课前引入
江河奔流不息,最终注入大海,为什么大海的水没有增多?几千年来很多先哲都试图回答这一问题。公元5世纪,《宋书·天文志》中有人对此问题作了解释(图3.1):太阳加热海水,使海水蒸发;河流注入大海,补充蒸发的消耗,使海水不会增多也不会减少。这种对海水水量维持稳定的解释科学吗?蒸发的海水去哪儿了呢? 下载PDF
1.在农业生产中使用农用薄膜可有效防止土壤水分流失。大规模使用农用薄膜改变了水循环的哪个环节?大规模使用农用薄膜对干旱区农业生产有何影响? 2根据材料,完成下列各题。 在某海滨城市,一些居民议论”喝了淡化海水,会不会对身体不好?”事实上,海水淡化的过程就是把海水中的淡水和盐类分开,是对大自然水循环的模拟。因此,经过科学淡化的海水,不仅安全可靠,口感也不错。淡化海水各项水质指标均达到,甚至优于我国《生活饮用水卫生标准》。同时,由于钙、镁离子含量少,水的硬度较低,淡化海水相对更加纯净。淡化海水不淹地、不移民、不争水、不受气候变化影响,截至2022年底,我国海水淡化总规模已达到每天235万吨以上。 (1)请你运用水循环的知识解答居民对淡化海水的疑问。 (2)截至2022年底,我国每年海水淡化总规模已达到多少吨?这对于解决沿海地区缺水问题有什么意义? 3.联系本节案例研究中关于海绵城市的介绍,结合实际生活,谈谈”海绵”蓄水后还可以发挥哪些作用。 课题2:检查进度:搜查身边人类活动影响水循环某一环节的案例,在班上交流。 下载PDF
海绵城市是城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的”弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水和净水,需要时将蓄存的水”释放”并加以利用。”海绵”既包括河湖水系、湿地、蓄滞洪区,也包括城市配套设施,如绿地、花园、集雨池、可浸透路面等。为了保持”海绵”吸放雨水的”弹性”,今后将停止填湖造地、截弯取直、河道硬化等。在过去,人们常把自然河道修整得外形规矩,并以水泥护砌岸坡。这是因为河道越直,雨洪就越易倾泻,管护的难度小、成本低,但会造成大量河水白白流走,河流自净能力降低。今后,管理河湖坑塘时,应更重视水体的曲折岸线,恢复水体的天然状态。 目前,北京正在推动海绵城市建设,治水新理念已在局部河段得以实施。在已完成治理的通惠河段,混凝土河槽不见了,岸坡覆上了厚实的青草,栽种了芦苇、蒲草等水生植物。 北京已建成的小区、道路、绿地、广场等,也将陆续开展海绵化改造。大型公共建筑要率先落实海绵城市建设要求,尤其是规划用地面积2000平方米以上的新建建筑,都要配套建设雨水收集利用设施。截至2023年8月,北京市建成区31%以上的面积完成海绵城市建设,七成雨水可就地消纳。 随着海绵城市理念的推广,北京市在中心城区规划建设73处蓄滞洪区,总蓄水量超1000万立方米。北京如再遇暴雨,这些雨水将被收集到蓄滞洪区,待暴雨过后再排往下游河道,或加以利用。 北京城区东北部的温榆河湿地公园,于2018年开工建设。温榆河公园湿地总面积44平方千米,能够存蓄1200万立方米的两洪,相当于一个中型水库。建成后,温榆河湿地公园将成为该市最大的蓄滞洪区。它既是改善生态的环境”绿肺”,又能把下游通州新城的防洪标准从50年一遇提高到100年一遇。 在山区,蓄滞雨洪主要靠大大小小的水库。根据规划,北京市将再建钻子岭、西峰山、陈家庄、二道河和张坊5庄水库,与现有的邱庄水库一起,可将山区83%的雨水收入囊中。 思考:1.海绵城市的建设影响了水循环的哪些环节? 2.请坪价海绵城市建设对北京地理环境的影响,分析建设海绵城市在解决北京市缺水问题中的作用。 下载PDF
水循环作为地球上基本和活跃的自然现象,深刻而广泛地影响着全球地理环境。 不断更新陆地水资源,维持全球水量动态平衡:在水循环这个庞大系统中,水在连续不断地进行运动和转化,使地球上各种水体均处于不断更新的状态,维持着全球水量的动态平衡。进行能量交换和物质迁移:水循环参与太阳辐射能的重新分配过程,对到达地表的太阳辐射能起着吸收、转化和传递的作用,这一过程缓解了高低纬度间的热量不平衡。水循环是海陆间联系的主要纽带,地表径流源源不断地向海洋输送大量的泥沙、有机质和各种营养盐类。 塑造地表形态:水循环过程中的流水以其持续不断的冲刷、侵蚀、搬运、堆积和溶蚀,不断塑造着全球地貌形态。从两极地区的冰川地貌,到滨海地区的海岸地貌,再到河流流经地区的流水地貌,以及变化万千的喀斯特地貌,无一不是水循环作用的结果。 水是人类赖以生存和发展的宝贵资源,水资源具有可再生和可持续利用的特点,这一特点正是水循环所赋予的。人类在对水资源的开发利用过程中不断地对水循环产生影响。例如,人类通过人工增雨、修建水库、跨流域调水等方式对水循环的部分环节施加影响。 思考:人类能对水循环施加影响吗?如果能,有哪些途径?人类对水循环施加影响的有利和不利方式各有哪些? 下载PDF
公元前,人类就有了水循环的观念。随着对降水量和河流流量的观测增多,人们对水循环的研究得以深化,并得出水量平衡的概念。许多学者对全球水量进行了多次计算,得到全球水量平衡总的状况:从长期看,全球范围的总蒸发量等于总降水量。具体来讲,海洋的蒸发量大于降水量,其差值为入海径流量;陆地的降水量大于蒸发量,其差值也为入海径流量。 20世纪30年代以来,随着流域水文观测的进一步发展,水量平衡转向中小尺度的研究,包括主要流域及国家范围内的水量平衡研究。 活动:分析认识水的更新周期 各种形式的水在循环中以不同周期自然更新。水的赋存形式不同,更新周期差别很大。多年冻土带的地下冰和极地冰盖更新周期最长,约10000年。海水更新周期约为2500年,山岳冰川视其规模不同约为数十年至1600年,深层地下水约为1400年。湖泊为数年至数十年,沼泽为1-5年,土壤水为280天至1年,河水为10-20天,大气水为8-9天,生物水则仅为数小时。 比较不同形式水的更新周期,体会更新的含义。 下载PDF
在自然界中,水通过蒸发、植物蒸腾、水汽输送、凝结降水、下渗和径流(地表径流、地下径流)等环节,在各水体之间进行着连续不断变化的过程,称为水循环。 水循环是一个复杂的过程,时-时刻刻都在全球范围内进行着。水循环主要包括海陆间循环、海上内循环和陆地内循环。在水循环中,蒸发是初始环节。海洋水和陆地上的河流、湖泊、沼泽及土壤表层的水分,都会因吸收太阳辐射而蒸发进入大气。植物蒸腾作用也会向大气输送水汽。其中海水蒸发是大气中水汽的主要来源。 海陆间循环:海水蒸发形成水汽进入大气,其中一部分水汽被输送到陆地上空以雨、雪等形式降落到地面。降落到陆地上的水除部分蒸发外,一部分沿地表流动,形成地表径流;一部分渗入地下,形成地下径流。二者经过江河等汇集,最后又回到海洋。这种海陆之间的水分交换称为海陆间循环。 海上内循环:海水蒸发形成的水汽进入大气,大部分在海洋上空适宜的条件下凝结,形成降水降落在海洋中,实现海洋与海洋上空大气之间的水分交换,这种水分交换称为海上内循环。 陆地内循环:陆地水中的一部分或全部(指内流区)通过陆面、水面蒸发和植物蒸腾形成水汽,被气流带到高空,冷却凝结形成降水,降落到陆地上,这种陆地与陆地上空大气之间的水分交换称为陆地内循环。 由此可见,水在自然界中的三态变化是水循环的内因;太阳辐射和重力作用为水循环提供了能量和动力,是水循环的外因。 下载PDF
地表受热不均,导致同一水平面上产生气压差异。水平方向上单位距离间的气压差叫作水平气压梯度。水平面上存在的气压梯度产生了水平气压梯度力,它促使大气由高气压区流向低气压区,从而形成空气的水平运动,即风。 水平气压梯度力垂直于等压线,并指向低压区。在高空,风基本不受地面摩擦力的影响,风向主要取决于水平气压梯度力和地转偏向力。在以上两个力的共同作用下,风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向,在北半球向右偏,在南半球向左偏,最终可偏至平行于等压线。 在近地面,风还要受到地面摩擦力的影响。在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下,风向与等压线斜交。 活动 1.说出图2-1-12中,在只考虑水平气压梯度力的情况下,风向与等压线之间的关系。 2.分别说出图2-1-13、图2-1-14中风向与等压线之间的关系,指出两图中风向不同的原因。 3.试分析南半球近地面以及高空的风向,并画出示意图。 下载PDF
大气在不停地运动,风是大气运动的一种直接反映。那么,是什么力量驱动着大气运动呢? 如图2-1-9所示,当A地受热较多,温度较高时,近地面空气受热膨胀上升,地面空气密度减小,形成低气压;而A地上空由于空气的不断流入,空气密度相对增大,形成相对于周围同高度大气层的高气压。B、C两地受热较少,温度较低,空气冷却收缩下沉,近地面的空气密度增大,形成高气压;而与其对应的高空,空气密度相对较小,形成低气压。这样,近地面的空气就从气压较高的B、C两地流向气压相对较低的A地,高空的空气则从气压较高的A’流向气压相对较低的B’、C’,从而形成了热力环流。热力环流是由于地面冷热不均而形成的空气环流,它是大气运动最基本的形式。 活动1.根据图2-1-9,填写下表。 2.运用大气热力环流的原理,解释图2-1-10中所示意现象产生的原因。 3.如图2-1-11所示,伦敦市城市中心区气温明显高于郊区,形成这种现象的原因有哪些?城郊之间近地面空气如何流动?请画出城郊之间近地面空气流动示意图。 下载PDF
玻璃温室的效果与大气保温效果相似。寒冬季节的晴天,当你走进门窗关闭的封闭阳台时,会感到异常温暖。 1.用温度计测量封闭阳台和室外的温度,算出它们的温度差。 2.结合图2-1-7、图2-1-8,说明封闭阳台温度较高的原因。 3.在中纬度地区的植物园,采取什么措施可以使热带植物安全越冬? 下载PDF