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幼兒園認識風雨雷電教案

發布時間:2021-01-29 12:37:04

Ⅰ 求一篇幼兒園小班常識教案《下雨天》

下雨天 前一天晚抄上 天氣預報 夜裡的襲一些氣象活動
下雨天 衣著 傘 雨衣 交通的一些改變 道路 積水 泥濘 樹木 伴隨的一些氣象活動 風雨雷電
擴展 災難性的氣象 泥石流 暴雨 地質災害 塌方
帶給大家的不便 交通 生命財產 通訊
下雨的好處 農業生產 ===

告訴小朋友的注意事項,不要淋雨 不要著涼=====
老師 你真懶

Ⅱ 幼兒園中班科學風雨雷電教案怎麼寫

設計背景 孩子們對大自然中各種各樣神奇有趣的科學現象有強烈的好奇心和探索慾望,「風雨雷電」這些自然現象,既普遍存在而又有無窮奧秘。孩子們是渴望認識這些自然現象的。例如「風」,對孩子們來說並不陌生,他們玩過許多風的玩具和游戲。我發現「風」是孩子需要的、感興趣的內容。但他們對「風」的認識只停留在直觀的現象,這已不能滿足他們的需求,所以,我追隨孩子的經驗和生活,讓大班孩子圍繞「風」自主生成一系列的探索「風的秘密「的活動。 活動目標 1、激發幼兒的探索慾望,樂意參與探索風的游戲。 2、 讓幼兒初步了解風是怎樣形成的,並認識風的一些用途和危害。 重點難點 初步了解風的形成,認識風的一些用途和危害。 活動准備 1、紙箱、塑料袋、氣球、扇子、書本、硬紙片、吸管、羽毛等。 2、 風類玩具。 3、 有關風的用途及危害圖片 活動過程 1、初步認識風是由空氣流動形成的。 (1)運用魔術箱和塑料袋證明空氣的存在,並且就在我們的周圍。 (2)出示2個充滿氣的氣球,把其中1個松開口後吹到一幼兒的頭發上,請幼兒說說觀察到了什麼,引出「風」。通過對比,引導幼兒說出:流動的空氣形成了風,不動的空氣不是風。 (3)教師小結:空氣流動形成風。 2、嘗試製造人造風。 (1)出示風車,告訴幼兒它們都想和風做游戲,但是教室沒有風,怎麼辦? (2)幼兒自由選擇製造風的材料,嘗試用各種材料製造風。 (3)教師小結人造風的方法,並鼓勵幼兒想出更多的方法。 3、幼兒觀看圖片,了解風在生活中的一些用途和危害,引導幼兒辨證地看待事物。 4、游戲:羽毛飛起來了。讓幼兒運用人造風的一些方法製造風,人雞毛飄得又高又遠。 教學反思 新《綱要》指出:幼兒科學教育是科學啟蒙教育,重在激發幼兒的認識興趣好和探索慾望以及盡量為幼兒創設條件,運用各種感官,動手動腦,探究問題,解決問題從而體驗發現的樂趣。 我設計的這節科學探究活動,一開始就利用魔術箱變魔術這一孩子感興趣的現象深深吸引住了孩子的眼球,激發了幼兒參與活動的興趣,使幼兒「無心」的好奇轉化成了「有意」的求知動力,促使幼兒對科學活動的探索慾望。 活動中,教師首先緊緊圍繞活動目標,設計了具有觀察性、開放性和層次性的提問,如在活動的對於環節中,把塑料袋變鼓,使幼兒感知到我們的周圍有空氣,把充滿氣的氣球鬆口吹到幼兒的頭發上,讓幼兒通過觀察,對比,知道了流動的空氣形成了風,不動的空氣不是風。活動就這樣把幼兒引入到科學的氛圍之中誘發了幼兒的積極思維。其次,《綱要》中強調:「教師應提供豐富的可操作的材料,為每個幼兒都能運用多種感官、多種方式進行探索提供活動的條件。」活動中,幼兒通過 「做中學」活動的重要環節,選擇材料製造人造風,讓風車轉起來,在動手、交流與表達中獲取知識,並在此過程中習得學習的方法。最後,生成新的問題:怎樣讓羽毛飛起來?引領幼兒再次深入地進行探索,給幼兒留出探索的餘地和延伸的空間。整個活動,給予幼兒 較寬松的氛圍,教師只是充當了活動中的支持者,鼓勵者,合作者,引導者,用心傾聽幼兒的表述,並及時的梳理與小結。幼兒始終是主體,他們通過觀察、動手、探究,梳理出新的知識經驗使他們在實踐中增長才幹。當然,在幼兒的科學活動中,我們應該加強對幼兒思維能力的培養,增強他們的獨立性、探索性,使幼兒把學習任務放到完整的環節中去完成,真正掌握科學知識,走進科學,也讓科學之光,能照亮孩子成長之路。

Ⅲ 自然現象風雨雷電是怎樣形成的

風的成因
形成風的直接原因,是水平氣壓梯度力。風受大氣環流、地形、水域等不同因素的綜合影響,表現形式多種多樣,如季風、地方性的海陸風、山谷風、焚風等。簡單地說,風是空氣分子的運動。要理解風的成因,先要弄清兩個關鍵的概念:空氣和氣壓。空氣的構成包括:氮分子(占空氣總體積的78%)、氧分子(約占 21%)、水蒸氣和其他微量成分。所有空氣分子以很快的速度移動著,彼此之間迅速碰撞,並和地平線上任何物體發生碰撞。 氣壓可以定義為:在一個給定區域內,空氣分子在該區域施加的壓力大小。一般而言,在某個區域空氣分子存在越多,這個區域的氣壓就越大。相應來說,風是氣壓梯度力作用的結果。 低氣壓
而氣壓的變化,有些是風暴引起的,有些是地表受熱不均引起的,有些是在一定的水平區域上,大氣分子被迫從氣壓相對較高的地帶流向低氣壓地帶引起的。 大部分顯示在氣象圖上的高壓帶和低壓帶,只是形成了伴隨我們的溫和的微風。而產生微風所需的氣壓差僅佔大氣壓力本身的1%,許多區域范圍內都會發生這種氣壓變化。相對而言,強風暴的形成源於更大、更集中的氣壓區域的變化。
雨是從雲中降落的水滴,陸地和海洋表面的水蒸發變成水蒸氣,水蒸氣上升到一定高度之後遇冷變成小水滴,這些小水滴組成了雲,它們在雲里互相碰撞,合並成大水滴,當它大到空氣托不住的時候,就從雲中落了下來,形成了雨。雨的成因多種多樣,它的表現形態也各具特色,有毛毛細雨,有連綿不斷的陰雨,還有傾盆而下的陣雨
閃電是雷雨雲體內各部分之間或雲體與地面之間,因帶電性質不同形成很強的電場的放電現象。由於閃電通道狹窄而通過的電流太多,這就使閃電通道中的空氣柱被燒得白熱發光,並使周圍空氣受熱而突然膨脹,其中雲滴也會因高熱而突然汽化膨脹,從而發出巨大的聲響--雷鳴。在雲體內部與雲體之間產生的雷為高空雷;在雲地閃電中產生的雷為「落地雷」。

Ⅳ 幼兒園小班都教什麼怎麼教能下舉例子嗎

以下是我自己歸納整理的,肯定有不足之處。幼兒園小班教的東西很多也很雜,一時半會也記不了那麼全,僅供參考。 健康方面: 1、有良好的生活衛生習慣 2、培養幼兒的自理能力:大小便、自己吃飯、獨立穿脫衣物、獨立睡覺等。 3、有初步的安全和健康知識,知道關心和保護自己 4、會動作協調的走、跑。半分鍾拍標准籃球60以上。會手眼協調的自拋自接球。 社會方面: 1、初步適應幼兒園集體生活,情緒穩定 2、有自信心,樂於同別人交往。 3、遵守日常生活中的基本行為規則:公共場合不喧嘩、上下樓梯走右邊、人多的時候耐心排隊等待等。 4、有初步的責任感,做了錯事敢於承認。 5、愛父母長輩、老師同伴等,並懂得尊敬、尊重別人。 科學方面: 1、有好奇心,樂於探索。 2、初步關注自己周圍的事物及其簡單變化:四季、節慶、新鮮事物等 3、1-5的數字認讀,認識簡單平面幾何圖形,了解白天、黑夜、風雨雷電等自然現象。 語言方面: 1、喜歡與他人談話,使用禮貌用語。 2、能說清楚自己的要求或需求 3、會傾聽他人講話,理解日常用語。 4、能聽懂和會說普通話。 5、能朗誦4句以下的簡單兒歌,聽完簡單故事能理解主要內容,記住故事裡的角色人物,學習簡單對話。 藝術方面: 1、用自己喜歡的方式進行藝術活動。 2、掌握初步的小面積均勻塗色技能,會握筆。 3、初步學習使用安全剪刀,會剪簡單圖形 4、學習玩橡皮泥,會基本的團圓、壓扁、搓條等技能。

Ⅳ 風雨雷電怎麼形成的

那麼,風雨雷電的真實成因可能是什麼呢?我們知道,大氣科學把大氣層分為若干層,由地面向上依次為:對流層、平流層、中層,中層以上是熱層,也即電離層,電離層以上是磁層.電離層、磁層主要由荷電粒子(電子、質子及各種原子離子、分子離子等)構成.但這只是一種人為的分層,它們之間並不存在截然的界限. 人們已經認識到,太陽輻射加熱地面會引起空氣自下而上的上升對流,卻沒有對太陽能量實際上是從大氣頂層——磁層、電離層進入大氣(自上而下)的這一事實給予足夠的重視.而且,進入頂層大氣的「原初」的太陽射線要比穿過大氣層被大量吸收後到達地面的太陽射線能量強得多.太陽對頂層大氣的加熱同樣能使頂層大氣(磁層、電離層)向低層大氣對流(相關證據見下文),電離層中的等離子體受太陽自上而下的加熱對流到低層大氣後,由於低層大氣電離度較低,電場較弱,使等離子體的復合率大於電離率,發生單體復合和集體復合,就形成了風雨雷電.此機制基本上可以解釋所有的相關現象並與觀測事實較好地相符. 為什麼電離層中的等離子體對流到低層大氣發生復合,就能產生風雨雷電等現象呢? 這里首先需要介紹一下等離子體的基本概念:等離子體是由帶電粒子和中性粒子組成的一種表現出集體行為的准中性氣體.[10]而且,「氣體中只要有0.1%的分子被電離,就已經具有了等離子體的性質.」[11]就是說,等離子體是由少數帶電粒子和多數中性粒子組成的氣體. 按照等離子體物理學,除非在電場較強,能量較高的情況下,等離子體復合主要表現為分離復合(復合為原子離子或分子離子)外,一般情況下,等離子體將主要復合為中性粒子.大量的中性粒子就會結合形成或氣體、或液體、或固體物質.因此,可以預料,等離子體復合的產物共有四種:1.氣體物質;2.液體物質;3.固體物質;4.等離子體. 由於復合過程是電離的逆過程,物質發生電離時吸收的能量便會在復合過程中釋放出來,所以復合過程是一個放能過程,這個過程會有大量能量釋放出來. 等離子體復合為氣體(氫、氧、氮等各種氣體物質)時就會使空氣增加,而這可能就是空氣起源的源頭,同時釋放的巨大能量猛烈地推動空氣運動,形成風暴(台風、龍卷風、颶風、颮風等).等離子體單一地復合為氣體時形成大風並可出現「乾打雷,不下雨」的現象. 等離子體復合為液體(水或其他有機類或無機類液體如血雨、酸雨、黑雨等)時就形成降雨.現象表明,這個過程常常分為兩個過程:第一個過程是等離子體發生單體復合(一對或若干對正負離子的復合),這是一種隨機復合,復合的結果是形成雲、霧;第二個過程是:由於單體復合是不完全復合,復合後的雲粒子仍帶有正電荷或負電荷並形成電場,電場經過一定時間的演化,逐漸形成正電荷中心和負電荷中心,正電荷中心和負電荷中心在電場庫侖力的作用下發生集體相互作用,當電場達到一定條件時,就會發生等離子體集體復合(這個過程包括化學過程,准確地說是等離子體條件下的特異化學反應),集體復合速率極高,瞬間即可形成雨滴、雪花、冰雹.在某些特殊情況下,等離子體也常常不經過單體復合,而直接發生集體復合,從而形成「晴空暴雨」奇觀.而這可能同時也就是地球之水和海洋湖河起源的源頭. 猛烈的復合過程是在復合率超過電離率的臨界點後突然發生的,所以會形成突發狂風和暴雨. 對於空間等離子體復合成水的認識,前蘇聯學者也曾提出:太陽風把由重粒子(質子)組成的微粒帶到大氣圈裡來,這些微粒在大氣圈中與電子結合時變為氫和氧的原子並形成分子.起初形成OH和HO2,它們之間相互反應或單獨與氫作用時生成水分子,同時放熱: OH+H H2O(16卡/克分子) OH+OH2 02+H2O(70.8卡/克分子)[12] 等離子體復合為固體時,就形成冰雹、沙塵暴、鵝卵石、礫石等,而這也可能就是土壤、沙漠起源的源頭. 等離子體復合的結果並不一定全是中性粒子,同時由於能量的猛烈釋放,復合過程還會形成一部分等離子體並使一些中性粒子重新電離為等離子體,使這個過程循環演進,而使風暴、暴雨、塵暴得以長時間地維持.復合為等離子體的過程稱為分離復合. 等離子體復合常常同時復合為氣體、液體、固體、等離子體,如台風過程中,既有狂風,又有暴雨,雨水中有時還夾雜著冰雹、沙塵等.但在某些特殊條件下,也常常單一地復合為氣體(形成風暴)、液體(降雨等),固體(雪、霰、冰雹、沙塵暴等).空間等離子體究竟會復合為什麼形態的物質,可能取決於等離子體中的離子成分和電場狀況. 閃電實質上即是一種「帶有輻射的復合,一個正離子吸收一個電子變成一個激發原子並同時發射光子以帶走剩餘的能量,即: A++e→A*+hυ (1) 這種過程是稀薄等離子體中的主要的復合過程,因此對天文等離子體非常重要. 另外還有三粒子碰撞的復合,一個正離子與兩個電子同時碰撞,其中一個電子與離子結合組成一個激發原子,另一個電子帶走剩餘的能量,即: A++e+e→A*+e. (2) 在比較稠密的等離子體內它是主要的復合形式.(閃電中顯然也存在這樣的復合形式,所以將導線接入閃電區會觀測到強電流.) 第三種情形是離解復合,一個帶正電的分子離子吸收一個電子而變成一個激發分子,這個分子是非常不穩定的.它幾乎立即離解為一個激發原子和一個中性原子,即: (AB)++e→(AB)* →A*+B. (3) 其中剩餘能量轉化為離解碎片的動能;這種復合形式在電離層中經常出現.[13]這個過程將分子離子轉化為原子,太陽輻射、宇宙射線又會將原子進一步電離為正離子、電子或質子、電子. 這就是說,閃電並不僅僅是正負電荷中心在電場達到一定強度後對空氣的擊穿放電,它的實質是正負離子在達到一定條件後發生的輻射復合.認識到這一點十分重要.雷電並不僅僅是一種電現象,閃電在本質上是空間等離子體的集體復合過程,電(磁)現象只是它的外在表象.尤其是使用「正負電荷中和」的概念產生了嚴重的誤導,使人誤認為正負電荷「中和」以後似乎都不存在、消失了.事實是,閃電過後雖然雲中的帶電粒子(電荷)減少了,但卻有等量的中性物質(粒子)被產生出來了.這個十分重要的結果卻被人們長期忽視了. 目前人類對閃電產生中性物質已有了初步的認識和實際的觀測.如對閃電產生氮氧化物(NOX)的研究與觀測. 周筠珺等利用NOX分析儀和大氣平均電場儀在青海省大通縣對雷暴天氣過程中自然閃電產生的NOX進行了地面觀測.分析結果表明,在雷暴天氣過程中由於閃電的發生,會產生大量的NOX,……在雷暴天氣中,閃電次數與NOX的平均體積混合比峰值個數相同,且峰值由閃電產生.[14]類似的觀測結果證實了閃電(等離子體復合過程)產生中性物質的真實性. 所謂球狀閃電,則可能是在一個等離子體復合單元中自然地達到了一種特殊電場條件,使等離子體的電離率與復合率接近平衡點(復合率仍稍高於電離率),因而復合速率較低,故可以維持一定生存時間的等離子體復合現象. 事實上,此觀點與現有理論是十分吻合的,只不過現有認識忽略了一些重要的細節,從而導致了認識上的差異.——人們常常把閃電解釋為雲中正負電荷發生「中和」而導致的.顯而易見的是,所謂「電荷」並非是虛空的,而總是由離子(包括電子)攜帶的.因此,把閃電描述為「正負電荷發生中和」容易引起誤解,會讓人誤認為似乎正負電荷「中和」之後就都消失了.正確的描述應該是:閃電是正負離子(等離子體)的復合過程.復合後的「電荷」(離子)並未消失,而是轉變成了中性粒子.所以每一次閃電都必定有新的中性物質被「製造」出來.這種物質可以是氣體(補充空氣),可以是液體(降雨),也可以是固體(形成冰雹、沙塵、鵝卵石、礫石、雨花石、寶石等等).對此人們尚缺乏足夠的明確的認識. 空間等離子體的現代來源,主要是太陽輻射、宇宙線輻射對空氣、地表物質的電離、離解作用.另外在火山爆發和強烈地震中,地表岩石、土壤也會由於巨大能量的釋放而被電離.火山爆發時噴出岩漿,岩漿已有較高電離度,噴出的水蒸氣、煙塵、火山灰等物質也有一部分被電離,所以火山噴發時會有大量元素離子進入大氣.在強烈地震中,由於巨大能量的釋放發生所謂「水土液化」,形成地震湖,在這樣的過程中可能也有大量土壤或岩石被電離.電離後的一部分元素離子進入大氣,在電場條件適當的時候又再次復合為沙塵(形成土壤)、鵝卵石、礫石等等. 太陽能量使地球物質不斷地發生電離,被電離的等離子體又不斷地發生復合,這個過程就創造了地球上的空氣、水、土壤等等. 每一次的台風、颶風、龍卷風等等,都會有新的空氣加入到大氣層中,沒有這種隨時隨地的補充,大氣層可能不但無從產生,即便已經形成也早已散逸凈盡了. 每一次的降雨、降雪等等,也都會有新的水加入到地球的江河湖海里來,沒有這種不斷的補充,海洋也可能不但無從產生,即便已經形成也早已蒸發凈盡而乾涸了. 每一次的沙塵暴,雨水中夾雜的沙塵,都在使土壤漸漸增厚,沒有這種不斷的灑落,土壤可能就不會出現,即使出現,也會很快被雨水沖刷到海洋中了. 地球上的物質就是這樣不斷地進行著新陳代謝,循環往復,從而展現出一個奇幻無比的多彩世界來.

Ⅵ 中班科學教案怎麼寫

設計背景 孩子們對大自然中各種各樣神奇有趣的科學現象有強烈的好奇心和探索慾望,「風雨雷電」這些自然現象,既普遍存在而又有無窮奧秘。孩子們是渴望認識這些自然現象的。例如「風」,對孩子們來說並不陌生,他們玩過許多風的玩具和游戲。我發現「風」是孩子需要的、感興趣的內容。但他們對「風」的認識只停留在直觀的現象,這已不能滿足他們的需求,所以,我追隨孩子的經驗和生活,讓大班孩子圍繞「風」自主生成一系列的探索「風的秘密「的活動。 活動目標 1、激發幼兒的探索慾望,樂意參與探索風的游戲。 2、 讓幼兒初步了解風是怎樣形成的,並認識風的一些用途和危害。 重點難點 初步了解風的形成,認識風的一些用途和危害。 活動准備 1、紙箱、塑料袋、氣球、扇子、書本、硬紙片、吸管、羽毛等。 2、 風類玩具。 3、 有關風的用途及危害圖片 活動過程 1、初步認識風是由空氣流動形成的。 (1)運用魔術箱和塑料袋證明空氣的存在,並且就在我們的周圍。 (2)出示2個充滿氣的氣球,把其中1個松開口後吹到一幼兒的頭發上,請幼兒說說觀察到了什麼,引出「風」。通過對比,引導幼兒說出:流動的空氣形成了風,不動的空氣不是風。 (3)教師小結:空氣流動形成風。 2、嘗試製造人造風。 (1)出示風車,告訴幼兒它們都想和風做游戲,但是教室沒有風,怎麼辦? (2)幼兒自由選擇製造風的材料,嘗試用各種材料製造風。 (3)教師小結人造風的方法,並鼓勵幼兒想出更多的方法。 3、幼兒觀看圖片,了解風在生活中的一些用途和危害,引導幼兒辨證地看待事物。 4、游戲:羽毛飛起來了。讓幼兒運用人造風的一些方法製造風,人雞毛飄得又高又遠。 教學反思 新《綱要》指出:幼兒科學教育是科學啟蒙教育,重在激發幼兒的認識興趣好和探索慾望以及盡量為幼兒創設條件,運用各種感官,動手動腦,探究問題,解決問題從而體驗發現的樂趣。 我設計的這節科學探究活動,一開始就利用魔術箱變魔術這一孩子感興趣的現象深深吸引住了孩子的眼球,激發了幼兒參與活動的興趣,使幼兒「無心」的好奇轉化成了「有意」的求知動力,促使幼兒對科學活動的探索慾望。 活動中,教師首先緊緊圍繞活動目標,設計了具有觀察性、開放性和層次性的提問,如在活動的對於環節中,把塑料袋變鼓,使幼兒感知到我們的周圍有空氣,把充滿氣的氣球鬆口吹到幼兒的頭發上,讓幼兒通過觀察,對比,知道了流動的空氣形成了風,不動的空氣不是風。活動就這樣把幼兒引入到科學的氛圍之中誘發了幼兒的積極思維。其次,《綱要》中強調:「教師應提供豐富的可操作的材料,為每個幼兒都能運用多種感官、多種方式進行探索提供活動的條件。」活動中,幼兒通過 「做中學」活動的重要環節,選擇材料製造人造風,讓風車轉起來,在動手、交流與表達中獲取知識,並在此過程中習得學習的方法。最後,生成新的問題:怎樣讓羽毛飛起來?引領幼兒再次深入地進行探索,給幼兒留出探索的餘地和延伸的空間。整個活動,給予幼兒 較寬松的氛圍,教師只是充當了活動中的支持者,鼓勵者,合作者,引導者,用心傾聽幼兒的表述,並及時的梳理與小結。幼兒始終是主體,他們通過觀察、動手、探究,梳理出新的知識經驗使他們在實踐中增長才幹。當然,在幼兒的科學活動中,我們應該加強對幼兒思維能力的培養,增強他們的獨立性、探索性,使幼兒把學習任務放到完整的環節中去完成,真正掌握科學知識,走進科學,也讓科學之光,能照亮孩子成長之路。

Ⅶ 風雨雷電是怎麼形成的形成風雨的形式有哪幾種告訴我好嗎。

風雨雷電的形成
一、風雨成因的現代解釋

對於風的成因,目前一般解釋為,一是由於太陽加熱地面導致的空氣熱對流;再就是由於溫度高的氣體膨脹,密度小,溫度低的氣體收縮,密度大,這樣在冷空氣和暖空氣之間會出現水平氣壓梯度力,在水平氣壓梯度力的作用下,氣壓高的冷空氣就會向氣壓低的暖空氣中流動,於是就形成了風.此外,還有地球自轉以及天體引潮力的影響等.
然而,這樣的機制似乎只能解釋一些平穩、微弱的小風、微風,不能解釋台風、龍卷風、颶風、颮風等等之類的強風.一方面,台風、龍卷風的渦旋特徵難以用「氣壓梯度力」或「熱對流」加以說明,另一方面,它的猛烈程度、巨大的風速以及所謂颮風的爆發性,都難以用「氣壓梯度力」和「熱對流」加以說明.如「對強台風,海洋上最大風速一般可達60~70米/秒,曾經觀測到最大風速為110米/秒的台風.」[1]不言而喻,「熱對流」和「水平氣壓梯度力」都不足以產生這樣的強風.因為人所共知,水即使被加熱到100℃,也只是表現為並不太劇烈的沸騰而已;空氣被加熱時如煙囪中冒出的煙,雖然被數網路乃至上千度的高溫烘烤著,其運動速度往往也並不很劇烈.更不用說因太陽輻射導致的低層大氣溫度常常只有數十度,溫差也並不很大,更不足以引起類似颶風、台風、颮風這樣十分猛烈的強風.
對於雨、雪的成因,現代科學解釋為:雨雪是由海洋、江河湖泊中的水受太陽照射蒸發,進入大氣,由於太陽加熱地面導致空氣對流上升,含有水蒸汽的空氣進入高空遇冷而重新凝結為雲,雲粒子又發生碰並增長等過程而形成雨雪.
但是,這樣的理論用來解釋平緩的小雨也遇到了巨大的困難,更無法解釋暴雨、巨大冰雹等特殊氣象現象.
首先面臨的問題是:在炎炎烈日下和乾燥、赤熱的空氣中,被蒸發的水分是否能夠長時間地以水分子的形態存在?因為被蒸發的水並非徑直走到高空就立即遇冷凝結為水,而是要經歷很長時間的,強烈的陽光和宇宙射線能使空氣發生電離,同樣也能使水分子發生離解和電離.被蒸發的水分子在乾燥、赤熱的空氣中漂浮數天、數十天以後還有多少能以水分子形態存在,是一個嚴重問題.
顯而易見的是,被蒸發的水分子在大氣中的運動路徑上遇到的太陽光子「炮彈」的轟擊是十分密集的,尤其在夏季太陽直射時更是如此.也許用不了很長距離,就會有很大一部分水分子被離解為氧原子和氫原子,一部分被電離為氧離子和氫離子——來自太陽的高能光子和其它高能粒子足以使水分子分崩離析、土崩瓦解.水蒸汽在大氣中運動的距離越長,這種情況就會越多發生.
「潮濕空氣對流上升冷凝成雨說」面臨的第二個困難問題是:根據熱帶地區觀測,有些雷雨雲為暖雲.[2]「理論無法解釋在自然界中經常發生的暖雲降水過程.」[3]你說是冷凝成雨,可偏偏暖雲也能下雨.於是學者們便不得不去尋找一些新的理論來解釋暖雲降雨.
再者,人們早已注意到,「雲滴從大氣凝結核上形成,並長大成雨滴是一個十分艱巨的過程.以對流雲為例,它的雲滴半徑一般為10μm,若大氣凝結核的大小以0.1μm計算,則從一個凝結核上成長為雲滴時,它的體積要增加一百萬倍.對流雲降水其雨滴半徑一般為1000μm.以此計算,則一個雲滴長大成為雨滴時,其體積又要增加一百萬倍.對於開始的凝結核而言,則是增加到1012倍(萬億倍).而在大氣中這過程又是在很短時間內完成的(對流雲降水性質為陣雨).因此,這確實是一個十分驚人的快速過程.[3]
認為是潮濕空氣對流上升成雲的觀點尤其不能解釋暴雨、大暴雨的發生機制——那些數小時甚至一小時就下了數百乃至上千毫米的豪雨、「傾盆大雨」、「瓢潑大雨」,需要有體積多麼龐大的「潮濕空氣」以多麼快的速率上升並凝結啊!而且這需要天空有一個效率多麼高的「製冷機」啊!否則潮濕空氣是無法快速冷凝成雨的.而在降雨過程中,尤其在瓢潑式的降雨過程中,高度密集的雨滴會使空氣上升受到巨大阻力,使空氣難以快速上升.何況地面上又一時哪裡來那麼多潮濕空氣呢?如果是從海洋上空輸送而來的,那又需要多麼高的輸運速率呢?而潮濕空氣又何不在海洋上空就凝結成雨呢?
何況,實驗研究證明,「水均質成核需要過飽和度達320%,而實際大氣中過飽和度很少達到1%.」[4]這是多麼巨大的懸殊!雖然人們不得不把「水汽凝結」勉強解釋為「大氣中總是存在相當數量的凝結核」,但「原則上」也必須「要有足夠高的水汽過飽和度」.可惜實際大氣卻滿足不了這樣高的水汽過飽和度.
人們也早已注意到,「只靠氣柱內的水汽上升凝結並全部降落也不足以造成一場特大暴雨.以1975年8月河南林庄大暴雨為例,林庄附近當日氣柱中的可降水量為80毫米,而24小時雨量為1060毫米,後者為前者的13.3倍.又如1981年7月四川大暴雨期間,成都龍泉驛站24小時雨量314毫米,而大氣中的可降水量只不過70毫米(13日),前者為後者的4.5倍.[5]
所以,「截至目前為止,暴雨形成機制還不完全清楚,尤其是特大暴雨的成因,尚有待於詳細分析研究.」[5]
如果說虧缺的水汽是由遠處輸運而來,則需要很高的輸運速率,這必然形成大風(且輸運的水汽必須貼近地面才能對流上升),而大風又會將積雨雲吹跑.這是一個嚴重的矛盾.而每一個人都有的經驗是:凡暴雨時空氣都是很穩定的、基本無風的,有強風的雨很快會停止而晴天.
現有的理論也不能解釋冰雹尤其是巨大冰雹的成因.因為「要造成地面成災的冰雹直徑應在5毫米以上,考慮到降落時將經過2~4公里以上厚度的正溫區(溫度大於0℃)而融化問題,雲中冰雹直徑應大於1厘米,為支托這樣大小的冰雹,雲中必須有大於15米/秒以上的強上升氣流(相當於7級風).[1]而如果是像雞蛋、拳頭一樣大甚至更大的冰雹,則需要多麼強的上升氣流,又需要多麼長的生長時間呢?並且,理論計算和實驗表明,要在十來分鍾時間里從冰雹胚胎增長到1厘米直徑的冰雹,則雲中含水量至少應大於10克/米3,[1]何況還有像雞蛋、拳頭一樣大甚至更大的冰雹.
而積雨雲內最大含水量往往才達到0.45~1.0g/米3.[6]
實際的情況是,有些罕見冰雹,大得足夠驚人.如「1923年10月23日《申報》10版報道一則《陝北空前大冰雹》雲:(冰雹)方其降時,初僅若豆,繼則若卵,後竟若拳,損傷人畜田禾不知凡幾.雹止後,橫山縣官紳,出城驗災,則半里至沙灘,突遇一物,透明結晶,高丈余,直立地上,就地掘三尺余深,猶未盡其根,周圍十人,莫能合抱,……及日出,始知為最大之冰雹也.」
又「清劉獻庭《廣陽雜記》卷二第80頁載:「太白,……地高寒冷侵人且多雹,有片雲起雹即落,有大如屋者,路見雲色異即疾走山岩下以免,若行遲或不諳徑,多為雹傷.
清傅維麟《叢書集成·明書》卷二十八·志·司天志第714頁載:「明成化八年七月隴州雨雹,如牛者,五、六日始消.」第717頁載:「崇禎元年山西大雨雹如象,經月不消.」道光廣東《新會縣志》卷十四載:「清嘉慶十一年丙寅二月二十二日雨雹如拳如斗如牛,大者重數百斤,落處地為之震,而潮陽湖居壞廬舍尤多.[7]
周密《稽神錄》載:「國初楊汀自言天佑初在彭城避暑於佛寺,雨雹方甚,忽聞大聲震地,走視門下乃下一大雹於街中,其高與寺樓等,入地可丈余.……經月雹乃消盡.」[7]
如牛如象,高與寺樓等,十人莫圍的巨雹,需要多長的「生長時間」,又需要多麼強大的「氣流」才能托住讓它長大呢?
另外,按照蒸發——冷凝成雨機制,只能認為地球從一誕生就存在海洋湖河,幾十億年以來一直在重復著這樣的蒸發——降雨的循環過程.如果地球誕生之初並沒有海洋湖河,水就無從蒸發,也無從降雨.而這顯然是不符合實際的.地球上的水是一個從無到有,從少到多的過程.蒸發——冷凝成雨機制顯然不足以說明這樣的過程.
誠然,被蒸發的海洋湖河中的水,一部分最終可能會以水的形態回到地面,但它可能是經過蒸發→水蒸氣→氫氣、氧氣(或氫原子、氧原子)→氫離子、氧離子復合 →降雨這樣的循環過程的,而不是蒸發→水蒸氣冷凝 →降雨這樣簡單的循環過程.當然,也不排除極少部分水分經歷了這樣的簡單過程,但這可能不是水循環的主流環節.
對於雷電的成因,現有理論認為,由於某種「起電機制」而使雲中正負電荷不斷分離,當正負電荷中心電場達到一定強度後,擊穿空氣產生閃電,並使空氣振動形成雷聲.
關於雲中電荷如何產生和分離,一個世紀以來眾多研究者曾提出過多種理論和假說,如離子選擇捕俘起電,離子擴散起電,極化起電,水滴破碎起電,對流驅動機制,水的凍結和融化起電,冰晶的碰撞和破裂起電,凇附起電等等.[8]但這些機制常常都適應於所有的積雨雲,難以說明為什麼有些降雨或降雪過程沒有閃電(它們同樣存在上述機制),而且這些起電機制的起電效率往往較低,難以解釋一些間隔時間極短的密集閃電.
同時,由於閃電是一個能量釋放過程,作為它的逆過程,「雲中起電」必須要有相應的能量輸入,而現有機制並不能提供這樣的能量輸入.
現有的起電理論尤其無法解釋那些罕見的奇異的雷電現象.如民國《大荔縣志·足征錄·異征》記載:「民國二十二年六月二十二日雞鳴時天黑如墨,電光閃耀,如自天降如自地起,上下融成一片,而雷聲隆隆如轉磨如循環,無從辨其起訖,經兩小時而後止.」
1931年《美國氣象學會會志》十二卷130頁刊載了《最奇怪的閃電》一則:1927年10月3日著名的德國氣象學家瓦爾特·克諾赫博士在坐汽船從南美洲的巴拉圭河順流而下的航程中偶然見到了一場閃電,……在電暴之前或電暴期間都沒有下雨.下午7點鍾沒有預兆,突然整個天空都開始了電暴.克諾赫博士說:即使想要大概計算一下閃光的數目,恐怕也是不可能的.……這樣壯觀的場面持續了好幾個小時卻沒有打雷.……雷聲突然在半夜一點半開始,以後一直持續到凌晨4點.最後的閃電是在上午8點鍾在汽船的後面看到的.
1993年8月13日《中國科學報》載「美國東海岸今年3月中旬的一場暴風雪曾產生大約5.9萬次閃電.[9]
現有的任何一種起電機制都不足以說明雲中(或大氣中)為何會有如此之高的「起電」效率,能在極短時間內積聚巨大能量.
如果對一種現象的基本認識是錯誤的,那麼建立在這種錯誤基礎上的理論,也很難得出符合實際的正確結果.

二、風雨雷電可能的真實成因

那麼,風雨雷電的真實成因可能是什麼呢?我們知道,大氣科學把大氣層分為若干層,由地面向上依次為:對流層、平流層、中層,中層以上是熱層,也即電離層,電離層以上是磁層.電離層、磁層主要由荷電粒子(電子、質子及各種原子離子、分子離子等)構成.但這只是一種人為的分層,它們之間並不存在截然的界限.
人們已經認識到,太陽輻射加熱地面會引起空氣自下而上的上升對流,卻沒有對太陽能量實際上是從大氣頂層——磁層、電離層進入大氣(自上而下)的這一事實給予足夠的重視.而且,進入頂層大氣的「原初」的太陽射線要比穿過大氣層被大量吸收後到達地面的太陽射線能量強得多.太陽對頂層大氣的加熱同樣能使頂層大氣(磁層、電離層)向低層大氣對流(相關證據見下文),電離層中的等離子體受太陽自上而下的加熱對流到低層大氣後,由於低層大氣電離度較低,電場較弱,使等離子體的復合率大於電離率,發生單體復合和集體復合,就形成了風雨雷電.此機制基本上可以解釋所有的相關現象並與觀測事實較好地相符.
為什麼電離層中的等離子體對流到低層大氣發生復合,就能產生風雨雷電等現象呢?
這里首先需要介紹一下等離子體的基本概念:等離子體是由帶電粒子和中性粒子組成的一種表現出集體行為的准中性氣體.[10]而且,「氣體中只要有0.1%的分子被電離,就已經具有了等離子體的性質.」[11]就是說,等離子體是由少數帶電粒子和多數中性粒子組成的氣體.
按照等離子體物理學,除非在電場較強,能量較高的情況下,等離子體復合主要表現為分離復合(復合為原子離子或分子離子)外,一般情況下,等離子體將主要復合為中性粒子.大量的中性粒子就會結合形成或氣體、或液體、或固體物質.因此,可以預料,等離子體復合的產物共有四種:1.氣體物質;2.液體物質;3.固體物質;4.等離子體.
由於復合過程是電離的逆過程,物質發生電離時吸收的能量便會在復合過程中釋放出來,所以復合過程是一個放能過程,這個過程會有大量能量釋放出來.
等離子體復合為氣體(氫、氧、氮等各種氣體物質)時就會使空氣增加,而這可能就是空氣起源的源頭,同時釋放的巨大能量猛烈地推動空氣運動,形成風暴(台風、龍卷風、颶風、颮風等).等離子體單一地復合為氣體時形成大風並可出現「乾打雷,不下雨」的現象.
等離子體復合為液體(水或其他有機類或無機類液體如血雨、酸雨、黑雨等)時就形成降雨.現象表明,這個過程常常分為兩個過程:第一個過程是等離子體發生單體復合(一對或若干對正負離子的復合),這是一種隨機復合,復合的結果是形成雲、霧;第二個過程是:由於單體復合是不完全復合,復合後的雲粒子仍帶有正電荷或負電荷並形成電場,電場經過一定時間的演化,逐漸形成正電荷中心和負電荷中心,正電荷中心和負電荷中心在電場庫侖力的作用下發生集體相互作用,當電場達到一定條件時,就會發生等離子體集體復合(這個過程包括化學過程,准確地說是等離子體條件下的特異化學反應),集體復合速率極高,瞬間即可形成雨滴、雪花、冰雹.在某些特殊情況下,等離子體也常常不經過單體復合,而直接發生集體復合,從而形成「晴空暴雨」奇觀.而這可能同時也就是地球之水和海洋湖河起源的源頭.
猛烈的復合過程是在復合率超過電離率的臨界點後突然發生的,所以會形成突發狂風和暴雨.
對於空間等離子體復合成水的認識,前蘇聯學者也曾提出:太陽風把由重粒子(質子)組成的微粒帶到大氣圈裡來,這些微粒在大氣圈中與電子結合時變為氫和氧的原子並形成分子.起初形成OH和HO2,它們之間相互反應或單獨與氫作用時生成水分子,同時放熱:
OH+H H2O(16卡/克分子)
OH+OH2 02+H2O(70.8卡/克分子)[12]
等離子體復合為固體時,就形成冰雹、沙塵暴、鵝卵石、礫石等,而這也可能就是土壤、沙漠起源的源頭.
等離子體復合的結果並不一定全是中性粒子,同時由於能量的猛烈釋放,復合過程還會形成一部分等離子體並使一些中性粒子重新電離為等離子體,使這個過程循環演進,而使風暴、暴雨、塵暴得以長時間地維持.復合為等離子體的過程稱為分離復合.
等離子體復合常常同時復合為氣體、液體、固體、等離子體,如台風過程中,既有狂風,又有暴雨,雨水中有時還夾雜著冰雹、沙塵等.但在某些特殊條件下,也常常單一地復合為氣體(形成風暴)、液體(降雨等),固體(雪、霰、冰雹、沙塵暴等).空間等離子體究竟會復合為什麼形態的物質,可能取決於等離子體中的離子成分和電場狀況.
閃電實質上即是一種「帶有輻射的復合,一個正離子吸收一個電子變成一個激發原子並同時發射光子以帶走剩餘的能量,即:
A++e→A*+hυ (1)
這種過程是稀薄等離子體中的主要的復合過程,因此對天文等離子體非常重要.
另外還有三粒子碰撞的復合,一個正離子與兩個電子同時碰撞,其中一個電子與離子結合組成一個激發原子,另一個電子帶走剩餘的能量,即:
A++e+e→A*+e. (2)
在比較稠密的等離子體內它是主要的復合形式.(閃電中顯然也存在這樣的復合形式,所以將導線接入閃電區會觀測到強電流.)
第三種情形是離解復合,一個帶正電的分子離子吸收一個電子而變成一個激發分子,這個分子是非常不穩定的.它幾乎立即離解為一個激發原子和一個中性原子,即:
(AB)++e→(AB)* →A*+B. (3)
其中剩餘能量轉化為離解碎片的動能;這種復合形式在電離層中經常出現.[13]這個過程將分子離子轉化為原子,太陽輻射、宇宙射線又會將原子進一步電離為正離子、電子或質子、電子.
這就是說,閃電並不僅僅是正負電荷中心在電場達到一定強度後對空氣的擊穿放電,它的實質是正負離子在達到一定條件後發生的輻射復合.認識到這一點十分重要.雷電並不僅僅是一種電現象,閃電在本質上是空間等離子體的集體復合過程,電(磁)現象只是它的外在表象.尤其是使用「正負電荷中和」的概念產生了嚴重的誤導,使人誤認為正負電荷「中和」以後似乎都不存在、消失了.事實是,閃電過後雖然雲中的帶電粒子(電荷)減少了,但卻有等量的中性物質(粒子)被產生出來了.這個十分重要的結果卻被人們長期忽視了.
目前人類對閃電產生中性物質已有了初步的認識和實際的觀測.如對閃電產生氮氧化物(NOX)的研究與觀測.
周筠珺等利用NOX分析儀和大氣平均電場儀在青海省大通縣對雷暴天氣過程中自然閃電產生的NOX進行了地面觀測.分析結果表明,在雷暴天氣過程中由於閃電的發生,會產生大量的NOX,……在雷暴天氣中,閃電次數與NOX的平均體積混合比峰值個數相同,且峰值由閃電產生.[14]類似的觀測結果證實了閃電(等離子體復合過程)產生中性物質的真實性.
所謂球狀閃電,則可能是在一個等離子體復合單元中自然地達到了一種特殊電場條件,使等離子體的電離率與復合率接近平衡點(復合率仍稍高於電離率),因而復合速率較低,故可以維持一定生存時間的等離子體復合現象.
事實上,此觀點與現有理論是十分吻合的,只不過現有認識忽略了一些重要的細節,從而導致了認識上的差異.——人們常常把閃電解釋為雲中正負電荷發生「中和」而導致的.顯而易見的是,所謂「電荷」並非是虛空的,而總是由離子(包括電子)攜帶的.因此,把閃電描述為「正負電荷發生中和」容易引起誤解,會讓人誤認為似乎正負電荷「中和」之後就都消失了.正確的描述應該是:閃電是正負離子(等離子體)的復合過程.復合後的「電荷」(離子)並未消失,而是轉變成了中性粒子.所以每一次閃電都必定有新的中性物質被「製造」出來.這種物質可以是氣體(補充空氣),可以是液體(降雨),也可以是固體(形成冰雹、沙塵、鵝卵石、礫石、雨花石、寶石等等).對此人們尚缺乏足夠的明確的認識.
空間等離子體的現代來源,主要是太陽輻射、宇宙線輻射對空氣、地表物質的電離、離解作用.另外在火山爆發和強烈地震中,地表岩石、土壤也會由於巨大能量的釋放而被電離.火山爆發時噴出岩漿,岩漿已有較高電離度,噴出的水蒸氣、煙塵、火山灰等物質也有一部分被電離,所以火山噴發時會有大量元素離子進入大氣.在強烈地震中,由於巨大能量的釋放發生所謂「水土液化」,形成地震湖,在這樣的過程中可能也有大量土壤或岩石被電離.電離後的一部分元素離子進入大氣,在電場條件適當的時候又再次復合為沙塵(形成土壤)、鵝卵石、礫石等等.
太陽能量使地球物質不斷地發生電離,被電離的等離子體又不斷地發生復合,這個過程就創造了地球上的空氣、水、土壤等等.
每一次的台風、颶風、龍卷風等等,都會有新的空氣加入到大氣層中,沒有這種隨時隨地的補充,大氣層可能不但無從產生,即便已經形成也早已散逸凈盡了.
每一次的降雨、降雪等等,也都會有新的水加入到地球的江河湖海里來,沒有這種不斷的補充,海洋也可能不但無從產生,即便已經形成也早已蒸發凈盡而乾涸了.
每一次的沙塵暴,雨水中夾雜的沙塵,都在使土壤漸漸增厚,沒有這種不斷的灑落,土壤可能就不會出現,即使出現,也會很快被雨水沖刷到海洋中了.
地球上的物質就是這樣不斷地進行著新陳代謝,循環往復,從而展現出一個奇幻無比的多彩世界來.

Ⅷ 風雨雷電光和五行有關系么

風雨流動的,五行屬水。
雷電光五行屬火

Ⅸ 幼兒園中班科學風雨雷電教案怎麼寫

設計背景 孩子們對大自然中各種各樣神奇有趣的科學現象有強烈的好奇心和探索慾望,「風雨雷電」這些自然現象,既普遍存在而又有無窮奧秘。孩子們是渴望認識這些自然現象的。例如「風」,對孩子們來說並不陌生,他們玩過許多風的玩具和游戲。我發現「風」是孩子需要的、感興趣的內容。但他們對「風」的認識只停留在直觀的現象,這已不能滿足他們的需求,所以,我追隨孩子的經驗和生活,讓大班孩子圍繞「風」自主生成一系列的探索「風的秘密「的活動。 活動目標 1、激發幼兒的探索慾望,樂意參與探索風的游戲。 2、 讓幼兒初步了解風是怎樣形成的,並認識風的一些用途和危害。 重點難點 初步了解風的形成,認識風的一些用途和危害。 活動准備 1、紙箱、塑料袋、氣球、扇子、書本、硬紙片、吸管、羽毛等。 2、 風類玩具。 3、 有關風的用途及危害圖片 活動過程 1、初步認識風是由空氣流動形成的。 (1)運用魔術箱和塑料袋證明空氣的存在,並且就在我們的周圍。 (2)出示2個充滿氣的氣球,把其中1個松開口後吹到一幼兒的頭發上,請幼兒說說觀察到了什麼,引出「風」。通過對比,引導幼兒說出:流動的空氣形成了風,不動的空氣不是風。 (3)教師小結:空氣流動形成風。 2、嘗試製造人造風。 (1)出示風車,告訴幼兒它們都想和風做游戲,但是教室沒有風,怎麼辦? (2)幼兒自由選擇製造風的材料,嘗試用各種材料製造風。 (3)教師小結人造風的方法,並鼓勵幼兒想出更多的方法。 3、幼兒觀看圖片,了解風在生活中的一些用途和危害,引導幼兒辨證地看待事物。 4、游戲:羽毛飛起來了。讓幼兒運用人造風的一些方法製造風,人雞毛飄得又高又遠。

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