教学设计
课题:气候形成的影响因素
【设计依据】
课程标准
运用示意图,分析气候形成的影响因素。
二、课程标准分解
运用示意图,分析气候形成的自然因素与人为因素,掌握地理要素对不同气候形成的影响。
【学生情况】
本节内容是对初中地理和必修1有关大气部分内容的深化。初中阶段学生学习了天气和气候等基础知识,知道了天气和气候的概念,能够依据材料说出某地的天气现象和气候特征;本节内容在此基础上,引导学生探究天气现象和气候特征的形成原因。必修1讲述了大气的组成和垂直分层、大气的受热过程和热力环流等知识,学生对大气的基本概念和基本原理有了一定的认知;本节内容是在此基础上加深理解大气的热状况和大气运动影响下的天气现象和气候特征。
【教学目标】
1. 通过观察世界不同区域的自然地理景观照片,判断形成景观差异的自然地理因素,培养学生的区域认知素养。
2. 运用世界年太阳辐射分布示意图,分析太阳辐射的一般分布规律,并找到纬度因素与此规律的内在联系。理解太阳辐射的分布与热量带的关系,培养学生逻辑思维能力。
3. 观察气压带、风带随太阳直射点的移动规律,建构不同纬度位置、海陆位置的气压带、风带分布规律的空间概念,理解大气环流因素对气候形成的具体影响,提升学生的地理实践力素养。
4.通过对真实案例的探究使学生认识海陆位置、洋流和地形等下垫面因素对热量及水分的影响,理解气候分布的区域性特征,培养和提升学生的综合思维素养。
5.通过阅读文献资料,了解在漫长的时间进程中人类生产生活活动对气候的影响,形成人地协调观。
【重点难点】
教学重点
气候形成的影响因素。
教学难点
气候形成的影响因素及迁移应用。
【教学过程描述】
课堂导入
(同学们好,很高兴今天可以同大家共同学习选择性必修1 第三章 天气的成因与气候的形成 第三节 气候形成的影响因素。我是本节的主讲老师郝悦老师,来自天津市海河中学。
本节课程标准为:运用示意图,分析气候形成的影响因素。
课程标准分解:运用示意图,分析气候形成的自然因素与人为因素,掌握地理要素对不同气候形成的影响。)
【探究导入】
我们先来看两张景观图片:分别为撒哈拉沙漠景观和我国长江中下游地区景观,请同学们看图思考:两地景观差异主要受哪一个自然地理要素的影响?
通过前面课程的学习,我们知道撒哈拉沙漠地区为热带沙漠气候,终年炎热少雨,温差大,风力作用强,空气极为干燥,风沙地貌广布,河流稀少,形成荒漠景观。而与其纬度相近的我国长江中下游地区是亚热带季风气候,雨热同期,1月平均气温在0°C以上,降水丰富,河网密集,植被繁茂,属于常绿阔叶林景观。二者景观上的差异主要是受气候这一要素的影响。
讲授新课
【概念梳理】
那我们就先从天气与气候的概念对比入手开始今天内容的学习。气候是一个地区长时期内大气的一般状态,是该地经常性天气的综合表现。这里长时期和经常性为关键词,需要与瞬息万变的天气加以区分。由于地球各地水热组合存在差异,使地球上分布着复杂多样的气候。
请同学们观察全球气候类型分布示意图。读图可知,全球气候类型有11种之多。
这些复杂多样的气候是太阳辐射、大气环流、下垫面和人类活动等因素综合作用的结果。
首先请同学们来学习【太阳辐射对气候的影响】
太阳辐射能是地表能量的主要来源,请同学们仔细观察世界年太阳辐射总量和年平均气温分布示意图。颜色越偏红,表示地面接收到的太阳辐射总量越多,年平均气温也越高。
由图可知,太阳辐射在地球表面不同纬度地带的分布并不均匀,表现为地球上的热量随着纬度的增高而减少。太阳辐射这种纬度差异是造成各地气候差异的根本原因。
太阳辐射从低纬度向高纬度递减,决定了热量带的分布,是造成各地气候差异的根本原因,如表格所示:
热量带 最冷(最热)月平均气温
热带 最冷月平均气温在15℃以上
亚热带 最冷月平均气温在0℃以上
温带 最冷月平均气温在0℃以下(温带海洋性气候除外)
亚寒带 最热月平均气温略高于10℃
寒带 最热月平均气温在10℃以下
【案例】
结合上述规律,请同学们跟随老师来分析一个案例。读图可知,位于南美洲赤道附近的伊基托斯全年气温高于20℃,属于热带气候,加之其全年丰沛的降水,形成热带雨林气候。而位于南极大陆上的东方站,其气温曲线表明全年气温均低于-20℃,年均温为-55.3℃,为典型的寒带气候。所以我们可以得出结论:即一地所处的纬度决定了它获得太阳辐射的多少和所处的热量带,从而影响着该地的气候。
接下来我们学习【大气环流对气候的影响】
请同学们先观察全球气压带和风带示意图以及全球气压带和风带的季节性移动示意图。我们知道由于三圈环流的存在,在地球表面形成了七个气压带和六个风带,又由于地球不停地自转和公转,太阳直射点的位置随季节变化而呈规律性的南北移动,这就导致了气压带和风带也呈季节性移动。
这样大气环流就促进了高低纬度地区之间、海陆之间热量和水分的交换,调整了全球热量和水分的分布。并且,在不同的大气环流形势下,空气运动的特点不同,降水的多少和季节分配特点也不同,从而形成不同的气候。我们可以理解为大气环流可以调节全球水热,但更多的是对降水产生影响。
下面就给同学们展示一下:全球两种主要大气环流形势示意图,分别为三圈环流和季风环流,不同的环流形势下降水的总量和季节分配不同,从而形成不同的气候。
【案例】
例如,如图所示:在副热带大陆西岸,夏季受副热带高气压带控制,气流下沉,炎热少雨、冬季受西风带控制,温和多雨,形成的是冬雨夏干的地中海气候;而在与其纬度相近的大陆东岸因海陆热力性质差异形成季风环流,受季风影响,形成的是雨热同期的亚热带季风气候。造成两地气候差异的主要原因是两地大气环流形势不同。
【下垫面因素对气候的影响:】是同学们需要学习的第三个影响气候的因素
我们先来了解一下下垫面的概念:下垫面为大气与其下界固态地面或液态水面的分界,是大气的主要热源和水源。
对流层大气中的热量和水分主要来自地面,地面性质的不同直接影响到大气的水热状况乃至运动特征。读图可知下垫面并不均匀。下垫面因素对气候的影响主要包括海陆差异、洋流、地形、地表物质组成等几个方面。
【案例--海陆差异】
首先是海陆差异对比。请大家看案例中两个城市的气候直方图。对比大体位于同纬度地区伦敦和莫斯科的气温曲线图,莫斯科7月均温高于伦敦,1月均温低于伦敦,气温年较差较大。我们再看两个城市的降水柱状图,莫斯科年降水总量少于伦敦且季节分配不均匀。对照背景地图中显示的二者海陆位置差异可知,伦敦地处岛国,受海洋影响明显,为温带海洋性气候,莫斯科深居欧洲内陆地区,受大陆气团控制,为温带大陆性气候。
对比一下海陆差异对气候的影响,主要表现在两方面,如表格内容所示:一方面,由于海陆热力性质不同,夏季陆地比海洋增温快,冬季陆地比海洋降温快,因此一般同纬度地区陆地上比海洋上气温的年较差大,气温的日较差也是如此;北半球陆地最高气温月为7月,海洋最高气温月为8月。另一方面,海陆的水分条件也存在差异,海洋上水分的蒸发总量大于陆地上水分的蒸发总量,空气湿度及降水量一般也比陆地上大,而且海洋上降水量的全年分配也比较均匀。因此,海陆位置不同的地区水热状况存在明显差异。根据海陆水热特征的不同,可将气候划分为大陆性气候和海洋性气候两种类型。
项目 大陆性气候 海洋性气候
气温 气温日较差 大 小
气温年较差 大 小
最高气温月 北半球为7月 南半球为1月 北半球为8月 南半球为2月
最低气温月 北半球为1月 南半球为7月 北半球为2月 南半球为8月
降水 年平均降水量 少 多
年内季节分配 分配不均,集中在夏季 分配均匀
接下来,我们再看【洋流】这个因素对气候的影响:
其表现为暖流经过的地区比同纬度其他地区气温高,水汽含量多,且暖流对大气底部有加热作用,易使空气产生对流,形成降水;寒流经过的地区比同纬度其他地区气温低,且寒流对大气底层有冷却作用,不利于空气对流,降水偏少。我们通过观察图示案例即可发现,澳大利亚大陆东北部地区虽然不在赤道附近,但受来自海洋的信风和东澳大利亚暖流增温增湿的影响却形成了热带雨林景观,而其大陆西岸虽然近海但在西澳大利亚寒流减湿的影响下形成了荒漠景观。洋流在图示两岸气候形成过程中均产生了影响,但需要指出其并非为气候形成的主导因素。
【案例--洋流】
这幅景观照片拍摄于秘鲁沿海地区,浓浓的海雾影响了航行。这是因为寒流对大气底层有冷却作用,邻近海面的空气温度降低,利于水汽凝结成云雾。
【案例--地形(海拔、坡向)】下面请同学们与老师一起分析地形对气候的影响:
陆地上各种地形,由于高度和坡向不同,不同地形部位(如阳坡和阴坡)接受到的太阳辐射量不同,因而会表现出温度上的差异。由于对流层大气的温度随高度升高而降低,凸起的山地高原会受到高处冷空气的影响,加上海拔高处空气变得稀薄,保温作用较差,所以海拔高的地区比海拔低的地区气温低。海拔每增加100米,气温平均下降0.6℃。如左图所示,从山脚到山顶的景观自郁郁葱葱变为白雪皑皑,正是体现出了气温的垂直差异。
此外,山地的坡向对降水也有明显的影响,在迎风坡,上升的湿润气流带来降水,而在背风坡,下沉气流形成干燥的天气。正所谓:迎风坡降水多,背风坡降水少。如右图所示,受其影响山地不同坡向的植被分布状况也不同。
【案例--地表物质组成】
前面,我们已经学习了下垫面的海陆差异、洋流和地形等因素对气候的影响,除此之外,下垫面的其他因素也会对气候产生影响,例如:地表物质组成不同,对太阳辐射的反射率也不同,从而影响到地表对太阳辐射的吸收,进而导致地区间热量状况出现差异。我们都知道,南极地区的气温低于同纬度的北极地区,这就与南极冰盖对太阳辐射有强烈的反射作用有关。
在开始学习人文因素对气候的影响之前,请同学们和老师一起来做一个【探究活动】
图示两个区域均位于40°N——60°N大陆西岸,为温带海洋性气候分布区,但温带海洋性气候在欧洲西部地区分布更广,其原因是什么?
请大家对照欧洲西部地形图和北美洲地形图,读图之后我们发现,欧洲西部地区多平原,横贯东西的平原有利于来自大西洋的暖湿的西风深入内陆;而北美洲西部高大的南北走向山脉则阻挡了西风向东的深入。这是温带海洋性气候在欧洲西部地区分布广泛的原因原因之一。
除此之外,洋流、海陆分布等因素也会其气候分布产生影响,请同学们刚才所讲的分析思路尝试自己作答。
之前我们学习的是自然因素对气候的影响,下面我们一起了解一下【人类活动】对气候的影响,其主要分为三种途径:
其一是人类活动影响大气温度。如图所示,人类在消耗能源(如石油、煤炭等)的过程中,将储存于地球内部的化学能转化为热能,并将大量废热释放到大气中。此外,在各种电气设施(如空调等)的使用中所产生的废热,也被释放到大气中。这些都直接影响到大气的温度。
其二是人类活动改变大气成分。人类向大气释放的各种废气,不仅造成了环境污染,而且还改变了大气成分的构成,进而改变了大气的热力性质,引起气候的变化。
请同学们观看一段视频——工业废气的自述
通过工业废气的自述,我们知道了它对气候的影响,进而会影响到我们人类的生存和发展,控制工业废气的排放是我们全人类需要共同攻克的难关
另外,人类活动还可以改变下垫面性质。人类的许多活动,如城市建设、耕作、伐木、造林、灌溉、修建水库和开采矿山等,都对下垫面性质造成不同程度的改变。下垫面的变化可能会引起局部地区气候的变化,进而对整个气候产生影响。城市比郊区气温高就是人类活动影响气候的典型例证。
请看视频——城市热岛
视频中,科学家为我们解释了城市热岛效应产生的原因、目前比较严重的重点分布区和我们国家对其进行研究的最新技术等。同学们,让我们一起为科学家们点赞,是他们孜孜不倦的努力让我们能够更好地生活在城市之中。
至此我们学习了影响气候的四大因素,下面请同学们结合所学完成【课堂练习】
里斯本、雅典两地气候类型相同,但两地测得的气温和降水量呈现一定的差异。据此回答下面两题。
1.两地的夏季温度有差异,其主要原因是里斯本( )
A.受夏季盛行风影响 B.受沿岸暖流影响
C.受副热带高压影响 D.受沿岸寒流影响
解析:读气温曲线图可以得出:夏季气温里斯本低于雅典。影响气温的主要因素有太阳辐射、大气环流、下垫面因素等。两地所处的纬度位置相当,且都处于沿海平原,但里斯本附近受(加那利)寒流影响,所以气温较低,夏季凉爽。故此题答案为D。
2.两地的年降水量有差异,其主要原因是雅典( )
A.纬度位置较低 B.受西风影响较弱
C.地势相对较高 D.距地中海较近
解析:我们根据降水柱状图可以判断:年降水量里斯本大于雅典。两地都为地中海气候,降水集中在冬季。地中海气候冬季多雨的主要原因是受盛行西风控制,雅典距离大西洋较远,受西风的影响较弱,所以降水较少。故此题答案为B。
课堂总结
气候形成的影响因素包括:太阳辐射、大气环流、下垫面因素和人类活动。其中,太阳辐射的影响主要表现气温差异上。大气环流主要影响水热状况,分为三圈环流和季风环流两种大气环流形势。下垫面因素包括:1、海陆差异,主要影响气温年较差和日较差,还会影响到降水。2、洋流的影响表现为暖流增温增湿,寒流降温减湿。3、地形分为海拔和坡向等方面对气候的影响。4、其他因素,例如地表物质组成对气候的影响。最后,人类活动对气候的影响表现在影响大气温度、改变大气成分和改变下垫面性质上。
【作业设计】
【课后作业】请描述图示几处热带雨林气候特殊分布地区的气候成因。包括:非洲马达加斯加岛东部、澳大利亚东北部、巴西高原东南部的热带雨林气候分布区,其均为非赤道附近的热带雨林气候。答题思路提示:请同学们用“来自海洋的信风+迎风坡+沿岸暖流”的模式尝试作答。
【结束语】
通过本节学习,同学们应初步掌握运用气候要素进行分析,树立地理环境各要素相互联系的整体观!今天的课就上到这里!再见!