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文档简介

1、1、海市蜃楼海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象。阅读提示:概述:海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象,也用这个词作为成语比喻虚无缥缈而不实际存在的事物。 沙漠中的海市蜃楼 大海中的海市蜃楼自然现象:平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方,偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城廓、树木等幻景,称海市蜃楼。我国山东蓬莱海面上常出现这种幻景,古人归因于蛟龙之属的蜃,吐气而成楼台城廓,因而得名。蜃景不仅能在海上、沙漠中产生,柏油马路上偶尔也会看到。海市蜃楼是光线在铅直方向密度不同的气层中,经过折射造成的结果。蜃景的种类很多,根据它出现的位置相对于原物的方位,可以分为上蜃、下蜃和侧

2、蜃;根据它与原物的对称关系,可以分为正蜃、侧蜃、顺蜃和反蜃;根据颜色可以分为彩色蜃景和非彩色蜃景等等。蜃景有两个特点:一是在同一地点重复出现,比如美国的阿拉斯加上空经常会出现蜃景;二是出现的时间一致,比如我国蓬莱的蜃景大多出现在每年的5、6月份,俄罗斯齐姆连斯克附近蜃景往往是在春天出现,而美国阿拉斯加的蜃景一般是在6月20日以后的20天内出现。蜃景与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点有密切联系。气温的反常分布是大多数蜃景形成的气象条件。就拿夏蜃的形成来说吧。夏季沙漠中烈日当头,沙土被晒得灼热,因沙土的比热小,温度上升极快,沙土附近的下层空气温度上升得很高,而上层空气的温度仍

3、然很低,这样就形成了气温的反常分布,由于热胀冷缩,接近沙土的下层热空气密度小而上层冷空气的密度大,这样空气的折射率是下层小而上层大。当远处较高物体反射出来的光,从上层较密空气进入下层较疏空气时被不断折射,其入射角逐渐增大,增大到等于临界角时发生全反射,这时,人要是逆着反射光线看去,就会看到下蜃。柏油马路因路面颜色深,夏天在灼热阳光下吸收能力强,同样会在路面上空形成上层的空气冷、密度大,而下层空气热、密度小的分布特征,所以也会形成下蜃。 夏季海市蜃楼 城市中的海市蜃楼发生在沙漠里的“海市蜃楼”,就是太阳光遇到了不同密度的空气而出现的折射现象。沙漠里,白天沙石受太阳炙烤,沙层表面的气温迅速升高。由

4、于空气传热性能差,在无风时,沙漠上空的垂直气温差异非常显著,下热上冷,上层空气密度高,下层空气密度低。当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时,光的速度发生了改变,经过光的折射,便将远处的绿洲呈现在人们眼前了。在海面或江面上,有时也会出现这种“海市蜃楼”的现象。海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。 海市蜃楼简称蜃景,根据物理学原理,海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率。也就是因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,对光线折射而产生的。蜃景与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点有密切联系。气温

5、的反常分布是大多数蜃景形成的气象条件。形成原因:为什么会产生这种现象呢?要解答这个问题,得先从光的折射谈起。海市蜃楼示意图当光线在同一密度的均匀介质内进行的时候,光的速度不变,它以直线的方向前进,可是当光线倾斜地由这一介质进入另一密度不同的介质时,光的速度就会发生改变,进行的方向也发生曲折,这种现象叫做折射。当你用一根直杆倾斜地插入水中时,可以看到杆在水下部分与它露在水上的部分好象折断的一般,这就是光线折射所成的,有人曾利用装置,使光线从水里投射到水和空气的交界面上,就可以看到光线在这个交界面上分两部分:一部分反射到水里,一部分折射到空气中去。如果转动水中的那面镜子,使投向交界面的光线更倾斜一

6、些,那么光线在空气中的折射现象就会显得更厉害些。当投向交界面的光线如左下图所示的情况时,光线就全部反射到水里,再没有折射到空气中去的光线了。这样的现象叫做全反射。空气本身并不是一个均匀的介质,在一般情况下,它的密度是随高度的增大而递减的,高度越高,密度越小。当光线穿过不同高度的空气层时,总会引起一些折射,但这种折射现象在我们日常生活中已经习惯了,所以不觉得有什么异样。可是当空气温度在垂直变化的反常,并会导致与通常不同的折射和全反射,这就会产生海市蜃楼的现象。由于空气密度反常的具体情况不同,海市蜃楼出现的型式也不同。在夏季,白昼海水湿度比较低,特别是有冷水流经过的海面,水温更低,下层空气受水温更

7、低,下层空气受水温影响,较上层空气为冷,出现下冷上暖的反常现象(正常情况是下暖上凉,平均每升高100米,气温降低0.6 左右)。下层空气本来就因气压较高,密度较大,现在再加上气温又较上层为低,密度就显得特别大,因此空气层下密上稀的差别异常显著。假使在我们的东方地平线下有一艘轮船,一般情况下是看不到它的。如果由于这时空气下密上稀的差异太大了,来自船舶的光线先由密的气层逐渐折射进入稀的气层,并在上层发生全反射,又折回到下层密的气层中来;经过这样弯曲的线路,最后投入我们的眼中,我们就能看到它的像。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的,因此我们所看到的轮船映像比实物是抬高了许多,所以叫做上现蜃景。

8、我国渤海中有个庙岛群岛,在夏季,白昼海水温度较低,空气密度会出现显著地下密上稀的差异,在渤海南岸的蓬莱县(古时又叫登州),常可看到庙岛群岛的幻影。宋朝时候的沈括,在他的名蓍梦溪笔谈里就有这样的记载:“登州海中时有云气,如宫室台观,城堞人物,车马冠盖,历历可睹。”这就是他在蓬莱所看到的上现蜃景。1933年月22日上午11点多钟,青岛前海(胶州湾外口)竹岔岛上也曾发现过上现蜃景,一时轰传全市,很多人前往观看。1975年在广东省附近的海面上,曾出现一次延续小时的上现蜃景。不但夏季在海面上可以看到上现蜃景,在江面有时也可看到,例如1934年月日在南通附近的江面上就出现过。那天酷日当空,天气特别热,午后

9、,突然发现长江上空映现出楼台城廓和树木房屋,全部蜃景长20多里。约半小时后,向东移动,突然消逝。后又出现三山,高耸入云,中间一山,很象香炉;又隔了半小时,才全部消失。在沙漠里,白天沙石被太阳晒得灼热,接近沙层的气温升高极快。由于空气不善于传热,所以在无风的时候,空气上下层间的热量交换极小,遂使下热上冷的气温垂直差异非常显著,并导致下层空气密度反而比上层小的反常现象。在这种情况下,如果前方有一棵树,它生长在比较湿润的一块地方,这时由树梢倾斜向下投射的光线,因为是由密度大的空气层进入密度小的空气层,会发生折射。折射光线到了贴近地面热而稀的空气层时,就发生全反射,光线又由近地面密度小的气层反射回到上

10、面较密的气层中来。这样,经过一条向下向下凹陷的弯曲光线,把树的影像送到人的眼中,就出现了一棵树的倒影。由于倒影位于实物的下面,所以又叫下现蜃景。这种倒影很容易给予人们以水边树影的幻觉,以为远处一定是一个湖。凡是曾在沙漠旅行过的人,大都有类似的经历。拍摄影片登上希夏邦马峰的一位摄影师,行走在一片广阔的干枯草原上时,也曾看见这样一个下现蜃景,他朝蜃景的方向跑去,想汲水煮饭。等他跑到那里一看,什么水源也没有,才发现是上了蜃景的当。这是因为干枯的草和沙子一样,可以被烈日晒得热浪滚滚,使空气层的密度从下至上逐渐增大,因而产生下现蜃景。无论哪一种海市蜃楼,只能在无风或风力极微弱的天气条件下出现。当大风一起

11、,引起了上下层空气的搅动混合,上下层空气密度的差异减小了,光线没有什么异常折射和全反射,那么所有的幻景就立刻消逝了。总而言之,这是有趣,又是科学的。阅读思考:1、 什么是海市蜃楼?2、 海市蜃楼形成的原因?你还看见或者听见过什么样的海市蜃楼?2、课日食2、日食阅读提示:在地球上观察,月球遮住太阳的一部分或全部的现象称为日食。日食:日食有日全食、日偏食和日环食三种。地球上一年中常有两次或两次以上的日食,但在同一地区,平均要每隔23年才可看到一次日偏食,而日全食则非常罕见。日全食概述:日全食是日食的一种,即太阳被月亮全部遮住的天文现象。如果太阳、月球、地球三者正好排成或接近一条直线,月球挡住了射到

12、地球上去的太阳光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。 在地球上月影里的人们开始看到阳光逐渐减弱,太阳面被圆的黑影遮住,天色转暗,全部遮住时,天空中 可以看到最亮的恒星和行星,几分钟后,从月球黑影边缘逐渐露出阳光,开始生光、复圆。由于月球比地球小,只有在月影中的人们才能看到日全食。日全食成因:日食,又作日蚀,是一种天文现象,当月球运行至太阳与地球之间时,对地球上的部分地区来说,月球挡住了太阳的部分或全部光线,看起来好像是太阳的一部分或全部消失了,故名。日食只在朔,即月球与太阳呈现合的状态时发生。日食是相当罕见的现象,在三种日食中较罕见的是日全食,因为唯有在月球的本影投影在地球表面时

13、,在该区域的人才能够观测到日食。日全食是一种相当壮丽的自然景象,所以时常吸引许多游客特地到海外去观赏日全食的景象。例如,在1999年发生在欧洲的日全食,吸引了非常多观光客特地前去观赏,也有旅行社推出专门为这些游客设计的行程。古时,人类缺乏天文学知识,以为日食是天狗食日,或象征灾难的降临,而在日食时举行仪式。但在现代社会中,日食的这层意义已逐渐为人们所抛弃。上一次发生在中国的日全食发生于2009年7月22日,而下一次将会于2035年9月2日在我国北方发生,时长1分29秒。世界范围内下次日全食将于2010年7月11日和2012年在智利复活节岛附近出现日食和月食的“季节”。日食一定发生在朔,即农历初

14、一当日。此时月球位于地球和太阳之间,但因太阳轨道(黄道)与月球轨道(白道)成5°9交角,故并非每次朔日皆有日食发生,而日食发生时,日月两者皆一定在“黄白交点”(升交点或降交点)附近。日、月食的发生必须是新月和满月出现在黄白交点的一定界限之内,这个界限就叫做“食限”。计算表明,对日食而言,如果新月在黄道和白道的交点附近18度左右的范围内,就可能发生日食;如果新月在黄道和白道的交点附近16度左右的范围内,则一定有日食发生。一年之中有几次:日食的一个食季是36天,这个天数比一个朔望月的平均长度29.53还要长。因此在一个日食的食季内必定会发生一次日食,也可能发生两次日食。一年之中有两个日食

15、食季,所以在一年之内至少有两次日食发生,也可能有四次日食发生(如果每个食季中都包含两个朔日的话)。 2009·7·22·日全食纪念日月食的一个食季为24天,这个天数比一个朔望月的平均天数29.53天还要短。因此在月食的一个食季内可能包含一个望月,也可能没有望月在内,也就是说,在这个食季内可能有一次月食发生,也可能连一次月食也不会发生。一年之中月食的食季也是有两个;”所以在一年之中,可能有两次月食发生,也可能连一次月食也不会发生。一年之中,日、月食的次数最多时可以达到六次,即四次日食和两次月食.但是实际上有时候一年之中的日、月食次数可以多达七次,即五次日食和两次月食

16、,或者是四次日食和三次月食。如1935年就曾发生过五次日食和两次月食,将来的2160年也会是这样;1917年和1982年就曾发生过四次日食和三次月食。那么,为什么一年之内的日、月食会多达七次呢?这是由于在太阳的引力作用下,黄道和白道的交点会不断地沿着黄道从东向西移动,每年约移动20度,这个方向与太阳沿黄道运行的方向相反,因此太阳在黄道上连续两次通过同一交点所经历的时间间隔(这个间隔叫“食年”)比一年(365.2422天)要短,只有346.62天,要约少19天。这样就会产生两种情况:一种情况是一年3652422天之内,包含了两个完整的食季和一个不完整的食季。比方说第一个食季开始1月初,那么经过3

17、46.62天一个食年之后,第三个食季就会在同一年的12月中旬开始,在这种情况下就可能发生五次日食和两次月食;另一种情况是一年365.2422天之内,包含了两个不完整的食季(一个在年头,一个在年尾)和一个完整的食季,在这种情况下就可能发生四次日食和三次月食。 并不是所有的日食现象都能称作日全食,其中全环食最容易被误认作日全食:日偏食:中国史书上称“日有食之,不尽如勾”,造成日偏食的原因是因为观测者落在月球的半影区中,观测者会看见一部分的太阳被月球的阴影遮盖,但另一部分仍继续发光。太阳和月球只有部分重合,依据两者中心的视距离远近(太阳被月球遮盖的最大直径)来衡量食的大小。通常日偏食是伴随着其他食相

18、发生,如日全食。但某些日食只可能是日偏食(不伴随其他食相),因为月球与地球的距离太远,只有半影碰到地球表面。 日环食:当月球处于远地点时,月球的本影锥不能到达地球;到达地球的是由本影锥延长出的伪本影锥。此时月球的视直径略小于太阳。因此,这时太阳边缘的光球仍可见,形成一环绕在月球阴影周围的亮环。(在环食区之外,所见的食相是偏食) 全环食:全环食只发生在地球表面与月球本影尖端非常接近,或月球与地球表面的距离和月本影的长度很接近的情形下。由于地球为球体之关系,而本影影锥接触地球时为日全食(常为在食带中间),在食带两端由于影锥未能接触地球,致只能有伪本影到达地球之下,所看到的是日环食。所以,当全环食发

19、生时,随着地月之间的相对运动,会先后出现环食全食环食。全环食发生机率甚少,最近的一次在2005年4月8日。日偏食和日环食日偏食是日食天象的一种,即太阳的部分被月亮遮隐,人们此时看到的太阳圆面只有一部分。只有处在月球半影区里的人才能看到日偏食。当月球离地球较远时,月轮看起来比日轮小,不能把整个日轮遮住,即月球本影的锥顶位于地面上空,本影延伸出的倒向圆锥内的观测者,会看到黑暗的月轮周围绕着一圈明亮的光环,这就是日环食。日偏食时只有初亏、食甚和复原3个阶段,而日环食的过程则与日全食一样。1、 什么是日食?日食分为几种?2、 日食是怎样形成的?阅读思考:3、月食3、月食月食是一种特殊的天文现象,指当月

20、球运行至地球的阴影部分时,在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭,就看到月球缺了一块。阅读思考:月食概述以地球而言,当月食发生的时候,太阳和月球的方向会相差180 度,所以月食必定发生在“望”(即农历15日)前后。要注意的是,月食只能发生在满月的时候,这时,太阳,地球和月球成一直线,整个月面被照亮,所以只要天清气朗,保证能看清楚看到这种壮观的场面。然而并不是每次满月都会发生月食,因为月球绕地球的轨道偏离了黄道约5°的交角,只有当满月时刻正好是在月球在其轨道上穿过黄道平面时,才会发生月全食。古代月食记录有时可用来推定历史事件的年代。中国古代迷信的说法又叫做天狗吃月亮。月食的类型

21、:月食可分为月偏食、月全食以及半影月食三种(切记不会发生月环食。因为,月球的体积比地球小的多)。当月球只有部分进入地球的本影时,就会出现月偏食;而当整个月球进入地球的本影时,就会出现月全食。至于半影月食,那就是指月球 只是掠过地球的半影区,造成月面亮度极轻微的减弱,很难用肉眼看的出差别,因此不为人们所注意。地球的直径大约是月球的4倍,在月球轨道处,地球的本影的直径仍相当于月球的2.5倍。所以当地球和月亮的中心大致在同一条直线上,月亮就会完全进入地球的本影,而产生月全食。而如果月球始终只有部分为地球本影遮住时,即只有部分月亮进入地球的本影,就发生月偏食。因为,月球的体积比地球小的多。太阳的直径比

22、地球的直径大得多,地球的影子可以分为本影和半影。如果月球进入半影区域,太阳的光也可以被遮掩掉一些,这种现象在天文上称为半影月食。由于在半影区阳光仍十分强烈,月面的光度只是极轻微减弱,多数情况下半影月食不容易用肉眼分辨。在一般情况下,由于较不易为人发现,故不称为月食,所以月食只有月全食和月偏食两种。另外由于地球的本影比月球大得多,这也意味著在发生月全食时,月球会完全进入地球的本影区内,所以不会出现月环食这种现象。每年发生月食数一般为2次,最多发生3次,有时一次也不发生。因为在一般情况下,月亮不是从地球本影的上方通过,就是在下方离去,很少穿过或部分通过地球本影,所以一般情况下就不会发生月食。月食过

23、程: 月食的过程    在月全食发生时,月亮虽然被全部遮住,但天空并非一片黑暗 ,我们仍能看见笼罩在月亮上的暗红色光。这是因为太阳光中的红色光在通过地球大气时发生折射,从而使月亮看起来呈红色。月全蚀后半影食始:月球刚刚和半影区接触,这时肉眼觉察不到。正式的月食的过程分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。 初亏:标志月食开始。月球由东缘慢慢进入地影,月球与地球本影第一次外切。食既:月球的西边缘与地球本影的西边缘内切,月球刚好全部进入地球本影内。 食甚:月球的中心与地球本影的中心最近。 生光:月球东边缘与地球本影东边缘相内切,这时全食阶段结束。 复圆:月球的西边缘

24、与地球本影东边缘相外切,这时月食全过程结束。 月球被食的程度叫“食分”,它等于食甚时月轮边缘深入地球本影最远距离与月球视经之比。 半影食终:月球离开半影,整个月食过程正式完结。1、 什么是月食?月食是怎样形成的?2、 月食的类型?阅读思考:4、彩虹彩虹是阳光射到空气中的水滴里发生的光学现象,雨后常见。形状弯曲,色彩艳丽。阅读思考:彩虹概述彩虹是阳光射到空气中的水滴里发生的光学现象,雨后常见。形状弯曲,色彩艳丽。自然界中的彩虹 彩虹(rainbow)是气象中的一种光学现象。当阳光照射到半空中的雨点,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩的光谱。彩虹七彩颜色,从外至内分别为:红、橙、黄、绿、蓝、

25、青、紫。彩虹是一种自然现象,是由于阳光射到空气的水滴里,发生光的反射和折射造成的。 彩虹形成原因: 彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴,造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈,形成我们所见到的彩虹。形成这种反射时,阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次。因为水对光有色散的作用,不同波长的光的折射率有所不同,蓝光的折射角度比红光大。由于光在水滴内被反射,所以观察者看见的光谱是倒过来,红光在最上方,其他颜色在下。 其实只要空气中有水滴,而阳光正在观察者的背后以低角度照射,便可能产生可

26、以观察到的彩虹现象。彩虹最常在下午,雨后刚转天晴时出现。这时空气内尘埃少而充满小水滴,天空的一边因为仍有雨云而较暗。而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光,这样彩虹便会较容易被看到。另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近。在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾,亦可以人工制造彩虹。 空气里水滴的大小,决定了彩虹的色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大,虹就鲜艳,也比较窄;反之,水滴小,虹色就淡,也比较宽。我们面对着太阳是看不到彩虹的,只有背着太阳才能看到彩虹,所以早晨的彩虹出现在西方,黄昏的彩虹总在东方出现。可我们看不见,只有乘飞机从高空向下看,才能见到。虹的出现与当时天气变化相联系,一般我

27、们从虹出现在天空中的位置可以推测当时将出现晴天或雨天。东方出现虹时,本地是不大容易下雨的,而西方出现虹时,本地下雨的可能性却很大。彩虹的明显程度,取决于空气中小水滴的大小,小水滴体积越大,形成的彩虹越鲜亮,小水滴体积越小,形成的彩虹就不明显。一般冬天的气温较低,在空中不容易存在小水滴,下雨的机会也少,所以冬天一般不会有彩虹出现。彩虹其实并非出现在半空中的特定位置。它是观察者看见的一种光学现象,彩虹看起来的所在位置,会随著观察者而改变。当观察者看到彩虹时,它的位置必定是在太阳的相反方向。彩虹的拱以内的中央,其实是被水滴反射,放大了的太阳影像。所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位

28、置,刚好是观察者头部阴影的方向,虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40°至42°的位置。因此当太阳在空中高于42度时,彩虹的位置将在地平线以下而看不见。这亦是为什么彩虹很少在中午出现的原因。彩虹由一端至另一端,横跨84°。以一般的35mm照相机,需要焦距为19mm以下的广角镜头才可以用单格把整条彩虹拍下。倘若在飞机上,会看见彩虹是原整的圆形而不是拱形,而圆形彩虹的正中心则是飞机行进的方向。彩虹为什么总是弯曲的? 彩虹的尾巴原因一:光的波长决定光的弯曲程度 事实上如果条件合适的话,可以看到整圈圆形的彩虹。彩虹的形成是太阳光射向空中的水珠经过折射反射折射 后射

29、向我们的眼睛所形成。 不同颜色的太阳光束 经过上述过程形成彩虹的光束与原来光束的偏折角约 180 - 42 = 138度。也就是说,若太阳光与地面水平,则观看彩虹的仰角约为 42度。 想象你看着东边的彩虹,太阳在从背后的西边落下。白色的阳光(彩虹中所有颜色的组合)穿越了大气,向东通过了你的头顶,碰到了从暴风雨落下的水滴。当一道光束碰到了水滴,会有两种可能:一是光可能直接穿透过去,或者更有趣的是,它可能碰到水滴的前缘,在进入时水滴内部产生弯曲,接着从水滴后端反射回来,再从水滴前端离开,往我们这里折射出来。这就是形成彩虹的光。 光穿越水滴时弯曲的程度,端视光的波长(即颜色)而定红色光的弯曲度最大,

30、橙色光与黄色光次之,依此类推,弯曲最少的是紫色光。 每种颜色各有特定的弯曲角度,阳光中的红色光,折射的角度是42度,蓝色光的折射角度只有40度,所以每种颜色在天空中出现的位置都不同。 若你用一条假想线,连接你的后脑勺和太阳,那么与这条线呈42度夹角的地方,就是红色所在的位置。这些不同的位置勾勒出一个弧。既然蓝色与假想线只呈 40度夹角,所以彩虹上的蓝弧总是在红色的下面。 彩虹之所以为弧型这当然与其形成有着不可分割的关系,同样这也与地球的形状有很大的关系,由于地球表面为一曲面而且还被厚厚的大气所覆盖,在雨后空气中的水含量比平时高,当阳光照射入空气中的小水滴形成了折射,同时由于地球表面的大气层为一

31、弧面从而导致了阳光在表面折射形成了我们所见到的弧形彩虹!原因二:与地球的形状有很大的关系 由于地球表面是一个曲面并且被厚厚的大气所覆盖,雨后空气中的水含量比平时高,当阳光照射入空气中的小水滴时就形成了折射。同时由于地球表面的大气层为一弧面从而导致了阳光在表面折射形成了我们所见到的弧形彩虹!1、 什么是彩虹?2、 彩虹形成的原因?3、彩虹为什么总是弯曲?阅读思考:5、厄尔尼诺现象厄尔尼诺,又称厄尔尼诺海流,是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象,就是沃克环流圈东移造成的。阅读思考:概述厄尔尼诺,又称厄尔尼诺海流,是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而

32、产生的一种气候现象,就是沃克环流圈东移造成的。正常情况下,热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲,使太平洋表面保持温暖,给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每27年被打乱一次,使风向和洋流发生逆转,太平洋表层的热流就转而向东走向美洲,随之便带走了热带降雨,出现所谓的“厄尔尼诺现象”。厄尔尼诺现象示意图 厄尔尼诺特征:厄尔尼诺现象的基本特征是太平洋沿岸的海面水温异常升高,海水水位上涨,并形成一股暖流向南流动。它使原属冷水域的太平洋东部水域变成暖水域,结果引起海啸和暴风骤雨,造成一些地区干旱,另一些地区又降雨过多的异常气候现象。20世纪60年代以后,随着观测手段的进步和科学的发展,人们发现厄尔尼诺

33、现象不仅出现在南美等国沿海,而且遍及东太平洋沿赤道两侧的全部海域以及环太平洋国家;有些年份,甚至印度洋沿岸也会受到厄尔尼诺带来的气候异常的影响,发生一系列自然灾害。总的来看,它使南半球气候更加干热,使北半球气候更加寒冷潮湿。科学家对厄尔尼诺现象又提出了一些新的解释,即厄尔尼诺可能与海底地震,海水含盐量的变化,以及大气环流变化等有关。厄尔尼诺现象是周期性出现的,大约每隔27年出现一次。至1997年的20年来厄尔尼诺现象分别在7677年、8283年、8687年、9193年和9495年出现过5次。19821983年间出现的厄尔尼诺现象是本世纪以来最严重的一次,在全世界造成了大约1500人死亡和80亿

34、美元的财产损失。进入90年代以后,随着全球变暖,厄尔尼诺现象出现得越来越频繁。 活动周期:科学家的最新研究成果表明,在全球各地导致破坏性干旱、暴风雨和洪水的罪魁祸首厄尔尼诺气候现象的活动周期为200年。 气象专家预言,目前这股不太剧烈的厄尔尼诺可能致使冬天延长,增加美国南部的暴风雨,并使中西部地区比较干旱。 但是,美国国家海洋和大气管理局的专家表示,这次的厄尔尼诺现象将比1997至1998年的弱一些;那一次的厄尔尼诺导致成千上万人死亡,并造成世界直接经济损失达数十亿美元。 “厄尔尼诺现象”一般每隔27年出现一次。但是,20世纪90年代后,这种现象却出现得越来越频繁了。不仅如此,随周期缩短而来的

35、,是“厄尔尼诺现象”滞留时间的延长。这一现象引起了科学家的注意,虽然对“厄尔尼诺现象”的探索还在进行中,但科学家们普遍认为,“厄尔尼诺现象”的频频发生与地球温暖化有关,其变化的迹象表明,“厄尔尼诺现象”并不仅仅是天灾。 中国沿海厄尔尼诺的气候影响:首先是台风减少,厄尔尼诺现象发生后,西北太平洋热带风暴(台风)的产生个数及在我国沿海登陆个数均较正常年份少。 其次是我国北方夏季易发生高温、干旱,通常在厄尔尼诺现象发生的当年,我国的夏季风较弱,季风雨带偏南,位于我国中部或长江以南地区,我国北方地区夏季往往容易出现干旱、高温。1997年强厄尔尼诺发生后,我国北方的干旱和高温十分明显。第三是我国南方易发

36、生低温、洪涝,在厄尔尼诺现象发生后的次年,在我国南方,包括长江流域和江南地区,容易出现洪涝,近百年来发生在我国的严重洪水,如1931年、1954年和1998年,都发生在厄尔尼诺年的次年。我国在1998年遭遇的特大洪水,厄尔尼诺便是最重要的影响因素之一。最后,在厄尔尼诺现象发生后的冬季,我国北方地区容易出现暖冬。根据近50年的气象资料,厄尔尼诺发生后,我国当年冬季温度偏高的几率较大,第二年我国南部地区夏季降水容易偏多,而北方地区往往出现大范围干旱。据历史记载,自1950年以来,世界上共发生13次厄尔尼诺现象。其中1997年发生的并且持续至今的这一次最为严重。主要表现在:从北半球到南半球,从非洲到

37、拉美,气候变得古怪而不可思议,该凉爽的地方骄阳似火,温暖如春的季节突然下起来大雪,雨季到来却迟迟滴雨不下,正值旱季却洪水泛滥。科学家们认为,厄尔尼诺现象的发生与人类自然环境的日益恶化有关,是地球温室效应增加的直接结果,与人类向大自然过多索取而不注意环境保护有关。根据对近百年来太阳活动变化规律与厄尔尼诺关系的研究,科学家发现太阳黑子减少期到谷值期是厄尔尼诺的多发期,并有2至3次厄尔尼诺发生。1997年春夏之交开始沸腾的赤道“气候开水壶”厄尔尼诺,以其来势之凶、发展之快、强度之大、危害之重堪称百年之首,已被人民日报等新闻单位评为十大国际新闻之一,并且受到我国及世界各国高层决策者及环境、经济学家的密

38、切关注。早在形成之初,江泽民总书记就要求有关部门研究厄尔尼诺事件对我国农业可能带来的影响,国家有关部门邀请专家就此进行了咨询,并向中央领导提出书面报告。专家指出,厄尔尼诺的生态、环境、气候效应以及对世界经济的影响不容忽视,应当引起有关部门的高度重视。早期,人们对东太平洋出现的暖洋流兴趣十足,为其取名为“上帝之子”。一是因为它常发生在圣诞节前后,更主要原因,它与当地的丰收年景有关。1925年人们目睹了秘鲁附近发生的暖洋流,当年3月沙漠地区降雨量多达400毫米,而前5年降水总和不足20毫米。结果,沙漠变成绿洲,几乎整个秘鲁覆盖着茂密的牧草,羊群成倍增多,不毛之地纷纷长出了庄稼尽管人们也发现,许多鸟

39、类死亡,海洋生物遭到破坏,但人们依然相信是“圣婴”给他们带来了丰收年。美国纽约时报和洛杉矶时报提供的评估材料显示:19821983年的暖事件中,秘鲁是受害最重的国家之一。事件发生前,秘鲁供应的鱼粉占世界38,19821983年秘鲁的捕鱼量从过去的1030万吨锐减到180万吨;美国作为鱼粉的代用品黄豆的价格暴涨3倍,饲料价格上涨反过来又使鸡的零售价猛涨;菲律宾干旱严重,导致椰子价格大幅度上扬,又使制造肥皂和清洁剂的成本大大提高1997年8月,世界气象组织的一份报告指出,19821983年的厄尔尼诺,造成全球130亿美元的直接经济损失,间接和潜在影响难以估计。 影响范围我国科学家对18711997

40、年发生的30余次厄尔尼诺事件研究认为,以热带东太平洋地区洪水泛滥、热带西太平洋地区荒芜干旱为特征的厄尔尼诺,对世界的影响弊大于利。特别是90年代以来发生的4次厄尔尼诺,使太平洋沿岸国家遭受重大损失:澳大利亚发生数十年最严重的干旱,粮食持续减产,经济作物破坏严重;印尼、澳大利亚森林大火损失惨重,举世瞩目;厄尔尼诺还使美国东部出现少有的寒冬,造成能源、交通运输等经济损失数百亿美元;东亚许多国家经历了少有的冷夏,水稻严重减产。我国科学家认为,厄尔尼诺对我国的影响明显而复杂,主要表现在五个方面:一是厄尔尼诺年夏季主雨带偏南,北方大部少雨干旱;二是长江中下游雨季大多推迟;三是秋季我国东部降水南多北少,易

41、使北方夏秋连旱;四是全国大部冬暖夏凉;五是登陆我国台风偏少。除了上述一般规律外,也有一些例外情况。因为制约我国天气气候的因素很多,如大气环流、季风变化、陆地热状况、北极冰雪分布、洋流变化乃至太阳活动等。至于厄尔尼诺形成原因,则是当代科学之谜。大多科学家认为不外乎两大方面:一是自然因素。赤道信风、地球自转、地热运动等都可能与其有关;二是人为因素。即人类活动加剧气候变暖,也是赤道暖事件剧增的可能原因之一。1997年12月份就出现了20世纪末最严重的一次厄尔尼诺现象。海水温度的上升常伴随着赤道幅合带在南美西岸的异常南移,使本来在寒流影响下气候较为干旱的秘鲁中北部和厄瓜多尔西岸出现频繁的暴雨,造成水涝

42、和泥石流灾害。厄尔尼诺现象的出现常使低纬度海水温度年际变幅达到峰值。因此,不仅对低纬大气环流,甚至对全球气候的短期振动都具有重大影响。一百多年来,著名的厄尔尼诺年是:1891年、1898年、1925年、1939年1941年、1953年、1957年1958年、1965年1966年、1972年1976年、1982年1983年和1997年1998年。 1、 什么是厄尔尼诺现象?2、 造成厄尔尼诺现象的原因?3、 历史厄尔尼诺现象带来的灾害?阅读思考:6、流星雨星雨的产生一般认为是由于流星体与地球大气层相摩擦的结果,流星群往往是由彗星分裂的碎片产生,因此,流星群的轨道常常与彗星的轨道相关.成群的流星就

43、形成了流星雨。阅读思考:、流星雨的命名:星雨的产生一般认为是由于流星体与地球大气层相摩擦的结果(流星体可以是小行星带上的小行星),流星群往往是由彗星分裂的碎片产生,因此,流星群的轨道常常与彗星的轨道相关.成群的流星就形成了流星雨。流星雨看起来像是流星从夜空中的一点迸发并坠落下来。这一点或这一小块天区叫作流星雨的辐射点。通常以流星雨辐射点所在天区的星座给流星雨命名,以区别来自不同方向的流星雨。例如每年11月1 7 日前后出现的流星雨辐射点在狮子座中,就被命名为狮子座流星雨。猎户座流星雨、宝瓶座流星雨、英仙座流星雨也是这样命名的。单个出现的流星,在方向和时间上都很随机,也无任何辐射点可言,这种流星

44、称为偶发流星。与偶发流星有着本质不同的流星雨的重要特征之一,是所有流星的反向延长线都相交于辐射点。世界上最早的关于流星雨的记载是在公元前687年,中国关于天琴座流星雨的记载:“夜中星陨如雨”。左传的记载,鲁庄公七年“夏四月辛卯夜,恒星不见,夜中星陨如雨”。更早的古书竹书纪年中写道:“夏帝癸十五年,夜中星陨如雨。”流星雨在太阳系中,除了八大行星、矮行星和它们的卫星之外,还有彗星、小行星以及一些更小的天体。小天体的体积虽小,但它们和八大行星、矮行星一样,在围绕太阳公转。如果它们有机会经过地球附近,就有可能以每秒几十公里的速度闯入地球大气层,其上面的物质由于与地球大气发生剧烈摩擦,巨大的动能转化为热

45、能,引起物质电离发出耀眼的光芒。这就是我们经常看到的流星。 有的流星是单个出现的,在方向和时间上都很随机,也无任何辐射点可言,这种流星称为偶发流星。流星雨与偶发流星有着本质的不同,流星雨的重要特征之一是所有流星的反向延长线都相交于辐射点。 流星雨的规模大不相同。有时在一小时中只出现几颗流星,但它们看起来都是从同一个辐射点“流出”的,因此也属于流星雨的范畴;有时在短时间内,在同一辐射点中能迸发出成千上万颗流星,就像节日中人们燃放的礼花那样壮观。当流星雨的每小时天顶流量(zhr)超过1000时,称为“流星暴”。偶发流星每天都会产生,发生的天区和时间都具有随机性,流星雨具有时间上的周期性,有些可以科

46、学地预测,因此流星雨也被称作周期流星;另外,所有流星的反向延长线都相交于辐射点是流星雨的重要特征。流星雨是一种成群的流星,是坠落下来的特殊天体。在某些时间,可以看到一定数量的流星的反向延长线都经过一个很小的天区。这些就是流星雨。 流星雨对人类活动的威胁:1可能对航天器造成威胁。1993年英仙座流星暴使欧洲航天局的卫星因遭到一颗流星体的撞击而一度失控。2陨星可能击中人类或牲畜。关于人体被陨星直接击中尚未见报道,1969年澳大利亚曾发生过陨星击穿屋顶事件。3大批流星群闯入地球大气层造成的电离效应可能使远距离电讯发生异常。4可以利用流星出现时,流星体燃烧形成的长条电离子柱对无线电讯号的反射作用,进行

47、高频或甚高频通讯,作用距离可达1800公里。因流星通讯不受太阳活动或核爆炸影响,在军事上有重要意义。七大著名流星雨1.狮子座流星雨狮子座流星雨在每年的11月14至21日左右出现。一般来说,流星的数目大约为每小时10至15颗,但平均每33至34年狮子座流星雨会出现一次高峰期,流星数目可超过每小时数千颗。这个现象与谭普-塔特而彗星的周期有关。流星雨产生时,流星看来会像由天空上某个特定的点发射出来,这个点称为“辐射点”,由于狮子座流星雨的辐射点位于狮子座,因而得名。 2.双子座流星雨 双子座流星雨在每年的12月13至14日左右出现,最高时流量可以达到每小时120颗,且流量极大的持续时间比较长。双子座

48、流星雨源自小行星1983 tb,该小行星由iras卫星在1983年发现,科学家判断其可能是“燃尽”的彗星遗骸。双子座流星雨辐射点位于双子座,是著名的流星雨。 狮子座流星 双子座流星雨3.英仙座流星雨 英仙座流星雨每年固定在7月17日到8月24日这段时间出现,它不但数量多,而且几乎从来没有在夏季星空中缺席过,是最适合非专业流星观测者的流星雨,地位列全年三大周期性流星雨之首。彗星swift-tuttle是英仙座流星雨之母,1992年该彗星通过近日点前后,英仙座流星雨大放异彩,流星数目达到每小时400颗以上。 4.猎户座流星雨 猎户座流星雨有两种,辐射点在参宿四附近的流星雨一般在每年的10月20日左

49、右出现;辐射点在附近的流星雨则发生于10月15日到10月30日,极大日在10月21日,我们常说的猎户座流星雨是后者,它是由著名的哈雷彗星造成的,哈雷彗星每76年就会回到太阳系的核心区,散布在彗星轨道上的碎片,由于哈雷彗星轨道与地球轨道有两个相交点形成了著名的猎户座流星雨和宝瓶座流星雨。 英仙座流星雨 猎户座流星雨5.金牛座流星雨(南金牛座流星雨,北金牛座流星雨)金牛座流星雨在每年的10月25日至11月25日左右出现,一般11月8日是其极大日,encke彗星轨道上的碎片形成了该流星雨,极大日时平均每小时可观测到五颗流星曳空而过,虽然其流量不大,但由于其周期稳定,所以也是广大天文爱好者热衷的对象之

50、一。 6.天龙座流星 天龙座流星雨在每年的10月6日至10日左右出现,极大日是10月8日,该流星雨是全年三大周期性流星雨之一,最高时流量可以达到每小时400颗。giacobini-zinner彗星是天龙座流星雨的本源。 金牛座流星雨 天龙座流星7.天琴座流星雨 天琴座流星雨一般出现于每年的4月19日至23日,通常22日是极大日。该流星雨是我国最早记录的流星雨,在古代典籍春秋中就有对其在公元前687年大爆发的生动记载。彗星1861 i的轨道碎片形成了天琴座流星雨,该流星雨作为全年三大周期性流星雨之一在天文学中也占有的极其重要的地位。1、 什么是流星雨?2、 流星雨是怎样形成的?流星雨对人类构成了

51、哪些威胁?3、你知道哪些流星雨?阅读思考:7、瑞雪兆丰年 7、雷电阅读思考:雷电是大气中的一种放电现象。由于地面的热空气携带大量水汽不断升到空中,形成浓厚的积雨云。积雨云的电荷不断增加,当电荷积聚到一定程度就会以巨大的火光形式释放出来,这就形成了闪电。闪电和雷声是同时发出的,由于闪电是光,它的速度要比雷电发出的雷声速度快得多,所以人们平时总是先看到闪电,后听到雷声。闪电的发生当天空中出现浓厚的雷雨云时,云内部强大的空气流使冰和水分子碰撞在一起,产生了静电荷。当静电荷被释放时,人们就看到了闪电。闪电的发生在暴雨中逗留于野外空地上的人很容易遭到雷击。假如人手中拿着一个金属物,比如雨伞,那么其被雷电

52、击中的可能性还要大。打雷时最安全的地方是坐在汽车里,因为在那儿,闪电在经过潮湿的轮胎进入地下以前,它们已经通过金属车身绕过了车中的乘客,使他们安然无恙。闪电的种类:闪电通常是在有雷雨云时出现,偶尔也在雷暴、雨层云、尘暴、火山爆发时出现。闪电的最常见形式是线状,偶尔也可出现片状、叉状、链状、球状等。曲折开叉的普通闪电称为线状闪电。闪电的两枝如果是同时到达地面的,则称为叉状闪电。如果闪电使全地区的天空一片光亮时,那便是片状闪电。除此之外,还有罕见的链状闪电和球状闪电等。一般闪电多为蓝色、红色或白色,但有时也有黑色闪电。线状闪电 闪电有各式各样的形状,线状最为常见。雷声的形成:雷声的形成是因为闪电将

53、包在它四周的空气柱加热到30000的高温所致,空气柱受热后以爆炸的形式膨胀开来,在与周围气团相撞的过程中产生声波。声波随距离的增加而减弱,一直可以传播到30千米远的地方。雷声的种类:雷声有很多种:一种是清脆响亮,像爆炸声一样的雷声,一般叫“炸雷”;另一种是沉闷的轰隆声,人们叫它“闷雷”。炸雷一般是距观测者很近的云对地闪电所发出的声音。观测者几乎在见到闪电的同时就听到了雷声。如果发生的是云中闪电,雷声在云里面多次反射,在爆炸波分解时,又产生许多频率不同的声波,它们互相干扰,使人们听起来感到声音沉闷,这就是我们听到的闷雷。雷电的危害:雷电危害可分成直击雷、感应雷和雷电波侵入3种。造成危害较多的主要

54、是感应雷和雷电波侵入。直击雷容易击中地面上的高大建筑物,强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压能潜入室内危及电视、电话及联网微机等弱电设备。在电闪雷鸣的天气里容易发生雷击。雷击的发生是由于闪电从空中到地面实施放电,雷电总是会选择最容易走的路径,所以放电时强烈的电流会首先通过地面上的导体来释放。通常闪电易击中高耸在地面的物体,所以很多较高的建筑物都装有避雷针,以防建筑物被雷击坏。 被闪电击中的树木 防雷标志阅读思考:1、 什么是雷电?2、 雷电是怎样形成的?雷电的种类?3、雷电造成了哪些危害?8板块运动阅读思考:板块运动简介: 坚硬的地壳并不是“铁板一块”,位于地表以下70-100公里厚的岩石层也不

55、像蛋壳那样完整。无论是在大洋底下或大陆底下的岩层,原来都是由一块块大板块构成的。在这些大板块之间不是大洋中脊的裂口,就是几千米深的海沟或者是巨大的断层。 全球六大板块1968年,法国地质学家勒皮顺把地球的岩石层划分为六个大板块,即太平洋板块、亚欧板块、美洲板块、印度洋板块、非洲板块和南极洲板块。其中,除了太平洋板块全部侵没在海洋底部外,其他五个板块上,既有大陆也有海洋。随着研究的深入,有人在这些大板块中又分出一些较小的板块,例如,把美洲板块分为北美洲板块和南美洲板块;从太平洋板块中分出东太平洋板块;从亚欧板块中分出以中国大陆为主体的东亚板块等等。所有这些板块,都漂浮在具有流动性的地幔软流层之上

56、。 随着软流层的运动,各个板块也会发生相应的水平运动。据地质学家估计,大板块每年可以移动1-6厘米距离。这个速度虽然很小,但经过亿万年后,地球的海陆面貌就会发生巨大的变化:当两个板块逐渐分离时,在分离处即可出现新的凹地和海洋;大西洋和东非大裂谷 就是在两块大板块发生分离时形成的。喜马拉雅山,就是三千多万年前由南面的印度板块和北面的亚欧板块发生碰撞挤压而形成的。有时还会出现另一种情况:当两个坚硬的板块发生碰撞时,接触部分的岩层还没来得及发生弯曲变形,其中有一个板块已经深深地插入另一个板块的底部。由于碰撞的力量很大,插入部位很深,以至把原来板块上的老岩层一直带到高温地幔中,最后被熔化了。而在板块向地壳深处插入的部位,即形成了很深的海沟。西太平洋海底的一些大海沟就是这样形成的。板块构造学说诞生后,已成功地解释了一些大地构造现象。同时,仍存在一些尚不能圆满解释的问题,有些推论也未

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