2012年8月30日 星期四

天氣的變化(1)

天氣的變化(1)

一.上中央氣象局網站查詢最近的颱風動態圖,認識

  1. 衛星雲圖
  2. 地面天氣圖
  3. 颱風路徑圖
二.上網觀看颱風造成災害的影片,討論颱風造成的災害

三.討論如何做好防颱準備

四.討論不同的天氣看到的自然界景象
  1. 好天氣(熱天氣):晴朗無雲
  2. 壞天氣(冷天氣):雲.雨.雪.霧.露.霜
五.將這些天氣現象分類

  • 固態 : 雪.霜
  • 液態 : 雨.雲.霧.露
  • 氣態 : 水蒸氣(看不見)

六.各天氣現象如何形成?


  1. 露:在晴朗無風的夜晚,接近地面氣層的溫度下降很快,空氣中所含的水氣就達到過飽和,多餘的水氣就在地面上、草上、樹葉上以及地面物體上凝結成小水珠,這就是露。
  2. 霧:地表水分蒸發至大氣中,使空氣中之水氣含量升高,一旦空氣中的溼度達到接近飽和狀態,這時大氣中的水氣便凝結成為水滴,發生在接近地面或海面之大氣中者,稱為霧。
  3. 霜:當夜晚的溫度降低達到攝氏0度以下,空氣中的水氣會附著在物體表面結成霜。如果溫度降低速率很快時,則飽和水氣也可以直接凝華形成霜。
  4. 雪:飄浮在空中的小冰晶,會因為彼此碰撞而使冰晶表面溫度升高造成些許融化現象,然後又與其他冰晶互相結合而重新凍結,這樣重複多次以後,冰晶變大了,當小冰晶大到可以克服空氣阻力和浮力時,便會掉落地面變成雪花。
  • 簡單的說,當地表水分蒸發至大氣中,使空氣中之水氣含量升高,一旦空氣中的溼度達到接近飽和狀態,這時大氣中的水氣便凝結成為水滴,或昇華成為冰晶。這些水滴或冰晶受空氣浮力的作用,可繼續飄浮於大氣中,若是出現於高空者,稱為「雲」,發生在接近地面或海面之大氣中者,稱為「霧」;而附著於地面物體的表面時,如果呈液態水珠者,稱為「露」,而呈固態冰晶者,稱為「霜」。

七.這些現象都是什麼物質形成的?
八.水的三態變化


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結果:

1、
固體的冰:
有一定的形狀和體積,看得見也摸得著。
2、
液體的水:
沒有一定的形狀,但有一定的體積,形狀隨容器的不同而改變,看得見也摸得著,會沾濕手。
3、 氣體的水蒸氣:
沒有一定的形狀和體積,看不見也摸不著。
討論:
1、
水具有固體(冰)、液體(水)、氣體(水蒸氣)三種變化,這三種變化,就稱為「三態變化」。
2、 水的三態變化是隨著溫度的變化而產生的。
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應用:
  1.  利用蒸氣來推動東西:水受熱時,會不斷的產生水蒸氣,利用水蒸氣的力量可以使風車轉動,水蒸氣更多時就可用來推動更巨大的東西,如:瓦特發明的蒸氣火車。
  2.  製作冰棒:水遇冷會結成冰,所以可在水中加入各種東西來結冰,製成好吃的冰棒或其他冰品類的東西。 
  3.  蒸餾海水:在海上沒淡水可喝,可將海水先蒸發,再收集水蒸氣,冷卻後的水蒸氣沒有鹹鹹的味道,就可以解渴。 
九.天氣的變化是誰造成的?
  • 太陽 : 造成風  . 溫度 . 雨量......等,形成水循環
十.Google earth 看地球的海洋分布(占71%)

十一.全球水資源分布
  • 地球上的總水量約有13.9億立方公里,其中海洋水量占全球的97%,占地球表面積約3/4,大約2%的水被封存在南、北兩極和高山的冰雪中,難成為人類可利用的水資源,而分布在地下水、湖泊、河流、大氣層以及生物體內的水約只占全世界水量的1%,所以全球淡水資源其實是相當不足的。因此,水資源在空間、時間上有分配不均的情形,數量也是有限的,並不像人們所想像的可以取之不盡、用之不竭。
十二.水對人體的重要性
  • 水是構成人體的重要成分,約占成人體重的60 ∼ 70%,人體中的血液、淋巴液以及身體的分泌物等都與水有關,血液的含水量約達90%以上。水除了是構成人體的重要成分外,也與身體的代謝有重要關係,例如:我們進食後所產生的吞嚥、消化、運送養分、以至排泄廢物,各個環節都需要水的幫助才能順利進行。水也能潤滑關節、防止眼球過乾、調節體溫,透過排汗帶走體內過高的熱量。多喝水可降低尿酸、預防痛風發生,還可以降低尿中的鈣濃度,避免尿道結石。
  • 我們身體大約有40公升的水,而我們每天的失水量隨個人活動量及環境而不同。通常,我們人體一天的排尿量約有1500c.c.,再加上汗水、皮膚上直接蒸發的水分及糞便等,合計起來每日流失的水分大約有2000 ~ 3000c.c.,因此水分的補充量最好是在此一範圍內。
  • 呼吸也會流失水分,隨著工作量與溫度的增加,呼吸量與排汗量也同時增加,水的流失也相對增加。生病所引致的發燒、嘔吐及腹瀉狀況也會讓水分大量流失,因此必須儘快的補充,以保持體內水分的平衡,才能維持身體健康。如果失去10%的水分,會對身體有害,若是失去20%的水分,則對生命有危險。
  • 幾乎所有的食物都含有水分,而在消化時被身體所吸收。除了白開水以外,水果和蔬菜是水分的良好來源。水是最好的良藥,每人每天應喝8杯的水(約2000 ~ 3000c.c.),若尿液的顏色較深,則表示所喝的水量不夠。
十二.水的分布與氣候的關係

  • 一個地區的氣候特徵是由許多因素來決定的,各個氣候因素之間的交互影響非常複雜。因此,在進行氣候區的劃分時,不可能考慮或包括所有的氣候要素,只能根據人類的活動要求或是生產的目的,採用不同的區劃指標。對人類活動和生產建設影響較大的氣候因素,可概括分為熱力條件和水分條件二方面。因此一般的氣候區劃分,都採用熱和水的特徵作為區劃指標,最常用的熱量指標是溫度;而降水量則是最簡單的乾溼水分指標。用降水量為基礎,再配合蒸發量來作為氣候分類的方法,雖然無法適用所有的氣候特徵,但是卻可以提供一個快速的氣候分類概念,因此氣候學家Thornthwaite 在西元1931年就用有效降雨量(即降水與蒸發的比值)的概念,依乾溼指數程度分為五種氣候區。
  • 沙漠 . 草原 . 草地 . 森林 . 雨林
十三.臺灣的水資源現況
  1. 臺灣主要的水源為雨水由於目前海水淡化等其他水資源的生產方式並未普及,因此臺灣水資源的主要來源仍是天然降雨,降雨進入河川的部分可被直接引用(河川水),或進入水庫貯存而後再被利用(水庫水),還有一部分則滲入地下水層,再被抽取利用(地下水)。臺灣主要水源供應,一為5、6月間之梅雨,一為夏季颱風雨。如在各降雨期未能適時帶來豐足雨量,可能使臺灣缺水發生乾旱。
  2. 臺灣降雨量豐富,可利用的水量卻不多根據統計,臺灣地區年平均降雨量為2,510毫米,是世界平均值的3.4倍,屬於降雨量豐富的地區之一。但由於受到降雨時間與空間上的限制,有60%的降雨逕流入海而未加以利用。25%蒸發到大氣不能利用,可利用的水量約只有總降雨量的15%。
  3.  臺灣每人分配到的水量少,是全球名列第18名缺水國家臺灣可利用的水量本來就不多,再加上人口密度高,使得每人平均分配到的水資源量有限,每年每人平均所能分配之降雨量僅約4,500立方公里,只有世界平均值的1/6左右,使得我國成為全球排名第18位的缺水國家,屬於水資源利用潛能不高的地區之一。
◆臺灣的雨跑到哪裡去?
蒸發到大氣中25%
被人利用15%
從河川和地下水流到海裡65%
十四. 水循環
  • 地球上的水藉由陽光的熱能所產生的蒸發作用,轉換成水氣傳送到大氣層中,大氣層中的水氣再經由凝結(雲、霧)與降水(雨、雪)的形式回到地表,最後經由河流或地下水的途徑匯入海洋,形成一個永續的循環,稱為水循環(Hydrologic Cycle)。一個水分子由大海中蒸發進入大氣層中,再落回地面,流入海洋,完成一個循環大約需要9天(實際所需的時間要看水分子經過的路徑而定)。全世界的海洋每年大約有43萬4千立方公里體積的水被蒸發進入大氣層中,而其中有39萬8千立方公里體積的水,又藉由降雨的方式直接回到大海中;也就是說每年大約只有3萬6千立方公里體積的水,會被從海洋藉由大氣傳送到陸地上,最後再經由河流或地下水的方式回到大海中。水氣一旦上升到大氣層中,通常會很快地被上升氣流帶走。雖然大氣層中水分很少(通常不到地球上水量的十萬分之一),不過它們卻是影響氣候非常重要的因素。在大氣層中的水分子,可以吸收地球表面的輻射熱,並阻止熱能散回外太空,使地球可以維持適當的氣溫。


重點歸納
地球約有71%的表面被水覆蓋,水存在於水庫、地下水、瀑布、海洋、湖泊和河川等地方。

水能以氣體、液體和固體的形式存在於自然環境中。

水蒸氣在高空中遇冷凝結成水滴或是冰晶,因為過重,降下地面形成下雨或是下雪的現象。

當溫度下降,水蒸氣會凝結成小水滴或冰晶,飄浮在高空中,就會形成雲;小水滴如果懸浮在地面附近,就會形成霧。

當溫度高於0℃又低於室溫時,水蒸氣會在地面物體的表面上凝結成小水滴,形成露。

當溫度低於0℃時,水蒸氣會在地面物體的表面直接凝結成冰晶,形成霜。

水透過三態變化在自然界中循環,及對人類生活、天氣情形和地表環境等都會造成影響。