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1、 問題研究 為什么市區(qū)氣溫比郊區(qū)高 【教學(xué)目標】 一、知識與技能 1．認識什么是熱島效應(yīng)，培養(yǎng)探究能力。 2．引導(dǎo)學(xué)生將熱力環(huán)流原理應(yīng)用到城市熱島環(huán)流的分析之中，理論聯(lián)系實際，鞏固所學(xué) 知識。 3．培養(yǎng)學(xué)生的資料分析能力，分析城市熱島效應(yīng)發(fā)生的原因，并能提出減弱城市熱島效 應(yīng)及其影響的建議。 二、過程與方法 1．在所學(xué)熱力環(huán)流原理的基礎(chǔ)上，分析城市熱島效應(yīng)發(fā)生的原因。 2．以探究學(xué)習(xí)方式進行問題研究。從等溫線分布圖中發(fā)現(xiàn)問題，從景觀圖片中分析產(chǎn)生 問題的原因，討論問題會帶來的影響。

2、 三、情感、態(tài)度與價值觀 1．培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的素養(yǎng)和態(tài)度。 2．培養(yǎng)學(xué)生的合作和團隊精神。 【教學(xué)重點】 1．培養(yǎng)學(xué)生提取、分析地理信息的能力和表達能力。 2．引導(dǎo)提出減弱城市熱島效應(yīng)及其影響的建議。 【教學(xué)難點】 1．學(xué)生資料分析能力的培養(yǎng)。 2．理論聯(lián)系實際能力的培養(yǎng)。 【課時安排】 1?課時 【教學(xué)過程】 ［新課導(dǎo)入］ 師：2005?年?2?月?19?日，成都迎來了?9?年一遇的降雪。雪花飛舞、愉悅?cè)诵牡臅r候，市民 也發(fā)現(xiàn)，在離市中心不到?20?千米的三圣鄉(xiāng)，雪花飄落在綠色的樹葉和盛開的

3、花瓣上，白茫茫 1?/?7 的銀裝頓時讓色彩斑斕的地方變成了北國風(fēng)光。遺憾油然而生，成都城區(qū)雖然飄落著同樣的雪 花，但城市像一個“火爐”，雪不著地就沒影了。為什么雪花不給城里人玩耍的機會呢？ 生：是城市熱島效應(yīng)的影響。） 師：正確。四川省專業(yè)氣象臺預(yù)報員吳德仁說，降雪當天，郊區(qū)最低氣溫降到了?0?℃， 但城區(qū)溫度卻保持在?2?℃左右。所以，市民在城外可以欣賞到銀裝素裹的動人雪景，而雪花 飄落到城區(qū)時，城里?2?℃的溫度使雪花瞬間化成了水。 我們今天要研究的課題就是：為什么城市氣溫比郊區(qū)高？ （板書）問題研究 為什么城市氣溫比郊區(qū)

4、高？ 推進（新知識傳授） ［教師精講］ （投影）課題研究思路： 師：請大家按照投影上的課題研究思路來展開研究。 （投影——資料?1）圖“城市熱島效應(yīng)示意圖”，資料分析： 1．描述圖中氣溫曲線的特點。 2．總結(jié)什么是城市熱島效應(yīng)。 師：上個星期日我們請家住市中心的幾個同學(xué)和家住郊區(qū)的幾個同學(xué)分別在早上?8：00、 下午?14：00、晚上?20：00?同時測量居住地附近的氣溫。請大家上臺展示。 生：（分別上臺展示測量結(jié)果） （投影表格）教師同時錄入學(xué)生測得的氣溫數(shù)據(jù)并演示出來。 地點

5、 氣溫 （℃）  市中心??????距市中心?5?km （市中心外圍）  距市中心?10?km??距市中心?15?km （近郊）????????（近郊） 時?間 8：00 14：00 20：00 師：（按市中心到遠郊的順序及時間的順序，把學(xué)生測得的氣溫數(shù)據(jù)列表比較）請大家看 投影圖示，讀圖分析。同時，再對照我們同學(xué)測得的不同地點不同時刻的氣溫數(shù)據(jù)，看看你能 2?/?7 得出什么結(jié)論。 生：（分組合作討論）1.圖中氣溫曲線的特點是：城市中心的氣溫高于郊區(qū)，城郊居民區(qū) 的氣溫高于農(nóng)田。

6、 生：（分組合作討論）2.城市熱島效應(yīng)：就是一種城市氣溫比郊區(qū)高的現(xiàn)象。 （過渡） 師：大家分析得很準確。每當炎炎烈日之下，我們?nèi)淌苤鞘欣锏母邷乜崾?，切身的體會 使我們不由得要問：是什么因素導(dǎo)致了城市的熱島效應(yīng)？請看投影，分析資料。 （投影——資料?2）資料分析： 1.對比以上兩幅圖片，討論城市熱島效應(yīng)產(chǎn)生的原因。 2.除了照片上提示的原因外，想一想還有哪些因素可能導(dǎo)致城市熱島效應(yīng)。 生：（合作討論）1.地表覆被的不同是城市熱島產(chǎn)生的一個原因。 生：（合作討論，參考課前收集資料）2.盛夏季節(jié)，城市里熱浪滾滾，到了郊區(qū)，人們明 顯感到?jīng)鏊?/p>

7、許多。在城市里，人們大量地燃燒石油、煤氣、煤炭等燃料，燃料中的化學(xué)能大 部分轉(zhuǎn)換成機械能、電能，其余的則轉(zhuǎn)化為熱能，直接釋放到空氣中。大城市有幾十萬輛汽車， 每天要排放大量尾氣，這些汽車尾氣的溫度都在?100?℃以上，這就大大影響了城市的氣溫。 城市中的建筑物鱗次櫛比，水泥或柏油地面的街道縱橫交錯，因而造成城市下墊面的性質(zhì) 與郊區(qū)不同。城市的建筑物和深色路面，在白天會大量吸收太陽輻射熱，并且很快地升溫。因 此城市成了一個巨大的“熱島”。 此外，由于空氣中存在著大量煙塵和各種氣體污染物，因而在城市上空形成了云和霧。這 些云霧在夜間減少地面的有效輻射，使得

8、地面降溫減緩。這些特殊的條件使城市具有“熱島效 應(yīng)”，即城市比郊區(qū)、田野氣溫高。 城市有許多高樓大廈。重重疊疊的高樓大廈組成了龐大的人造屏障，當較冷的空氣從郊區(qū) 流向城市里，這些人造屏障就會阻擋空氣的流動，這樣大部分冷空氣就被阻擋在城市外面。這 也是造成城市比郊區(qū)氣溫高的原因。 “熱島”的強度通常和城市大小有關(guān)。幾萬到十幾萬人口的小城市市區(qū)和郊區(qū)氣溫相差 2～3?℃；數(shù)十萬人口的中等城市，市區(qū)和郊區(qū)相差?3～5?℃；而數(shù)百萬人口的大城市，市區(qū) 和郊區(qū)氣溫可相差?5?℃以上。 “熱島效應(yīng)”反過來又使城市耗電及用水量大增，夏天要想降低?1?℃比冬天升

9、高?1?℃用 電量要大得多。這樣，又要耗掉大量能源，造成更多廢熱，進一步加強“熱島效應(yīng)”及其他氣 候效應(yīng)。 師：據(jù)估算，城市白天吸收儲存的太陽能比鄉(xiāng)村多?80%。到了晚上，城市降溫緩慢，因此 3?/?7 夏季前半夜便仍感悶熱。還有，晴天的夜間城市上空常有逆溫層存在，它阻礙了熱量向高空擴 散。 （投影——資料?3）圖，資料分析： 1．熱島環(huán)流產(chǎn)生的原因是什么？ 2．這種環(huán)流會對市區(qū)大氣污染物的擴散產(chǎn)生哪些影響？ 3．還會產(chǎn)生哪些影響？ 4．我們應(yīng)該如何避免這種影響？ 生：（分組合作討論）1.市區(qū)的氣溫高于郊區(qū)的氣溫，

10、冷熱不均造成市區(qū)的大氣受熱膨脹 上升，到一定高度向郊區(qū)擴散，近地面形成較低氣壓；郊區(qū)氣溫較低的大氣收縮下沉，近地面 形成較高氣壓，大氣向氣壓較低的市中心擴散。這樣就在市中心和郊區(qū)之間形成了大氣的熱力 環(huán)流。 師：請大家根據(jù)熱力環(huán)流原理繪制出城市和近郊大氣流動的示意圖。 （引導(dǎo)學(xué)生繪圖） 師：（對學(xué)生熱力環(huán)流原理的應(yīng)用水平進行評價） 這種環(huán)流對城市大氣污染有什么樣的影響？ 生：（分組合作討論）2.城市的熱島效應(yīng)對大氣污染的擴散有一定的影響。由于城市好像 一個“熱島”，熱氣不斷上升，形成一個低壓區(qū)，郊區(qū)的冷空氣向市區(qū)侵入，將郊區(qū)工廠的大

11、氣污染物帶到市區(qū)，加上城區(qū)污染源又多，城郊和城區(qū)的污染物都向市中心集中，而原由市區(qū) 擴散到郊區(qū)的污染物也隨之重新聚集在城市上空，持久不散。由于城市熱島效應(yīng)所影響的高度 一般只能達到地面以上?100～300?米的低空，城市上空的云、霧會增加，使有害氣體、煙塵在 市區(qū)上空累積，市中心往往成了城市中大氣污染物濃度最高區(qū)，形成遠比郊區(qū)嚴重的大氣污染。 生：（分組合作討論）3.熱島效應(yīng)在某些地區(qū)也有好處。比如在高緯度都市區(qū)可采深色建 筑以增強熱島效應(yīng)。如北歐等高緯度地區(qū)，都市熱島效應(yīng)對都市較為有利：因溫度較高，冬季 積雪較少，可節(jié)省清雪費用，可減少暖氣消耗。 生

12、：（分組合作討論）3.由于工業(yè)、生活排放的各種污染物集中于市區(qū)，容易形成酸霧、 油霧、煙霧、光化學(xué)霧等，所以城市霧氣多。 生：（分組合作討論）3.城市的熱島效應(yīng)威脅著市民的生活和健康，醫(yī)學(xué)研究表明，環(huán)境 溫度與人體的生理活動密切相關(guān)。環(huán)境溫度高于?28?℃時，人們就會有不舒適感；溫度再高就 易導(dǎo)致煩躁、中暑、精神紊亂；氣溫高于?34?℃，并伴有頻繁的熱浪沖擊，還可引發(fā)一系列疾 病，特別是使心臟、腦血管和呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率上升，死亡率明顯增加。此外，高溫還可 加快光化學(xué)反應(yīng)速率，從而提高大氣中有害氣體的濃度，進一步傷害人體健康。 4?/?7

13、 生：（分組合作討論）3.在“熱島效應(yīng)”的作用下，城市中每個地方的溫度并不一樣，而 是呈現(xiàn)出一個個閉合的高溫中心。在這些高溫區(qū)內(nèi)，空氣密度小，氣壓低，容易產(chǎn)生氣旋式上 升氣流，使得周圍各種廢氣和化學(xué)有害氣體不斷對高溫區(qū)進行補充。在這些有害作用下，高溫 區(qū)的居民極易患上消化系統(tǒng)或神經(jīng)系統(tǒng)疾病，此外，支氣管炎、肺氣腫、哮喘、鼻竇炎、咽炎 等呼吸道疾病人數(shù)也有所增多。夏季因中暑而叫急救車上醫(yī)院的人數(shù)增加。 生：（分組合作討論）3.美國宇航局的一項新衛(wèi)星觀測結(jié)果證實，熱島效應(yīng)會導(dǎo)致城市地 區(qū)降雨量顯著增加，這一結(jié)果再次提醒人們要重視城市化給氣候變化帶來的影響。謝潑

14、德及其 同事對美國宇航局“熱帶降雨測量”衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的分析顯示，受熱島效應(yīng)的影響，城市順風(fēng) 地帶的月平均降雨次數(shù)要比頂風(fēng)區(qū)域多?28%，在某些城市甚至高出?51%。他們還發(fā)現(xiàn)，城市順 風(fēng)地帶的最高降雨強度，平均比頂風(fēng)區(qū)域高出?48%～116%。 （ 由于城市熱島有利于空氣對流，在城市，出現(xiàn)雷暴、冰雹等強對流性天氣也比郊區(qū)多。 生：?分組合作討論）3.由于城市化對氣候的這些影響，城市氣候資源也發(fā)生相應(yīng)的變化。 一般說，在寒冷地區(qū)，城市的熱量資源有所改善。在炎熱地區(qū)，則更加劇了高溫危害。 師：那么我們應(yīng)該如何避免這種影響？ 生：（分組合作討論）4.

15、減弱城市的熱島效應(yīng)。 （過渡） 師：剛才我們一起研究了什么是城市的熱島效應(yīng)，分析了城市熱島效應(yīng)形成的原因，討論 了城市熱島給城市帶來哪些影響。下面，請你根據(jù)你搜集的資料，對應(yīng)城市熱島效應(yīng)形成的原 因，從吸熱和放熱兩個方面去考慮，提出減弱城市熱島效應(yīng)及其影響的建議。 生：（分組合作探究）高緯都市區(qū)可采深色建筑以增強熱島效應(yīng)。（如北歐等高緯度地區(qū)， 都市熱島效應(yīng)對都市較為有利：因溫度較高，冬季積雪較少，可節(jié)省清雪費用，可減少暖氣消 耗） 低緯度地區(qū)應(yīng)避免建造玻璃帷幕式建筑，以減少太陽輻射熱量的吸收，以免耗費冷氣空調(diào) 資源。 生：（分組合作

16、探究）現(xiàn)在熱島的防治和城市的整個規(guī)劃是非常有關(guān)系的。要逐步改善城 市的布局，統(tǒng)籌安排工廠區(qū)和居民區(qū)，高層建筑不宜太密集，使風(fēng)易于穿過市區(qū)。 生：（分組合作探究）還應(yīng)盡可能地避免使人口特別密集。 生：（分組合作探究）防治熱島效應(yīng)應(yīng)注意到房屋形狀的設(shè)計、通風(fēng)的問題。在整個居民 生活用的設(shè)施在散熱方面統(tǒng)一規(guī)劃，也會降低熱島效應(yīng)的問題。 生：（分組合作探究）熱島的效應(yīng)之所以這么突出，原因就之一是污染。污染就好像一個 暖蓋一樣，這樣一個暖蓋使得下面的空氣無法散發(fā)出去，就相當于一個溫室的問題，更可以加 5?/?7 重暖蓋的效應(yīng)。減少污染，使大氣更透明

17、一些，熱島效應(yīng)可能會有一些緩解。 生：（分組合作探究）重新確立交通體系，抑制車輛的廢熱排放量、改進鋪路材料，增強 路面的透水性等。環(huán)境省的測算表明，如果建筑物的廢熱排放量減少一半、鋪設(shè)保水性材料道 路的普及率達到?50%、有?50%的建筑物實現(xiàn)樓頂綠化，城市市區(qū)的氣溫將下降?0.7?℃，氣溫超 過?30?℃的天數(shù)也將減少?21.3%。 生：（分組合作探究）嚴禁填湖行為，擴大水域面積，有助于降低炎夏熱度。 生：（分組合作探究）對傳統(tǒng)工業(yè)結(jié)構(gòu)進行改造； 生：（分組合作探究）建設(shè)高層樓房時有義務(wù)確保相應(yīng)的綠化面積。 生：（分組合作探究）國內(nèi)外專家都在積

18、極研究和探索減少“熱島效應(yīng)”的方法。現(xiàn)在， 許多城市都認識到“造綠”是改善城市“氣候島效應(yīng)”的好辦法。削弱熱島效應(yīng)，專家認為要 從大力優(yōu)化生態(tài)環(huán)境做起：增加綠地面積，在路邊、花園和屋頂植樹種草，通過植物吸收熱量。 生：（分組合作探究）廣東省政協(xié)委員梁國昭認為，盡管廣州近年對綠化越來越重視，但 有不少環(huán)節(jié)仍忽略了“熱島效應(yīng)”因素。比如，為了城市美觀，一度營造出許多城市綠地，其 實這些草坪的生態(tài)功能并不強，它們的蓄水能力較弱，缺少蒸騰作用，并不會給城市降溫。我 們覺得他的意見很有道理。 “ 生：（分組合作探究）立體綠化有別于簡單的草坪綠化，經(jīng)過合理布局，

19、立體綠化有開發(fā) 占地小、綠化面積大、見效快的功效。?樓頂綠化”即是其一，既能給樓宇降溫，又凈化空氣、 美化景觀。 生：（分組合作探究）城市熱島強度和平面結(jié)構(gòu)與綠化程度及其分布有密切的關(guān)系。當綠 化覆蓋率達?30%時，氣溫可下降?8%；覆蓋率達?40%時，氣溫可下降?10%；覆蓋率達?50%時，氣 溫可下降?13%。因此，當夏季白天氣溫為?38?℃時，50%的綠化覆蓋率可使氣溫降低?4.9?℃， 基本上消除了城市熱島的威脅。另外，城市中綠化覆蓋率高的地段，都不是高溫中心的所在地。 北京市根據(jù)?1981?年的資料分析，該市夏季熱島分布呈許多中心型，在市區(qū)范

20、圍內(nèi)常形成?8～ 10?個高溫中心，而這些高溫中心都與市區(qū)公園交錯，或分布在綠化覆蓋率較低的地方。 生：（分組合作探究）綠地增強城市的豎向通風(fēng)。一般情況下，植物葉面的溫度不超過 35?℃，而水泥路面、建筑物表面的溫度則可達到?40?℃左右。城市中建筑物多的地區(qū)是暖點， 加上工廠、鍋爐等人工熱源，形成了一個個高溫中心，而公園和多樹木的綠地則是“冷區(qū)”， 這樣，綠地附近的較涼空氣就會不斷地向高溫中心輸送，產(chǎn)生了微小的豎向通風(fēng)，這種通風(fēng)沿 著城市的大街小巷穿行，也會給人們帶來涼爽。 小結(jié)：剛才我們一起研究了什么是城市的熱島效應(yīng)，分析了城市熱島效應(yīng)形成的原因，

21、討 論了城市熱島給城市帶來哪些影響，并對應(yīng)城市熱島效應(yīng)形成的原因，提出了許多合理的減弱 6?/?7 城市熱島效應(yīng)及其影響的建議。希望大家能繼續(xù)以這種探究的學(xué)習(xí)方式，把我們平時的各科學(xué) 習(xí)搞得更有成效。 【作業(yè)布置】 以“為什么城市氣溫比郊區(qū)高”為題，撰寫一篇小論文。把今天我們一起研究得到的體會 和結(jié)論寫在論文里。 7?/?7