小学生科学知识精选（在线免费阅读）

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伯利涅唱盘

（编者提示：人教版自然第三册 第十一课声音 拓展知识） 摘自真源小学自然多媒体教学资源库

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伯利涅制造的留声机

（编者提示：人教版自然第三册 第十一课声音 拓展知识）

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“圆盘”终于问世了

（编者提示：人教版自然第三册 第十一课声音 拓展知识）

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初期的录音工作

（编者提示：人教版自然第三册 第十一课声音 拓展知识） 摘自真源小学自然多媒体教学资源库

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风的形成







　　大气的水平运动称为风。空气运动是在力的作用下产生的，作用于空气的力有重力、气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力、摩擦力。这些力的性质各不相同，对大气运动产生的作用也不一样。

　　1．水平气压梯度力。气压梯度是一个向量，它垂直于等压面，由高压指向低压，数值等于单位距离内的气压差。水平气压梯度的单位通常用hPa/赤道度表示（1赤道度等于在赤道上经度相差1度间的距离,约为111km）。水平气压梯度很小，一般为1hPa/赤道度~3hPa/赤道度。而垂直气压梯度在低层大气可达1hPa/10m，相当于水平气压梯度的十万倍。但有重力与其平衡，因此，运动的空气所受的总垂直分力并不大，对空气产生运动的作用并不如水平气压梯度明显。水平气压梯度虽小，却是推动空气运动的起始动力，是空气产生水平运动的直接原因和动力。

　　2．地转偏向力。空气在转动的地球表面按水平气压梯度力方向运动的同时，会受到地球自转偏向力的影响。全球各纬度带的地转偏向力数值大小不等，赤道上的地转偏向力为零，极地的地转偏向力最大，其他纬度的地转偏向力介于两者之间。地转偏向力的方向在北半球指向物体运动的右方，在南半球指向物体运动的左方。地转偏向力只在空气相对于地表有运动时才产生，并且只改变空气运动的方向（风向），而不改变空气的运动速率（风速）。

　　3．惯性离心力。当空气作圆周曲线运动时还受到惯性离心力的作用。它的方向和空气运动方向垂直。实际上，空气运动时受到的惯性离心力一般比较小，往往小于地转偏向力。惯性离心力和地转偏向力一样，只改变空气运动的方向，不改变空气运动的速度。

　　4．摩擦力。大气运动中受到的摩擦力一般分为内摩擦力和外摩擦力。内摩擦力是在速度不同或方向不同的相互接触的两个空气层之间产生的一种相互牵制的力，它主要通过湍流交换作用使气流速度发生改变，也称湍流摩擦力，其数值很小，往往不予考虑。外摩擦力是空气贴近下垫面运动时，下垫面对空气运动的阻力。它的方向与空气运动方向相反。一般海洋上摩擦力小，陆地上摩擦力大，所以海上风大，陆上风小。摩擦力可减小空气运动的速度，并引起地转偏向力相应减小。摩擦力对运动空气的影响以近地面最为显著，随着高度的增加而逐渐减小，到1km—2km高度以上，摩擦力的影响已小到可忽略不计。因此，把此高度以下称为摩擦层，以上称为自由大气。

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气象灾害及减灾防灾







　　大气对人类的生命财产、经济建设和国防建设等造成的直接或间接的损害，称为气象灾害。主要的气象灾害有台风、暴雨、洪涝、干旱、寒潮等。

　　台风  台风灾害主要由强风、特大暴雨和风暴潮造成。10级以上大风就能拔树倒屋，而台风伴有12级或以上的强风，具有可怕的摧毁力。历史上的台风灾害很多，如2005年美国南部飓风造成新奥尔良市严重的洪涝灾害，造成巨大的经济损失。

　　加强台风的监测和预报，是减轻台风灾害的重要措施。对台风的监测主要是利用气象卫星。在卫星云图上，能清晰地看到台风的存在和大小。利用气象卫星资料，可以确定台风中心的位置，估计台风强度，监测台风移动的方向和速度，以及狂风暴雨出现的地区等，对防止和减轻台风灾害起着关键作用。当台风到达近海时，还可用雷达监视台风的动向。各气象台根据所得到的资料，分析台风的动向、登陆的时间，及时发布台风预报、台风警报或紧急警报，通过电视、广播等媒介为公众服务，同时为各级政府提供决策依据。发布台风预警或警报是减轻台风灾害的重要措施。

　　洪涝  洪涝灾害包括洪水和雨涝两大类型，由于洪水和雨涝往往同时发生，有时难以区别，所以常通称为洪涝灾害。在全球范围内，每年都有不同程度的暴雨洪水发生，亚洲是每年全球洪水发生最多的地区，我国每年都有不同程度的暴雨洪涝灾害发生。

　　利用气象卫星对暴雨、洪水进行监测，对防御洪水有巨大作用。提高暴雨预报的准确率，可以有效地减轻洪涝灾害的损失。防洪需要工程措施和非工程措施相结合。工程措施包括：修筑堤坝、整治河道；修建水库；修建分洪区（或滞洪、蓄洪区）等。非工程措施是：洪泛区土地管理，建立洪水预报预警系统；拟订居民的应急撤离计划和对策；实行防洪保险等。

　　干旱  干旱是指特定区域长期无雨或少雨、气温高、湿度小、土壤水分不能满足作物的需求，使作物的正常生长受到抑制甚至死亡，造成减产或绝收的自然现象。干旱不仅使农业和林业生产受损，也给航运、发电、工业和生活用水带来威胁，还有可能诱发火灾、虫灾、疾病和沙漠化等一系列次生灾害过程。干旱是一种时间上渐进式、效果上累加式的灾害，其危害程度随着过程的延长时间而增长；干旱又是一种空间上广延型的灾害，其影响的地域范围远比其他多数灾害来的要广；加上干旱的发生频率比一般灾害要频繁的多，故其对人类社会的危害程度在所有自然灾害中也是名列前茅的。

　　干旱是由多种因素引起的，防御干旱应采取多种措施。因地制宜实行农林牧相结合的农业结构，改善干旱区农业生态环境，有利于减轻和避免干旱的威胁；在干旱多发地区，选择耐旱的作物；开展农田水利基本建设，营造防护林，改进耕作制度等，都是防御干旱的有效措施。

　　寒潮  由强大的冷空气活动造成的剧烈降温、霜冻、大风、降水等灾害性天气称为寒潮。我国中央气象台规定，由于冷空气侵入，使气温在24小时内下降10℃以上，最低温度降至5℃以下，作为发布寒潮警报的标准。但实际上，在南方有时降温幅度没达到这个标准，也会对农作物造成很大危害。为此，国家气象局对上述标准又作了一些补充规定：长江中下游及其以北地区，48小时内降温10℃以上，长江中下游最低气温≤4℃（春秋季则改为江淮地区最低气温≤4℃），陆上三个大区有5级以上大风，渤海、黄海、东海先后有7级以上大风，作为寒潮警报的标准。如果上述地区48小时内降温14℃以上，其余同上，则作为强寒潮警报标准。寒潮主要出现在11月~4月之间，秋末、春初最多，隆冬反而较少。当强大冷性反气旋影响我国淮河以北时，因空气较干燥很少有降水现象发生；但移至淮河以南暖空气活跃、水汽含量较多的湿润地区时，会带来雨雪天气；而在干旱的西北内陆和内蒙古等地区会带来沙暴天气。如1988年3月中旬的一次寒潮给江苏以南地区带来的降雪过程，缓解了入冬以来的旱情；1993年5月5日发生在河西走廊金昌市的沙暴，使一些地区发生了严重的霜冻和人畜伤亡事件。

　　就目前来说，对寒潮仍无有效的防御方法。提前发布准确的寒潮消息或警报，使海上船只在大风到来前返港；提醒有关部门事先对农作物、畜群等做好防寒准备，将可大大减少损失。

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气候与气候的形成

气候是指多年的大气平均状态或平均统计特征的概括，是某地区多年间各种天气状况的综合表现，一般用气温、湿度、降水、气压、风、日照等气候要素来表征。 　　形成气候的主要因素包括太阳辐因素、大气环流因素和下垫面因素。 　　1．太阳辐射。太阳辐射是地表的主要热源，是大气物理过程与物理现象的基本动力。太阳辐射在地表随纬度而变化，使得热量也由低纬向高纬减少，因此，太阳辐射是形成各纬度气候差异的最根本因素。下表表示了各纬度地带年辐射总量与年平均气温的对应关系。 表：北半球太阳辐射和气温分布 纬度（φ） 00 100 200 300 400 500 600 700 800 900 年辐射总量 （kj/cm2） 1342 1325 1269 1183 1062 920 763 635 575 557 年平均气温 （℃） 32.8 31.6 28.2 22.1 13.7 2.6 -10.9 -24.1 -32.0 -34.8 　　2．大气环流。大气环流一方面调整了全球范围内的热量分布，与太阳辐射的影响相结合，决定了地球表面纬向气候带的变化规律；另一方面还调整了全球大气水分的分布。大气环流把水分由海洋上空输送到陆地上空，这不仅大大增多了陆地上的大气降水，而且构成了大体与海岸线相平行，逐渐向内陆，以湿润、半湿润、半干旱、干旱为主要标志的气候类型。此外，区域性大气环流又产生了许多地方的“特有”天气和特色气候。 　　3．下垫面。对流层大气中的热量和水汽主要来自下垫面，下垫面状况不同直接影响大气的水热状况。（1）下垫面对太阳辐射的反射率不同，影响其获得热量的多少。（2）下垫面性质不同，热容量也不同。在相同的太阳辐射强度下，海洋比陆地的热容量大，因此温度变化幅度小。（3）下垫面形态不同也影响着大气的温度、湿度、运动方向和强度。例如，山地的气温和湿度存在着明显的垂直变化；迎风坡降水多，背风坡降水少等。 　　随着人类社会的进步与发展，人类活动对气候的影响日益显著。如人类活动改变着下垫面状况，进而影响或改变局部地区气候；人类向大气直接排放大量有害物质，改变大气成分，导致气候的变化等。