●三維目標
知識與技能
1.認識什么是熱島效應，培養探究能力。
2.引導學生將熱力環流原理應用到城市熱島環流的分析之中，理論聯系實際，鞏固所學知識。
3.培養學生的資料分析能力，分析城市熱島效應發生的原因，并能提出減弱城市熱島效應及其影響的建議。
過程與方法
1.在所學熱力環流原理的基礎上，分析城市熱島效應發生的原因。
2.以探究學習方式進行問題研究。從等溫線分布圖中發現問題，從景觀圖片中分析產生問題的原因，討論問題會帶來的影響。
情感、態度與價值觀
1.培養學生科學研究的素養和態度。
2.培養學生的合作和團隊精神。
●重點
1.培養學生提取、分析地理信息的能力和表達能力。
2.引導提出減弱城市熱島效應及其影響的建議。
●難點
1.學生資料分析能力的培養。
2.理論聯系實際能力的培養。
●教具準備
多媒體設備，集成的相關課件
●課時安排
1課時
●教學過程
［新課導入］
師：2005年2月19日，成都迎來了9年一遇的降雪。雪花飛舞、愉悅人心的時候，市民也發現，在離市中心不到20千米的三圣鄉，雪花飄落在綠色的樹葉和盛開的花瓣上，白茫茫的銀裝頓時讓色彩斑斕的地方變成了北國風光。遺憾油然而生，成都城區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？（來源：四川在線—華西都市報 http：//www.scol.cn.cn??四川在線2005－02－26 07：02：20）
生：是城市熱島效應的影響。
師：正確。四川省專業氣象臺預報員吳德仁說，降雪當天，郊區最低氣溫降到了0 ℃，但城區溫度卻保持在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高？
（板書）問題研究 為什么城市氣溫比郊區高？
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2.29“城市熱島效應示意圖”，資料分析：
1.描述圖中氣溫曲線的特點。
2.總結什么是城市熱島效應。
師：上個星期日我們請家住市中心的幾個同學和家住郊區的幾個同學分別在早上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果）
（投影表格）教師同時錄入學生測得的氣溫數據并演示出來。
地點
氣溫（℃）
時 間市中心距市中心5 km
（市中心外圍）距市中心10 km
（近郊）距市中心15 km
（近郊）
8：00
14：00
20：00
師：（按市中心到遠郊的順序及時間的順序，把學生測得的氣溫數據列表比較）請大家看投影圖示，讀圖分析。同時，再對照我們同學測得的不同地點不同時刻的氣溫數據，看看你能得出什么結論。
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，城郊居民區的氣溫高于農田。
生：（分組合作討論）2.城市熱島效應：就是一種城市氣溫比郊區高的現象。
（過渡）
師：大家分析得很準確。每當炎炎烈日之下，我們忍受著城市里的高溫酷暑，切身的體會使我們不由得要問：是什么因素導致了城市的熱島效應？請看投影，分析資料。
（投影——資料2）圖2.30、圖2.31，資料分析：
1.對比以上兩幅圖片，討論城市熱島效應產生的原因。
2.除了照片上提示的原因外，想一想還有哪些因素可能導致城市熱島效應。
生：（合作討論）1.地表覆被的不同是城市熱島產生的一個原因。
生：（合作討論，參考課前收集資料）2.盛夏季節，城市里熱浪滾滾，到了郊區，人們明顯感到涼爽了許多。在城市里，人們大量地燃燒石油、煤氣、煤炭等燃料，燃料中的化學能大部分轉換成機械能、電能，其余的則轉化為熱能，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與郊區不同。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，使得地面降溫減緩。這些特殊的條件使城市具有“熱島效應”，即城市比郊區、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氣溫高的原因。
“熱島”的強度通常和城市大小有關。幾萬到十幾萬人口的小城市市區和郊區氣溫相差2～3 ℃；數十萬人口的中等城市，市區和郊區相差3～5 ℃；而數百萬人口的大城市，市區和郊區氣溫可相差5 ℃以上。
“熱島效應”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”及其他氣候效應。
師：據估算，城市白天吸收儲存的太陽能比鄉村多80%。到了晚上，城市降溫緩慢，因此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2.32，資料分析：
1.熱島環流產生的原因是什么？
2.這種環流會對市區大氣污染物的擴散產生哪些影響？
3.還會產生哪些影響？
4.我們應該如何避免這種影響？
生：（分組合作討論）1.市區的氣溫高于郊區的氣溫，冷熱不均造成市區的大氣受熱膨脹上升，到一定高度向郊區擴散，近地面形成較低氣壓；郊區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之間形成了大氣的熱力環流。
師：請大家根據熱力環流原理繪制出城市和近郊大氣流動的示意圖。
（引導學生繪圖）
師：（對學生熱力環流原理的應用水平進行評價）
這種環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，郊區的冷空氣向市區侵入，將郊區工廠的大氣污染物帶到市區，加上城區污染源又多，城郊和城區的污染物都向市中心集中，而原由市區擴散到郊區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、煙塵在市區上空累積，市中心往往成了城市中大氣污染物濃度最高區，形成遠比郊區嚴重的大氣污染。
生：（分組合作討論）3.熱島效應在某些地區也有好處。比如在高緯都市區可采深色建筑以增強熱島效應。如北歐等高緯度地區，都市熱島效應對都市較為有利：因溫度較高，冬季積雪較少，可節省清雪費用，可減少暖氣消耗。
生：（分組合作討論）3.由于工業、生活排放的各種污染物集中于市區，容易形成酸霧、油霧、煙霧、光化學霧等，所以城市霧氣多。
生：（分組合作討論）3.城市的熱島效應威脅著市民的生活和健康，醫學研究表明，環境溫度與人體的生理活動密切相關。環境溫度高于28 ℃時，人們就會有不舒適感；溫度再高就易導致煩躁、中暑、精神紊亂；氣溫高于34 ℃，并伴有頻繁的熱浪沖擊，還可引發一系列疾病，特別是使心臟、腦血管和呼吸系統疾病的發病率上升，死亡率明顯增加。此外，高溫還可加快光化學反應速率，從而提高大氣中有害氣體的濃度，進一步傷害人體健康。
生：（分組合作討論）3.在“熱島效應”的作用下，城市中每個地方的溫度并不一樣，而是呈現出一個個閉合的高溫中心。在這些高溫區內，空氣密度小，氣壓低，容易產生氣旋式上升氣流，使得周圍各種廢氣和化學有害氣體不斷對高溫區進行補充。在這些有害作用下，高溫區的居民極易患上消化系統或神經系統疾病，此外，支氣管炎、肺氣腫、哮喘、鼻竇炎、咽炎等呼吸道疾病人數也有所增多。夏季因中暑而叫急救車上醫院的人數增加。
生：（分組合作討論）3.美國宇航局的一項新衛星觀測結果證實，熱島效應會導致城市地區降雨量顯著增加，這一結果再次提醒人們要重視城市化給氣候變化帶來的影響。謝潑德及其同事對美國宇航局“熱帶降雨測量”衛星觀測數據的分析顯示，受熱島效應的影響，城市順風地帶的月平均降雨次數要比頂風區域多28%，在某些城市甚至高出51%。他們還發現，城市順風地帶的最高降雨強度，平均比頂風區域高出48%～116%。
由于城市熱島有利于空氣對流，在城市，出現雷暴、冰雹等強對流性天氣也比郊區多。
生：（分組合作討論）3.由于城市化對氣候的這些影響，城市氣候資源也發生相應的變化。一般說，在寒冷地區，城市的熱量資源有所改善。在炎熱地區，則更加劇了高溫危害。
師：那么我們應該如何避免這種影響？
生：（分組合作討論）4.減弱城市的熱島效應。
（過渡）
師：剛才我們一起研究了什么是城市的熱島效應，分析了城市熱島效應形成的原因，討論了城市熱島給城市帶來哪些影響。下面，請你根據你搜集的資料，對應城市熱島效應形成的原因，從吸熱和放熱兩個方面去考慮，提出減弱城市熱島效應及其影響的建議。
生：（分組合作探究）高緯都市區可采深色建筑以增強熱島效應。（如北歐等高緯度地區，都市熱島效應對都市較為有利：因溫度較高，冬季積雪較少，可節省清雪費用，可減少暖氣消耗）
低緯度地區應避免建造玻璃帷幕式建筑，以減少太陽輻射熱量的吸收，以免耗費冷氣空調資源。
生：（分組合作探究）現在熱島的防治和城市的整個規劃是非常有關系的。要逐步改善城市的布局，統籌安排工廠區和居民區，高層建筑不宜太密集，使風易于穿過市區。
生：（分組合作探究）還應盡可能地避免使人口特別密集。
生：（分組合作探究）防治熱島效應應注意到房屋形狀的設計、通風的問題。在整個居民生活用的設施在散熱方面統一規劃，也會降低熱島效應的問題。
生：（分組合作探究）熱島的效應之所以這么突出，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出去，就相當于一個溫室的問題，更可以加重暖蓋的效應。減少污染，使大氣更透明一些，熱島效應可能會有一些緩解。
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。環境省的測算表明，如果建筑物的廢熱排放量減少一半、鋪設保水性材料道路的普及率達到50%、有50%的建筑物實現樓頂綠化，城市市區的氣溫將下降0.7 ℃，氣溫超過30 ℃的天數也將減少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）對傳統工業結構進行改造；
生：（分組合作探究）建設高層樓房時有義務確保相應的綠化面積。
生：（分組合作探究）國內外專家都在積極研究和探索減少“熱島效應”的方法�，F在，許多城市都認識到“造綠”是改善城市“氣候島效應”的好辦法。削弱熱島效應，專家認為要從大力優化生態環境做起：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，但有不少環節仍忽略了“熱島效應”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，經過合理布局，立體綠化有開發占地小、綠化面積大、見效快的功效�！皹琼斁G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構與綠化程度及其分布有密切的關系。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1981年的資料分析，該市夏季熱島分布呈許多中心型，在市區范圍內常形成8～10個高溫中心，而這些高溫中心都與市區公園交錯，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。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”，這樣，綠地附近的較涼空氣就會不斷地向高溫中心輸送，產生了微小的豎向通風，這種通風沿著城市的大街小巷穿行，也會給人們帶來涼爽。
小結：剛才我們一起研究了什么是城市的熱島效應，分析了城市熱島效應形成的原因，討論了城市熱島給城市帶來哪些影響，并對應城市熱島效應形成的原因，提出了許多合理的減弱城市熱島效應及其影響的建議。希望大家能繼續以這種探究的學習方式，把我們平時的各科學習搞得更有成效。
布置作業：以“為什么城市氣溫比郊區高”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論寫在論文里。
●板書設計
第二章 地球上的大氣
問題研究 為什么市區氣溫比郊區高
本文來自：逍遙右腦記憶 /gaoyi/56451.html
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第三節 水資源的合理利用
第一節 自然地理環境的整體性
4.3 河流地貌的發育 學案（人教版必修1）