1、感受冬季的气象/001走近冬季里的动植物/021冬季的安全保健万花筒/041冬季的主题活动/063关注冬季里的节日、纪念日/157目录冬季的气象感受ONG JI DE QI XIANGDGAN SHOU在北半球，冬季是最寒冷的季节，即使温带的气温也可能降到 0以下。冬季在很多地区都意味着沉寂和冷清。生物在寒冷来 袭 的 时 候 会 减 少 生 命 活 动，很 多 树 木都会落下叶子，动物会选择冬眠，候鸟会飞到较为温暖的地方越冬。在冬季，很多地方会经历降雪，有些地方的冰雪到春天才会融化。我们爱科学丛书WO MEN AI KE XUE CONG SHU 观察与调查北京2008年冬至前后昼夜长短的变
2、化冬至是二十四节气中最早制订出的一个，时间在每年的12月21日至23日之间，这一天是北半球全年中白天最短、夜晚最长的一天。实际情况是：冬至的白天长度确实最短，冬至过后，白天开始变长了。但是，因为变化的微小，所以人们不太容易察觉。下面让我们通过一组数据，来看看冬至前后昼夜的变化。从上表可看出，日出时间最晚的是小寒（7：37），而不是冬至（7：33），甚至到了大寒的日出时间（7：32）也比冬至早一分钟。所以只有等时间/节气日出时间日落时间昼长时间大雪7：2316：499小时26分冬至7：3316：539小时20分小寒7：3717：049小时27分大寒7：3217：199小时47分002冬季学科学到
3、冬至过后一个月，我们才会逐渐感觉天亮得早了。从冬至后的日出时间看，冬至这一天要比小寒早（早了4分钟），但从日落时间看，冬至比小寒早的更多了（早了11分钟）。这样，冬至的白天长度比小寒的要短。从上表可以看出，冬至的白天长度确实最短（9小时20分），冬至过后，天逐渐开始变长了。冬季中午太阳影子长短变化及气温变化观察由于地球公转时，在公转轨道上位置的不同，太阳直射地球上的位置也会发生变化，太阳直射地球上的位置会逐步向南回归线移动。直至冬至，太阳直射地球的位置又会向北回归线移动。我们可以通过观察影子的变化，体会、感悟这一现象。在冬季这一个月内，每隔两天在中午12时，观察学校旗杆影子的长短变化以及周围环
4、境温度的变化，我们会有更好的体会。003我们爱科学丛书WO MEN AI KE XUE CONG SHU 部分城市冬季气温比较由于我国幅员辽阔，南北温度横跨几个气温带，因此，全国各地从气象意义上来讲，冬季到来的时间也不一样。最先进入冬季的是北方，那里几乎在晚秋就进入了气象意义中的冬季。最晚进入冬季的是南方，有些省份即使进入立冬或是冬至，那里也不是气象意义上的冬季。全国各地城市在冬季里气温也都不一样，北方已是雪花飘飘，从西伯利亚吹来的冷风不时入侵我国，气温开始逐渐降低，而南方的广东、海南等省却依然郁郁葱葱，人们却因躲过盛夏、秋燥的烈日而倍感舒适。太阳的光照是导致南北方温差较大的主要因素。004冬
5、季学科学在下表中我们可以看出，纬度低的地域进入立冬时，那里的气温在降低，但是降温的幅度是很小的，并没有降到冰点以下，所以那里不会结冰，可是人却感觉到湿冷；而纬度高的地域则大幅的降温，使人感觉到寒冷，有的地域甚至结冰，如：我国北京、东北地区的哈尔滨、沈阳，西北的乌鲁木齐，立冬当天的气温都在冰点或以下。纬度高低就是太阳光照的多少，当太阳垂直光照移向南回归线时，南半球接受的太阳光照多一些，而北半球接受的太阳光照就会少一些，可见，太阳的光照是决定了气温温度的关键因素。2011年我国部分城市立冬气温比较最高气温最低气温北京北纬39 5413-4哈尔滨北纬45 4510-4沈阳北纬41 4311-2郑州北
6、纬34 34147武汉北纬30 371513长沙北纬28 121712乌鲁木齐北纬43 4650西安北纬34 16158上海北纬31 121915广州北纬23 212924海口北纬2032823005我们爱科学丛书WO MEN AI KE XUE CONG SHU 小贴士影响交通的冬季天气天气的情况会影响交通系统的正常运行，恶劣的天气会造成严重的交通事故，在冬季的气象条件中，大雾、冻雨、大雪等是影响各种交通工具安全运行的主要因素。由于大雾使能见度大为降低，而现代交通工具的速度都很快，由于能见度低，交通工具的驾驶人员看不见远处的路况或是信号及其他目标物，这样极易造成交通事故。为此，在遇到大雾天气
7、时有关部门不得不关闭机场或关闭高速公路，以等待大雾渐渐散去。据记载：2010年1月19日13时左右，山西长治到太原高速公路方向因大雾引发多起车辆追尾事故，共造成9人死亡，8人重伤，20人轻伤。2012年1月10日由于高速公路上大雾天气，导致能见度不足50米，南洛高速皖北路段连续发生交通事故，导致3人死亡，006冬季学科学10余人受伤。大雾天气时，类似这样的报道很多，可见大雾对行驶在路面的车辆以及对飞机的起降造成的影响是非常大的。处在寒冷地区的城市，降雪使其交通受阻，路口的车辆排起了长队，交通事故也时有发生。冻雨、大雪过后，高速公路、城市的街道等就会满是冰雪，机场的跑道也会被冰雪覆盖。道路上有了
8、冰雪就会非常光滑，车辆无法正常行驶，甚至是刹车失灵；机场跑道上因为冰雪的覆盖，飞机就无法正常加速而起飞，当然也无法减速而降落。同时，大雪也会使飞机机身结冰，造成飞行的事故。为了尽快恢复交通，必须及时清理积雪，以保证车辆的通行安全；同时机场的跑道也要进行清雪，还需对飞机机身进行除冰作业，以保证飞行安全。贵州为何多冻雨当较强的冷空气南下遇到暖湿气流时，冷空气像楔子一样插在暖空气的下方，近地层气温骤降到零度以下，湿润的暖空气被007我们爱科学丛书WO MEN AI KE XUE CONG SHU 抬升，并成云致雨。当雨滴从空中落下来时，由于近地面的气温很低，在电线杆、树木、植被及道路表面就会冻结成外
9、表光滑、晶莹透明的一层冰壳，有时边冻边淌，像一根根冰柱，气象上把这种天气现象称为“冻雨”。我国南方一些地区把冻雨又叫做“下冰凌”，北方地区称它为“地油子”或者“流冰”。在碰到树枝、电线、枯草或其他地面上的物体时，这种冰层在气象学上又称为“雨凇”或冰凌。我国出现冻雨较多的地区是贵州省，其次是湖南省、江西省、湖北省、河南省、安徽省、江苏省及山东省、河北省、陕西省、甘肃省、辽宁省南部等地，其中山区比平原多，高山地区最多。我国贵州省冻雨天气多、持续时间长、危害程度重，这与贵州所处特殊的地理位置、地形地势，以及海拔高度大有关系。贵州省位于中低纬度地区，北方南下的冷气团活动频繁，上空来自南方海洋的水汽十分
10、丰富。另外，贵州地处云贵高原东北侧的斜坡地带，平均海拔1100米左右，地势西高东低。008冬季学科学进入冬季，频繁南下的北方冷气团受到云贵高原地形的阻挡，在西南地区形成气象学上有名的云贵静止锋（又称滇黔准静止锋、西南静止锋）。冬季云贵静止锋形成后不容易消失而长期控制贵州，加之来自孟加拉湾暖湿气流源源不断的丰富的水汽输送补充，这就是形成贵州冻雨次数多（冷气团活动频繁）、持续时间长（静止锋维持时间长）、影响范围广（地形）、影响程度重（丰富的水汽及静止锋控制时间长）的重要原因。关于海拔高度对冻雨的影响，主要表现为：高海拔地区气温比低海拔地区气温低，所以高海拔地区出现冻雨的概率比海拔低的地区要高。贵州
11、的冻雨年年都有，只是范围大小不同。2008年的冻雨是贵州历史上出现的最严重的一次，当时云南、湖南、江西、安徽、浙江等地也都出现了冻雨。人类抵御寒冷的进步在10 000多年以前的原始社会，原始人或是居住在很简陋的洞穴里，或是树木搭建的小屋中，虽然那时人们已经发现火可以取暖，但是人们还是处于保留火种以利用火的阶段。因此，人类很少在寒冷地区活动。那时人类几乎无法抵御寒冷，地球上的极寒地区也只能是动植物的天堂，如：北美、西伯利亚等地，那里也只有像北极熊、猛犸、棕熊等一些耐寒动物而已。以后人们逐步的发明了人工取火的方法，并向地球的其他地方迁徙，获得了更大的自由发展空间。人类可以在寒冷的地区穿上兽皮，用这
12、种方法抵御寒冷。人类又建造了更加保暖的住处，比如用石块、砖瓦建筑的房屋或使用动物皮毛制作、搭建的帐篷等。但即使是这样，人类也不能到达地球上更加寒冷的地区，比如，南北极被冰雪覆盖的地区以及009我们爱科学丛书WO MEN AI KE XUE CONG SHU 其他高山、高纬度的地区。人类是在 18 世纪才开始走向有冰雪世界之称的南极大陆的。1772年12月，英国航海家库克，经过精心策划准备，率领船队从南非出发，吹响了人类探索南极大陆的第一声号角。库克从1768年到1779年三次探索南极大陆，终因南极的严寒、冰山阻挠，无法前进，人类这时也没有看到南极的庐山真面貌。20世纪以后，随着科学技术的进步，
13、人类抵御寒冷的方法达到了巅峰，人们再也不用受寒冷的威胁了。人们的服饰、居所、交通都能抵御、克服寒冷环境。各种形式的供热系统，可以使人们舒适地生活在寒冷地带。在南极、北极科学家们可以在那里设立极地科考站，还可乘坐飞机或破冰船往来于寒冷的区域。气象科学研究人员可以预报寒冷的天气，人们也可以根据预报采取相应的措施，以保证交通运输、能源供给、食品供应、医疗服务、应急物资储备等许多方面的正常运行，尽量减少极端寒冷天气给人们生活带来的影响。例如：在2011年极寒天气中，英国最大的机场伦敦希斯罗机场近年来花费8 000万英镑购买的除雪装置派上了大用场。大雪过后机场很快就恢复了正常运营，航班基本没受太大影响，
14、而在前些年的暴雪天气中，这家机场情况则很糟。我国辽宁省沈阳市也是从遭遇暴雪袭击的惨痛经历中吸取了教训。2007 年 3 月，一场几乎将整个城市“冻住”的暴010冬季学科学雪让沈阳深受其害：除雪机械落后和除雪能力不足使得沈阳在那场暴雪中爱到很大损失。此后，沈阳不断引进各种除雪机械，做好各种应急预案，如今，沈阳市应对暴雪灾害的能力已比当年增强了许多。寒潮在北冰洋上空有大量的冷空气，当冷空气聚集到一定程度时，就会以每小时几十公里的速度向南移动，冷空气掠过之处就会产暴冷、严寒、大风、沙尘暴，并伴随雨雪，使当地气温骤降，日温差可达2030。我国气象部门规定：冷空气入侵，使气温在24小时内下降10以上，日
15、气温最低在-5以下时就是寒潮。寒潮一般8到10天出现一次，每年9月中下旬开始，到次年5月底结束。寒潮是一种灾害性天气，由于寒潮暴冷、温差变化大，容易引起心脑血管疾病、哮喘病、呼吸道疾病的发作，也容易引起流行感冒或给农牧业带来灾害。011我们爱科学丛书WO MEN AI KE XUE CONG SHU 相关链接地域的冬季差异进入1112月份就迎来了一年中最后的一个季节冬季。雪花飘飘，寒风呼啸，从西伯利亚吹来的冷风不时入侵我国，气温开始逐渐降低。由于我国幅员辽阔，所以全国各地的冬季温度也不一样。海南省地处北纬18度10分到20度10分之间，是我国最具热带海洋气候特色的地方，那里全年暖热，雨量充沛，
16、干湿季节明显，热带风暴和台风频繁，气候资源多样。海南各地年平均气温在2325之间，中部山区较低，西南部较高。海南省全年没有冬季，12 月为最冷，平均温度1624，平均极端低温大部分在5以上。2007年12月22日是我国二十四节气的“冬至”。这天过后，各地气候都将进入一个最寒冷的阶段。但012冬季学科学常年气候温暖的海南省仍无一丝冬意，温煦如春。其冬至当天的最高气温竟然有30，最低气温也有1719。长江流域中下游的许多地方在冬季也很少出现雨雪天气，冬季的时间也较短。上海的最低气温只有零上几度，极端低温很少出现，因此那里也很少看到结冰现象。有时，会接连不断地下起雨来，使人们感到湿冷。黄河中下游地区冬季就冷一些了，以长城为界，南部为暖温带半湿润区，北部为中温带半干旱区，向西北过渡到干旱区。除内蒙古的北部和西部外，均为温带大陆性季风气候。其特点是夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，春秋短促。受东亚季风环流的影响，冬季气温较低，1月平均气温大多在0以下，北部地区更为寒冷，内蒙古1月平均气温在-10以下，且多暴风雪。东北、西北、及内蒙古等地也就是我们常说的塞北，那里的冬天经常受到来自境外俄罗斯西伯利亚或是
