🔬 初中科学八年级上第2章 天气与气候季风气候气象灾害中考高频

我国的气候特征与主要气象灾害

杭州六月连下二十天雨,七月却热得田都裂开——同一个夏天,为什么水火两重天?

难度:★★★★

知识背景

💡知识背景 · 从一个真实的问题说起

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

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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

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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5599 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

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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(2424 小时内降温可超 10 C10\ ^\circ\mathrm{C})、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 7799 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。

⚖️寒潮与台风,一冷一热两个极端
  • 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7799 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,都要靠监测预警工程防御应急转移来减灾。
  • 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

用杭州的气候资料读出季风特征

杭州多年月平均气温与降水量(简化):1 月 4.5 C4.5\ ^\circ\mathrm{C}70 mm70\ \mathrm{mm};4 月 16 C16\ ^\circ\mathrm{C}130 mm130\ \mathrm{mm};6 月 24 C24\ ^\circ\mathrm{C}240 mm240\ \mathrm{mm};7 月 28.5 C28.5\ ^\circ\mathrm{C}150 mm150\ \mathrm{mm};10 月 19 C19\ ^\circ\mathrm{C}80 mm80\ \mathrm{mm}。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 4.5 C4.5\ ^\circ\mathrm{C}、最热月 28.5 C28.5\ ^\circ\mathrm{C},年较差为 28.54.5=24 C28.5-4.5=24\ ^\circ\mathrm{C},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(4477 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 240 mm240\ \mathrm{mm},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 150 mm150\ \mathrm{mm} 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

一次寒潮过程的数据计算

杭州某年 1 月受寒潮影响:过程前气温 12 C12\ ^\circ\mathrm{C}、气压 1008 hPa1008\ \mathrm{hPa};48 小时后气温降至 3 C-3\ ^\circ\mathrm{C}、气压升至 1030 hPa1030\ \mathrm{hPa}。(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:Δt=312=15 C\Delta t=-3-12=-15\ ^\circ\mathrm{C},即降温 15 C15\ ^\circ\mathrm{C}。注意末温为负,相减时符号不能丢。第二步:求升压幅度:Δp=10301008=22 hPa\Delta p=1030-1008=22\ \mathrm{hPa};换算成帕,依据 1 hPa=100 Pa1\ \mathrm{hPa}=100\ \mathrm{Pa}Δp=22×100=2.2×103 Pa\Delta p=22\times100=2.2\times10^3\ \mathrm{Pa}

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:15 C48 h0.31 C\dfrac{15\ ^\circ\mathrm{C}}{48\ \mathrm{h}}\approx0.31\ ^\circ\mathrm{C} 每小时。数值看似不大,但 2424 小时降温已超过 7 C7\ ^\circ\mathrm{C},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。:降温 15 C15\ ^\circ\mathrm{C},升压 22 hPa22\ \mathrm{hPa}(即 2.2×103 Pa2.2\times10^3\ \mathrm{Pa});平均每小时约降 0.31 C0.31\ ^\circ\mathrm{C};属强冷锋(寒潮),防御措施如上。

难点与易错点

⚠️难点 · 易错点
  1. 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。
  2. 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。
  3. 算降温幅度漏负号312=15-3-12=-15,不是 9-9 也不是 99
  4. 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。
  5. 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)
  6. 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。
  7. 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

🌏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 1212 小时降水量达 150 mm150\ \mathrm{mm},该社区汇水面积为 4×104 m24\times10^4\ \mathrm{m^2}。(1)求这场雨的总降水体积;(2)若排水泵站的排水能力为 500 m3500\ \mathrm{m^3} 每小时,问 1212 小时内能否排完,会不会积水?

分步解:

  1. 统一单位,依据 1 m=1000 mm1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{mm}h=150 mm=0.15 mh=150\ \mathrm{mm}=0.15\ \mathrm{m}
  2. 求总降水体积,依据 V=ShV=ShV=4×104×0.15=6×103 m3V=4\times10^4\times0.15=6\times10^3\ \mathrm{m^3}
  3. 求泵站 12 小时的排水量,依据排水量等于排水能力乘时间:V=500×12=6×103 m3V'=500\times12=6\times10^3\ \mathrm{m^3}
  4. 比较VV' 恰好等于 VV,理论上刚好排完,没有余量。
  5. 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
  6. :总量 6×103 m36\times10^3\ \mathrm{m^3},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 2×104 m22\times10^4\ \mathrm{m^2} 的稻田需要灌水,使田面水层深度达到 5 cm5\ \mathrm{cm}。(1)求需水体积;(2)求需水质量(水的密度取 1.0×103 kg/m31.0\times10^3\ \mathrm{kg/m^3});(3)若一台水泵的流量为 50 m350\ \mathrm{m^3} 每小时,需抽水多少小时?

分步解:

  1. 统一单位h=5 cm=0.05 mh=5\ \mathrm{cm}=0.05\ \mathrm{m}
  2. 求需水体积,依据 V=ShV=ShV=2×104×0.05=1×103 m3V=2\times10^4\times0.05=1\times10^3\ \mathrm{m^3}
  3. 求需水质量,依据 m=ρVm=\rho Vm=1.0×103×1×103=1×106 kgm=1.0\times10^3\times1\times10^3=1\times10^6\ \mathrm{kg},即 10001000 吨。
  4. 求抽水时间,依据 t=VQt=\dfrac{V}{Q}t=1×10350=20 ht=\dfrac{1\times10^3}{50}=20\ \mathrm{h}
  5. :需水 1×103 m31\times10^3\ \mathrm{m^3},合 10001000 吨,需抽水 2020 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

🎯考点提示
  • 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 hPa\mathrm{hPa} 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

真题2022 · 浙江杭州中考(改编)

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。

真题2021 · 浙江中考(改编)

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: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。

视频讲解

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