第三章大气中的水分..docVIP

第三章 大气中的水分 教材分析： 本章分为三小节。 围绕大气中的水分这个大气中最为活跃的成分，对它的三相变化、饱和水汽压在凝结中的重要作用、湿度、大气及地表凝结物及其水分在气象及天气中的重要作用进行阐述。 其中，第一节蒸发和凝结，介绍了水的三相变化的基本知识，三相变化中实际水气压与饱和水汽压的关系e﹤E(蒸发)，e=E(饱和)，e﹥E(凝结)是本章的基础，也是重点。饱和水汽压在第一章中关于湿度已有所涉略，这里再次提出实在是由于它在大气凝结中的重要性，是非常有必要的。在饱和水汽压中还引申出几个重要的概念：冰晶效应、凝结增长等影响蒸发的因素、湿度随时间的变化、大气中的水气凝结的条件都可以作为一般的了解。 第二节地表面和大气中的凝结现象， 重点有：地表面的凝结物——露、霜、雾淞、雨淞的形成条件，形状、特点。大气中的凝结物——雾、云的不同种类、形成原因及特点 难点：凝结物的形成原因 第三节降水 重点有：降水是如何形成的——云滴增大为雨滴； 在形成降水的过程中需要有那些物理过程——凝结增长、冰晶效应、冲并增长等；人工影响云、雨 教学设想 课时安排：本章可用6个教学课时，1个实验课时 教学目标：1、掌握教材分析中的所有基础及重点内容（黑体字） 2、课程讲完之后，可以配合实验课对湿度、云、蒸发、和降水进行观测，同时学会仪器的安装。 授课类型：讲授、实验 教学媒体：幻灯片 教学过程：见幻灯片 参考资料： 1、《气象学与气候学实习》 周淑贞 高等教育出版社 2、《风云变幻的大气》 杨遵仪 江苏科学技术出版社 3、《细说八方晴雨》 林之光 科学普及出版社 4、《气象与生活》 林之光 江苏教育出版社 5、《气象学与气候学》 张菀莹 北京师范大学出版社 本章小结 蒸发与凝结、升华与凝华、融解与冻结是水相的转化过程，它既促使云雾、降水等现象的发生发展，又促进地面与大气、海洋与大陆之间水分循环。 蒸发与凝结在一定条件下相互转化，转化条件为：E﹥e,出现蒸发；E﹤e,出现凝结。饱和水汽压的变化比实有水气压的变化更加迅速，因而，饱和水汽压的变化在蒸发与凝结的相互转化中，起着主要的作用。饱和水汽压的大小受蒸发面的温度、性质和形状的制约。其中以温度的影响最为重要。 大气中的水汽，在气温降低和湿度增大时凝结（凝华）成大小不等的水滴（或冰晶），当它悬浮在近地气层中时形成雾；飘浮在空中形成云。辐射冷却、平流冷却和蒸发作用是雾形成的主要原因；而云的形成，主要是上升空气的绝热冷却作用。 降水是云中水滴（或冰晶）增大到上升气流顶托不住时，以雨、雪、冰雹等形式降落到地面时形成。其日、年变化受纬度、环境和各种地理条件等制约。全球可划分出四个降水带：赤道多雨带和中纬度降水带，副热带少雨带和高纬度少雨带。我国降水量的地理分布，一般是自东南沿海向西北内陆逐渐减少。 人工影响降水、人工影响云雾是目前气象学的一项重要任务。 教师在讲解知识的基础上注意： 多联系实际，增加学生学习的兴趣。 重点概念是本章的重点。 第三章、大气中的水分 第一节、蒸发和凝结 一、水相变化： 水的三相有：固态、液态、气态；三者之间的变化要靠蒸发、凝结来实现。 二、饱和水汽压（E) （一）、饱和水汽压与温度的关系 (1)随温度的升高而增加——呈指数关系 原因：水温升高时，水分子的平均动能变大，单位时间内逃离水面的分子增多，空气中的水汽分子也因增加了温度而增加了动能，只有当水面上空水汽分子的密度比低温是增大时分子落回水面的机会才能增多，才有可能达到动态平衡。 (2)E与温度的关系对蒸发和凝结的意义 高温时饱和水汽压大，空间能容纳的水汽量多，因此原来已处于饱和状态的空气会因温度升高变得不饱和（由e=E变为eE)蒸发重行出现。 降低饱和空气的温度， （e=E变为e＞E）原空间已有的水汽便容纳不了了，多余的水汽会凝结出来。 (3)E随温度升高而增大的程度，高温时比低温时要大得多。 （二）、饱和水汽压与蒸发面性质的关系—— 1、冰面与过冷却面的关系 2、溶液面的饱和水汽压 在T一定的情况下，有E(浓）E（纯） 当E(浓) e E（纯）时， 也存在着水分转移的问题，则溶液颗粒越来越大，纯水越来越小。 （三）、饱和水汽压与蒸发面形状的关系 当存在 E(大） e E(小）的情况时，大水滴达到饱和而凝结，小水滴未达到饱和而蒸发。 这种大小水滴共存时的水汽转移现象，叫凝结增长。 三、影响蒸发的因素 四、湿度随时间的变化 1、（1）水汽压的日变化 日变化：最大值出现在清晨， 最小值出现在午后 年变化：最大值出现在冬季， 最小值出现在夏季 五、大气中水汽凝结的条件