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逆温现象

一般情况下,大气温度随着高度的增加而降低.可是在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度的增加而升高的反常现象,从而导致大气层层次结构稳定,不发生上下翻滚,气象学家称之为“逆温现象”,发生逆温现象的大气层称为“逆温层”.它像一层厚厚的被子罩在城乡上空,上下层空气减少了流动,近地面层大气污染物“无路可走”,越积越多,空气污染就加重.

逆温形成的因素很多,最常见的是辐射逆温.在晴朗无云的夜晚,由于地面强烈的有效辐射,贴近地面的气层很快降温,远离地面的气层受地面影响较小,降温较少,于是出现上暖下冷的逆温现象.随着地面有效辐射的不断继续,逆温层逐渐增厚,黎明时达到最大厚度;日出后,随着太阳辐射的逐渐增强,地面很快升温,近地面气层受地面影响,也开始升温,于是逆温便自下而上地消失.辐射逆温层的垂直厚度可以从几十米到三四百米,其上下界温度差一般有几摄氏度.

逆温现象并非一无是处,它可以抑制沙尘暴的发生,还可应用于农作物种植.如中国新疆伊犁地区曾出现厚度为400米的逆温层,有效地提高了当地冬天的温度,增加了农作物的产量.

(1) 从气流对飞行的影响而言,飞机在 (选填“正常”或“逆温”)天气更易平稳飞行.
(2) 雾霾是雾和霾的统称.逆温现象是雾霾天气的帮凶,是因为较冷空气在(选填“低空”或“高空”),空气不易流动或流动较慢,造成空气中的污染物聚集.
(3) 在我国冬季的白天, (选填“晴天”或“阴天”)更容易形成逆温层.
(4) 南极地区也存在“逆温现象”.我国自主研制的“雪龙2号”破冰船,主要用于南极地区科考探查,它可以在极地不超过1.5米的冰层上,以3.7~5.6千米/小时的速度连续破冰前行.以“雪龙2号”破冰船为参照物,破冰船上的科学家是 (填“运动”或“静止”)的.
(5) 下列各图能反映黎明前后高度随气温变化图像的是 (填字母).

【考点】
温度及温度计的使用与读数; 参照物及其选择;
【答案】

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1.

深圳某校学生进行了“自制温度计”的项目化学习,请完成下列问题:

任务一:收集与温度计有关的资料,了解温度计发展历程、原理及使用方法。

最早的温度计是在1593年由伽利略发明的。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。现在的温度计是利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为设计的依据,有液体温度计、气体温度计、指针式温度计等多种温度计供我们选择,但要注意正确的使用方法。

资料卡:在一定的范围内,水和空气的体积随着温度升高而升高。升高相同的温度时,水需要的时间比空气更长。当水的温度升高1℃时,其体积大约会增加0.00021倍。当空气温度升高1℃时, 其体积大约会增加约0.00367倍。

(1)如甲图A所示是项目小组同学在使用实验室温度计读数时情景,读数过程中存在的问题:①;②

(2)若此时温度计如甲图B所示,则所测温度为℃。

任务二:利用生活中物品自制温度计

【支架搭建】实验室里常用的水银温度计是利用了水银热胀冷缩的性质制作的。考虑到环保与安全,同学们决定把水银改成红墨水或空气。

【产品制作】小盛准备的材料如图乙所示:120mL 带塞子的玻璃瓶、四种不同颜色及粗细的吸管,以及打孔器等工具制作了简易液体温度计。

A为120mL透明玻璃瓶

B为内径为2mm的白色吸管

C为内径为1cm的白色吸管

D为内径为2mm的透明吸管

E为内径为1cm的透明吸管

(3)自制温度计时,先将玻璃瓶内装满红墨水,再用插有吸管的瓶塞塞住瓶口。然后需要在标准大气压的环境中,将玻璃瓶分别放入0℃的冰水混合物和 中,并标记好液面所在位置,最后将两个标记之间的长度均匀100等分,得到最小刻度为

【产品改进】

(4)小盛选择C吸管和其他材料制作如图丙所示的温度计,发现吸管上的刻度太过密集,且观察困难。若让你进行改进,你会选择内径为 的透明吸管,其理由是

【产品交流和评价】

(5)如图丁,是小萱仿制的一款伽利略温度计。一个充满气体的细口瓶用细玻璃管连接后插在装有红色液体的容器中,细管中的红色液面清晰可见。当发现其液面由A上升到B时,则表明气温在 (选填“升高”、“降低”或“不变”);请对比丙、丁两款产品,评价一下丁产品的优点是

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