科学冀人教版四年级3 观测天气扩展资料.docx
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科学冀人教版四年级3观测天气扩展资料
科学冀人教版四年级3观测天气扩展资料
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大气探测明天天气怎知道
第一个给风定级的人
制做雨量器降水量测量仪器
大气探测
大气探测是利用各种探测手段对大气中的物理过程和物理现象及气象要素等进行观测、探测并使用不同的载体记录下来。
大气探测所获取的气象记录、资料是进行天气预报、气候分析、气象科学研究和为各行各业服务的基础。
目前大气探测主要包括：
地面观测、高空探测、特种观测和遥感探测等。
地面气象观测主要是对近地层范围内的气象要素进行观察和测定，主要观测的项目有：
气温（离地1.5米高处，百叶箱内的气温）、地温、湿度、气压、风（包括风向风速）、云、天气现象、能见度、降水、蒸发量、日照时数、太阳辐射等。
高空气象探测一般是用探空气球携带探空仪器升空进行，可测得不同高度的大气温度、湿度、气压，并以无线电信号发送回地面。
利用地面的雷达系统跟踪探空仪的位移还可测得不同高度的风（风向、风速）。
特种观测主要包括大气本底观测、酸雨观测、臭氧观测、紫外线观测等。
遥感气象探测主要是利用气象卫星、雷达等设备进行气象要素探测。
第3课观测天气冀人教课标版自然科学科学文献资料教与学的参考资料文本text/html基础教育年级水平4年级下
明天天气怎知道
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大气探测明天天气怎知道
第一个给风定级的人
制做雨量器降水量测量仪器
明天天气怎知道
蔡涤华文
蔡涤华天天供图
从天空开始
人们探索天空和星体，观察动植物的行为，意识到生活受气候条件限制，于是就试着利用各种方式来预报天气。
科学进步的脚步越来越快，但普通人们大多只要一个很简单的答案：
明天的天气将如何？
传说中的太阳神
古人与天气
远古人类从事狩猎，风向、天色、天气湿度和雪上的痕迹……都是确定猎物行踪的线索。
比如他们会在每天早晨，举起用舌头舔过的手指来感觉风向的变化。
到了农耕时期，人们更清楚地意识到人类的生存与对气象的了解有关。
公元前12世纪，巴比伦人已经将有关气候现象的解释和分类刻在泥板上，其中提到：
“当日晕出现，就快下雨；当云遮暗了天空，就要起风了”，这是首次说明天气预报的重要性和文献。
亚里士多德写过一本著作《气象学》，他在书中提到很多气象学特征，如云、雨、露、霜、雪、雹、暴风雨等，特别是由水的凝结作用解释了雨、雾、雪或霜的形成。
公元前278年，青蛙首次出现在古风马的气象学上。
古风马的许多学者也试着通过对天文现象和星体位置的观察和解释来做出气象预言。
中国人最早开始有规律地记载对气象的观察远在公元前1300年，大约在殷商时期间有了连续10天描述天空的特征、雪的厚度以及风的特征等记录。
但在几百年后的周朝对气候的描述才开始正式列入历史的记载。
古老的手握式风速表
早期的温度计
一战间期，气象工作者进行风筝观测松果张开或闭合表示天气干燥或潮湿
俗谚的价值
水手、农夫和其他看天吃饭的人大都知道如何从自然界中找到天气变化的线索，许多谚语是人们对天气演变和造成结果的长期观察的经验总结，口口相传，一代又一代。
如“朝霞不出门，晚霞行千里”，“东虹日头西虹雨”等。
俗谚之所以能历久弥新，主要是运用它们进行天气预报的正确性和趣味性，其中不乏有将两者诙谐地结合的，如“布满悬球状云或如涂脂抹粉的少女的天空，都不能令人信任”。
你可以选几条谚语进行观测验证统计，看看它们是否真的管用。
科学来了
科学仪器和天气图
根据肉眼观测到的天象物象判断天气或气候的变化只是人类认识天气变化的第一步，有关天气的科学研究，即所谓气象学，是在17世纪意大利文艺复兴时期，许多测量温度、压力和湿度等大气变化的仪器发明后才正式开始的。
1600年左右，伽利略发明了全世界第一支温度计；约40年后，伽利略的学生托里拆利制作出全世界第一具测量大气压力的衫气压计。
17世纪中叶，许多才华横溢的科学家和艺术家在意大利大公费迪南二世的资助下，聚集在佛罗伦萨的实验学院进行各项研究，研制出许多灵敏的仪器，并且利用这些仪器开始了有系统、有计划的气象观测工作，为日后的天气预报科学化打下了基础。
佛罗伦萨实验学院的学员在进行实验19世纪发明的风速仪
1860年，荷兰气象学家白贝罗更精确地解释了风的产生机制，根据气压表的记录绘制出天气图，从中可得知风向和风速，使推断云的移动或者未来大气现象的变化变得可能。
随着风压定律、气团、锋面学说、大气长波理论等天气预报理论的问世，天气图预报方法由浅入深越来越成熟，人类预测天气的梦想逐步变为现实。
白贝罗
更多更好的观测网络
20世纪初，挪威气象学家皮耶克尼斯提出一个新构想：
根据力学定律研究大气运动，预报未来大气可能发生的变化状态。
为了达到这个目标，必须尽可能地全盘了解天气状况。
工作人员必须仔细评估由全球各地同时记录下来的气象观测结果，才能准确预测未来的天气。
单靠一处的观测结果是无法让气象学家推论未来的天气变化的。
由于气象资料的来源必须十分广泛，全球的气象学家便组建了一个非常优秀的全球天气观测网。
当无数个市中心、小岛和高山上的气象站24小时全天候地探索天空之时，载有观测人员的气象船也在全世界的大小海域中工作。
同时还有飞行员持续地将在天空中收集到的气象资料传送过来。
无人操纵装置，如自动观测站和漂流海上的气象浮标，会定时以无线电传回海上气象资料。
此外，为知道高海拔的气象状况，每天都有探空气球被释放到大气层中。
气象雷达可显示云雨带的移动情形、降雨地点和降雨强度等。
环绕地球运行的气象卫星、同步卫星，则自外太空随时传回云层、风速和风向、气温分布等气象资料。
气象人员在进行观测记录
数值气象预报
19世纪20年代，英国科学家刘易斯·理查逊首先建立了“数值天气预报”方式。
他认为只要收集全球天气观测网上在不同高度同时测量到的大气温度、湿度、气压和风等资料，换算成网格点资料后，就可以计算出未来的综观天气值，预测出整个地区的天气。
由于要计算的数据过于庞大，在那个年代最终还是被放弃了。
直到每秒能迅速计算亿万次的超级计算机诞生后，数值天气预报才真正可行，并且发展成全球天气预报的基础。
拉兹角的信号台
海上观测站
事实上，现在广播、电视提供的大范围地区的天气预报，都是经过十分精细、复杂的步骤才产生的。
不论白天和晚上，全球进行气象观测的雷达、气球、卫星、船舶或气象站所获得的资料，都通过全球通信系统互相传递，交换世界各地的气象资料。
在各国主要的气象预测中心，这些收集到的资料会不断地被送进计算机中处理。
然后，气象预报人员再根据处理过的资料做出未来12小时、24小时、36小时的短期天气预报，并画出标明气压、风向、云区、气温和湿度的综观天气图。
此外，预报员还可以运用相同的资料对未来一周做出相当准确的中期天气预报。
每次预报都是建立在以前预报的基础上，当有新的气象数据传到时，计算机就及时进行处理。
这位业余气象学家日复一日地收集雨滴以测量降雨量
天气指挥者
常言说“天有不测风云”，面对复杂多变的天气人们希望了解、预报并且影响天气从古代天真的预测到近现代雄心万丈的科学，从没有停止过一个梦想——让“老天爷”如我们所愿。
气象导航专家在为船舶选择正确航线
无人自动气象站
气象浮标
增雨作业组正在检查设备
某农业气象试验基地
防雹作业班正在工作
飞机人工降雨作业前准备
理查逊曾试图用这个特制计算器来处理资料
战场上的隐身武器
自古以来，兵家相争都特别重视观察天气变化，注重利用天气状况来规划军事行动。
《三国演义》中的“草船借箭”就是诸葛孔明先生准确预报了三日后江上有大雾，从而轻而易举地为周瑜谋得10万支箭。
如果说这是小说不足为信，那么在现代战争中利用天气预报来达到克敌制胜或扩大战果的例子也比比皆是。
二战时，日本的气象人员对7000～8000米上空的高空风进行了详细的研究，并根据预报利用空飘气球携带炸弹沿高空偏西风飘流，到美国上空实施爆炸。
这一办法最初曾让美国人大为恼火，认为空中的气球简直就是“白色魔鬼”，在相当一段时间里，他们甚至不知道是谁放的气球。
又如，20世纪60年年代后期，美国利用越南处于雨季气候阶段，在“胡志明小道”上空进行了大范围的人工降雨作业，造成暴雨、泥石流和山体滑坡，致使这条支撑着当时越南战时经济的重要通道瘫痪。
农业丰收的保护神
农业生产大都是在露天进行的，所以最易受到天气变化的影响。
特别是收获季节，一年辛苦劳作后，累累的硕果就在眼前，然而突然降临的大风、暴雨、冰雹等能转瞬将人们的美梦打碎。
不过，有了天气预报做保障，丰收就像有了保护神。
2000年6月初，河南省濮阳地区的小麦已经成熟，丰收在望，各级领导和农民在高兴之余不免有一点担忧：
老太爷能否“开恩”在麦收时不下大雨呢？
因为一旦出现大雨，成熟的麦子就无法收割和晾晒，一年的辛苦将化为乌有。
是气象台帮了大忙，预报12日后全市将有一次降水过程。
于是农民于12有将小麦全部抢收完毕。
14～16日全市果然普降中到大雨。
这次准确的天气预报为全市减少经济损失4000多万元。
大型活动的幕后英雄
今年8月6日晚八点半，弘扬内蒙古草原文化，展示内蒙古建设成就的“中国·内蒙古首届国际草原文化节暨呼和浩特第五届昭君文化节”开幕式如期举行，文艺演出精彩纷呈。
可大多数观众并不知道，这背后还有气象工作者的辛勤劳动。
开幕式前一天，气象专家预报6日晚将有雷阵雨，不适合举办露天活动。
但大会组委会请求气象部门想尽一切办法保证“文化节”开幕式的顺利进行。
于是从6日下午开始，一架架飞机腾空而起，全面实施人工消雨作业。
经过5个小时的碘化银和干冰的播撒，降雨云层逐渐变薄、消散了。
开幕式按时举行，璀璨的灯光，悦耳的音乐，优美的舞蹈让众人陶醉的时候，我们的气象专家也感受到由衷的欣慰。
装有天气雷达和其他测量仪器的飞机
近年来，气象科技工作者已经多次保证了各类大型活动的顺利举行。
上海东亚运动会开幕式、山东菏泽牡丹花会、大型舞剧“阿伊达”首演等等，都饱含着气象工作者的功劳。
可以信赖的朋友
天气预报已经成了每天与人们如约而至的老朋友，它与老百姓越来越亲近，对天气变化的预测也越来越及时和准确了。
美国技术员现在整理卫星传送回来的天气图
各种指数预报——让生活更方便
现在的天气预报与过去相比，亲和力大大增强。
它不但告诉人们未来天气的变化趋势，还通过各种指数预报，对百姓的生活做出有益的提示。
如晨练指数、穿衣指数、啤酒指数、防晒指数、发病指数、洗车指数、登山指数、中暑指数、霉变指数等等，关切之心包括了衣食住行的方方面面。
随着新品种指数预报的开发与应用，我们会得到来自气象专家的更多、更全面的关心和指导，我们的生活也会因此而变得更科学、更方便。
主站终端机房
灾害天气预警——让生命更美好
当暴雨诱发泥石流，当高温酷暑盘亘不肯退去，当沙尘暴、冰雹等灾害性天气突然发生时，它们对人和社会造成的威胁会大大减少，因为气象部门建立了灾害性天气预警机制，根据危险等级发布的预警信息将会通过电视、广播、手机短信、在指定地点悬挂警示标志等方法，提前告知公众，让人们做好预防准备，确保生命财产的安全。
现在，全国已有统一的灾害性气象预警信号，分为11类，4个等级，按照灾害的严重性和紧急程度，图标颜色依次为蓝、黄、橙、红，同时以中英文标示，分别代表一般、较重、严重和特别严重。
多普勒天气雷达图像资料
未来的天气预报更精确、更准确
人们对天气预报寄予极大的信任，希望天气预报能十分准确，但日前天气预报的准确性还难承人意，特别在夏季，由于天气形势变化快，人们对天气预报不准确的感受就更明显。
但随着科技水平的提高，天气预报的精确度和准确率将会大大改观。
不久的将来，一批先进的仪器设备将投入应用，如今年10月，“风雨二号”气象卫星将升空，自动气象站将会加大布设密度等。
在未来的天气预报中，“局部地区……”、“可能……”等模糊不定的用语将淡出，按踵而来的是更明确、准确的天气预报。
冷锋模式
帮你解读
你经常收听、收看天气预报节目吗？
你明白主持人在解说过程中经常提到的种种术语吗？
你对天气预报心存疑问吗？
那就在下面寻求答案吧。
我国南极气象人员在施放探空气球奥克兰气象工作人员在读取日光仪记录的资料
什么是降水概率？
概率就是指随机事件发生的可能性。
降水概率就是指在天气预报时段内降雨发生的可能性有多大。
当你听到预报说降水概率在60％以上时，就应该做好有雨的准备了。
不同的相对湿度对人有不同的影响吗？
天气预报中最常用的是相对湿度，它是空气中实际水汽含量和同一温度、压力下的最大水汽含量的比值，表明空气湿度距离饱和的程度。
这个数字越大，人在实际生活中的感受就越不爽。
如果湿度大，再遇气温高，就是标准的“桑拿天”了。
这种天气易发生中暑，应减少剧烈活动。
广播电台和电视台从哪里得到天气信息？
大量的信息来自国家气象局。
但是普通大众的天气预报并不能满足所有人的需要，目前某些国家有一些私人天气预测服务系统，他们拥有许多先进的高科技设备，提供更专业、更具体的消息，如“霜冻会冻坏果园里的柑橘吗？
”“机场有大雾吗？
”“今天卡车上路前是否要在路上铺层沙？
”等等。
为什么气象预报有时会不准？
即使目前我们所掌握的观察和资料收集的方法已经达到相当高的科技水平，但我们对于天气将如何变化还不尽全然了解，无法取得百分之百精确的预报结果。
在推算温度、气压或湿度时，没有一个数学方程式能涵盖不同距离的所有变数：
况且气象站的分布也不均匀；另外，电脑用近似法来处理气象资料，利用网点附近的观察值来归纳出最“像真的”气象值。
这意味着即使数学计算没有任何缺失，也只能提供未来天气状况的大致概念，与实际的情况会随着时间的增加而愈差愈远，一般很难准确预报10天以上的天气变化。
我们预测天气的最长期限是多少？
随着计算效率的改进，预报技巧获得明显改善。
有气象专家估计，大约每过5年可多预报一天的天气状况。
但是，如果希望达到更长的天气预报期限，需要借助其他的方法和步骤，数值预报似乎要达到极限了。
因此，有一个围绕此极限的争议：
预知数个月后的天气，在未来是否真的将变成一件可能的事情？
传说中的雷电神
如何理解“一只蝴蝶在巴西的热带雨林中扇动翅膀，几周后会引起美国德克萨斯州的飓风”？
麻省理工学院的气象学家洛伦兹提出大气变化的因子与最初状况有很大关系，他发觉即使是一个小小的误差，例如以小数点后三位或后六位来计算，都会导出不同的天气预报模式。
他证明即使在大气中加入一个极小的现象，也能够使推算的结果完全改变。
于是，洛伦兹在一篇论文中强烈地表达了自己的观点，题目大意就是上面的一段话。
他的研究结论被形象地称为“蝴蝶效应”。
台风眼图像
本文选自：
《少年科学画报》2004年10月上（总第331期）
第3课观测天气冀人教课标版自然科学科学文献资料教与学的参考资料文本text/html基础教育年级水平4年级下
第一个结风定级的人
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大气探测明天天气怎知道
第一个给风定级的人
制做雨量器降水量测量仪器
第一个给风定级的人
风有大有小，怎样区分呢？
中国唐代有位学者，他长年观察大自然，尤其是对风的观察，更是认真细致。
根据他观察的结果，给风定级。
这位学者名叫李淳风，是世界上第一个给风定级的人。
他按风吹动树的情形，把风分为动叶（树叶吹动）、鸣条（枝条发出响声）、摇枝（树枝摇动）、堕叶（落下树叶）、折小枝、折大技、折木飞砂石、拔大树等八级。
四百年后，美国航海家蒲福在这个基础上，把风分为13个级别。
帆船在海上一动不动，为零级；帆船每小时被风吹走2海里，为2级；风把帆船吹倾斜，为4级；有危险时为6级；帆船基本上不能行驶了，为8级；风吹得海浪滔天，为最大的风12级。
1921年，国际气象学会进一步精确了这种风速和风级。
1941年，这种风级得到了世界各国的承认。
本文选自《小学自然趣读》（第1册）
第3课观测天气冀人教课标版自然科学科学文献资料教与学的参考资料文本text/html基础教育年级水平4年级下
探究活动：
（一）
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大气探测明天天气怎知道
第一个给风定级的人
制做雨量器降水量测量仪器
制做雨量器
材料准备：
大的软塑料瓶、一把剪刀、一些胶布、一个大花盆。
1．用一把好剪刀把瓶颈部分剪下来，把瓶颈倒过来放在瓶子里。
2．在瓶子的一侧每隔10毫米贴一条胶布。
3．把你的量雨器放入大花盆中（防止水溢出）。
第3课观测天气冀人教课标版自然科学科学文献资料教与学的参考资料文本text/html基础教育年级水平4年级下
降水量测量仪器
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第一个给风定级的人
制做雨量器降水量测量仪器
降水量测量仪器
主要有雨量器和雨量计两类。
雨量器
测量在某一段时间内的液体和固体降水总量的仪器。
一般为直径20厘米的圆筒，为保持筒口的形状和面积，筒质必须坚硬。
为防止雨水溅入，筒口呈内直外斜的刀刃形。
雨量器有带漏斗和不带漏斗的两种。
筒内置有储水瓶。
降雪季节取出储水瓶，换上不带漏斗的筒口，雪花可直接储入雨量筒底。
雨量计
可连续测量和记录液体降水量的自记仪器。
常用的有虹吸式和翻斗式两种。
①虹吸式雨量计（图9）。
当雨水经漏斗进入测量筒后，筒内的浮子随水位升高，当筒内贮满10（或20）毫米雨量时，在短时间内发生一次虹吸，将筒内的存水一次排出，使浮子重新从零位开始记录。
浮筒上所带自记笔尖可在钟筒上画出降雨量随时间累积的过程。
②翻斗式雨量计。
其测量器是两个三角形的翻斗，每次只有其中的一个翻斗正对漏斗口。
当翻斗盛满0.2毫米降水时，由于重心外移而翻倒，将盛水倒出，同时使第二个翻斗移到漏斗口下，由翻斗交替次数和时间的记录可得降水资料。
翻斗式雨量计可用于自动气象站。
（选自《中国大百科全书·大气科学、海洋科学、水文科学》）
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