探究地理中的“盈余與虧損”現(xiàn)象

山東 于見寶

探究地理中的“盈余與虧損”現(xiàn)象

氣溫日變化是指一天中氣溫高低的周期性變化。大陸上最低氣溫一般出現(xiàn)在日出前后，最高氣溫一般出現(xiàn)在午后14時(shí)左右。

為何一天中的最高氣溫不是正午12時(shí)呢？我們結(jié)合圖1上海7月份氣溫日變化平均情況示意圖來分析。近地面一方面要接受太陽的短波輻射能，一方面通過地面長波輻射來釋放能量。當(dāng)?shù)孛媸杖胼椛淠艽笥谥С鲚椛淠軙r(shí)，地面輻射差額(輻射差額是指物體收入輻射能與支出輻射能的差值)為正值，即處于能量的盈余狀態(tài)；當(dāng)?shù)孛媸杖胼椛淠苄∮谥С鲚椛淠軙r(shí)，地面輻射差額為負(fù)值，即處于能量的虧損狀態(tài)。由于盈余和虧損是一個(gè)連續(xù)的過程，當(dāng)由盈余轉(zhuǎn)入虧損時(shí)，達(dá)到累積的較大值，當(dāng)由虧損轉(zhuǎn)入盈余時(shí)，達(dá)到累積的較小值。

圖1

圖1中A點(diǎn)，日出前后太陽短波輻射和地面長波輻射的交點(diǎn)，即由虧損轉(zhuǎn)入盈余的時(shí)刻，此時(shí)地面溫度達(dá)到最低值，其對(duì)應(yīng)的B點(diǎn)是當(dāng)天氣溫的最低值；圖中C點(diǎn)，正午12時(shí)的太陽短波輻射為最高值點(diǎn)，即太陽高度最大，太陽輻射最強(qiáng)；圖中D點(diǎn)，午后13時(shí)左右太陽短波輻射和地面長波輻射的交點(diǎn)，即由盈余轉(zhuǎn)入虧損的時(shí)刻，此時(shí)地面溫度達(dá)到最高值。地面將熱量傳給空氣需一定時(shí)間，故一天中的最高氣溫出現(xiàn)在E點(diǎn)即午后的14時(shí)左右。

“盈余與虧損”現(xiàn)象不僅出現(xiàn)在氣溫的變化中，在其他地理現(xiàn)象上也常常出現(xiàn)，把握準(zhǔn)了這一變化后，好多問題就可迎刃而解。

圖2是水庫調(diào)洪蓄洪功能示意圖，當(dāng)進(jìn)水量高于出水量時(shí)為盈余狀態(tài)，出水量高于進(jìn)水量時(shí)為虧損狀態(tài)。T1時(shí)，水庫的進(jìn)水量達(dá)到最大值即收入最大，但這并不是水庫水位最高時(shí)，因?yàn)榇藭r(shí)水庫仍處于盈余狀態(tài)，到T2時(shí)，正好處于由盈余轉(zhuǎn)入虧損的時(shí)刻，所以T2時(shí)水庫水位將達(dá)到最高。如果隨著水庫中泥沙淤積不斷增多，則a、b的變化特點(diǎn)是a縮短，b減小。

圖2

圖3為北半球某水庫各月水量盈余率(水量盈余率=流入量/流出量)統(tǒng)計(jì)圖，水量盈余率是衡量水庫蓄水量變化的重要指標(biāo)。當(dāng)水量盈余率大于1時(shí)，水量盈余，當(dāng)水量盈余率小于1時(shí)，水量虧損，該水庫從10月份到2月份水量盈余，4月份到8月份水量虧損，3月份、9月份水量盈虧相當(dāng)，因此3月份儲(chǔ)水量最大，水庫水位最高，而9月份儲(chǔ)水量最少，水庫水位最低。由此推測(cè)出該水庫位于北半球夏季降水少、冬季降水多的地區(qū)，氣候類型為地中海氣候。

圖3

如圖4是2013年我國某水庫各月水量盈余率統(tǒng)計(jì)圖，水量盈余率=流入量/流出量，該數(shù)值是衡量水庫蓄水量變化的重要指標(biāo)。水量盈余率大于1時(shí)，說明流入量大于流出量，水庫處于盈余期，水位會(huì)上升，反之會(huì)下降。圖中顯示，2月份水庫的儲(chǔ)水由虧損轉(zhuǎn)入盈余，水庫儲(chǔ)水量開始增加，到6月底或7月初，由盈余轉(zhuǎn)入虧損，該水庫的水位達(dá)到最高；7月到8月水庫有個(gè)短暫的虧損期，水位有所下降，8月到9月水庫接著又迎來一個(gè)短暫的盈余期，水位有所回升；圖中顯示，這兩個(gè)短暫的盈余期、虧損期相比，虧損大于盈余，所以從7月到9月水庫的儲(chǔ)量整體還是在減少；9月份以后，水庫進(jìn)入了虧損期，水庫水位持續(xù)下降，到2月份，水庫的水位達(dá)到最低。

圖4

如圖5是我國云南楚雄常年逐月降水量與蒸發(fā)量對(duì)比圖，干旱是我國普遍存在的氣象災(zāi)害。從圖中降水量和蒸發(fā)量的關(guān)系上，可以推斷出楚雄雨季是在5月到10月間，而楚雄10月至次年5月，蒸發(fā)量大于降水量，其中蒸發(fā)量最大是在3月到4月，根據(jù)盈余和虧損的關(guān)系可以判斷楚雄最嚴(yán)重的旱情是發(fā)生在春季。

圖5

在分析人口數(shù)量變化的時(shí)候，如果從盈余和虧損的角度去分析問題，可能會(huì)起到意想不到的效果。如圖6為甲城市人口增長率曲線圖和乙地區(qū)人口自然增長率隨時(shí)間變化曲線圖，甲城市人口增長率由開始的負(fù)增長逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檎鲩L，即由虧損逐步向盈余轉(zhuǎn)變，到③時(shí)正好處于轉(zhuǎn)折點(diǎn)，所以③時(shí)甲城市人口達(dá)到最小值。若乙地區(qū)人口數(shù)量的變化只受自然增長率影響，③時(shí)之前人口自然增長率大于0，處于盈余狀態(tài)，人口一直處于增加態(tài)勢(shì)；而③時(shí)以后人口自然增長率為負(fù)值，處于虧損狀態(tài)，人口處于減少態(tài)勢(shì)，③時(shí)是由盈余轉(zhuǎn)入虧損的時(shí)刻，故該地區(qū)的人口數(shù)量達(dá)最大值。這個(gè)問題有不少同學(xué)在做題時(shí)易錯(cuò)認(rèn)為②時(shí)人口數(shù)量達(dá)到最大值，其實(shí)②時(shí)是人口自然增長速度最快的時(shí)期。

圖6

山東省東營市第二中學(xué))