《天氣和氣溫》課件

天氣和氣溫了解天氣和氣溫的變化對于我們的生活有重要意義。這不僅關(guān)乎我們的衣著和活動,也與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通出行等許多方面密切相關(guān)。掌握天氣和氣溫的規(guī)律有助于我們更好地規(guī)劃和應(yīng)對日常生活。課程簡介全面了解天氣與氣溫通過本課程,您將全面學(xué)習(xí)天氣的定義、影響因素、溫度的測量與變化規(guī)律等基礎(chǔ)知識。掌握氣溫變化的規(guī)律探討氣溫的變化原因,了解季節(jié)性變化、高度和海陸差異對氣溫的影響。學(xué)習(xí)天氣預(yù)報的原理了解天氣預(yù)報的基本原理、常見方法以及應(yīng)用領(lǐng)域,了解天氣預(yù)報的準(zhǔn)確性。認(rèn)識極端天氣事件學(xué)習(xí)極端高溫、低溫、降水和風(fēng)暴等天氣事件的成因,掌握應(yīng)對措施。天氣的定義天氣的概念天氣是指一定時間和地點(diǎn)的大氣狀態(tài),包括溫度、濕度、風(fēng)力、云量、降水等要素。它是地球上當(dāng)前短期的大氣環(huán)境情況。天氣的觀測天氣是通過專業(yè)的氣象觀測設(shè)備和站點(diǎn)持續(xù)監(jiān)測而得到的,用以反映一定時間和地點(diǎn)大氣環(huán)境的具體狀況。天氣的預(yù)報基于對當(dāng)前天氣狀況的觀測和分析,可以對未來一段時間內(nèi)的天氣情況進(jìn)行預(yù)測和預(yù)報,為人們的生活和生產(chǎn)提供重要參考。影響天氣的主要因素地理位置不同地理位置的天氣存在差異,如近海地區(qū)和內(nèi)陸地區(qū)、高緯度和低緯度地區(qū)。氣壓系統(tǒng)高氣壓和低氣壓系統(tǒng)的移動和變化影響天氣的變化,如雨雪、風(fēng)向等。海洋和陸地海洋和陸地的熱容量差異造成溫度梯度,進(jìn)而影響天氣。太陽輻射太陽輻射強(qiáng)弱的變化帶來晝夜和季節(jié)溫度差異,影響天氣變化。溫度的定義和測量溫度的定義溫度是物體熱量豐富程度的客觀度量，用來表示物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動的劇烈程度。攝氏溫度最常用的溫度單位是攝氏度(℃)，它以水的凝固點(diǎn)為0度，沸騰點(diǎn)為100度來定義。華氏溫度華氏溫度(°F)以人體感知的冷熱程度為參考，冰點(diǎn)為32度，沸點(diǎn)為212度。溫度測量測量溫度常用溫度計，包括水銀溫度計、電子溫度計等。它們通過不同的物理原理來感知并顯示溫度。常見溫度單位及轉(zhuǎn)換攝氏度(℃)是最常用的溫度單位,水的冰點(diǎn)為0℃,沸點(diǎn)為100℃。華氏度(℉)常用于美國及部分英聯(lián)邦國家,水的冰點(diǎn)為32℉,沸點(diǎn)為212℉。轉(zhuǎn)換方法℃=(℉-32)×5/9；℉=(℃×9/5)+32。絕對溫標(biāo)開爾文(K)和蘭茲(R)，分別以絕對零度(-273.15℃/-459.67℉)為起點(diǎn)。高溫和低溫的判斷標(biāo)準(zhǔn)35°C高溫當(dāng)氣溫高于35°C時，會給人體健康帶來嚴(yán)重危害。-10°C低溫當(dāng)氣溫低于-10°C時，也會對人體和生活造成不利影響。37.5°C體溫人體正常體溫一般在36.5-37.5°C之間。超出這個范圍則屬于異常。溫度變化的原因1太陽輻射地球接受來自太陽的輻射能量,這是導(dǎo)致地表溫度變化的主要原因。2地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)會引起地區(qū)間的溫度差異,從而導(dǎo)致氣溫的變化。3地形與地理因素海陸分布、地形起伏、水汽含量等地理因素也會影響當(dāng)?shù)氐臍鉁刈兓?。氣溫的變化?guī)律1每日變化氣溫在一天中受日照量的影響而有規(guī)律性的升降變化。2季節(jié)變化氣溫隨季節(jié)變化而呈現(xiàn)周期性的波動。3高度變化氣溫隨高度升高而逐漸降低。氣溫變化受到多種因素的影響,呈現(xiàn)出日、季、高度等不同的規(guī)律性。我們可以根據(jù)這些規(guī)律性預(yù)測和分析氣溫的變化趨勢,為生產(chǎn)生活提供有利參考。季節(jié)性溫度變化1春季溫度變化氣溫逐漸升高,最高可達(dá)20℃左右。2夏季溫度變化氣溫持續(xù)高溫,最高可達(dá)35℃以上。3秋季溫度變化氣溫逐漸下降,最低可達(dá)10℃左右。4冬季溫度變化氣溫持續(xù)低溫,最低可達(dá)-10℃以下。一年之中,地球在繞太陽公轉(zhuǎn)的過程中,不同的季節(jié)帶來不同程度的太陽輻射,從而導(dǎo)致了溫度的季節(jié)性變化。春季氣溫逐步上升,夏季高溫持續(xù),秋季氣溫下降,冬季低溫漫長。這種溫度的周期性變化對人類生活和自然環(huán)境都產(chǎn)生了重要影響。氣壓和高度對溫度的影響氣壓與溫度關(guān)系氣壓越高,溫度越低。這是因為高氣壓區(qū)域空氣密集,阻礙對流,導(dǎo)致氣溫較低。反之,低氣壓區(qū)域?qū)α骰钴S,溫度較高。高度與溫度關(guān)系海拔越高,溫度越低。因為高度增加,大氣壓降低,空氣密度下降,吸收和輻射熱量的能力減弱。垂直溫度梯度從地面向上,溫度一般會以每100米降低約0.6攝氏度的速度遞減。這就是大氣的垂直溫度梯度。海洋和大陸對溫度的影響海洋的溫和作用海洋具有較大的熱容量,能夠吸收和儲存熱量,緩慢地釋放熱量。這使得海洋沿岸地區(qū)的氣溫比內(nèi)陸地區(qū)溫和,夏天不太炎熱,冬天也不太寒冷。大陸的溫度極端與海洋不同,大陸熱容量小,容易快速升溫和降溫。這使得大陸內(nèi)部地區(qū)的氣溫變化更加劇烈,夏季炎熱,冬季寒冷。城市熱島效應(yīng)城市熱島效應(yīng)是指城市地區(qū)的氣溫比周圍鄉(xiāng)村地區(qū)高出幾度的現(xiàn)象。這主要由于城市建筑物和道路吸收和保留熱量,以及城市活動產(chǎn)生的熱量所致。這會導(dǎo)致城市居民需要更多的能源來調(diào)節(jié)溫度,增加了碳排放,加劇了氣候變化。逐日最高溫和最低溫最高溫最低溫如圖所示,隨著時間的推移,每天的最高溫和最低溫都在穩(wěn)步上升。這表明氣溫正在逐日升高,為未來幾天的天氣預(yù)報提供了重要參考依據(jù)。平均氣溫的計算方法收集數(shù)據(jù)在一定時間內(nèi)(如一天或一月)記錄多個地點(diǎn)的最高溫度和最低溫度。計算平均值將所有最高溫度加起來除以觀測次數(shù),得到平均最高溫度。同樣計算平均最低溫度。得出平均氣溫平均氣溫=(平均最高溫度+平均最低溫度)/2。這就是當(dāng)天或當(dāng)月的平均氣溫。氣溫變化的實(shí)際應(yīng)用1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣溫變化直接影響農(nóng)作物生長和產(chǎn)量。農(nóng)民需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁靥攸c(diǎn)選擇合適的作物品種和種植時間。2能源供給氣溫的變化會影響居民和工廠對電力、暖氣等能源的需求。這需要電力公司做好供給預(yù)測和調(diào)配。3交通運(yùn)輸極端溫度會導(dǎo)致交通設(shè)施損壞,阻礙交通流通。氣溫預(yù)報有助于提前做好應(yīng)急準(zhǔn)備和疏導(dǎo)交通。4健康安全酷熱或嚴(yán)寒的天氣會增加人體中暑或凍傷的風(fēng)險,需要加強(qiáng)預(yù)警和保護(hù)措施。天氣預(yù)報的重要性安全防范及時準(zhǔn)確的天氣預(yù)報可以幫助人們做好防災(zāi)減災(zāi)工作,減少因極端天氣造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失。生活指引天氣預(yù)報可以幫助人們合理安排日常生活,如出行、戶外活動、服裝選擇等,提高生活質(zhì)量。經(jīng)濟(jì)效益準(zhǔn)確的天氣預(yù)報對農(nóng)業(yè)、交通、旅游等行業(yè)都很重要,可以幫助相關(guān)企業(yè)做好生產(chǎn)和經(jīng)營計劃。天氣預(yù)報的基本原理觀測數(shù)據(jù)收集通過地面氣象站、衛(wèi)星和雷達(dá)等多種手段持續(xù)收集全球天氣觀測數(shù)據(jù)。數(shù)值模擬預(yù)報利用超級計算機(jī)運(yùn)行復(fù)雜的氣象模型,模擬未來天氣變化趨勢。綜合分析預(yù)報結(jié)合觀測數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果,分析和判斷未來天氣發(fā)展變化。天氣預(yù)報的常見方法衛(wèi)星遙感技術(shù)利用衛(wèi)星監(jiān)測全球氣象數(shù)據(jù),實(shí)時分析天氣變化情況。衛(wèi)星遙感能提供廣泛的觀測范圍和高時間分辨率,是天氣預(yù)報的重要數(shù)據(jù)來源。數(shù)值天氣預(yù)報通過超級計算機(jī)模擬大氣動力學(xué)過程,根據(jù)初始條件預(yù)測未來天氣變化趨勢。數(shù)值預(yù)報模型可以準(zhǔn)確預(yù)報高空天氣系統(tǒng)的動態(tài)。雷達(dá)監(jiān)測技術(shù)利用雷達(dá)探測大氣中的水氣和氣壓變化,可以準(zhǔn)確監(jiān)測到雨、雪、雷暴等天氣系統(tǒng)的動態(tài),為短時預(yù)報提供關(guān)鍵依據(jù)。天氣預(yù)報的準(zhǔn)確性準(zhǔn)確的天氣預(yù)報需要結(jié)合多方面數(shù)據(jù)分析,包括氣象觀測、數(shù)值模擬、人工經(jīng)驗等。預(yù)報可靠性受多因素影響,如觀測精度、數(shù)值模型性能、預(yù)測時間長度等。預(yù)報時間24小時內(nèi)2-3天內(nèi)7天以上準(zhǔn)確率80%-90%70%-80%50%-60%通過持續(xù)改進(jìn)觀測設(shè)備、提升數(shù)值模型精度、融合人工經(jīng)驗等方式,可以不斷提高天氣預(yù)報的準(zhǔn)確性,為公眾和各行業(yè)提供更可靠的天氣信息。天氣預(yù)報的應(yīng)用領(lǐng)域農(nóng)業(yè)農(nóng)民可以根據(jù)預(yù)報，合理規(guī)劃農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。交通天氣預(yù)報可以為交通部門提供決策依據(jù)，以采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。建筑建筑施工單位可根據(jù)天氣預(yù)報調(diào)整工程進(jìn)度，減少惡劣天氣造成的損失。旅游旅游者可根據(jù)天氣預(yù)報選擇最佳出游時間,提高旅游體驗。極端天氣事件的定義什么是極端天氣事件?極端天氣事件指那些超出正常氣候范圍的異常天氣現(xiàn)象,如極端高溫、極端低溫、特大暴雨、持續(xù)干旱等,其強(qiáng)度、持續(xù)時間和頻率超出了人類和自然環(huán)境的承受能力。造成極端天氣的因素這些極端天氣往往由于氣候變化、地理環(huán)境特點(diǎn)以及局部氣象條件的變化所引起,是自然界復(fù)雜過程的結(jié)果。極端高溫天氣的成因1全球變暖由于人類活動導(dǎo)致的溫室氣體排放過多。2熱量積累過多的熱量被溫室氣體吸收并保持在大氣中。3強(qiáng)烈太陽輻射春夏季節(jié)太陽輻射強(qiáng)度大，加劇高溫。4熱量不易散發(fā)城市熱島效應(yīng)阻礙熱量的散發(fā)。極端高溫天氣的主要成因包括全球變暖導(dǎo)致的溫室氣體積累、強(qiáng)烈的太陽輻射、以及城市熱島效應(yīng)等。這些因素共同作用,使得熱量難以散發(fā),從而造成高溫天氣。極端低溫天氣的成因1冷氣團(tuán)影響極地冷氣團(tuán)侵襲熱帶或亞熱帶地區(qū)2地理位置因素內(nèi)陸及高緯度地區(qū)更易受低溫影響3輻射冷卻作用漫長的夜晚導(dǎo)致地表迅速散熱極端低溫天氣的主要成因包括冷氣團(tuán)侵襲、地理位置高緯度內(nèi)陸等因素,以及夜間強(qiáng)烈輻射冷卻作用。這些因素導(dǎo)致地表溫度驟降,給人類生活和社會運(yùn)轉(zhuǎn)帶來嚴(yán)重影響。極端降水天氣的成因1強(qiáng)大的氣壓系統(tǒng)極端降水通常由強(qiáng)大的氣壓系統(tǒng)引起,如臺風(fēng)、熱帶氣旋或?qū)α餍蕴鞖庀到y(tǒng)。這些系統(tǒng)能夠帶來大量水汽和強(qiáng)勁的上升氣流。2地形效應(yīng)山脈、山谷等復(fù)雜地形會加強(qiáng)氣流的上升運(yùn)動,促進(jìn)水汽的凝結(jié)和降水的形成。3海洋熱量供給熱帶海洋是水汽的主要來源,高溫海水能為極端降水系統(tǒng)提供充沛的熱量和水汽。極端風(fēng)暴天氣的成因溫度和濕度差異不同地區(qū)之間溫度和濕度的劇烈差異會引發(fā)強(qiáng)大的上升氣流,從而導(dǎo)致風(fēng)暴的形成。氣壓變化劇烈氣壓的迅速下降可以造成強(qiáng)烈的氣流對流,形成狂風(fēng)暴雨等極端天氣。熱帶氣旋發(fā)展熱帶海域溫度高,可為熱帶氣旋提供能量,使其逐漸發(fā)展成為破壞性強(qiáng)的風(fēng)暴。應(yīng)對極端天氣的措施做好防災(zāi)準(zhǔn)備建立應(yīng)急預(yù)案,儲備必需品,確保家人和財產(chǎn)安全。及時發(fā)布預(yù)警信息利用各種渠道及時發(fā)布極端天氣預(yù)警,提醒民眾做好防范。啟動應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制政府部門和相關(guān)單位快速行動,提供救援和緊急救助。提供應(yīng)急避難場所建立安全可靠的臨時避難場所,為受災(zāi)群眾提供庇護(hù)。天氣和氣溫對人類生活的影響1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)天氣和氣溫直接影響農(nóng)作物的生長周期和產(chǎn)量。極端天氣事件也會造成嚴(yán)重農(nóng)業(yè)損失。2交通運(yùn)輸惡劣天氣會導(dǎo)致道路、航空和鐵路交通中斷,給人們的出行帶來不便。3人類健康高溫可能引發(fā)中暑,低溫則可能引發(fā)凍傷等。極端天氣也會加劇一些呼吸系統(tǒng)疾病。4能源消耗氣溫變化會影響制熱和制冷等能源需求,從而影響電力系統(tǒng)和能源供給。氣候變化與全球變暖溫室氣體排放人類活動排放的二氧化碳、甲烷等溫室氣體引發(fā)了氣候變化,導(dǎo)致全球平均氣溫不斷上升。冰川融化極地和高山冰川正在加速融化,導(dǎo)致海平面上升,威脅沿海地區(qū)。極端天氣事件氣候變化加劇了熱浪、干旱、暴