知识背景
杭州人对夏天的记忆总是分成两半。六月是梅雨,雨一下就是半个多月,衣服晾不干,河道涨到警戒线;七月中旬梅雨一收,太阳立刻变得毒辣,一个月不见一场透雨,水库水位往下掉,这就是伏旱。前脚涝,后脚旱,中间几乎没有过渡。
这种「水火两重天」不是偶然,而是我国季风气候的必然产物。夏季风北上时,暖湿气流与北方的冷空气在长江中下游对峙,锋面在这里徘徊近一个月,就形成了梅雨;等到夏季风继续北推,杭州被强大的高压控制,晴热少雨的伏旱随之而来。到了七八月,太平洋上生成的台风又可能带来一次狂风暴雨;而冬季,来自西伯利亚的寒潮一路南下,一次降温能超过十摄氏度。
我国是世界上气象灾害最频繁的国家之一,原因就藏在气候特征里:季风显著使降水年内、年际变化都很大,大陆性强使气温年较差偏大,气候类型复杂多样使各类灾害都能找到舞台。这一节我们把气候特征和主要气象灾害串起来学。
知识讲解
我国气候的三大特征
特征一:季风显著。冬季盛行来自蒙古西伯利亚的西北季风,寒冷干燥;夏季盛行来自太平洋、印度洋的东南季风(和西南季风),温暖湿润。带来的结果是雨热同期——夏季既是最热的季节,也是降水最多的季节,非常有利于农作物生长。
特征二:气候类型复杂多样。东部有热带、亚热带、温带季风气候,西北为温带大陆性气候,青藏高原为高原山地气候。这既有利于发展多种农业,也使各地灾害类型不同。
特征三:大陆性较强。与同纬度沿海国家相比,我国冬季更冷、夏季更热,气温年较差更大,降水的年际变化也大。
| 特征 | 表现 | 主要影响 |
|---|---|---|
| 季风显著 | 冬季风寒冷干燥,夏季风温暖湿润 | 雨热同期,利于农业;降水季节分配不均 |
| 类型多样 | 从热带到寒温带,从湿润到干旱 | 农作物种类丰富;灾害类型多 |
| 大陆性强 | 冬冷夏热,年较差大 | 冬季需取暖,夏季需防暑,作物需抗逆 |
我国降水的时空分布
空间上:降水从东南沿海向西北内陆递减,因为距海越远、水汽越少。
时间上:降水集中在夏秋季( 至 月),冬春较少;且年际变化大,多雨年与少雨年可差一倍以上。这正是我国旱涝灾害频繁的根本原因——夏季风来得早、退得晚、势力强,则南旱北涝;来得晚、退得早,则南涝北旱。
主要气象灾害
寒潮:由强冷空气(强冷锋)南下引起的大范围剧烈降温天气,多发于冬半年。特征是降温幅度大( 小时内降温可超 )、常伴大风、霜冻、雨雪。危害:农作物冻害、道路结冰、供电线路受损。防御:提前预报,给作物覆盖保温,交通防滑除冰。
台风:形成于热带洋面的强烈低压气旋,中心称台风眼(眼区反而风平浪静、天气晴朗)。我国东南沿海 至 月多发。危害:狂风、暴雨、风暴潮,造成房屋倒塌、洪涝、海堤损毁。有利面:能缓解伏旱、带来降水。防御:卫星监测预警,加固建筑,及时转移人员,渔船回港。
洪涝:短时间内降水过多,或持续暴雨使河湖水位暴涨。防御:修水库调蓄、加固堤防、退耕还湖、建设城市排水与海绵设施。
干旱:长时间降水显著偏少,土壤缺水影响作物。防御:修水利工程、跨流域调水、推广节水灌溉与耐旱品种。
- 成因不同:寒潮源于陆地高纬度的强冷高压(本质是强冷锋);台风源于热带洋面的强低压。
- 季节不同:寒潮多在冬半年,台风多在夏秋季( 至 月)。
- 核心危害不同:寒潮是剧烈降温加大风霜冻;台风是狂风暴雨加风暴潮。
- 共同点:都伴有大风,都要靠监测预警加工程防御加应急转移来减灾。
- 一句话:寒潮从北边的陆地来,台风从南边的海上来。
实验与探究
杭州多年月平均气温与降水量(简化):1 月 、;4 月 、;6 月 、;7 月 、;10 月 、。请指出资料中体现的季风气候特征,并解释 6 月与 7 月的降水反差。
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第一步:看气温的年变化。最冷月 、最热月 ,年较差为 ,说明冬温夏热、年较差较大,具有一定大陆性。
第二步:看降水的季节分配。夏半年( 至 月)明显多于冬半年,说明降水集中在夏季;再与气温对照,最热的季节也最多雨,正是雨热同期——这是季风气候的核心标志。
第三步:解释 6 月的多雨。6 月降水高达 ,此时夏季风北上,暖湿气流与北方冷空气在长江中下游相遇形成锋面,锋面在此长时间徘徊,造成连绵降雨,即梅雨。
第四步:解释 7 月的减少。7 月降水降到 而气温升到最高,是因为夏季风继续北推,杭州转由强大的高压控制,空气下沉、云雨难生,出现晴热少雨的伏旱。结论:同一个夏天先涝后旱,根源在于夏季风的进退决定了锋面的位置。
经典例题
杭州某年 1 月受寒潮影响:过程前气温 、气压 ;48 小时后气温降至 、气压升至 。(1)求降温幅度与升压幅度(升压幅度换算为帕);(2)求平均每小时降温多少度;(3)说明这次过程属于什么锋面活动,并给出两条防御措施。
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第一步:求降温幅度,依据末温减初温:,即降温 。注意末温为负,相减时符号不能丢。第二步:求升压幅度:;换算成帕,依据 :。
第三步:求平均降温速率,依据平均变化率等于总变化量除以总时间: 每小时。数值看似不大,但 小时降温已超过 ,仍达到寒潮标准。
第四步:判断锋面类型。气温大幅下降、气压明显升高,是冷气团主动南下取代暖气团的结果,属强冷锋活动,即寒潮。第五步:给出防御措施。一是提前发布寒潮预警,给蔬菜大棚和茶园加盖覆盖物、灌水保温以防冻害;二是交通与供电部门做好防冰除冰,市民注意保暖并防范煤气取暖事故。答:降温 ,升压 (即 );平均每小时约降 ;属强冷锋(寒潮),防御措施如上。
难点与易错点
- 把台风眼说成风雨最强处:台风眼区风平浪静、天气晴朗,最猛烈的风雨在眼壁附近。
- 认为台风只有害处:台风也能缓解伏旱、补充水源,要辩证回答。
- 算降温幅度漏负号:,不是 也不是 。
- 混淆寒潮与台风的成因:寒潮是冷高压(强冷锋)从北方陆地来,台风是热带低压从南方洋面来。
- 把梅雨和伏旱的顺序记反:杭州先梅雨(6 月)后伏旱(7 至 8 月)。
- 认为我国降水从北向南递减:是从东南沿海向西北内陆递减。
- 说「雨热同期」是坏事:雨热同期有利于农作物生长,是我国季风气候的重要优势;不利的是降水季节和年际变化大导致旱涝频繁。
生活中的应用
- 杭州的梅雨与除湿机:梅雨期相对湿度长期接近饱和,衣物难干、墙面返潮,除湿机和烘干机因此成为江南家庭的标配。
- 伏旱期的水库调度:七八月晴热少雨,千岛湖等水库要提前蓄水,通过引水工程保障杭州的城市供水。
- 台风来临前的准备:加固广告牌与脚手架、给玻璃贴防爆膜、清理阳台杂物、渔船回港避风,地铁与航班按预警等级停运。
- 亚运赛程的气象弹性:夏秋办赛必须为台风留出备用日程,露天项目还要提前制定雷电和暴雨的中止预案。
生活应用题 1 · 一次台风暴雨的排涝计算
台风影响期间,杭州某社区 小时降水量达 ,该社区汇水面积为 。(1)求这场雨的总降水体积;(2)若排水泵站的排水能力为 每小时,问 小时内能否排完,会不会积水?
分步解:
- 统一单位,依据 :。
- 求总降水体积,依据 :。
- 求泵站 12 小时的排水量,依据排水量等于排水能力乘时间:。
- 比较: 恰好等于 ,理论上刚好排完,没有余量。
- 分析实际情况:暴雨往往集中在两三小时内倾泻,瞬时来水远超泵站能力,因此仍会出现短时积水。
- 答:总量 ,理论上刚好排完,但因降水时间不均,实际会短时积水。这就是城市要建调蓄池削峰、推广海绵城市透水铺装的原因。
生活应用题 2 · 伏旱期的农田灌溉水量
伏旱期间,杭州郊区一块面积为 的稻田需要灌水,使田面水层深度达到 。(1)求需水体积;(2)求需水质量(水的密度取 );(3)若一台水泵的流量为 每小时,需抽水多少小时?
分步解:
- 统一单位:。
- 求需水体积,依据 :。
- 求需水质量,依据 :,即 吨。
- 求抽水时间,依据 :。
- 答:需水 ,合 吨,需抽水 小时。可见抗旱耗水量惊人,因此推广喷灌、滴灌等节水方式意义重大。
考点
- 简答题·必考:我国气候三大特征(季风显著、类型多样、大陆性强)及其对农业的影响
- 简答题·高频:雨热同期的含义与成因;我国降水的时空分布规律
- 对比题·必考:寒潮与台风在成因、季节、危害、防御上的区别
- 选择题·高频:台风眼的天气特点;台风的利与弊
- 计算题:降温幅度与气压变化(注意负号与 换算);降水量与体积、质量的换算
- 简答题:梅雨与伏旱的成因;旱涝灾害频繁的根本原因(夏季风进退不定)
中考真题
关于我国的气候与气象灾害,下列说法正确的是( )A. 我国降水自北向南逐渐减少 B. 台风中心的台风眼风雨最为猛烈 C. 寒潮是强冷空气南下引起的剧烈降温天气 D. 雨热同期对农业生产不利
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逐项分析:
- A 错:降水自东南沿海向西北内陆递减,取决于距海远近。
- B 错:台风眼内风平浪静、天气晴朗,最强风雨在眼壁附近。
- C 对:寒潮本质是强冷锋南下,带来大范围剧烈降温并常伴大风雨雪。
- D 错:雨热同期使水热条件同时充足,有利于农作物生长。
答案:C。
杭州六月常有连续多日的降雨,七月中旬后转为持续晴热少雨。(1)分别写出这两种天气现象的名称;(2)用锋面和气压的知识解释其成因;(3)各写一条应对措施。
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第一步:回答第(1)问。六月的连续降雨称梅雨;七月中旬后的晴热少雨称伏旱。
第二步:解释梅雨的成因。夏季风北上,来自海洋的暖湿气团与北方冷气团在长江中下游相遇,形成的锋面在此地长时间徘徊,暖空气持续沿锋面上升、水汽不断凝结,故降水连绵不断。第三步:解释伏旱的成因。夏季风继续北推后,本地被强大的高压控制,高压区内空气下沉,气温升高、水汽难以凝结,于是晴热少雨。
第四步:给出应对措施。梅雨期要清理疏通排水管网、加固堤防、注意防洪与食品霉变;伏旱期要水库提前蓄水、推广节水灌溉、做好高温防暑与用电保障。答:梅雨与伏旱;成因分别是锋面徘徊与高压控制下沉气流;措施如上。同一个夏天先涝后旱,正说明夏季风的进退是我国旱涝的总开关。