高气温都要画进图内。
三定点:在对应的月份上方,按该月平均气温的高度点出各点。
四连线:用平滑的曲线把各点依次连接起来。
读图时先看曲线的起伏:气温最高、最低分别出现在哪个月,气温年较差有多大,曲线整体偏高还是偏低,从而判断该地位于哪个温度带。
四、 气温的分布
1. 等温线
世界各地冷热不同,常用等温线图来表示气温的水平分布。在地图上,把气温相同的点依次连接成线,就是等温线。同一条等温线上各点的气温相等,这就是“同线等温”;同一幅等温线图上相邻两条等温线的温差相等,这就是“同图等距”。
2. 等温线的判读方法
观察内容
判读结论
延伸方向
等温线大致沿东西方向延伸,说明南北方向存在气温差异
疏密程度
等温线密集 → 单位距离内温差大;等温线稀疏 → 温差小
闭合状况
中心气温低 → 低温中心;中心气温高 → 高温中心
图5 等温线的判读:延伸方向、疏密程度与闭合中心
判读口诀
看方向:等温线沿东西延伸 → 气温南北差异大(主要受纬度影响)。
看疏密:密则温差大,疏则温差小。
看闭合:中间低是低温中心,中间高是高温中心(可记“大高小低”:数值大于相邻等值线为高温中心,小于相邻等值线为低温中心)。
3. 世界气温的水平分布规律
从“世界年平均气温分布图”上,可以归纳出气温分布的三条基本规律:
规律一:规律一(纬度因素):气温由低纬度向高纬度逐渐降低。
规律二:规律二(海陆因素):同纬度地带,夏季陆地气温高、海洋气温低,冬季相反。
规律三:规律三(地形因素):同一纬度,气温随海拔升高而降低,大致海拔每升高 100 米,气温约下降 0.6 ℃。
图6 世界年平均气温分布:由低纬向高纬气温逐渐降低
4. 1 月、7 月世界气温分布
通常分别用 1 月代表北半球的冬季、南半球的夏季,用 7 月代表北半球的夏季、南半球的冬季。对比两幅图,可以看出:
共同点:无论 1 月还是 7 月,气温都是从低纬度向高纬度逐渐降低。
北半球:北半球 1 月等温线比 7 月更密集,说明 1 月南北气温差异更大。
南半球:南半球等温线比北半球平直,因为南半球海洋面积广大、下垫面性质比较单一。
海陆对比:同纬度相比,1 月北半球海洋气温高于陆地,7 月北半球陆地气温高于海洋。
图7 世界1月平均气温分布:北半球等温线密集,亚洲东北部出现低温中心
图8 世界7月平均气温分布:陆地等温线明显向北凸出
5. 气温分布的极值与特殊地区
现象
主要分布范围
原因
年平均气温高于 20 ℃
主要分布在南北回归线之间
纬度低,太阳辐射强
年平均气温低于 −10 ℃
主要分布在南北极圈以内
纬度高,太阳辐射弱
世界“热极”
撒哈拉沙漠(非洲北部)
终年炎热干燥,晴天多、日照强
世界“冷极”
南极大陆
纬度最高,海拔高,冰雪反射强
青藏高原的低温中心
青藏高原地区
海拔高,气温低
6. 影响气温的主要因素
影响因素
规律表现
根本原因
纬度位置
低纬度气温高,高纬度气温低;气温由赤道向两极递减
各纬度获得的太阳辐射量不同
海陆位置
同纬度夏季陆高海低,冬季陆低海高
海陆热力性质差异:陆地升温快、降温也快
地形(海拔)
海拔每升高 100 米,气温约下降 0.6 ℃
地面是对流层大气的主要直接热源
图9 水和沙(土)的吸热放热实验:陆地比热容小,升温快、降温也快
用实验理解海陆差异
同样受热条件下,沙(代表陆地)升温比水(代表海洋)快;停止加热后,沙降温也比水快。
原因是水的比热容比沙大:升温时吸收同样多的热量,水升温慢;降温时放出同样多的热量,水降温慢。
这就解释了“同纬度夏季陆高海低、冬季陆低海高”,也解释了沿海与内陆的气温差异。
五、 科学人物长廊
亚历山大·冯·洪堡:画出世界等温线的地理学家
图10 亚历山大·冯·洪堡(Alexander von Humboldt,1769—1859)
洪堡是德国著名的地理学家、自然科学家,被誉为“近代地理学之父”。他长期在南美洲等地进行科学考察,首次把气温、降水、植被等要素联系起来研究,创造性地用等温线表示气温的分布,为气候学和现代地理学奠定了基础。我们今天在地图上读等温线、用气温曲线描述气候,都能看到洪堡开创性工作的影子。
读史启思
洪堡用实地考察和绘图的方式研究自然,说明地理学是“走”出来的科学。
他的工作告诉我们:把分散的观测数据画成图,就能看出规律——“图”是地理的第二语言。
六、 易错辨析与专题归纳
1. 高频易错点
易错点
正解提醒
最高气温出现在正午 12 时
应为午后 2 时(14 时)左右,比太阳辐射最强的时间滞后约 2 小时
最低气温出现在午夜
应为日出前后
北半球大陆最热月在 8 月
大陆为 7 月,海洋才在 8 月;最低月大陆为 1 月、海洋为 2 月
等温线越密,温差越小
错。等温线越密,单位距离温差越大;越疏,温差越小
等温线闭合中间高一定是高温中心
需看数值:中间数值高于两侧为高温中心,低于两侧为低温中心
气温由赤道向两极递减是海陆因素的影响
是纬度因素(太阳辐射)的影响;海陆因素指同纬度海陆气温差异
海拔每升高 1000 米气温下降 6 ℃
应为每 100 米约降 0.6 ℃,即每 1000 米约降 6 ℃(数值不能记混)
2. 概念对比归纳
概念
含义
计算方式
气温日较差
一天中最高气温与最低气温的差
最高气温 − 最低气温
气温年较差
一年内月平均气温最高值与最低值的差
最高月均温 − 最低月均温
气温垂直递减率
气温随海拔升高而降低的幅度
每升高 100 米约下降 0.6 ℃
3. 速记口诀
气温分布三句话
纬度:由低纬到高纬,气温逐渐低。
海陆:同纬度比一比,夏陆高、冬海高。
地形:海拔每百米,降温约零点六。
等温线判读三看法
看方向——东西延伸,气温南北不同。
看疏密——密大疏小(温差大小)。
看闭合——中高低温中心分得清。
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