為何出現“冰火兩重天”

“早穿棉襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜。”這句諺語形象地概括了新疆早晚溫差大的特點。是什么因素造就了新疆如此大的溫差？

一、猜想與假設

新疆的地形特點是三山夾兩盆，山石沙子多，初步推測新疆溫差大可能與地形有關。

二、實驗器材

沙子，水，2個相同容積的燒杯，2個相同的溫度計，1個寒暑表，計數器，2個鐵架臺，2個相同的酒精燈。

三、探究過程

實驗一

1.將相同質量的沙子和水分別倒入2個燒杯，將寒暑表懸掛在空中，一個溫度計插入沙子中，另一個溫度計放入水中（溫度計不得碰燒杯內壁和底部），然后將兩個燒杯都放在陽光下靜置。

2.從上午9時起每隔一小時分別記錄不同時段溫度計的示數。

3.總結一天溫度變化時段以及沙子和水的溫度變化規律。

4.分析。太陽沒有升起時，沙子和水的溫度大致與氣溫相同（當地日出時間為9：30左右）。從上午十點開始，氣溫逐漸上升，沙子與水的溫度也逐漸上升。日出后沙子的溫度始終高于水的溫度。

這一現象說明在吸熱條件相同時，水升高的溫度低于沙子升高的溫度。由此可見，沙子和水的吸熱能力不同。

實驗二

1.依次由下而上調節、安裝好酒精燈、石棉網、分別裝有水和沙子的燒杯，用細線將溫度計固定在鐵架臺上，并使液泡完全浸沒在水和沙子中。

2.同時點燃酒精燈開始加熱，并每隔一分鐘用計數器記錄兩個溫度計的示數。

3.分析。沙子的溫度上升快，上升溫度高，水吸收與沙子相同的熱量時溫度上升得比沙子慢。由此可見，沙子的吸熱能力比水弱，即沙子的比熱容比水小。

在炎熱的夏季，沙子吸收的熱量較多，溫度上升并且影響周圍環境溫度。沿海地區空氣濕度較大，熱量的獲得或散失比較緩慢。溫度升高時，水會吸走一部分熱量，升溫速度并不快；溫度降低時，水又會釋放一些熱量，于是晝夜溫差就會較小。而新疆天氣干燥，空氣濕度小，并且遠離海洋，所以缺乏水的緩沖作用。

四、實驗結論

導致新疆晝夜溫差大的原因，我認為主要有以下幾點。

1.地形

新疆位于我國西北部，山脈與盆地相間排列。北部為阿爾泰山，南部為昆侖山系，天山橫亙于新疆中部，把新疆分為南北兩半，南部是塔里木盆地，北部是準噶爾盆地。

新疆的古爾班通古特沙漠是陸地上距離海洋最遠的地方，距離最近的海岸線有2648千米（直線距離）。新疆的沙漠占全國沙漠面積的2/3，其中塔里木盆地中的塔克拉瑪干沙漠的面積為33.76萬平方千米，是我國最大的沙漠，為世界第二大流動沙漠。準噶爾盆地的古爾班通古特沙漠面積約為4.88萬平方千米，為我國第二大沙漠。

2.氣候

新疆遠離海洋，深居內陸，周圍有高大的山脈阻擋海洋暖濕氣流進入，形成了新疆境內干燥的大陸性氣候。其氣候特點是干旱、少雨、多風沙，日照時間充足，夏熱冬寒，晝夜溫差大。

新疆各地降水量相差很大，南疆的氣溫高于北疆，北疆的降水量高于南疆。最冷月平均氣溫在準噶爾盆地為零下20℃以下，該盆地北緣的富蘊縣是全國最冷的地區之一。最熱月在號稱“火洲”的吐魯番，該地平均氣溫在33℃以上，居全國之冠。

新疆沙石戈壁較多，空氣干燥，溫度變化快，且缺少水的調節緩沖作用，新疆大部分地區春夏和秋冬之交日溫差極大，故歷來有“早穿棉襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”的說法。（指導老師：劉桂珍）