浙教版2023-2024学年第一学期八年级科学第二章《天气与气候》知识梳理

第二章《天气与气候》知识梳理
第1节 大气层
一.大气的温度
1.大气层：大气主要集中在地表以上1000千米左右的高度内。与地球的半径相比,大气显得很薄。然而它对地球而言非常重要。
2.大气层的作用：
(1)大气层是地球上存在生命的条件之一。
(2)大气层的存在使各种复杂的天气变化得以发生，也使得地球表面的昼夜温度差比较小。
(3)大气层阻挡了很大一部分可能对地球生物造成危害的紫外线辐射和小天体的撞击。
3.大气温度的垂直分布:大气温度的变化范围约在-84oC至2500oC之间，从地表上升约12千米，大气温度随高度上升而下降；从12千米上升到55千米，大气温度随高度上升而升高；从55千米上升到85千米，大气温度随着高度的上升而降低；85千米以上，大气温度呈现逐渐升高的趋势。
二.大气的分层
1.大气分层的主要依据：大气温度在垂直方向上的变化。
2.大气分层：根据大气的温度、密度和物质组成等特点，可以把地球大气层分为五层，即对流层、平流层、中间层、暖层和外层。
3.各层大气的特点：
(1)对流层:有强烈的对流运动，有天气的变化。
(2)平流层:可以吸收紫外线的臭氧层就在这层，气流平稳，飞机也在平流层运动。
(3)中间层:气温随高度增高而迅速降低，中间层的顶界气温降至－83℃～－113℃。因为该层臭氧含量极少，不能大量吸收太阳紫外线，而氮、氧能吸收的短波辐射又大部分被上层大气所吸收，故气温随高度增加而递减。还会出现强烈地对流运动，又称为高空对流层或上对流层。这是由于该层大气上部冷、下部暖，致使空气产生对流运动。但由于该层空气稀薄，空气的对流运动不能与对流层相比。
(4)暖层:温度高，电离程度强烈也称为电离层，电离层能将电磁波反射回地球，对全球的无线电短波通信具有重要意义。
(5)外层:空气极其稀薄，温度很高，可达数千度，人造卫星多在该层工作。
三.对流层
1.位置与特点：对流层是大气的底层，对流层在两极地区的厚度约为8千米，到赤道则增大到17~ 18千米。对流层集中了地球约四分之三的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质。
2.对流运动：由于热胀冷缩，温度高的气体和液体会密度减小，呈上升运动，温度低的部分密度增大，呈下降运动，它们之间的相对运动叫做对流运动
3.天气现象复杂多变：显著的对流运动和充足的水汽，使对流层的天气现象复杂多变，云、雨、雪、雷电、风、霜、雾等主要的天气现象都发生在对流层。对流层的各种天气变化影响着生物的生存和行为，对流层是大气层中与人们生活和生产关系最密切的一层。
【常见的对流运动】
第2节 气温
一.天气是什么
1.天气：短时间内近地面的气温、湿度、气压等要素的综合状况。
2.天气现象：刮风、下雨、雷电、晴天、霜雾等
3.常见的天气符号：
二.气温
1.气温：是描述天气的基本要素，是大气的温度，它能告诉人们当地空气的冷热程度。
2.气温的单位：我国常用的气温度量单位是摄氏度(℃)。
3.气温的测量工具：测量气温的工具是温度计，除了使用普通温度计外，还要使用最高温度计和最低温度计，分别测量一天中的最高气温和最低气温。
4.气温的测量
(1)在气象观测中，温度计通常放在一个漆成白色的百叶箱里。百叶箱是安置测温仪器的防护设备，测量温度的温度计要水平放置于箱内，朝向北面开着，一般安装在离地面约1.5 米高度的地方。
(2)一天中最高气温通常出现在午后2时(即14时)左右，一天中最低气温通常出现在日出前后。
5.测量气温注意事项：
（1）温度计在百叶箱中需要避免太阳直射，太阳直接照射测得气温偏高。
（2）避免周围环境不能过于复杂。
（3）百叶箱内需要距离地面一定距离，测得的温度波动小，更能反映真实的气温。
（4）高温环境下，测得气温可能比外界温度低。
（5）直接读数，不需要取出读数
6.气温对生物的影响：
（1）气温与生命活动关系密切，很多动物的行为和气温变化有关。
气温低动物冬眠、气温高狗呼吸加快、气温影响小海龟性别、气温高使植物萎焉
7.气温与人们的生活
（1）世界最高气温：1913年7月10日，美国死谷56.7oC；
中国最高气温：1941年7月4日，吐鲁番47.8oC；
中国最低气温：1969年2月13日，漠河-52.3oC；
世界最低气温：1983年7月21日，俄罗斯东方站（南极）-89.2oC。
高温会引起中暑，热射病等，低温会导致冻伤，二者严重都会致人死亡。我国每年因高温和寒冷造成的自然灾害，人员伤亡不在少数。
8.华氏温度：欧美国家常用华氏温度 oF
华氏温度=1.8 X 摄氏温度+32
第3节 大气的压强
一.大气压强的存在
1.大气压：大量现象表明，大气会向各个方向对于处于其的物体产生力的作用，大气点 压强我们叫大气压。
2.证明大气压存在的相关实验：
覆杯实验：还可以证明大气向各个方向都有压强
吸瘪瓶子 吸盘挂物
3.马德堡半球实验：德国马德堡市市长格里克在马德堡市公开表演了一个著名实验，将两个铜半球合在一起，抽空气体，用马匹将它们拉开，直到两边各八匹马时才被拉开，这个实验不仅证实了大气压存在,还告诉人们大气压强很大。
二.大气压的大小
1.测量工具：
(1)空盒气压计：空盒气压计上有两行刻度，一行以百帕( hPa)为单位，一行以毫米汞柱( mmHg )为单位,1毫米汞柱约为133帕。该气压计携带和使用比较方便。
(2)水银气压计：水银气压计内有一支细玻璃管，管内水银柱的高度会随大气压的变化而变化。读出的水银柱高度为多少毫米，大气压即为多少毫米汞柱。该气压计的测量比较精确。
2.标准大气压:离地面越高，空气越稀薄，空气的密度越小，大气压也就越小。通过观察可以发现:高度越高，大气压越小。在海平面附近，大气压的数值接近于1.01 x 105帕，人们通常把这个大气压称为标准大气压。标准大气压与760毫米高的水银柱产生的压强相等,其数值相当于1cm2的面积上施加约10牛的压力。
大气压的测量：托里拆利的实验。
三.生活用品与大气压
1.真空压缩袋 2.吸尘器
3.离心式水泵工作原理：水泵启动前，向泵壳里灌满水，在动力机的带动下，叶轮高速旋转，水被甩出去，在转轴附近形成一个低压区，外面的水就在大气压的作用下，推开底阀通过进水管进人泵壳。进来的水又被叶轮甩到出水管，这样一直循环下去， 就不断把水送到了进水管高处。
4.活塞式抽水机：利用大气压将水压上去。
四.大气压对天气的影响
1.气压的差别：虽然大气压会随高度的升高而减少，但在同一高度，不同区域的大气压却不一定相同，甚至在同一地点，大气压也不是固定不变的。我们把相同高度上气压较高的区域叫做高压区，气压较低的区域叫做低压区。
2.气压与天气变化的关系：研究表面，大气压的变化跟天气密切相关。高压区中心空气从上往下流动，天气晴朗，天气干燥；低气压中的空气从下往上流动，天空多云，常形成阴雨天气。【晴天高压，雨天低压】
五.气压对液体沸点的影响
1.探究气压对液体沸点的影响
实验结论:气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时，液体的沸点会升高;当气压减小时，液体的沸点会降低。
2.应用：高原上水的沸点较低，在高原上需要用压力锅来做饭，压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的。
3.高压锅： （1）高压锅的结构：
（2）高压锅计算：当阀门被里面气压顶起来时，按照牛顿第一定理，外大气压与阀门自身重力产生的压强，与内部大气压强是平衡的，满足关系：P0+mg/S=P'
P0表示外界大气压；m表示限压阀质量；
S表示阀门的横截面积；P'表示高压锅内部空气压强
1.经换算，m=（P'-Po）×S/g（知压强算阀门质量）
2.P'=(Po×S+mg)/S(知阀门质量算内部压强）
3.使用时压力锅内外最大压强差是△p=P'-P0=mg/S
六.气体的压强与流速的关系
1.气体压强跟流速的关系：流速大，压强小，流速小，压强大。
2.此原理相关的现象：
窗外飘动的窗帘 吹纸
3.飞机的升力：飞机在高速运动时，飞机的周围就会形成一个相对于飞机的高速气流，由于机翼上凸下平，上方气流的速度大于下方气流的速度，机翼下侧受到的向上的压强大于上侧受到的向下的压强，在压强差的作用下,使飞机得到一个向上的升力。
第4节 风和降水
一.风
1.风的形成：风是空气的水平运动。在同一水平高度上，如果一个地方的气压和另一个地方的气压高低不同，即有的地方气压高，有的地方气压低,空气就会从高气压区流向低气压区，这样就形成了风。
2.风的基本要素：风是有方向和大小的，用风向和风速来表示。
(1)风向:风吹来的方向,有“东、南、西、北”以及“东南、西南、西北、东北”八个基本方向。天气观测和预报中常使用8种风向。如果风是从东边吹向西边，那么这个风的风向是东风。
【用风向标测风向】 【用风速仪测风速】
(2)风速:单位时间内空气流动的距离。常用的单位有米/秒、千米/时等。风速常用风级表示。
3.各风级的名称、风速和风效：风速常用风级表示。风级一般分为0~ 12级，每级风的名称、风速及在陆地上产生的风效都会有所不同。见下表:
4.风的符号:天气图上用风向标来表示风向和风速。一般我们在媒体上看到的都是近地面的风向标。风向标的矢杆表示风向。风向标上的矢羽表示风速，一个小三角旗表示20米/秒，长横线表示4米/秒，短横线表示2米/秒.
5.风的影响:风对人类的生活有很大的影响，有些动物的行为也和风有关。
二.空气的湿度
1.水汽：除了雾、雨水和雪等可见的水外，我们平时是看不到空气中的水汽的。
2.湿度：湿度表示空气中水汽的多少。它是表示空气干燥程度的物理量。在一定的温度下，一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥;含有的水汽越多，则空气越潮湿。
3.湿度的测量
(1)测量仪器：测量空气湿度的仪器称为湿度计。干湿球湿度计是最常用的湿度计，它由一支干球温度计和一支湿球温度计组成，湿球温度计的球部有湿棉纱包着。湿度计的种类还有很多，如毛发湿度计、自动感应湿度计等。
(2)测量方法：在生活中，空气的湿度一般用相对湿度表示。用干湿球湿度计测量空气相对湿度的方法:先读出干球温度计的读数，再读出湿球温度计的读数，然后计算它们的温度差，最后通过查相对湿度表，即可得出相对湿度。
（3）干湿球湿度计的原理：湿球上沾了水，比热容大，温度不易变化，干球测得是实际温度，温差与相对湿度有关系。湿度大温差小。
4.湿度与生产、生活的关系：湿度越大，空气中的水汽就越丰富，成云、降水的可能性也越大。许多天气谚语就是根据湿度来判断天气变化趋势的。
三.降水
1.水汽凝结：当空气的相对湿度达到100%时，空气中就很难再容纳更多的水汽了。如果气温降低，空气容纳水汽的能力也会随之降低，空气中的水汽会附着在微小的灰尘颗粒上形成细小的水珠的过程。
2.降水：空气中凝结的水珠和冰晶很小，形成云后飘浮在空中，并不一定形成降水。水珠和冰晶随着温度的降低和水汽的增多逐渐增大，最终形成雨滴、雪或冰雹降落到地表，形成降水。包括雨雪、冰雹等。
3.降雨量：一般用毫米来计量，它表示一定时间内降落到地面的水层深度。气象观测中，常用雨量筒把雨水收集起来，观测时把雨水倒入雨量杯中，读出的刻度即为降水量。雪和冰融化后可用同样的方法测量。
第5节 天气预报
一.怎样获得天气预报的信息
1.预知未来天气的方式：通过看电视、听广播、拨打气象预报电话
2.根据谚语和气象观测预测天气：
3.天气预报的含义：云量与降水
二.天气图
1.概念：表示天气形势的图像，可以表现不同地方气象信息的地图。
2.读图：
（1）地图上的曲线叫做等压线它是气压相等的地方的连线。根据等压线的分布特点可以分析出常见的天气系统，如高压，冷锋等。
（2）锋是影响天气的重要天气系统。冷暖空气的交界面叫做锋面。锋面上天气变化往往比较复杂。向暖空气一侧移动的锋叫做冷锋，常常带来降雨、大风和降温天气；向冷空气一侧移动的锋叫暖锋，常常带来降雨天气，气温升高。
第6节 气候和影响气候的因素
一.气候
1.定义：是某一地区长时间内的天气特征，包括天气的平均状况和极端状况。
2.我国常见的气候类型及分布：
桂林山水 新疆沙漠 小新安岭雪原
二.影响气候的因素
1.太阳对气候的影响：太阳幅射在地表分布不均匀，是形成气候差异的主要原因。纬度位置不同的地区，接受太阳辐射的热量不同。太阳辐射由赤道向南北两极递减，导致地表的气温由低纬度地区向两极逐渐降低，形成不同的温度带。
2.海陆位置的影响
（1）气温（比热容影响）：夏季陆地气温高，海洋气温低；冬季陆地气温低，海洋气温高。
（2）降水：海洋上空水汽充足，空气湿润，因此沿海地区的降水一般要比远离海洋的内陆地区更丰富。
3.地形的影响
（1）气温：地势高低不同，气温就有明显的差异。山顶的气温一般明显低于山麓。
在对流层，地面高度每上升1000米，气温会下降约6℃。
（2）降水：山脉对低层空气述动的阻挡作用，使得迎风坡降水多，背风坡降水少。
三.季风
1季风：在大范围区城，冬、夏季盛行，风向相反或近于相反的风，称为季风。
2.季风的形成：冬季，欧亚大陆气温低，太平洋气温高，风从中国大陆吹向太平洋；夏季，欧亚大陆气温高，太平洋气温低，风从太平洋吹向中国大陆。中国东部的季风就这样形成的，世界上季风区域分布很广，其中以亚洲季风最强盛，范围最广
四.气候变化
1.气候变化的重要标志：气温变化。
2.近百年来全球气温的变化：近百年来的仪器观测记录表明，近现代全球平均气温呈波动上升趋势。气候表现出波动变化的特点，目前，全球气温正处于逐渐升高的过程中
五.人类活动对气候的影响
1.有利影响：植树造林、修建水库、大面积农业灌溉等都能改良局部地区的小气候，增加湿度和降水量，减轻旱涝灾害的危害。
2.不利影响：毁坏森林、排放大量有害物质等会造成气候恶化。
3.温室效应：人类现代工业的不断发展和生活方式的改变，煤、石油、天然气等能源的大量消耗，以及森林的大幅度减少，使得大气中的二氧化碳不断增加，大气对地面的保温作用增强，加速了全球气候的变暖趋势，这种现象称为温室效应。
4.城市“热岛”现象：是指城市形成了一种气温较高、湿度较低、雾霾增多的特殊气候，它使城市上空经常维持一个气温高于四周郊区的暖空气团，犹如海面上的岛屿。
第7节 我国的气候特征与主要气象灾害
一.我国东部的季风气候
1.我国的大兴安岭——阴山——贺兰山——冈底斯山一线以东以南地区是季风区，分布有热带季风气候、亚热带季风气候和温带季风气候。
2.冬季，我国盛行从蒙古、西伯利亚干冷地区吹来的冬季风（偏北风），气温低，降水少。夏季，我国盛行从太平洋、印度洋热带和副热带海洋吹来的夏季风（偏南风），气温高，降水充沛。
3.季风气候的影响
（1）我国东部季风区夏季气温高，降水丰富，对农业生产非常有利。
（2）我国北方冬季气候寒冷，大雪会影响公路、铁路、航空、和内河航运。
（3）我国南方气候温暖，农作物的成熟期较短。海南省就是利用其“暖冬”的有利条件，大力发展反季节蔬菜，丰富了人们冬季的菜篮子
二.我国西部的干旱气候
1.夏季风不能到达的我国西部地区一般降水稀少，大多为干旱和半干旱气候区。
【羌笛何须怨杨柳，春风不度玉门关】
2.气候影响：
（1）我国西北内陆干旱、半干旱地区降水量少，降水变化大。冬寒夏热，气温的日较差和年较差大，但日照充沛。这种气候特点是西部干旱地区的一项重要资源。吐鲁番的瓜果特别甜，就和该地日照时间特别长且昼夜温差大有关。
（2）干旱地区的生物有许多适应干燥、少雨环境的形态特征和行为。仙人掌的尖刺和抬尾芥虫的行为。
三.寒潮、台风和洪水
1.寒潮：大范围的强烈的冷空气活动，会带来剧烈的降温、霜冻、大风和扬沙天气。
2.台风：是一种破坏力很大的灾害性天气。台风的半径一般有数百千米。台风中心叫做台风眼，那里风平浪静，云量很少。台风眼外侧半径100千米左右的区域是狂风暴雨区。
3.洪水：洪水是我国危害最大的自然灾害之一。持续暴雨、台风和人为因素都会导致。
4.干旱也是我国常见的气象灾害，其他的气象灾害还有沙尘暴、冰雹、霜冻等。