§ 29. Температура воздуха (учебник)
§ 29. Температура воздуха
1. Вспомните, что является источником света и тепла на Земли.
2. Какая существует зависимость между высотой Солнца над горизонтом и количеством тепла, поступающего на земную поверхность.
Нагрев воздуха. Воздуха атмосферы пропускает солнечные лучи к земной поверхности. Однако именно оно лучами не нагревается. Нагревается Солнцем земная поверхность. А потом от нее нагревается воздух. Поэтому, ч м дальше от земной поверхности, тем становится холоднее. Вот почему за бортом самолета температура воздуха очень низкая. На верхней границе тропосферы она опускается до -56 0 С.
Установлено, что на каждый километр высоты температура воздуха понижается в среднем на 6 0 С. Высоко в горах земная поверхность получает больше солнечного тепла, чем у подножия. Однако с высотой тепло быстрее излучается. Поэтому при подъеме в горы температура воздуха в целом снижается. Вот почему на вершинах высоких гор лежат снег и лед.
Измерение температуры воздуха. Каждый знает, что температуру воздуха измеряют с помощью термометра. Однако стоит помнить, что неправильно установлен термометр, например на солнце, покажет не температуру воздуха, а на сколько градусов нагрелся сам прибор.
На метеорологических станциях для получения точных температур воздуха термометр помещают в специальной будке. Ее стенки решетчатые. Это позволяет воздуху свободно проникать в нее, вместе решетки защищают термометр от попадания солнечных лучей. Будку устанавливают на высоте 2 м от земли. Показатели термометра записывают каждые 3 часа.
Рекордно высокая температура воздуха в Земле 58 0 С была зарегистрирована в г. Триполи на севере Африки. Самая низкая температура -89,2 0 С зафиксирована на научной станции » Восток ” в Антарктиде. В Украине самая высокая температура 40 0 С наблюдалась в г. Купянске (Харьковская область), самая низкая — -43 0 С в Украинских Карпатах.
Суточный ход температуры. Солнечные лучи в течение суток нагревают Землю неравномерно. Очевидно, что в полдень, когда Солнце стоит высоко над горизонтом, земная поверхность нагревается сильнее. Однако высокие температуры воздуха наблюдаются не в 12-й, а в 14-15 ч. Это объясняется тем, что на передачу тепла от земной поверхности воздуху нужно время. После полудня, несмотря на то, что Солнце уже опускается к горизонту, воздух продолжает получать тепло еще в течение двух часов от нагретой поверхности. Затем поверхность постепенно охлаждается и соответственно снижается температура воздуха. Низкие температуры встают перед восходом Солнца. Правда, в отдельные дни такой суточный ход температур может иметь значительные отступления.
Следовательно, причиной изменений температуры в течение суток является изменение освещенности поверхности вследствие вращения Земли вокруг своей оси.
Зависимость температуры воздуха от высоты Солнца над горизонтом. Чтобы понять, как температура воздуха зависит от высоты Солнца над горизонтом, воспользуйтесь результатами наблюдений по длине полуденной тени, которую бросает гномон. В сентябре тень была одной длины. В октябре она стала длиннее, в ноябре — еще длиннее, в 20-х числах декабря — наибольшей. С конца декабря тень снова укорачивается. Следовательно, изменение длины тени гномона свидетельствует, что в течение года Солнце в полдень над горизонтом бывает на разной высоте. Чем короче тень, тем выше Солнце над горизонтом и больший угол падения на земную поверхность его лучей. Чем больше угол падения солнечных лучей, тем больше тепла получает земная поверхность и соответственно выше температура воздуха. Тогда наступает лето. Чем ниже Солнце над горизонтом, тем меньший угол падения лучей, тем меньше тепла получает земная поверхность и низшие температуры. Тогда наступает зима.
Время, когда Солнце в полдень занимает самое высокое положение на небосводе Северного полушария, приходится на июнь. Низкое положение Солнца на небосводе Северного полушария — в декабре.
Годовой ход температур. В течение года земная поверхность нагревается неравномерно. Поэтому изменяется и температура воздуха. Годовой ход температуры определяют средние месячные температуры воздуха. По ним можно установить, какой месяц был самым теплым и какой — самым холодным. Наблюдения за температурой воздуха в течение года показывают, что в Украине, как и во всех странах Северной полушария, самая высокая средняя месячная температура бывает в июле, А самая низкая в январе.
Летом в полдень Солнце занимает наивысшее положение над горизонтом. В этот период — самые длинные дни, поверхность нагревается длительное время, поэтому и температуры воздуха высокие. Зимой — наоборот.
Средние температуры. Проводя наблюдения за изменениями температуры воздуха в течение суток, месяца или года, отмечают наивысшую (максимальную) и низкую (минимальную) температуру. Но чтобы сравнить температуры различных суток, месяцев или лет, определяют среднюю суточную, месячную или годовую температуру. Вычисляют их как среднеарифметическое число.
Например, среднее суточную температуру получают от деления суммы температур на число измерений в течение суток. Если во время наблюдения были и положительные, и отрицательные температуры, то вычисляют отдельно сумму положительных и отрицательных температур. Затем от большей суммы вычитают меньшую, а разницу делят на количество измерений. У полученного числа ставят знак делимого.
Среднюю годовую температуру находят как сумму средних месячных температур, разделенных на число месяцев года.
Более наглядное представление об изменении температуры воздуха дают графики суточного, месячного и годового хода температуры воздуха (рис.).
Амплитуда колебания температуры воздуха. Разница между наивысшей и самой низкой температурами воздуха называется амплитудой колебаний температур (А). Различают суточную, месячную, годовую амплитуды.
Например, если самая высокая температура воздуха в течение суток составляла 17 0 С, а самая низкая — 8 0 С, то амплитуда колебаний равняться 9 0 С (17 0 – 8 0 = 9 0 ). На суточные амплитуды колебаний температур влияет характер земной поверхности (ее называют подстилающей). Например, над океанами амплитуда составляет лишь 1-2 0 С, над степями — 15-20 0 С, а в пустынях достигает 30 0 С. При облачной погоде суточные амплитуды уменьшаются. В Украине наибольшие суточные колебания температуры бывают весной и летом при ясной погоде (7-10 0 С).
Годовые амплитуды колебания температуры воздуха зависят главным образом от широты места: они меньше у экватора (1 0 С), значительно больше в средних широтах (28 0 С на широте Киева). На одной и той же широте, чем дальше от океана, тем выше годовая амплитуда.
Вопросы и задачи
1. Температура воздуха у земной поверхности составляет 17 0 С. Определите температуру за бортом самолета, летящего на высоте 10 км.
2. Расскажите, как изменяется температура воздуха в течение суток.
3. Почему высшая суточная температура воздуха не совпадает с самым высоким — полуденным — положением Солнца над горизонтом?
4. Как нужно одеться при восхождении на г. Говерлу, если температура воздуха у ее подножия 15 0 С. Какой будет температура на вершине? При расчетах помните о различии относительной и абсолютной высоты.
5. Как изменяется температура воздуха в течение года?
6. Почему температура воздуха зависит от высоты Солнца над горизонтом?
7. От чего зависит годовая амплитуда колебания температуры?
Источник
Разработка урока «Температура воздуха» (6-й класс)
Разделы: География
Класс: 6
Тема урока: температура воздуха
Образовательно-воспитательные задачи урока:
сформировать представления о закономерностях нагревания атмосферного воздуха от земной поверхности, научить устанавливать причинно-следственные связи между температурой воздуха и высотой солнца над горизонтом в течение суток, сформировать навык определения среднесуточных, среднемесячных, среднегодовых температур, амплитуды колебания температуры воздуха, продолжать развивать навыки работы с текстом, таблицами, иллюстрациями, расширить кругозор и умение владеть речью, обогащать словарный запас.
Тип урока: изучение нового материала
Методы ведения урока: рассказ, беседа, фронтальный опрос, составление схемы, работа с учебником и с иллюстративным материалом, выступления учащихся с сообщениями, подготовка к практической работе.
учебник географии для 6 класса под ред. Домогацких Е.М., Алексеевского Н.И., термометр уличный, термометры раздаточные и демонстрационный, физическая карта полушарий, атласы, компьютерная презентация « Температура воздуха»
Ход урока
1. Организационный момент – 1 мин.
2. Актуализация знаний учащихся: устный опрос – 6 мин
3. Изучение новой темы
а) изучение устройства и применения термометра – 5 мин.
б) изучение зависимости температуры воздуха от высоты Солнца над горизонтом – 3 мин.
в) изучение изменения температуры воздуха с высотой – 5 мин
г) изучение зависимости температуры воздуха от географической широты – 4 мин
д) изучение изменения температуры воздуха по времени – 3 мин
е) определение амплитуды колебания температуры воздуха – 3 мин.
ж) определение средних температур – 6 мин.
4. Заключение и оценка знаний – 4 мин.
5. Домашнее задание – 5 мин.
— Ребята, какую тему мы с вами начали изучать на прошлом уроке?
( Мы начали изучать тему « Атмосфера»)
— А что мы называем атмосферой? Слайд №2
( Атмосфера – это газообразная оболочка Земли)
— Из чего состоит атмосфера?
( Атмосфера состоит из смеси газов, водяного пара, примесей)
— Какие газы составляют атмосферу?
( Атмосферу составляет азот- 78%, кислород – 21%, инертные газы – 1%, углекислый газ – 0,03% и прочие)
— А кто впервые обнаружил, что атмосферный воздух это смесь газов?
( Французский ученый Лавуазье)
— Какие небесные тела тоже имеют атмосферу?
( Марс, Венера – много углекислоты, гелия. Юпитер – метан, углеводороды)
— Из каких слоев состоит атмосфера? Слайд №5
( Атмосфера состоит из слоев: тропосферы, стратосферы, ионосферы, экзосферы, мезосферы)
— Чем отличаются эти слои?
( Дается характеристика каждого слоя с помощью таблицы, составленной на прошлом уроке)
— Почему атмосферу называют одеждой Земли?
( Потому что атмосфера предохраняет Землю от сильного нагревания и охлаждения. Подобие стекла в парниках: то есть пропускает солнечные лучи и препятствует отдаче тепла. Защищает от космических частиц – пыли и метеоритов. Также предохраняет от губительного воздействия на живое ультрафиолетовых излучений Солнца).
— Что было бы, если бы атмосфера Земли «улетучилась»?
( Стало бы также безжизненно, как на Луне, царило бы безмолвие, так как звуки без воздуха распространяться не могут)
— Как выглядит атмосфера из космоса?
( Атмосфера Земли выглядит светло-голубым ореолом, постепенно сливающимся с непроницаемой темнотой межпланетного пространства.)
— В каком слое атмосферы происходят погодные явления?
( В тропосфере)
— Какие явления в тропосфере изучают метеорологи?
( Температуру воздуха, почвы, скорость и направление ветра, облачность, количество и характер осадков, атмосферное давление)
— Откуда произошло название метеорология?
( От греческого слова « метеора», что означает « небесное явление»)
— Есть ли метеостанция в нашем городе?
( Нет, но ближайшая метеостанция находится в 18 км – ст. Раевский)
— Какие приборы используют на метеостанции? Слайд №6
( термометр, анемометр, флюгер, барометр, облакомер и т.д.)
3.Изучение новой темы
Изучение устройства и применения термометра
— Вы уже знаете, с помощью какого прибора измеряют температуру воздуха?
( С помощью термометра)
— Расскажите, как устроен термометр? Слайд №8
( Термометр представляет собой капиллярную трубку, припаянную к резервуару, наполненному жидкостью: ртутью или спиртом. Капиллярная трубка прикреплена непосредственно к планке, на которую нанесена шкала термометра)
— Ребята, а кто изобрел термометр?
( Шведский физик и астроном Андерс Цельсий в 1742 году)
— А кто заметил особенности измерения температуры воздуха на метеостанции? Слайд №7
( На высоте 2 метра в специальной будке. В эту будку легко проникает воздух, но солнечные лучи не попадают)
— Можно ли судить о температуре воздуха по показаниям термометра, который установлен под прямыми лучами солнца?
( Нельзя, потому что термометр, находящийся под прямыми лучами солнца, показывает на сколько градусов нагрелся сам прибор)
Изучение зависимости температуры воздуха от высоты Солнца над горизонтом
— Что является источником света и тепла на Земле?
( Источником света и тепла на Земле является Солнце)
— Зависит ли температура воздуха от высоты Солнца над горизонтом? Слайд №4
( Да, чем выше положение Солнца, тем больше тепла получает территория. Солнечные лучи, падая под прямым углом, буквально заливают теплом экваториальные области Земли. Полярным же областям достаются лишь косые солнечные лучи, рассеивающиеся по большой площади и несущие мало тепла)
— Так от чего же нагревается воздух?
( Воздух нагревается от нагретой Солнцем земли)
— Почему так происходит? Сравните температуру оконного стекла и подоконника в солнечный день и сделайте свои выводы.
( Потому что солнечные лучи нагревают только непрозрачные объекты. Солнечные лучи беспрепятственно проходят сквозь атмосферу, но зато нагревают поверхность Земли)
Изучение изменения температуры воздуха с высотой
— Ребята, как вы думаете, почему в горах всегда холодно, даже если эти горы находятся в теплых поясах? За бортом самолетов, летящих высоко над землей тоже всегда холодно.
( Потому что с высотой температура воздуха снижается)
— Но температура воздуха с высотой понижается не так, как ей захочется, а подчиняясь определенному закону. С помощью рис 110 учебника, сформулируйте этот закон и запишите в тетрадь
( При подъеме над поверхностью Земли температура воздуха в тропосфере понижается на 6 С на каждом километре подъема).
Попробуйте решить задачу:
— Определите температуру воздуха за бортом самолета, если температура воздуха у поверхности земли равна 20С, а высота полета – 3 км?
Дано: Решение:
Т -1(на поверх.) 20С 1) 3*6=18
h- 3 км 2) 20-18=2
Ответ: температура за бортом самолета : 2С
Найти:
Т-2 (за бортом )- ?
Изучение изменения температуры в зависимости от географической широты
— От чего зависит количество света и тепла, приходящееся на участок поверхности земного шара? Слайд №4
( Это зависит от угла падения солнечных лучей. Чем более отвесно падают лучи, тем больше тепла получает земная поверхность)
— Какая закономерность при этом прослеживается?
( Чем дальше от экватора, тем меньше угол падения)
Изучение изменения температуры во времени
— Солнце встает на востоке, поднимается все выше и выше, а затем начинает опускаться. Пока не зайдет за горизонт до следующего утра. Суточное вращение Земли приводит к тому, что угол падения солнечных лучей на поверхность меняется. А значит, меняется и нагрев этой поверхности. В свою очередь и воздух, который нагревается от поверхности Земли, получает в течение дня разное количество тепла. А ночью не получает его вовсе. Вот в чем причина суточной изменчивости. Слайд №3
— Так в какое время суток температура воздуха бывает наибольшей и наименьшей?
( Выше всего после полудня, так как земная поверхность уже нагрелась и начинает отдавать тепло воздуху. Ниже всего бывает в утренние часы. В это время и земля, и воздух остывают, а солнечных лучей пока нет)
— Объясните, когда может нарушиться правильный суточный ход температуры?
( При неожиданном перемещении воздуха, например, летом, при вторжении холодных масс воздуха с Северного ледовитого океана начинается похоладание)
— Почему зимой холоднее, чем летом?
( Зимой солнце не так высоко поднимается над горизонтом)
— В какое время года день длиннее?
( Летом день длиннее, так как Солнце больше находится над горизонтом)
Обучение приему определения амплитуды колебания температуры воздуха
— Итак, в течение суток мы можем зафиксировать наибольшую и наименьшую температуру воздуха. Разница между ними называется амплитудой колебания температуры воздуха за сутки.
— С помощью учебника определите значение этого слова?
( В переводе оно означает « величина отклонения»)
— Попробуем вывести формулу:
А = Т мах – Т мин
— Поработаем с раздаточными термометрами. Допустим, максимальная температура воздуха за сутки была 3°С, а минимальная -6°С. Чему равна амплитуда колебания температуры?
— Амплитуду также можно вычислять за неделю, месяц, год. Вычислите самостоятельно амплитуду по следующим данным:
Источник