小学一年级二年级科学课外阅读材料

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天文气候带与物理气候带

（编者提示：人教科学第1册第4单元 天气与生活）

气候带是大致与纬圈平行，环绕地球呈带状分布的气候分类单位，是地球上最大的气候区域单位。从低纬度到高纬度，气候带按一定顺序分布。气候带的划分是由最基本的气候形成因素──太阳辐射这一条件决定的。古希腊亚里斯多德就曾以南、北回归线和南、北极把地球气候划分为五个气候带，即：热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带，称为天文气候带或地理气候带。这种古老的气候带划分方法，只是根据太阳高度和昼夜长短，所以也称为太阳气候带。

根据太阳气候带，每个气候带的面积占整个地球总面积的百分比是：热带占40％，温带占52％，寒带占8％。

温带处于中纬度地区，南北温度梯度大，气候有极大差异。温带如此大的面积，与实际气候分布很不相称。因此，温带一般又分为三个带，即：亚热带、温带和冷温带。赤道无风带是空气辐合的地带，除了全年高温外，也全年多雨，不论气候和植物都与热带其他地区有明显不同，况且热带面积也太大，所以又从热带中划出赤道气候带，热带就只包括赤道气候带与回归线之间的地区。这样，地球上的气候带就包括：赤道带、热带、副热带、温带、冷温带和寒带。

因为地球表面实际并不均匀，海陆分布、地形和洋流都影响气候，上述划分的各个副带并没有人们公认的界线。实际上，等温线并不与纬圈完全平行，用回归线和极圈划分的气候带与实际气候有很大差别，尤其是以高纬度地区最为突出；但是由于这种方法简单，并且能大致反映地球上的生物现象分布情况，所以至今还是被人们采用。

摘自《中华学生百科全书：天气与气候》

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冰雪覆盖对气候的影响

（编者提示：人教科学第1册第4单元 天气与生活）

　　冰雪覆盖是气候系统的组成部分之一，海冰、大陆冰原、高山冰川和季节性积雪等，由于它们的辐射性质和其他热力性质与海洋和无冰雪覆盖的陆地迥然不同，形成一种特殊性质的下垫面，它们不仅影响其所在地的气候，而且还能对另一洲、另一半球的大气环流、气温和降水等产生显著的影响。在气候形成中冰雪覆盖是一个不可忽视的因子。

　　地球上各种形式水的总量估计为1384×106km3，其中97.4％是海水；0.0009％是大气中的水汽；0.5％是地下水，大部分处在深处；0.1％在江湖中，另外2％是冻结的。就淡水来讲，其中80％是以冰和雪的形式存在的。

　　南极冰原是世界上最大的大陆冰原，体积达28.6×106km3。目前南极大陆上只有1.4％的地区是无冰的，如果覆盖这个高原大陆的冰原全部融化了，那末世界大洋的海平面要抬升65米。冰原上的降水多以固态形式落下，液态很少。

　　海冰覆盖的面积变化较大，在海冰覆盖面积最小时，其面积和终年不化的陆地冰覆盖面积是大致相同的；而当它的覆盖面积最大时，则约为终年不化的陆地冰的两倍。

　　全球冰雪覆盖面积在一年中的季节变化非常明显，就北半球而论，以1月份冰雪覆盖面积为最大，2-3月份变动不大，到了4月份大陆冰雪覆盖面积显著退缩，但海冰却向南推进甚远，此后由于太阳辐射增强，冰雪面积逐月减少，到9月初达到全年最低值。南半球相反，9、10月份冰雪覆盖面积达到今年最高值，2月份出现最低值。由于北半球冰雪覆盖面积比南半球大，全球冰雪面积的季节变化也以1月份为最大，8月份为最小，9月份接近全年最小值。

　　雪被冰盖是大气的冷源，它不仅使冰雪覆盖地区的气温降低，而且通过大气环流的作用，可使远方的气温下降。由于冰雪覆盖面积的季节变化，使全球的平均气温也发生相应的季节变化。冰雪表面的致冷效应是由于：

　　(一) 冰雪表面的辐射性质不同于其他下垫面对太阳的辐射，它对太阳短波辐射的反射率很大，能够吸收的太阳辐射能小，再加上冰雪表面的长波辐射能力很强，几乎与黑体完全一样，这就使得冰雪表面的有效辐射在相同温度条件下要比其他的下垫面大；

　　(二) 冰雪表面与大气间的能量交换和水分交换能力很微弱。冰雪对太阳辐射率和导热率都很小。当冰雪层厚度达到50厘米时，地表和大气之间的热量交换基本上被切断，因此大气就得不到地表的热量输送。冰雪表面的饱和水汽压比同温度的水面低，冰雪供给空气的水分甚少。于是空气反而向冰雪表面输送热量和水分，所以冰雪不仅有使空气制冷的作用，还有致干的作用。冰雪表面上形成的气团冷而干，其长波辐射能因空气中缺乏水汽而大量逸散到宇宙空间，大气逆辐射微弱，冰雪表面上有效辐射失热更难以得到补偿；

　　(三) 当太阳高度角增大，太阳辐射增强时，融冰化雪还需要消耗大量热能。在春季无风的天气下，溶雪地区的气温往往比附近无积雪覆盖区的气温低数十度。

　　冰雪覆盖的致冷效应，使地面出现冷高压，而高层等压面降低，出现冷涡。由于冰雪覆盖面积的年际变化，随之气压场和大气环流也产生相应的变化。在冰雪覆盖面积变化特别显著的年份，往往会出现气温和降水异常现象，这种异常可影响到相当遥远的地方。

    摘自中国科普博览网

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沼泽
沼泽是平坦且排水不畅的洼地，地面长期处于过湿状态，或者滞留着流动微弱的水，生长着喜湿和喜水的植物，有泥炭沉积。沼泽是陆地水的组成部分，全球沼泽面积约1120000平方千米，约占陆地面积的0.8%，大部分集中在亚洲、欧洲和北美洲的寒湿地区。我国的沼泽面积大约110000平方千米，占国土面积的1.15%。主要分布在沿海地区、四川若尔盖高原、东北三江平原和大小兴安岭、长白山等地。

沼泽的形成和发展与冷湿的气候、排水不畅的低平地形有关。可以由江、河、湖、海的边缘或浅水部分泥沙淤塞、水草丛生，逐渐演变而形成，称为水体沼泽化；也可以由林区或高山草甸、冻土带地下水聚集逐渐形成，称为陆地沼泽化。

沼泽具有特殊的水文特征，是独特的生态系统，具有独特的生态功能，蕴藏有丰富的资源，是地球上重要的湿地，有人称之为地球的“肾”。对沼泽不宜进行大规模开发，否则会使湿地面积缩小，导致生物多样性受到破坏。

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冰川
高纬度和高山地区，地表长期为冰雪覆盖。这些冰雪经过积压和重新结晶，变成具有可塑性的冰川冰。冰川冰在压力和重力作用下，沿着地面缓慢运动，就形成冰川。一般把面积超过0.1平方公里者作为统计对象，世界上的冰川面积占陆地总面积的10.7%。冰川是陆地上的重要水体之一，冰川的储水量约占地表淡水总储量的68.7%，如果全部冰川融化可使世界洋面上升70米。

冰川的发育受到气候、地形等自然地理因素的影响，同时它也对局部地区乃至全球的气候、水分循环、植被、地形和海陆变化产生影响。因此，冰川具有重要的气候学和地质学意义。首先，广阔的冰盖是一个巨大的冷源，如南极大陆形成了一个强大的冷高压中心，使气旋很难深入南极大陆，冰盖中心的年降水量只有数十毫米。因此，冰川的扩展将导致气候变干、变冷。其次，冰川变化将导致海平面变化。如果气候变冷，冰川规模扩大，导致海平面降低；当气候转暖时，冰川后退，导致海平面上升。第三，巨厚的冰层对下覆岩层产生巨大的压力，冰川的变化可引起局部地壳升降。第四，冰川融水是许多河流的重要水源，河流水情的变化深受冰川消融变化的影响。第五，冰川的运动对地表形态的塑造，可形成各种冰川地貌。

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地球上的水量平衡
地球上任一区域在任意时段内，其收入水量与支出水量之间的差额与其蓄水量的变化大致相等，这就是水量平衡。水量平衡是质量守恒原理在水分循环过程中的具体表现，也是水分循环的内在规律。

降水、蒸发和径流是水分循环中三个重要环节，在水量平衡中，它们是三个重要因素。据实际测算，海洋多年平均蒸发量为50.5万km3，海洋上的多年平均降水量为45.8万km3，差额为4.7万km3。陆地上多年平均降水量为11万km3，蒸发量为6.3万km3，余额为4.7万km3，其中有一部分渗入地下补给地下水，一部分暂存于湖泊中，一部分被植物吸收，多余部分最后以河川径流形式回归海洋，补偿了海洋由于蒸发所减少的水量。因此全球的水量得以保持动态平衡。

如果以P表示降水量，E表示蒸发量，R表示径流量。

海洋水量平衡方程式可写为：P=E－R

陆地水量平衡方程式可写为：P=E+R

即海洋降水量等于海洋蒸发量与入海径流量之差，陆地降水量等于陆地蒸发量与入海径流量之和，海洋水和陆地水最后通过径流达到平衡。

全球水量平衡方程式为：E洋+E陆=P洋+P陆即海洋和陆地的多年平均蒸发量之和等于海洋和陆地的多年平均降水量之和，也就是全球多年平均蒸发量与降水量相等。

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地下水

大气降水降落到地表，其中一部分渗透到地表以下土层里和岩石的孔隙、裂隙及溶洞中，形成地下水。全球地下水分布面积达1.3亿平方公里，总水量830万立方公里，占全球总水量的0.59%，占淡水总量的22%，是人们生活和生产的重要供水水源。地下水的形成与地质条件、自然地理条件和人类活动等因素有关。特别是在地表水较为缺乏和地表水污染比较严重的地区，地下水的开发和利用日益重要。

（1）地下水的类型。不同岩石或地层的透水性存在差异，把透水性好、其中的地下水在重力作用下可自由移动的地层或岩石称为含水层，反之把透水性差的地层或岩石称为滞水层（或隔水层）。按地下水的埋藏条件，地下水可分为上层滞水、潜水和承压水。

图：地下水的类型

（2）泉。泉是地下水的天然露头。无论上层滞水、潜水或承压水都可以在适宜的条件下涌出地表形成泉。它在山区比平原分布普遍。凡是泉温超过当地平均气温的泉水（或者水温超过20℃的泉），叫做温泉。温泉水中一般都含有一定数量的特殊矿物成分，具有医疗作用，目前在旅游方面很受重视。

（3）过量开采地下水的危害。随着社会经济的发展，人类的用水量巨增，许多地区地表水资源严重不足，使人们转而大规模开发利用地下水，造成开采量超过补给量，结果造成地下水枯竭，引起地面下沉、甚至塌陷，致使地面建筑物受到影响，在沿海地区引起海水倒灌等一系列问题。地下水过量开采主要发生在大城市。例如，北京市因超采地下水形成的地下“漏斗” 面积达1000多平方千米；位于太行山前冲积扇上的石家庄市因超采地下水造成的地下“漏斗” 范围与河北平原中部的冀枣衡漏斗连成了一体，面积达5000多平方千米；上海市因大量开采地下水造成地面沉降，下沉幅度达2米多。

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湖泊
湖泊是陆地表面具有一定规模的蓄水洼地，是湖盆、湖水和湖中物质相互作用的自然综合体。一般来说，面积在1平方千米的有水洼地才叫湖泊。全世界各大陆均有湖泊分布，全球湖泊总面积约2 700 00平方公里，占全球大陆面积的1.8%，其中以北欧和北美的湖泊最多。其中，北美洲的苏比利尔湖面积82680平方公里，容积11600立方公里，是世界上最大的淡水湖；亚洲的贝加尔湖深达1620米，是世界上最深的湖泊。

（1）分类。根据湖盆的成因，湖泊可以分为以内力作用为主形成湖盆的湖泊和以外力作用为主形成湖盆的湖泊。前者有构造湖（如洱海、贝加尔湖等）、火山口湖（如长白山天池）、堰塞湖（如五大连池）等。后者有河成湖（如洪泽湖）、海成湖（如西湖）、冰成湖（如芬兰、瑞典的湖泊群以及我国西藏高原的一些湖泊）、风成湖（如内蒙古的一些湖泊）等。

（2）功能意义。湖泊具有多种功能，它蕴藏着大量的水利、水力资源，给我们以灌溉、航运、发电和调节径流之利；湖泊是重要的自然资源，它含有或埋藏着盐、碱、硝、石膏等矿产资源和富集着多种稀有元素，可为化学工业和国防工业提供重要原料；它还养育着鱼、虾、蟹、贝、菱、藕等动、植物，成为人们的食物来源。湖泊是独特的生态系统，它对当地的气候、生态等都具有一定的影响。