
〔關鍵詞〕 地理教學;對流層;氣溫垂直遞減率;絕熱 氣塊上升垂直遞減率
〔中圖分類號〕 G633.55 〔文獻標識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2012)14—0088—01
在高中地理教學過程中,筆者發現,有很多高三文科學生將對流層氣溫垂直遞減率與絕熱氣塊上升垂直遞減率兩個概念混為一談,進而導致無法解決與這兩個概念相關的地理問題。那么,教師該如何幫助學生理清這兩個概念,使其輕松解答相關地理問題呢?下面,筆者就結合教學實踐談一談自己的認識。
一、 對流層氣溫垂直遞減率
對流層氣溫垂直遞減率是指對流層內不同高度大氣的溫度變化狀況。對流層主要從地面獲得熱量,離地面越近,其獲得的地面輻射越多,且水汽和固體雜質越多,氣溫也就越高;而離地面越遠,其吸收地面輻射的效能則越弱,氣溫也就越低,因而對流層氣溫總體表現為:高度越高,氣溫越低。對流層氣溫垂直遞減率在不同地區、不同季節、不同高度是不一致的。就整個對流層平均而言,高度每升高100米,氣溫下降0.6℃。對流層氣溫垂直遞減率越高,空氣對流運動越強勁,反之,對流運動越弱。
例1:右下圖表示對流層氣溫分布狀況,圖中表示的氣溫降低速率在:
A.3000米以下低于垂直遞減率
B.3000米-6000米高于垂直遞減率
C.6000米以下等于垂直遞減率
D.6000米以下均低于垂直遞減率
分析:對流層大氣氣溫垂直遞減率為6℃/1000米,根據圖中氣溫分布狀況分析, 6000 米高度氣溫約為-35℃,3000 米高度氣溫約為-15℃,近地面氣溫接近20℃, 3000米以下溫差大約 為35℃,高于垂直遞減率,3000米與 6000米溫差約20℃,高于垂直遞減率。
通過上述分析可知:B選項正確。
二、 絕熱氣塊上升垂直遞減率
絕熱氣塊上升垂直遞減率表示在絕熱(沒有與外界進行熱量交換)上升過程中氣塊本身的降溫率。絕熱氣塊上升垂直遞減率可分為干絕熱垂直遞減率和濕絕熱垂直遞減率。干絕熱垂直遞減率是指干空氣(或未飽和濕空氣)在絕熱上升過程中氣塊本身的降溫率,其變化的常數為1°C/100米。這種變化主要是因為隨著氣塊的升高,氣壓降低,氣塊膨脹做功,內能減弱引起溫度下降。濕絕熱垂直遞減率是指飽和濕空氣絕熱上升過程中的降溫率。濕絕熱垂直遞減率總是小于干絕熱垂直遞減率,這是因為飽和濕空氣上升時,溫度隨高度的變化會受兩種因素影響。其一是,隨高度的升高,氣壓降低,氣塊膨脹做功,內能減弱引起溫度下降,這種變化類似于干絕熱垂直遞減率;其二是,水汽凝結時釋放熱量,引起溫度升高,水汽凝結可減弱一部分因飽和濕空氣高度升高而引起的降溫。
例2:某學校的地理研究性學習小組實地考察學校附近的一座山地。閱讀下列材料,回答問題。
材料一:小組從M地出發,如圖所示。
材料二:在考察過程中,起初空氣潮濕,氣溫每百米降0.8°C。到某一高度后,空氣逐漸干爽,氣溫每百米下降0.5°C。翻過山頂往山下走,氣溫每百米升高1°C。
材料三:單位體積空氣所能容納的最大水汽量與氣溫的關系。
1.爬山過程中,在海拔 米附近氣溫的垂直遞減率發生了明顯的變化。此高度以下天氣以______為主,以上天氣以________為主。
2.同一海拔高度A、B兩地的氣溫分別是:A____________,B_____________。
分析:根據材料二,起初空氣潮濕,氣溫每百米降0.8°C,當空氣上升到1000米時,氣溫則會下降到18°C,此時最大水汽容量下降到15克左右(根據材料三),濕度100%,水汽飽和之后隨空氣上升將會產生地形雨,氣溫將按照濕絕熱垂直遞減率遞減,氣溫每百米下降0.5°C(因產生了降水,空氣越干爽)。翻過山頂往山下走,氣溫將按照干絕熱垂直遞減率遞增,氣溫每百米升高l°C。通過計算可以得出:M地到A地氣溫下降4°C;M地到海拔1000米處氣溫下降8°C;海拔1000米到2000米處氣溫下降5°C;山頂(2000米處)到B地氣溫上升5°C。答案則為: 1.1000米、晴朗、陰雨; 2.A:22℃、B:28℃。
編輯:孟 剛