第四章：中国的天气和气候

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第四章：中国的天气和气候
教学要求
1.通过阅读等温线、等降水量线分布图，了解我国冬、夏气温分布特点以及降水分布特点，培养学生判读、分析等值线分布图的技能。初步学会分析气温和降水特点的形成原因。
2.了解我国温度带及干湿地区的划分依据及划分地区等，使学生进一步明确我国地理环境的巨大差异性。
3.了解我国的气候特征，培养学生分析气候特征的技能。使学生明确气候也是一种资源，而且是我国非常丰富的自然资源，但同时我国也是灾害性天气频发的国家，所以因地制宜、合理利用资源、使人和环境相互协调发展是至关重要的。
教学建议
【课时安排】
建议本章安排2～3课时。
【南北气温的差异】
本段教材最重要的内容是阅读等值线地图，知识的获取应该通过读图得来，因此在教学中，训练学生读图方法和技能是教学的重点内容。学习冬季气温分布特点时，教师首先引导学生阅读1月等温线图中的图例和气温数值，了解气温递变规律，概括总结冬季气温的空间分布规律即由南向北递减。第二步，引导学生观察等温线的延伸方向及突变部分，了解、分析气温空间分布的变化趋势及影响其分布的因素，例如引导学生在图中找到0 °C等温线，用彩色笔描下来，观察此线穿过哪些地形区、河流等，在哪些地区发生突然变化，为什么发生变化。从图中可以看出，0 °C等温线穿过秦岭—淮河一线，在青藏高原的东部边缘向南弯折，主要是因为地形的影响。第三步，引导学生观察等温线的疏密，了解气温空间变化的梯度或变化幅度，如果等温线分布密集，说明气温的差异较大。第四步，引导学生查找最南、最北气温极端数值，了解气温空间分布的具体差异，进一步明确我国冬季气温南北差异大的特点。例如北国冰天雪地，那里的人们在观赏冰灯，海南的人们正在大海中嬉戏，广州的花市鲜花盛开等内容，使学生真切感受到我国冬季南北气温的巨大差异。
【东西干湿的差异】
关于我国降水的空间分布总趋势，建议教师引导学生读图总结。读图时，首先要求学生在我国年降水量分布图上找出1600毫米、800毫米、400毫米、200毫米等降水量线，观察四条线分别穿过我国哪些地形区、行政区，引导学生将800毫米、400毫米等降水量线用彩色笔描出，观察800毫米线与哪条等温线几乎重合，加深对秦岭—淮河自然地理界线的印象。学生完成以上读图过程后，可以阅读教材中提供的相关阅读材料，了解我国降水量极值地区，最后总结我国降水空间分布特点。
学习干湿地区划分时，教师可以首先出示不同干湿地区植被特点的图片、幻灯片，或播放相关的录像等，让学生充分发挥想象，尝试说明这个地区气候的特点，特别是降水的特点。第二步引导学生阅读年降水量分布图，验证自己的想象与图像中反映的降水量特点是否吻合。第三步引导学生阅读干湿地区分布图，将植被与干湿地区对应，进一步验证自己的想象是否与干湿地区的划分吻合，是否有不吻合的地区。在教学过程中，学生有可能对东北地区的湿润区产生疑问，教师可以针对这一疑惑，解释干湿地区划分的依据是降水量与蒸发量的对比关系，而不是单纯用降水量多少进行衡量。
【季风气候显著】
第一步，说明冬、夏季风的形成，说明季风和季风气候的概念，冬、夏季风的特点。第二步，引导学生观察季风区和非季风区的分布及分界线，提出问题引导学生思考：夏季风从海洋向陆地移动，在移动过程中性质会有什么变化？通过思考使学生明确，越向内陆地区，受海洋影响越小，夏季风很难到达内陆地区，因此内陆地区降水比较稀少，这样的地区称为非季风区。第三步，指导学生完成活动题1，阅读气温曲线和降水柱状图总结、概括季风气候的特征。第四步，指导学生完成活动题2，并且使学生明确，与同纬度大陆西岸和内部相比，我国处于季风气候区，雨热同期，对农业生产极为有利，而大陆西岸和内部气候干旱，沙漠广布。第五步，根据冬季风形成的源地及性质，说明寒潮带来的危害有哪些？关于台风的形成及带来的灾害。
【气候复杂多样】
四种气候类型外，我国还有哪些气候类型，分布在什么地区，使学生通过读图了解我国气候类型的复杂多样。可以选择不同地区的农作物、蔬菜、动植物以及一些旅游景区的录像或图片、幻灯片等给学生播放，使其从感性认识入手，了解气候与生产生活的密切联系。
天气和气候极端事件
科学家们指出，在过去的100年里，尤其是最近50年中，人类活动过度排放温室气体，使其在大气中的浓度超出了过去几十万年间的任何时间，全球平均气温升高了0.4 °C～0.8 °C，达到了1 000年来的最高值。北半球高纬度河湖结冰期缩短约两周，北极海冰减薄了40％、范围减少了10％～15％，冰川大范围退缩，永久冻土带消融、变暖和退化，厄尔尼诺现象更频繁、持久和强烈……这些恶劣现象的出现，与人类活动导致的全球变暖息息相关。
随着全球变暖趋势进一步加剧，地球环境和人类社会变得更加脆弱，气象灾害成为人类社会面临的最严重的自然灾害。联合国的统计显示，因气象灾害而受到危害的人数逐年在增加，造成的死亡人数占因灾致死人数的90％以上。1991年到2000年的10年间，每年平均受到危害的人数为2.11亿，是因战争冲突受到影响的人数的7倍。干旱、洪涝、风暴、热浪、暴雨、龙卷风等更加频繁，严重影响世界经济和社会的可持续发展。
据统计，20世纪，全球发生的重大气象灾害90年代比50年代多5倍；20世纪60年代，气象灾害平均每年造成的经济损失约为40亿美元，80年代和90年代，这一数字达到290亿美元。据预测，如果不采取措施，未来100年内全球平均气温可能上升1.4～5.8 °C，全球海平面将上升9厘米到88厘米，每年造成的损失将达3 000多亿美元。
我国地处东亚季风区，是世界上最严重的气候脆弱区之一，旱涝、高温、冷害等气候灾害频繁发生，对国计民生影响很大。1991年的江淮大水、1998年的长江和松花江、嫩江大水，近几年持续的北方大旱，都造成了巨大损失，至今人们还记忆犹新。我国每年因各种气象灾害使农田受灾面积达0.3亿多公顷，受干旱、暴雨、洪涝和热带风暴等极端天气、气候事件影响的人口多达6亿多人次，平均每年因气象灾害造成的经济损失占国民经济总产值的3％到6％。
气象专家形象地说，一次特强沙尘暴造成的灾害损失不亚于中等强度的地震。此外，与气象条件有关的水土流失、泥石流、滑坡、崩塌、地面沉降、森林和草原火灾、农林草原病虫害等生态环境灾害的损失更是难以估算。
人类社会虽然不能完全克服自然灾害带来的危害，但并不是不可为，也必须有所作为。通过研究天气和气候的变化规律，建立有效的监测预警系统和完善的防灾救灾体系，可以提高人类社会抵御气象灾害的能力，减轻气象灾害的危害。
为了提高全球抵御灾害能力，减轻天气和气候极端事件的危害，各国开展了广泛的国际合作，在监测、预报和建立畅通的气象信息渠道方面做了许多有效的工作。同时也应当看到，人类活动对天气和气候极端事件的产生，具有不可低估的影响。例如，我国北方在人类历史时期形成的荒漠化土地约1 200万公顷，而20世纪后半叶形成的现代荒漠化土地即达到500 万公顷，还有潜在的荒漠化土地1 580万公顷。
地球温度正趋向均匀
地球赤道和两极的温差对全球天气有重要影响，但最近的研究发现，自从19 世纪末以来，两极和赤道的温差越来越小，这有可能影响暴风雨的发生频率和强度。5月15日的《地球物理学通讯》报道，科研人员对北半球两个纬度地区进行了监测。通过分析北纬30°～35°和北纬50°～55°两个区域陆地及海洋的温差数据，得出了全球温度的分布。在 111年的时间内，这两个区域的温度均有所升高，但北端的区域升温幅度大于南面的区域，这就表明赤道和北极的温差缩小了。科研人员对温差变化的起因尚不清楚。但其结果和计算机模拟出的温室效应后果很一致。计算机模拟的结果是，北极地区气温比赤道上升快。当然，也可能是气候的自然变化改变了气温平衡。另一个问题是，一个多世纪以来，这种变化对天气的影响如何。根据气象理论，极地赤道温差缩小会降低大气的风暴度，使暴风雨的强度减弱，或是降低暴风雨的频率。但研究人员认为，事实上可能没这么简单，因为其他因素也可以影响风暴度。例如，一个世纪以来，全球变暖大大提高了大气层容纳水汽的能力，很可能使暴风雨的强度更大。
“风云一号”气象卫星
“风云一号”气象卫星本体是1.4米×1.4米×1.2米的六面体， 星体外侧对称安装6块太阳能帆板，总长度为8.6米。卫星姿态为三轴稳定，对地指向精度小于1°。卫星轨道是太阳同步轨道，高度900千米，倾角99°，偏心率小于0.0005，周期102.86分。24小时内卫星绕地球运行14圈。卫星上装有两台互为备份的甚高分辨率辐射仪（AVHRR），瞬间视场角为1.2毫弧度，星下点分辨率为1.1千米。该仪器有三个光谱通道，其波段和主要用途如下。
通道  波长（微米）  主要用途
1  0.58～0.68  白天云图,地表图像
2  0.725～1.1  白天云图，水/冰，雪和植被
3  0.48～0.53  海洋水色图像
4  0.53～0.58  海洋水色图像
5  10.5～12.5  昼夜云图，地表和海面温度
卫星发送资料的方式为甚高分辨率图像传输（HRPT）、高分辨率图像（APT）和延时图像传输（DPT）。HRPT和APT的信息格式与NOAA卫星基本相同。国家卫星气象中心通过GTS电路播发“风云一号”卫星的轨道预报和某些产品。
“风云二号”气象卫星
“风云二号”静止气象卫星定位于东经105°赤道上空距地面35 800千米的地球同步轨道上。卫星是一个直径为2.1米、高1.6米的圆柱体。卫星姿态是自旋稳定，自旋速率为100±1转/分。它的主要功能是：扫描辐射仪每半小时可获取一幅全景原始云图信息。包括可见光（0.55～1.05微米）、红外（10.5～12.5微米）和水汽（6.2～7.6微米）三个通道。可见光星下点分辨率约1.25千米，红外和水汽通道星下点分辨率约5千米。利用可见光通道可得到白天的云和地表的反射辐射信息，红外通道可得到昼夜云和地表的红外辐射信息，水汽通道可得到对流层中上部的水汽含量信息。利用这些原始云图信息，可加工处理出各种图像和气象参数。提供的服务包括收集和发送气象、海洋、水文等部门的数据收集平台的观测资料；对国内外广播展宽数字云图、低分辨率云图和天气图等资料以及中心处理的产品；进行空间环境监测。
新一轮沙尘可能长达百年
气象专家认为，新一轮沙尘频发期可能正在来临，这一频发期可能长达百年。中国气象局副局长李黄昨天表示，连续三年沙尘频发可能是新一轮沙尘高发期来临的先兆。李黄拿出历史统计资料介绍说，20世纪90年代以来，我国北方大部分地区的沙尘出现日数明显少于五六十年代。但从1999年以来，这一趋势发生了逆转。近两年的沙尘天气日数虽只有50年代的80％，但其强度却大得多。专家查阅了从公元300年以来的资料，发现我国北方曾有5个大的沙尘频发期，每次持续约90至100年。前两次分别为公元1610至1700年和1820至1891年，两个周期相隔也是近百年，而现在距上周期又刚好百年，近年沙尘频率上升是否是一种预兆？专家正在密切关注。李黄副局长指出，中国气象学家正在与国外同行保持着密切合作。因为我国北方沙尘天气的风源主要来自西伯利亚，沙源多半来自蒙古国，中国作为重要的沙尘暴受害国，正引起全世界的广泛关注。当今世界上，美国、澳大利亚和北非国家都是沙尘暴多发国家，这些国家也发现沙尘天气与大的气候周期有关，例如美国20世纪30年代沙尘暴曾吞噬过万顷良田，摧毁许多村庄，但之后的气象条件就很少发生大的沙尘天气了。目前，中国专家也正在吸取国外同行的研究成果，为中国沙尘气候变化探索出新的规律。李黄同时指出，虽然沙尘天气与气象条件关系紧密，但人类仍可改造自然。加强人工气象预报可减少沙尘暴带来的灾害，同样加强荒漠化治理和生态建设，则可减轻风沙影响。绿化上去了，也会出现有风无沙的新气象。

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