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楼主: wangluo
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小学生科学知识精选(在线免费阅读)

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1450#
 楼主| 发表于 2009-8-16 09:02:00 | 只看该作者
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。
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1451#
 楼主| 发表于 2009-8-16 09:02:00 | 只看该作者
气候的主要类型







  1.低纬度气候  

  主要受赤道气团和热带气团控制,全年辐射差额为正值,最冷月均温在15℃—18℃以上。可分为五种气候类型:

  赤道多雨气候:位于赤道及两侧,延伸到纬度5。—10。左右,主要分布在非洲扎伊尔河流域、南美亚马孙河流域和亚洲到大洋洲间的从苏门答腊岛到伊里安岛一带。年均温26℃左右,全年多雨,降水量在2000mm以上,适于赤道雨林生长。

  热带海洋性气候:位于南北纬10。—25。信风带大陆东岸及热带海洋中的若干岛屿上,如加勒比海沿岸及诸岛、巴西高原东侧沿海、马达加斯加东岸、夏威夷群岛等。全年盛行热带海洋气团,最热月均温28℃左右,最冷月均温18℃—25℃之间,年降水1000mm以上(5—10月较集中),无明显干季。

  热带干湿季气候:位于中美、南美和非洲的纬度5。—10。之间(个别伸达25。左右)。当太阳高度角大时,受赤道气流辐合带影响,为雨季;当太阳高度角小时,受热带大陆气团控制,为干季。年降水750mm—1600mm左右,但变率大。

  热带季风气候:位于纬度10。到回归线附近的亚洲大陆东南部,如我国台湾南部、雷州半岛和海南岛、中南半岛、印度半岛大部、菲律宾、澳大利亚北部沿海等地。热带季风发达,年均温在20℃以上,气温年较差在3℃—10℃左右,当热带大陆气团控制时降水稀少,当赤道海洋气团控制时降水丰沛,年降水量1500mm—2000m,集中在6—10月,春秋极短。

  热带干旱与半干旱气候:以回归线为中心向南北延伸(平均位置约在15℃—25℃间)的副热带及信风带的大陆中心及大陆西岸。内部及西岸高温干旱,外缘有一短暂雨季(一般雨量在250mm—750mm左右)

  2.中纬度气候  

  属于热带气团和极地气团相互角逐的地带,辐射差额变化大,四季分明,最冷月均温在15℃—18℃以下,有4—12个月均温在10℃以上。可分为八种气候类型:

  副热带干旱与半干旱气候:位于25。—35。的大陆西岸和内陆地区(热带干旱气候的高纬一侧),终年少降水,但与热带干旱与半干旱气候相比气温年较差大,且凉季有少量降水。

  副热带季风气候:以10。N为中心向南北延伸5。左右的亚欧大陆东岸,典型台站:上海。最热月均温22℃以上,最冷月均温0℃—15℃之间,冬季陆风夏季海风,四季分明,降水量在750mm—1000mm以上且集中在夏季,但无明显干季。以常绿阔叶林为主。

  副热带湿润气候:位于南北美洲、非洲和澳大利亚大陆的副热带东岸。由于陆地面积小未形成季风气候,为此温差较小降水分配均匀。以常绿阔叶林为主。

  副热带夏干气候(地中海气候):位于30。—40。之间的大陆西岸,包括地中海沿岸、美国加利福尼亚州沿岸、南非和澳大利亚南端。夏季副高或其东缘控制干旱少雨,冬季温和且锋面气旋频繁活动带来大量降水,全年降水量在300mm—1000mm左右,最冷月均温4℃—10℃左右。以常绿硬叶灌木林为主。

  温带海洋性气候:位于40。—60。的大陆西岸,包括欧洲西部、阿拉斯加南部、加拿大的哥伦比亚、美国华盛顿和俄勒冈两州、南美洲西岸、澳大利亚东南角、塔斯马尼亚岛和新西兰等地。终年盛行西风,温带海洋气团控制,冬暖夏凉,气温年较差小,最冷月均温在0℃以上,全年湿润,降水在750mm—1000mm。

  温带季风气候:位于35。—55。的亚欧大陆东岸,包括中国的华北和东北、朝鲜大部、日本北部和俄罗斯远东部分地区,典型台站:北京。夏季盛行偏北风寒冷干燥,最冷月均温在0℃以下,夏季盛行东南风,温暖湿润,最热月均温在20℃以上,降水集中于夏季且自南向北、自沿海向内陆减少,冬季常有寒潮爆发。

  温带大陆性湿润气候:位于亚欧大陆温带海洋性气候区东侧和北美100。W以东地区,典型台站:莫斯科。冬季寒冷有少量降水;夏季降水稍多但不象季风区那样集中。

  温带干旱与半干旱气候:位于35。—55。的亚洲和北美大陆中心部分以及南美洲安第斯山脉东侧。终年大陆气团控制气候干旱。

  3.高纬度气候  

  盛行极地气团和冰洋气团,辐射差额为负值,无真正夏季。虽降水少但蒸发弱无干旱。可分为三种气候类型:

  副极地大陆性气候:位于50。N (55。N )—65。N地区,包括亚欧大陆的斯堪的纳维亚半岛(南部除外)、芬兰和前苏联大部以及北美从阿拉斯加经加拿大到拉布拉多和纽芬兰的大部。冬季漫长而寒冷,一年中有九个月为冬季,夏季白昼时间长,7月均温在15℃以上,气温年较差特大。适宜针叶林生长,又称雪林气候。

  极地长寒气候(苔原气候):位于北美洲和亚欧大陆北部边缘、格陵兰沿海的一部分、北冰洋中若干岛屿和南极洲附近的马尔维纳斯群岛、南设得兰群岛和南奥克尼群岛等地。全年皆冬,一年中只有1—4个月均温在0℃—10℃左右,有极昼极夜现象,自然植被只有地衣、苔藓及小灌木等,构成苔原景观。

  极地冰原气候:位于格陵兰、南极大陆和北冰洋的若干岛屿上。这里是冰洋气团和南极气团的源地,全年严寒,各月均温皆在0℃以下,一年中有长时期的极昼和极夜现象,常年寒风夹雪,能见度恶劣。

  除以上气候类型外,在高大的高原和高山地区还会出现独特的高山气候。其气候特征是:山地随着海拔高度的增加,一方面空气逐渐稀薄,气温与气压下降,风力增大,日照增强,大气中的二氧化碳、水汽和微粒含量逐渐减少;另一方面由于地形影响,迎风坡上降水逐渐增多,达到最大降水高度后向上又逐渐减少。从而导致具有明显垂直带状变化。并出现植被在垂直方向上的带状变化。

  4.地方小气候

  小气候是指在较大范围气候类型的基础上,由于下垫面性质不均而导致近地面(1.5m—2m以下的气层)热量、水分状况的差异而构成的。它并不改变大气候带的特征,只是个别气候要素和个别天气现象出现差异。主要的小气候类型有坡地小气候、盆地(谷地)小气候、森林小气候、草地小气候、水域小气候、城市小气候等。

  (1) 森林小气候

  森林对太阳辐射具有削减作用,同时又能涵养水分,而且能吸附空气层中的尘埃和部分有毒气体,起到净化空气、消除空气污染、减低噪声影响,同时还具有保持水土、防风固沙、净化污水绿化环境等作用。

  (2) 城市小气候
  
  由于人类活动的加剧,向大气中排放的污染物质不断增多,以及对下垫面性质改变得过多,使城市地区气温增高、日照时数减少、降水增多。城市上空的凝结核平均含量往往是海洋上空的几十甚至几百倍,即具有“雨岛”效应。此外,城市上空的污染物能吸收70%—80%的地面长波辐射,并大大增加逆辐射,使城区气温增高,产生所谓的热岛效应。

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1452#
 楼主| 发表于 2009-8-16 09:02:00 | 只看该作者

气温的日变化与年变化







  大气的温度叫气温。从长时间平均看,地面和大气系统热量得失的总和平衡,因此,地面和大气的平均温度保持不变。但是,在不同时间、不同地域,太阳辐射、下垫面性质和大气条件等是有变化的,因此,气温具有时间上的变化差异。



  气温的日变化  由于大气中的热量累计相对于太阳辐射有一定的滞后性,因此,一天内,气温的最高值一般出现在午后2点左右,比中午太阳高度角最大、太阳辐射最强的时间落后2小时左右(如图8—4)。由于夜晚地面在没有太阳辐射热能补充的情况下,不断放出长波辐射热能,日出前地表储存的热能达到最少,随之气温也达到最低值。

  一天中的气温最高值和最低值之差称为气温日较差。不同地理纬度、季节变化、地表性质、天气状况等,日较差的变化是有差异的。一般而言,低纬大于高纬(低纬地带的平均日较差为12℃、中纬地带为8℃—9℃、高纬地带为2℃—4℃),夏季大于冬季(在中纬度地区尤其明显,但最大值并不出现在夏至日,而是在初夏),陆地大于海洋(一般海上的气温日较差只有1—2℃,而内陆地区可达15℃以上,有些地方甚至达20℃—30℃),晴天大于阴天;高原大于同纬度平原;谷地和盆地大于山地上部(这是因为受地形影响,谷地和盆地区白天不易散热,晚上冷空气沿山坡下滑聚集在底部,因此较差大,特别容易遭受霜冻的危害)。

  气温的年变化  一年中气温的最高值和最低值出现的时间分别比太阳辐射最强和最弱的时间落后1—2个月,大陆上的最高气温出现在7月份(海洋上为8月份),最低气温出现在1月份(海洋上为2份月)。一年中月平均温度的最高值与最低值的差值称为气温年较差。年较差大小也随纬度、地面性质、地形等条件的变化而变化。不同纬度气温的年变化情况是:在赤道附近,在春分和秋分后气温最高,夏至和冬至后最低,年较差最小,全年气温都高;随纬度的升高,冬夏季节变化明显,而且气温的年较差越来越大。例如,西沙群岛的气温年较差为6℃,南京为26℃,海拉尔达46.7℃;海洋的热容量大,因而气温年较差小,愈向内陆年较差愈大;谷地或盆地大于山地上部;高原大于周围自由大气,但低纬度高原上气温年变化特别小,形成四季如春的景色。世界上气温年较差最小的地方是赤道上的厄瓜多尔的首都基多,仅0.5℃;最大的是西伯利亚东北部的维尔霍扬斯克和奥伊米亚康,为102℃。

  气温的日变化和年变化是气温的周期性变化,但大气的不规则运动常使这种变化发生改变。如冷空气活动使气温骤降、暖空气来临使气温回升等。

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1453#
 楼主| 发表于 2009-8-16 09:02:00 | 只看该作者

壁虎和蝙蝠







(编者提示:人教版自然第2册第15课夏天)

夏天的夜晚,我们常见到蝙蝠在空中飞舞,壁虎爬在高高的墙壁上。它们都在捕捉蚊蝇等害虫,是我们的朋友。壁虎晒干后还能做中药。它们都有很强的本领,蝙蝠靠体内的超声波辨别方向,壁虎尾巴断了可以重新长出来。

谜语

头像老鼠,张大翅膀,

喜欢阴暗,害怕阳光。

白天睡觉,晚上活动,

吃掉蚊虫,人人夸奖。

(蝙蝠)

蝙蝠为什么只在夜间出来活动

有一天,鸟类和兽类之间发生了战争,蝙蝠看到兽类很强大,就飞到它们的队伍中说:“我有牙齿,又是胎生哺乳的,是兽类,我也来参加战斗吧。”

过了一会儿,鸟类渐渐占了上风,蝙蝠悄悄地来到鸟类中间,说:“你们看,我有翅膀,会飞行,是你们的朋友,我来帮助你们吧。”

后来,鸟类和兽类讲和了。兽类骂蝙蝠是叛徒,不再理睬它,鸟类知道了,也不欢迎它。蝙蝠很难为情,只好白天躲起来,晚上才出来活动。

小壁虎

一只小壁虎爬在高高的墙壁上找蚊子、苍蝇吃,它用四只脚紧紧吸住墙壁,边爬边捉,越爬越低了。突然,一只淘气的小花猫揪住了小壁虎的长尾巴玩,小壁虎一挣,哟,尾巴断了。小壁虎哭着回到墙缝的家里找妈妈。妈妈安慰它说:“别担心,过几天你的尾巴会重新长出来的。”果真,过了几天,小壁虎就有一条长长的新尾巴了。

摘自《四季知识乐园》


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1454#
 楼主| 发表于 2009-8-16 09:03:00 | 只看该作者

不怕冷的常绿树







(编者提示:人教版自然第3册第15课冬天)

冬天,松树、柏树、冬青、广玉兰等常绿树的叶子都是绿绿的。仔细看你就会发现它们的叶子厚厚的,油油的,外面包了一层像蜡一样的东西;有的叶子是细细的,像针一样,这样水分就不容易散发掉,用不着落叶过冬。

摘自《四季知识乐园冬》


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1455#
 楼主| 发表于 2009-8-16 09:03:00 | 只看该作者

不怕冷的动物







(编者提示:人教版自然第3册第15课冬天)

地球上最冷的地方是南极和北极,那里终年冰天雪地,非常寒冷,但在这两个地方却生活着好几种不怕冷的动物,可爱的企鹅就成群地生活在南极洲。企鹅经常成群结队地挤在一起取暧。它们的皮下存了许多脂肪,全身又长满了密密细细的羽毛,就像穿了一件厚毛衣一样。企鹅的身体看上去很笨重,但游泳和潜水捉鱼的本领很高。

马虎的企鹅

小企鹅,美滋滋,

穿件大大黑褂子,

出门忘了系扣子,

露着白白大肚子。

北极狐狸

一只北极狐狸从一个雪窟窿里钻出来,寻找食物。它披着白色的毛,走在雪地上,一点也看不出来。可是当月亮升上天空的时候,他的影子就清晰地照在雪地上了,小动物们一见,马上逃光了。

北极狐狸一直找不到东西吃,饿得肚子咕咕叫,他忽然想起爷爷说过,在海边的岩石下凹进去的地方放着鱼的骨头,往下面挖下去就可以找到吃的东西。

北极狐狸忍着饥饿,飞快地跑起来。它的脚掌里长着密密的毛,在冰上跑也滑不倒,不一会儿就到海边。它果然在一个凹进去的地方发现了白白的鱼骨头,它很快地挖起来,挖呀,挖呀,终于雪中露出了东西,啊,原来是北极狐狸最爱吃的海鸟蛋。

这么多的海鸟蛋!一定是爷爷在夏天的时候藏在这儿的,因为夏天可以找到其他食物,而到冬天可就难多了。北极狐狸真感谢死去的爷爷,它想以后也要像爷爷那样,把食物贮存下来,等到需要时就用上了。

生活在北极的动物有白熊、北极狐、海象、海豹等,南极洲有企鹅、海狮、海狗等。

摘自《四季知识乐园冬》


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1456#
 楼主| 发表于 2009-8-16 09:03:00 | 只看该作者

不怕热的人们







(编者提示:人教版自然第2册第15课夏天)

炎热的夏天,当我们在房间里扇着电扇,吃着冷饮的时候,农民却顶着烈日在田间劳动,钢铁工人冒着高温在厂里炼钢,修路工人在马路上修路,晒盐工人在海边的盐田里晒盐……许许多多不怕热的人们,都在辛勤地工作着。

钢厂是花园

钢花,

铁花,

电焊花,

钢厂是座大花园,

一年四季花鲜艳。

盐是怎么来的?

我国南方沿海地区,温度高,风力强,阳光充足,那里有许多盐田。盐田里有许多含盐分的海水,通过风吹日晒,海水蒸发后就结成亮晶晶的盐粒,再经过工厂加工,就成了我们烧菜用的食盐。

悯农

[唐]李绅

锄禾日当午,

汗滴禾下土。

谁知盘中餐,

粒粒皆辛苦。

摘自《四季知识乐园》


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