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海水温度垂直变化的规律

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海水温度垂直变化的规律

海水温度垂直变化的规律范文第1篇

[关键词]水声环境;水声探测设备性能;传播损失

中图分类号:U666.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0398-02

1 水声环境复杂性

海洋是一个复杂多变的环境,而海水中的声速是研究声波在海水中传播以及水声战的基本物理量之一。声速的经验公式可表示为:

式中:c为声速度,m/s;T为温度,℃;S为含盐度,‰;Z为深度,m。

由式(1)可知,由于海水温度、盐度及静压力的变化,声速也随之变化。一般情况下,海区的垂直声速分布可以归纳为等声速、弱正梯度、负梯度和强跃变4种类型。

声速沿垂直方向和水平方向的不同分布决定了声线在水中的折射,形成了复杂的声场分布情况,声波在海洋中的传播很大程度上依赖于海水的声速分布情况。某一区域水声环境随着季节的变化会呈现复杂多变的特点,并最终严重影响水声探测设备探测目标的效果。

1.1 季节性特点

由于日照、气温、海流、风浪等因素的影响,使得声速变化具有明显的季节性特征。在影响声速的各类因素中,温度起着主要作用。一般情况下,冬季海水表层温度较低,声速分布

为正梯度,声线弯向海面。这时水声探测设备探测距离较远,探测效果较好。夏季由于日照充足,海水温度变化剧烈,情况较为复杂:一是海水表层温度较高,并随着深度增加水温下降,形成温度负梯度层,声速分布为负梯度,声波传播的路径(声线)弯向海底,并出现声影区;二是海水表层有时由于台风等气候条件的影响,海水充分搅拌形成等温层,厚度可达十几米至几十米。

在等温层以下深度内,水温突然大幅度下降,出现温度跃变层(温跃层)。此层有时很薄,可能只有几米,却把海水分成上下温度截然不同的2层,它对高频声波有显著的屏蔽效应,声线穿过时发生急剧弯曲,因而对声波传播影响极大;三是在某些特殊海区,由于存在深层海流,会出现含盐度或囟鹊奶厥獯怪狈植迹在某一深度上出现声速极小值,形成所谓浅海水下声道,这比表面声道有更好的声传播条件,水声探测设备探测距离也更远。此外,有时由于昼夜水温的变化也会影响水声探测设备探测效果。白天日照充分,海水表层水温升高较快,形成负梯度;到了午夜或凌晨,表层水温降低形成正梯度。这种声速梯度的变化,使得水声探测设备在下午和傍晚的探测效果明显比凌晨或上午差,这便是所谓的“午后效应”,夏季时“午后效应”更加明显。

1.2 区域性特点

在深海海区,典型的深海声速分布可分表面层、跃变层、主跃层及深海等温层,其中主跃层和深海等温层形成了所谓的深海声道。声道轴上方的声线围绕声道轴交替反复,声波聚集在这一隔层里传播,未经海底与海面反射,能量损失小,声波可以传播很远,在声道轴附近几千克TNT当量的爆炸声可以传至几千千米远。

声道轴的深度可以在几百米至几千米的范围内变化,这主要决定于海区所在的纬度,声道轴的深度随纬度增高而升高。在浅海海区,海面是声反射体又是声散射体,当海面不平静时,对声传播影响更大;海底也是声反射体或散射体,不同的海底底质(如泥浆、砂砾、岩石等)密度分布不均匀,从而使海底的声反射特性难以预估,并严重影响声传播特性。由于浅海的海面和海底2个界面之间距离很小,声波经过多次反射、散射衰减很大,而且多途径效应使声信号发生畸变。对于主动水声探测设备而言,浅海的混响干扰也比深海严重得多。

2 浅海声传播模型

本文采用射线声学理论进行声传播规律建模。由于海洋中存在不同深度和不同区域的声速分布,声波传播不再是直线,但能把声速剖面分成若干层,在每一区段内,声速剖面近似地用直线来表示。Snell定律表明在声速连续变化的分层介质中声线路径将是曲线。

2.1 射线声学理论

2.1.1 声线传播轨迹

在分层介质条件下,对于给定声速度分布函数c(z),若点声源位于(r0,z0)处,声速度为c0,以初始掠射角为θ0自声源发出的声线上的任意点(r,z)的声线传播轨迹计算表达式

其中折射率n(z)=c0/c(z)。

2.1.2 声强和声压

声源和接收点之间的几何传播损失可由声源处相邻的2条声线间的声波束管的截面积计算。接收点处的声强I和声压A为:

若考虑由海面、海底引入的损失、声波的几何传播损失和海水介质吸收引入的损失,接收点处的声强为

式中:Ns和Nb为海面和海底的反射次数;Vsi和Vbi为第i次海面和海底的反射系数;θsi和θbi为第i次海面和海底反射时声线在海面处的掠射角;β为海水介质的吸收系数,dB/km;S为声线到达接收点传播的声程。在低频段,海水介质的吸收系数β可用Thorp给出的经验公式得到,即

式中f的单位为kHz。传播损失的定义为

通过式(2)~式(7)便可求得传播损失TL。

2.2 水声探测设备作用距离估计

对于以海洋环境噪声为主要背景干扰的被动水声探测设备方程,DT=SL-TL(r)+GT+GS-NL或者可写成FM=TL(r)的形式,其中优质因子FM的确定已经考虑了目标源级SL、时间处理增益GT、空间处理增益GS、环境噪声级NL、检测阈DT等因素的影响,反映了声呐性能的优劣。定义优质因子(FM)与传播损失(TL)的差值为信号余量SE,水声探测设备最大作用距离rmax由SE(rmax)=0来确定。对于给定的发射和接收深度,可以计算得到不同距离上的声传播损失TL,从而计算出水声探测设备的作用距离。

2.3 仿真及实验分析

本文选取正梯度、负梯度和跃变层3种典型水文条件分别对声传播规律及传播损失进行仿真,其中声源频率为3kHz。仿真结果如图1~图5所示。

从不同水文条件下的声传播规律及传播衰减曲线间的比较可以看出:

1)在等声速层(或若正梯度)条件下,传播损失最小,声线向海面弯曲,当水声探测设备搜索对方水面舰船时,对方水面舰船辐射噪声相对较大,我方的航行深度应尽量接近海面,并以最小噪声航速航行,以利于对对方水面舰船的探测;当搜索对方水下目标时,水声探测设备接收机应在对方工作深度之上,以利于接收对方水下目标的辐射噪声,并可降低对方对我方的探测。

2)在负声速梯度条件下,声传播损失较大,声线向海底弯曲。这是因为负声速梯度下的折射效应的缘故,致使声线折向海底,造成海底处的入射掠角过大。当水声探测设备搜索对方水面舰船和水下目标时,我方应下潜到水下工作深度并比对方水下目标工作深度深,以利于接收目标辐射噪声;当我方规避对方水面舰船和水下目标时,我方的航行深度应尽量接近海面,以避开对方水面舰船和水下目标的搜索跟踪。

3)在出现声速强负梯度及存在跃变层的情况下,声传播损失增大,水声探测设备探测距离明显下降。水声探测设备的作用距离在良好的水文条件时与恶劣水文条件时相差若干倍,如果遇到更恶劣的水下环境,水声探测设备探测效果更差。水声探测设备在强负梯度水层或温跃层这种恶劣环境中搜索水下目标,难以达到预想的效果。

3 结语

通过对海区海洋环境进行调查研究,掌握其海底声学特性、深海声道位置和海水温度垂直分布等基本情况,可进行海洋环境预报和水声探测装备作用距离预报,这对作业舰船来说非常重要。若能在出海之前就估计出作业海区水声探测O备使用效果,到达海区后使用舰船上水声设备再实地测试声速分布、海底声学特性或声道等情况去校正预报数据,因势利导去适应环境,将达到最佳效果。

参考文献

[1] 刘伯胜,雷家煜.水声学原理[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2009.

[2] 李启虎.数字式水声探测设备设计原理[M].合肥:安徽教育出版社,2002.

海水温度垂直变化的规律范文第2篇

潮起潮落带来的能量

住在海边的人都知道,有时海水汹涌奔腾而来,卷起层层浪花;有时海水又远远流去,露出一片沙滩。海水的这种涨落现象叫作潮汐。

这种涨落潮现象是月亮和太阳对地球上海水的引力产生的。因为月亮绕地球旋转,月亮和地球又一起绕太阳旋转,都是十分有规律、有固定周期的,所以海边的潮汐涨落也是按照固定周期,严守规律的变化。

在沿岸某些喇叭口形的海湾、海峡和河口地区,由于地形等因素的影响,潮汐往往十分发达,潮差(涨潮的最高海面与相邻的落潮的最低海面之差)可达7~8米甚至十几米。我国著名的钱塘江大潮的杭州湾沿岸,最大潮差达8.9米,加拿大东海岸的蒙克顿港,最大潮差达19米。在这些地方,每逢涨潮,潮峰前面壁立如山,潮水以万马奔腾之势,溯流上涌,呼啸声闻数十里,形成“滔天浊浪排空来,翻江倒海山为摧”的壮观景象,所以潮汐涨落运动蕴藏着巨大的能量――潮汐能(包括潮差能和潮流能)。 据科学家估算,全世界海洋的潮汐能总储量约30亿千瓦,技术上可利用的储量约为1亿千瓦。

潮差能是最早被人类开发利用的海洋能资源。早在1000多年的唐朝,我国沿海居民就利用潮力碾磨五谷,欧洲也有类似的利用。世界上科学发达的国家,从上世纪初已经开始了现代利用潮差能发电的研究。

潮差能发电,俗称潮汐发电的原理,是利用潮差能建设潮汐电站,一般是在口小肚子大的海湾口或河口建筑一座拦海大坝,将海湾或河口上游与外海隔开,并在大坝的一侧建水闸和发电厂房,厂房内安装有水轮机和发电机等设备,厂房内的水轮机流道通过渠道分别与水库和外海连通。涨潮时,水库外因海水不断涌来,库外水位高于库内水位,落潮时,水库外因海水不断落去,库内水位高于库外水位,电站就是利用这个水位差―势能推动水轮机旋转,并带动发电机发电。潮汐电站国内外在20世纪60年代已经实现实用化生产,是迄今唯一实现商业化发电的海洋能。

潮流能

海潮的另外一种用法

潮流发电的原理与风力发电类似。如有一种叫“水下风车”的潮流发电装置,利用潮流推动叶轮,进而带动发电机发电。叶轮有水平轴螺旋桨式,也有垂直轴转轮式。但是,潮流发电装置的叶片比风力发电机的叶片小很多,因为海水密度比空气密度大很多。

国内外从20世纪80年代开始进行潮流发电的研究,90年代中期出现研究热潮。当前研究潮流发电的国家有很多,以英国最先进,我国也属先进行列。现在,国内外潮流发电装置的研究已进入发电装置示范试验阶段,就目前的情况来看,投入实用已经指日可待。

波浪能

大海给予的双刃剑

到过海边的人都会对大海惊心动魄的波涛留下深刻的印象,大风一起,滚滚巨浪就像不驯服的野马,在海面上跳跃奔腾。海浪是许多海难的肇事者,但也是一种宝贵的能源。据科学家估算,全世界海洋的波浪能总储量约30亿千瓦,技术上可利用的储量约为10亿千瓦。

波浪能利用的形式很多,上下运动、摇摆、压力等都可利用,其中比较简单常用的一种是利用垂直运动的倒打气筒式。

利用波浪的上下垂直运动,推动装在漂浮装置中的活塞,好像一个倒过来的打气筒,活塞与装置的相对运动产生的压缩空气推动涡轮机转动,带动发电机发电。这种最简单的发电装置早已在为航标和灯塔供电。

当前研究波浪发电的国家很多,以英国最先进,我国也进入先进行列。不过现在国内外对波浪发电装置的研究,还处于发电装置示范试验阶段,达到商业化实用尚需时日。

海水盐差能

太咸也不是缺点

据测量,各大洋海水的平均含盐浓度为35‰(称海水盐度35)。这样在江河的入海口区,在河水与海水交汇的地方,河水与海水之间便存在着含盐浓度的不同,也就是含盐浓度差。由含盐浓度差而储存的能量,便是海洋盐差能,也叫浓度差能。据科学家估算,全世界海洋的盐差能总储量约300亿千瓦,技术上可利用的储量约为30亿千瓦,其能量密度超过其他形式的海洋能。

盐差能的表现形式很多,当前最受关注的开发利用方法是渗透压法。当我们在一个水池中间隔一片半透膜(只允许溶剂通过),两侧分别加入同量海水和淡水,开始两侧的水位相同。过一段时间我们会发现:因为淡水通过半透膜渐渐向海水一侧渗透,淡水一侧的水位会渐渐下降,海水一侧水位会渐渐升高。当盐度为35的海水与淡水分别放入水池两侧时,通过半透膜形成的渗透压,可产生248米水位差,相当24个大气压。

我们可以利用这个水位差――势能推动水轮机旋转,带动发电机发电。只要继续向海水一侧加入高盐浓度海水,使海水一侧保持高含盐浓度,淡水就会继续向海水一侧渗透,两侧就会继续保持水位差,发电就会继续进行。但由于盐差能对于技术的要求比较高,难度较大,费用很高,多数科学家认为近期较难解决,所以目前在世界范围内对盐差能的研究也较少。据国外报道,近几年,挪威、美国和荷兰等开展了盐差能发电的研究。

海水温差能

海水间的热量传递

在世界大洋赤道两侧的热带海域,表层和深层海水的温度差为20~24摄氏度,储藏着巨大的温差能资源。据科学家估算,全世界海洋的温差能总储量约400亿千瓦,技术上可利用的储量约为20亿千瓦。

海水的这种温差可以帮助人们发电,其基本原理是:利用能量转换系统中的工作介质吸收海洋中的热能产生蒸汽,推动涡轮机带动发电机发电。

经过100年的研究,美国科学家终于在1979年在夏威夷岛海域建成了一个温差电发电试验电站,这是世界上第一次从海洋温差能获得有实用意义电能的温差电站。在此之前,科学家在试验研究中,获得的电力还少于为抽取深层冷水和表层温水付出的电力。

海流能

海水的迁徙运动

海水温度垂直变化的规律范文第3篇

关键词:ENSO;台风;频数;路径

1 概述

台风是一种强大的热带气旋,在每年的夏和秋两季,我国沿海地区大都会或多或少地遭受到台风的侵袭。西北太平洋台风的活动早已引起很多的气象工作者的关注,而且已经做了大量卓为有效的工作。黄勇[1]等研究了西北太平洋气旋生成的年代变化,认为西北太平洋气旋的生成位置和频数都存在年代变化;李崇银[2-4]等研究表明西北太平洋热带气旋的活动受ENSO事件的影响,在El Nino年西北太平洋生成的热带气旋数相对偏少,而在La Nina年西北太平洋生成的热带气旋数相对偏多。文章主要从ENSO事件对西北太平洋台风活动的影响进行分析,以期可为台风的短期气候预测提供有益的信息。

2 资料与方法

文章首先利用1965年至2011年的海温资料,对Nino3.4区海温资料进行分析,探讨ENSO事件的概念以及产生机理,然后对50年的台风统计资料、1965-2011年的美国联合飓风警报中心的台风最佳路径数据资料以及NCEP-NCAR的再分析风场资料,将ENSO事件与台风频数、登陆路径、台风的风场进行综合性初步分析,探讨出一些规律性的结论,从而可以更好的了解登陆台风、对台风的预报具有一定的积极意义。

3 ENSO事件的确定

一般常用赤道附近,中东太平洋海域的海水表面温度指数(Sea Surface Temperature Indices简称SST)来表示ENSO事件的特征值。预报和观测ENSO事件时,主要取某一代表性海域海表平均温度距平资料,若某一代表性海域温度距平超过某一临界值,则称为一次ENSO事件。

资料表明,西北太平洋热带气旋的活动与Nino3.4区的海温距平有关。文章主要采用Nino3.4区(5 °S-5°N, 170 °W-120°W)7-9月份月平均海表温度与相应月份多年海表温度平均值的差值,也就是Nino3.4区指数来判定ENSO事件以及ENSO事件的强度,当Nino3.4区指数大于0.8°C即为厄尔尼诺事件,反之,当Nino3.4区指数小于0.8°C即为拉尼娜事件。

图1利用了1965年至2011年的海温资料,得到台风盛季Nino3.4海温距平的时间序列图。其中灰色表示海温距平大于0.8°C,记为厄尔尼诺年;黑色表示海温距平小于0.8°C,记为拉尼娜年;白色表示正常年份。

4 ENSO对登陆台风统计特征值

4.1 ENSO对西北太平洋台风频数的影响

根据1965年至2011年的热带气旋资料,统计出近50年间在不同特征年份里西北太平洋生成台风的平均数与登陆中国的台风平均数的关系见表1。从表1不难看出,在厄尔尼诺年西北太平洋生成的热带气旋数相对偏少,登陆我国东南沿海的热带气旋也相对偏少;而在拉尼娜年则相反。

表1 不同年份西北太平洋生成台风数与登陆中国台风数的关系

4.2 ENSO对登陆我国东南沿海台风强度的影响

众多研究表明,随着热带海水表面温度的增加,在全球范围内不同海域内产生的台风的破坏力也在显著增加。不仅如此,西北太平洋的热带气旋的强度和数量也随着海水表面温度的增加而增加[8]。由此分析,厄尔尼诺事件和拉尼娜事件也很有可能影响登陆我国东南沿海台风的强度。

4.3 ENSO对台风盛行路径的影响

西北太平洋台风盛行路径划分成三种:西移路径、转向路径和西北路径。图3是年台风盛季台风活动频率的空间分布图,I ,II ,III分别代表这三条台风路径。

图3是由观测的资料得到的台风盛季(7-9月)台风路径总频数分布图。台风资料来自于美国联合飓风警报中心提供的台风最佳路径资料,这个资料为每6个小时的台风位置的经纬度和最大风速资料。其中,资料年代为1965-2011年,西太平洋台风路径活动的范围限定在0-45°N,100-180°E。

从图3中可以看出,西北太平洋台风活动的主要地区在10-40°N,170°E以西的洋面上,在我国海南和台湾活动的热带气旋较多,我国受热带登陆气旋影响的地区主要位于广东、福建、浙江。而且无论厄尔尼诺年还是拉尼娜年台风路径多为转向路径而且均存在台风活动频数最为密集的两个区域,厄尔尼诺年集中在中国南海附近和菲律宾以北的洋面上;拉尼娜年集中在中国南海和台湾以东的洋面上,厄尔尼诺年和拉尼娜年中国南海都是台风活动比较活跃的地区。厄尔尼诺年西太平洋台风活动范围在170°E以西,7°N以北,而冷年西太平洋台风活动范围在160°E以西,10°N以北。

图4是盛季(7-9月)厄尔尼诺年和拉尼娜年台风路径频数差的空间分布图。可以看到,中国东海东部和西北太平洋东部均存在一个明显的负值中心,负值中心位于20°N以北、160°E以西,说明相对厄尔尼诺年,拉尼娜年的登陆台风路径偏北、多转向路径,拉尼娜年生成的台风容易从台风源地北上。中国南海和台湾东南部存在两个很大的正值中心,表明相对拉尼娜年,厄尔尼诺年西移路径的台风数偏多,台风多西移路径、西北路径。20°N以南的区域是大范围的正值区,那么厄尔尼诺年登陆台风路径相对偏南。菲律宾以东有两个正值中心,可见ENSO事件对菲律宾的影响非常大。在厄尔尼诺年,登陆菲律宾的台风偏多、登陆台风位置偏南,拉尼娜年登陆菲律宾的台风偏少、登陆台风路径偏北。

台风是一个半径大约为几百公里的涡旋,相对大尺度的(可达数千公里)环境气流,台风可以被当作一个点涡来看。目前对台风路径的预报主要从大尺度的环境引导气流随时间的发展变化来看。在研究影响台风路径的风场时,仍然研究7-9月份的风场资料。

图5是根据NCEP-NCAR的再分析风场资料得到的台风盛季厄尔尼诺年和拉尼娜年台风气候平均速度以及大尺度环境引导气流差值场。对所有经过分辨率为2.5° *2.5°的网格的台风速度做一个平均,就能得到台风气候平均速度差,大尺度平均环境引导气流用300hPa-850 hPa之间质量平均大气环流来代替。从大尺度环境引导气流差值场可以看到,西北太平洋24°N以北主要以西风气流为主,而24°N以南主要以东风气流为主。在台湾南部和菲律宾西部,存在两个闭合的风速极小值中心,这些特点都跟台风气候平均速度差值场相同,两幅图的流场具有很高的契合度。这充分说明了台风的移动速度的变化主要受大尺度环境引导气流的变化控制,并且台风路径受大尺度环境引导气流的操纵。

5 大气环流的定性分析

下面来讨论下赤道太平洋地区的大气环流情况,然后对上述结论大致做一个合理的分析。由于ENSO发生的地理位置的原因,ENSO事件会影响低纬度大气环流。在El Nino年,赤道东太平洋海水温度升高,东西太平洋海温温差会随之减小,破坏纬向环流,受海洋热力作用影响的东西向的垂直的Walker环流就会减弱,Hadley环流加强,西太平洋是Hadley环流的下沉气流,而且西太平洋海水温度降低,大气对流活动不强,不利于台风的生成[5]。厄尔尼诺年副热带高压较强,西伸明显,位置偏南。因为台风受副高操纵气流影响,台风的路径偏南而且容易西进;在拉尼娜年副热带高压较弱,位置偏东,热带气旋更容易在我国高纬度附近登陆,台风路径也容易在海上转向。

6 结束语

文章利用利用1965-2011年的美国联合预警中心(JTWC)的台风最佳路径资料、NCEP-NCAR的再分析风场资料,从西北太平洋台风频数、强度、路径方面初步分析了ENSO事件对西北太平洋台风活动的影响,得到以下结论:(1)在厄尔尼诺年西北太平洋生成的热带气旋数相对偏少,登陆我国东南沿海的热带气旋也相对偏少;而在拉尼娜年则相反。(2)厄尔尼诺年登陆我国的强热带气旋数偏少。(3)厄尔尼诺年和拉尼娜年台风路径均以转向路径为主,相比之下,厄尔尼诺年西移台风数较多、台风路径偏南;拉尼娜年转向路径较多、台风路径偏北。(4)台风路径受大尺度环境引导气流的操纵,台风的移动速度的变化主要受大尺度环境引导气流变化的影响。(5)厄尔尼诺年西太平洋对流活动较弱,副热带高压偏强西伸,位置偏南;拉尼娜年西太平洋对流活动较弱,副热带高压较弱,位置偏北、偏东。

参考文献

[1]黄勇,李崇银,王颖.西北太平洋生成热带气旋的年际变化[J].理工大学学报(自然科学版).

[2]李崇银.厄尔尼诺影响西太平洋台风活动的研究[J].气象学报,1987,45(2):229-235.

[3]何敏,宋文玲,陈兴芳.厄尔尼诺与反厄尔尼诺事件与西北太平洋台风活动[J].热带气象学报,1999, 15(1):17-25.

海水温度垂直变化的规律范文第4篇

地理的教学离不开地图的辅助,它能够形象的把时空、地域等复杂的事物呈现出来。在高中地理的教学中,教学学生查看地图是学习地理的前提,可以让地图带领学生进入一个奇妙之旅,让学生在看图、识图、填图中掌握地图的方便简捷,在学生有了一定的地图基础后,可以组织学生画图,激发学生的空间想象能力,让整个课堂充满“地理学术研究”的味道,学生变“专家”,让学生根据教材描述和一些材料描述,画出示意图,将自己对材料的理解利用图画展示出来。在学生画图的过程中,老师做好学生的纠正者和引导者,遇到学生认知上的冲突,要能够和学生一起谈论,用学生的思维纠正学生的思维,而不是直接告诉学生“答案”,让学生在老师的启发下到答案,例如在学习“地球公转与季节”的相关知识时,先给学生留作业,自己画出二分二至日地球的侧视图和极地俯视图,学生带着作业区阅读课文,观看地球公转现象的动画播放,然后将具有代表性的图收上来,用投影仪展示学生作品,让学生指出图画上正确的和错误的,有针对性对教学内容进行讲解。通过这样的方法不仅锻炼了学生的观察能力,又提高了学生对材料的组织分析能力,对原理有了深层的理解。

二、引导学生剖析地理原理,指导科学完整的自主学法

自主学习区别于自学的最大特点,就是老师的指导,自主学生是需要师生、生生之间做好互动、交流、合作的,教师需要适时的组织、点拨、启发和鼓励学生积极参与,主动学习,将教师的“主导”和学生的“主体”完美的结合起来,在快乐的氛围中和学生一起剖析地理原理,掌握自主学习的方法。高中地理当中最常见的就是地理规律的总结,例如,正午太阳高度角的纬度分布规律、我国气温和降水的日变化、气候类型分布规律、地质演变规律、我国降水的空间分布规律、陆地自然带的水平和垂直分布规律、城市演变规律、季节变化和年际变化规律、洋流分布规律、海水温度和盐度分布规律,引导学生对空间、时间和演变方面的规律进行提炼,让学生深入的认识这些问题的实质,掌握知识纵横之间的联系,根据原理对知识进行梳理,在整理中帮助学生克服思维障碍,使学生能够对一类问题有一个统一的理解和认识,使学生对自主学习的方法有一个完整的训练,逐步的掌握自主学习的方法。

三、系统整合章节知识,建立完整的地理认知结构

海水温度垂直变化的规律范文第5篇

关于任何事物的知识都有五个层次或者要素:事物的名称、定义、形象,有关事物的智识或者知识,以及事物本身——这才是知识的真正目标。下面小编给大家分享一些中国高中地理知识点总结,希望能够帮助大家,欢迎阅读!

中国高中地理知识点1中国的自然资源

1.我国土地资源的分布:①耕地——半湿润和湿润的平原、盆地和低缓的丘陵地区。

北方以旱地为主,南方以水田为主。②林地——东北、西南的深山区和边疆地区,以及东南部的山地。即三大林区——东北林区、西南林区和东南林区。③草地——北方干旱和半干旱的高原和山地以及青藏高原区,以及东南部低山丘陵区的草山、草坡。

2.我国土地利用的基本国策——“十分珍惜和合理利用每一寸土地,切实保护耕地。

3.我国水资源的时空分布特点——“三多三少一大”。

南方多北方少,东部多西部少,夏秋两季多,冬春两季少,年际变化大。

4.华北地区缺水严重的原因——A、自然原因:①多属半湿润地区,降水较少,河流径流量小;

②径流量的季节变化和年际变化大。B、人为原因:①人口和城市密集,工农业发达,需水量大;②对水资源的污染和人为浪费严重;③缺少水资源综合利用设施,水资源重复利用率低。

5.解决水资源不足的途径:一是开源,包括①建设水利工程(修建水库和跨流域调水);

②开发地下水;③设法用最经济的办法淡化海水;④人工增雨;⑤开发利用冰川;⑥植树造林,防止水土流失。二是节流,包括①节约用水,增强节水意识,发展节水农业(培育耐旱作物,发展节水灌溉技术等);②保护水源,防治水污染;③提高水的重复利用率;等。

6.南水北调三条线路及优缺点

A、东线(长江—京杭运河—天津):①优点——水源充足,可调水量大;有京杭运河和天然湖泊可利用,修建快,投资小。②缺点——在黄河以南需逐级提水,需建火电站,运转费用大;水质较差,也易受污染;易使沿线地下水位上升,发生次生盐碱化。

B、中线(丹江口水库—郑州、石家庄—北京):①优点——地势南高北低,可自流送水;水质好;有丹江口水库可利用,水源有保证,可调水量较大;封闭输水,不易被污染,也不易引起沿线盐碱化。②缺点——新挖渠道或铺设管道,工程量大,投资大。

C、西线(金沙江、雅砻江、大渡河—黄河—西北地区):①优点——输水线路短;水质好;可改善黄河上游生态环境。②缺点——地形复杂,工程巨大,投资大;可调水量小;可能对长江流域生态环境造成不利影响。

7.我国水能、太阳能、风能的分布

A、水能资源:①地区分布——主要分布在西南、中南、西北地区;西南最多,华北最少。②河流分布——长江水系最多,其次为雅鲁藏布江,黄河和珠江水系水能蕴藏量也较大。

B、太阳能资源:①丰富区——青藏高原、内蒙古高原中西部及新疆。其中,青藏高原西南部最丰富。②贫乏区——四川盆地、云贵高原东部及湖南一带,其中四川盆地最贫乏。

C、风能资源——①东南沿海及其附近的岛屿;②西北内陆地区(新疆北部、甘肃北部、内蒙古);③青藏高原北部;④东北地区和河北北部。

8.我国北方和西北风能资源丰富的原因:①冬季亚洲高压势力强大,形成强劲的偏北风;

②该地靠近亚洲高压中心;③春秋季,冷暖空气在此相遇形成锋面,因暖空气干燥易形成大风沙暴天气;④或因地形起伏大而多峡谷风,或因地形平坦开阔对风的阻力小。

9.我国东南沿海风能资源丰富的原因:①海陆热力差异形成海陆风;

②夏季风偏南风强劲;③夏秋季节多台风;④海面对风的阻力小。

10.我国海洋渔业资源丰富的原因——①大陆架宽而浅,太阳光可直射海底,水温适宜,有利于海洋生物的生长;

②有众多的河流注入近海,带来丰富的有机质和营养盐类,使浮游生物大量生长,为海洋鱼类提供足够的饵料;③有寒暖流交汇(日本暖流和沿岸南下冷水),海水容易发生搅动,下层的营养盐类泛到上层,使上层海水中的浮游生物特别丰富,吸引大批鱼类到来。

11.舟山渔场的成因——①有台湾暖流与沿岸冷海流交汇;

②长江、钱塘江带来有机质和营养盐类;③周围岛屿众多,为鱼类生活和繁殖提供了有利条件;④位置适中,地处我国南北海岸线的中心地带,是多种经济鱼类回游的必经之地。

12.影响渔业资源的因素:①水中营养物质的含量;

②水温;③光照;等。

13.海水晒盐的条件——①有大面积平坦的泥质海滩;

②有利于海水蒸发的天气(晴天多,雨天少,光照充足,蒸发旺盛)。我国主要盐场——长芦盐场(最大)、布袋盐场、莺歌海盐场。

14.我国主要矿产的分布

A、煤炭:北多南少,60%以上分布在华北,东北、西北也不少。山西(最多)、内蒙古、陕西、新疆等省(区)煤炭资源丰富。

B、石油、天然气:①石油——我国已探明的石油,大陆上主要分布在东北、华北和西北,沿海大陆架也蕴藏着较多的石油。主要油田有——大庆、辽河、华北、胜利、中原及塔里木盆地的塔北和塔中油田等。②天然气——西多东少,北多南少。陆上天然气主要集中分布在新疆(塔盆、准盆)、青海(柴达木)、川渝(四川盆地)和陕甘宁(鄂尔多斯)四大气区,以四川盆地最多。

C、铁矿——铁矿,南北平分:鞍山、本溪、迁安、白云鄂博、攀枝花、大冶、马鞍山、石碌。

中国高中地理知识点2中国的河流和湖泊

1.我国内、外流区域的界线——北段大体沿着大兴安岭—阴山—贺兰山—祁连山(东端)一线,南段比较接近200mm的年降水量线。

2.河流的水文特征——可以从以下几方面分析:水位(汛期)、流量、含沙量、冰情、流速或水能。

3.河流的水系特征——指源地、流程(长度)、流向、流域面积、支流数量与河网密度、河流弯曲系数、水系形状等。

4.我国四类地区河流的判断:①春汛、夏汛东北地区河流;

②流量小、冬季断流西北地区河流;③流量大、汛期长南方地区河流;④流量小、汛期短、季节变化大华北地区河流。

5.影响河流含沙量的因素有:①地形起伏大小;

②气候因素中的降水强度;③植被覆盖状况;④土壤质地;等。

6.长江中下游的洪灾及防治

A、洪水的来源——三个主要来源:一是上游的干支流,二是南面的洞庭湖和鄱阳湖水系,三是北面的汉江。在有些年份,若流域内普降暴雨,三股洪水来自同一时期,河水猛涨,就会使长江干流出现特大洪水。

B、长江中下游洪灾严重的原因——①上游干流及中游支流洪水来量大,这是因为:流域内气候湿润,雨季长,暴雨多,加之流域面积大,支流众多,使长江干流汛期长、水量大。在有些年份,流域内普降暴雨,干支流多股洪水汇合在一起,长江干流就会出现特大洪水。②中游没有足够的调洪、滞洪场所,原因:一是人口稠密,用地紧张;二是围湖造田、泥沙淤积,导致湖泊萎缩,调蓄洪峰的功能削弱。③河道宣泄能力不足,原因:中下游地势低洼,且河道弯曲(如荆江河段等),使河水流速较缓,水流不畅,排洪不畅;中上游水土流失使大量泥沙入江,淤积抬高河床,使河道的泄洪能力降低。此外,由于人们破坏植被导致的水土流失,还使得流域涵养水源、调节径流、削峰补枯的能力降低,加大了河流的洪峰流量。可见,造成长江洪灾的原因,既有自然原因,又有人为原因。但首先是自然因素,其次才是人为原因,人为原因起到了加剧洪水灾害的作用。

C、防治措施——①中下游加固江防大堤;②中上游兴修水库,中下游修建分洪、蓄洪工程;③重点治理荆江河段(裁弯取直、分洪等);④长江上游造林和水土保持(营造长江中上游防护林);⑤修建三峡工程——防洪是三峡工程建设的首要目标。

7.黄河下游出现断流的原因——①径流量小。

黄河流域大部分位于半湿润半干旱区,降水较少,且流域面积较小,支流少,使黄河年平均径流量较小;黄河下游为地上河,少有支流汇入,使下游水量更小;另外,黄河径流量的季节变化和年际变化大,使枯水期和枯水年下游易出现断流。②工农业用水和人口生活用水量大。黄河沿岸工业以煤炭、钢铁、纺织、化学等工业为主,耗水量大;农业灌溉多以漫灌为主,需水量大;黄河流域人口稠密,生活用水量极大。黄河沿岸大量的用水消耗,使下游径流量进一步减少。③由于节水意识不强和管理及技术落后等原因,使水资源利用率低,水资源的浪费较大。④由于蒸发和渗漏损失,也是下游水量逐渐减少。

8.黄河水害及治理

A、黄河水害及成因——黄河之害,在于下游决口改道。究其根源,是大量泥沙入河并在下游河道沉积,形成地上河。

B、治理黄河的关键和根本——治黄的关键是治沙;治黄的根本是加强黄土高原的水土保持。

C、治理黄河水害的措施——①水土保持。在中上游黄土高原地区广泛开展生物措施(造?a href='//xuexila.com/aihao/zhongzhi/' target='_blank'>种植?和工程措施(打坝淤地、修筑梯田)相结合的水土保持工作。②修建水库,使治沙和防洪并举(如小浪底水利枢纽,对拦沙、调沙、防洪、防凌、解决下游断流问题将起到作用)。③兴修、加固黄河大堤,修建分洪、蓄洪工程。

9.黄河凌汛

A、发生河段——①上游河套一段(宁夏、内蒙古境内);②下游山东境内一段。

B、发生时间——冬季(河水开始封冻时)和春季(河水开始解冻时)。

10.黄河下游流域狭窄,几乎无支流的原因——河床高出两岸地面,形成地上河,支流无法汇入。

11.河流水能资源丰富的原因——①河流落差大,水流急(原因:地势起伏大,或位于地势阶梯过渡地带);

②河流径流量大(原因:气候湿润,降水丰沛)。

12.建设水电站(基地)的条件:一般从方面进行分析:①水能是否丰富;

②建坝难易及工程投资大小(地形、地质条件);③移民规模及难度;④淹没损失(耕地和城镇等)大小;⑤市场需求(经济发展水平或与经济发达地区的距离);等。

13.河流洪涝灾害的一般成因

(1)自然原因:①水系特征:a、流域面积广,支流众多;b、地势低平,平原河道弯曲,水流缓慢,水流不畅;c、地上河两岸河堤易决口溃堤;d、扇状水系或东西对称水系使各支流洪水同时汇入干流,使干流洪峰叠加;e、河道泥沙淤积或入海河道单一,使排洪不畅。②水文特征:a、流经湿润地区,降水丰沛,河流流量大;b、河流含沙量大,淤塞河床;c、干流汛期长,水量大。③气候特征:a、气候湿润,降水丰沛,多暴雨;b、气候异常,流域内普降暴雨。

(2)人为原因:①植被破坏:a.、过度砍伐,陡坡开荒,地表植被减少,水土流失加剧,使流域涵养水源、调节径流、削峰补枯能力降低;b、植被破坏导致的水土流失使泥沙入江,淤积抬高河床,使河道的泄洪能力降低。②围湖造田及植被破坏导致的泥沙淤积,使湖泊萎缩,调蓄洪峰能力下降。

14.河流洪涝灾害的治理原则、措施

(1)治理原则——上游:调洪;中游:分洪、蓄洪;下游:泄洪、束水。

(2)治理措施——上游:修建水库、植树造林;中游:修建水库,修建分洪、蓄洪工程;下游:加固大堤,清淤疏浚河道,开挖入海河道。

15.影响河流航运价值的因素(即发展内河航运的条件):

(1)自然因素:①地形——水流速度:地形影响落差进而影响水流速度。流经平原的河流河宽水缓,有利通航。②气候——径流量及变化、结冰期或封冻期:a、降水——影响河流水量、水位及季节变化。降水丰富均匀,河流流量大,季节变化小,利于航运。b、气温——影响水温,从而影响结冰期或封冻期,影响通航时间。③水系特征——河道宽阔,河网稠密,有利于航运。

(2)社会经济因素:人口密度与经济发展程度:流域内人口众多,经济发达,客货运输需求量大,促进航运发展。

16.我国的两大湖泊分布区是:青藏高原湖区和东部平原湖区。

17.湖泊面积缩小的原因

(1)干旱地区的湖泊——①气候干燥,降水稀少,蒸发旺盛,使湖水减少(或由于全球变暖,蒸发加剧,使湖水减少);(自然原因) ②工农业和人们生活大量引用入湖河水,使入湖水量减少。(人为原因)

(2)湿润地区的湖泊——①流域内由于自然或人为原因造成的水土流失严重,大量泥沙在湖泊中淤积;②人类大量围湖造田,使湖面缩小。

中国高中地理知识点3中国的气候

1.我国冬夏气温分布特点及原因——①冬季:特点——南暖北寒,南北温差大;

成因——我国跨纬度大,冬季太阳直射南半球,我国纬度越高,白昼越短,正午太阳高度越低,因而北方获得热量大大少于南方,气温低得多;同时,北方靠近冬季风源地,深受冬季风影响,更加剧北方的寒冷,越往南去,冬季风受重重山岭的阻挡,势力和频度都大为减弱,使南北温差增大。②夏季:特点——普遍高温,南北温差小;成因——夏季,太阳直射北半球,我国北方的太阳高度虽然较南方低一些,但北方的白昼时间比南方长,太阳照射的时间长,因而获得的太阳光热量南北相差不大;此外,由于受夏季风影响程度不同,北方晴天多,气温回升快,南方雨季长阴雨天多,日照时间短。所以,夏季全国普遍高温,南北温差小。

2.我国的一月均温0?C等温线——大致沿淮河—秦岭—青藏高原东南边缘分布。

3.我国夏季气温最低的地方——青藏高原,成因——由于海拔高,空气稀薄,大气吸收地面辐射热量少,大气对地面的保温作用弱,所以气温最低。

4.我国夏季气温最高的地方——吐鲁番盆地,成因——①深居内陆,受大陆影响增温快;

②海拔低,气温高;③盆地地形,不易散热,且气流越过山地进入盆地时下沉增温,形成“焚风”效应;④沙漠广布,吸热快;⑤空气干燥,天空少云,太阳辐射强。

5.我国温度带的划分——根据≥10℃积温自北向南划分五个温度带,即寒温带、中温带、暖温带、亚热带、热带,同时另有一个独特的青藏高原气候区(青藏高原垂直温度带)。

我国跨温度带最多的省(区)——甘肃,跨亚热带、暖温带、中温带和高原垂直温度带四个温度带。

6.我国年降水量的空间分布规律——东南多西北少,由东南沿海向西北内陆递减;

成因——因为东南距海近,受夏季风影响大,得到的海洋水汽多,降水多;向西北方向距海越来越远,受夏季风影响逐渐减弱,得到的海洋水汽越来越少,所以降水量逐渐减少。

7.我国几条年等降水量线的分布——①800mm年等降水量线——大致沿淮河—秦岭—青藏高原东南边缘一线;

②400mm年等降水量线——大致沿大兴安岭—张家口—兰州—拉萨—喜马拉雅山东部一线;③200mm年等降水量线——大致经内蒙古中部—贺兰山—祁连山—青藏高原北部—喜马拉雅山中段一线。

8.我国降水量的时间分布规律——降水季节分配不均,降水集中在5月到9月的夏秋季节;

各地降水年际变化大,南方较小,北方较大,西北干旱地区最大。

9.我国季风区和非季风区的界线——“大阴贺巴冈”一线,即大兴安岭─阴山─贺兰山─巴颜喀拉山─冈底斯山一线。

10.我国东部季风区夏季风和锋面雨带的推移规律:

①锋面雨带的形成:当夏季风的暖湿气流登陆北上时,与从北方南下的冬季风的冷干气流相遇,较轻的暖湿气流被抬升到冷空气之上。暖湿气流在上升过程中,气温不断降低,冷凝致雨,形成锋面雨,从而在我国东部地区冷暖气流交汇的地带出现一条降水较多的锋面雨带。

②推移规律:五月——夏季风在南部沿海登陆,雨带徘徊在南岭一带,华南地区进入雨季;六月——夏季风和锋面雨带移到长江流域,雨带在江淮之间摆动一个月左右,形成长江中下游地区的梅雨(持续到七月上旬),4—6月华北出现春旱;七、八月(七月中旬以后)——夏季风和锋面雨带先后推进到华北、东北,此时长江中下游地区形成伏旱;九月——夏季风和锋面雨带南撤到长江以南;十月——夏季风和锋面雨带在大陆上消失。(六、七、八月西南、两广地区还受西南季风影响)

11.我国年降水量最多的地方——火烧寮,成因——①冬季位于东北季风的迎风坡,夏季位于东南季风的迎风坡,冬、夏季风均带来大量的海洋水汽;

②来自海洋的湿润气流受地形抬升,多地形雨;③夏秋季节受台风影响,有台风雨;④附近暖流的增温增湿作用。(该地还是我国少有的多冬雨的地方。因为,冬季该地盛行的东北季风来自海洋,饱含水汽的海洋气流受到地形的抬升,就形成绵绵冬雨。)

12.我国年降水量最少的地方——吐鲁番盆地的托克逊,成因——深居内陆,地形闭塞,海洋水汽难以到达。

13.我国干湿地区的划分——我国根据降水量和蒸发量的关系,自东南向西北分布湿润地区、半湿润地区、半干旱地区和干旱地区。

我国跨四类干湿地区的省(区)——西藏、甘肃、陕西、内蒙古。

14.影响我国气候的主要因素有:①位置的影响(包括纬度位置和海陆位置的影响);

②地形的影响;③季风的影响。

15.我国的气候特征——①大陆性季风气候显著;

②雨热同期;③气候复杂多样。

16.我国气候对农业生产的影响

A、有利影响:①夏季高温,使需热较多的作物水稻、玉米等种植区大大向北扩展;②雨热同期,有利于农作物、森林、牧草的生长;③气候复杂多样,使我国的农作物及各种动植物资源极其丰富。

B、不利影响:①降水过分集中在夏季,造成春旱、夏涝现象严重;②降水的年际变化大,水旱灾害多;③寒潮带来严寒、大风、霜冻等恶劣天气,台风造成水灾、风灾。④高寒、干旱气候区广,不利于农业发展。

17.我国的主要气象灾害有——①江淮地区六、七月份的梅雨;

②长江中下游地区七、八月份的伏旱;③东南沿海夏秋季节的台风;④华北地区春季和初夏的春旱;⑤全国大部分地区冬半年的寒潮;⑥全国大部分地区春季的倒春寒(春季的强低温和雨雪天气);⑦东北、华北、西北春季的风沙天气;⑧东部季风区夏秋季节的暴雨洪涝;等。

18.我国旱涝灾害与夏季风的关系——①受夏季风进退影响的锋面雨带的移动,导致北方的春旱、夏涝,长江中下游地区(江淮地区)的梅雨和伏旱(正常年份);

②夏季风进退的规律反常,使我国旱涝灾害频繁:夏季风强或来的早——北涝南旱,夏季风弱或来的晚——南涝北旱。

19.华北春旱的成因——①春季,夏季风尚未到达华北地区,降水少;

②春季太阳高度增大,升温快,又多大风天气,蒸发旺盛;③春季正是华北地区小麦返青和春耕季节,需水量大。

20.长江中下游伏旱的成因——7、8月份,夏季风和锋面雨带推进到了华北、东北一带,长江中下游受副热带高压(或反气旋)控制,形成高温、晴朗、干旱的天气。

此时,正是水稻旺盛生长极需要水的时期,所以,伏旱往往会给水稻的生长带来威胁。

21.华南及西南冬、春干旱的成因——①受冬季风影响,降水少;

②纬度较低,气温较高,蒸发量较大;③农田有作物生长,需水量大;④西南地区易发生干旱还与多喀斯特地貌,地表水容易渗漏损失有关。

22.秦岭—淮河一线的气候意义有——①1月平均气温0℃等温线;

②800mm年等降水量线;③亚热带与暖温带界线;④湿润与半湿润地区界线;⑤≥10℃积温4500℃等值线。

23.描述某种气候类型的特征——主要从气温(高低及变化)和降水(降水量及季节分配)两方面描述。

24.描述某地的气候特征——主要从气候类型、气温(高低及变化)、降水(降水量及季节分配)、水热组合状况(如季风气候的雨热同期),以及其它突出的气候要素特征(如光照、风、气压等)等方面描述。

25.影响气温的因素有——①纬度(或太阳辐射);

②下垫面状况(包括地形地势、海陆位置、洋流、植被状况、地面性质等);③大气运动;④天气状况;⑤人类活动;等。

26.影响降水的因素有——①大气环流(包括气压带、风带、季风的影响);

②天气系统;③地形地势;④海陆位置;⑤洋流;⑥人类活动;等。