“早穿棉襖午穿紗,圍著火爐吃西瓜?!边@句諺語形象地概括了新疆早晚溫差大的特點。是什么因素造就了新疆如此大的溫差?
一、猜想與假設(shè)
新疆的地形特點是三山夾兩盆,山石沙子多,初步推測新疆溫差大可能與地形有關(guān)。
二、實驗器材
沙子,水,2個相同容積的燒杯,2個相同的溫度計,1個寒暑表,計數(shù)器,2個鐵架臺,2個相同的酒精燈。
三、探究過程
實驗一
1.將相同質(zhì)量的沙子和水分別倒入2個燒杯,將寒暑表懸掛在空中,一個溫度計插入沙子中,另一個溫度計放入水中(溫度計不得碰燒杯內(nèi)壁和底部),然后將兩個燒杯都放在陽光下靜置。
2.從上午9時起每隔一小時分別記錄不同時段溫度計的示數(shù)。
3.總結(jié)一天溫度變化時段以及沙子和水的溫度變化規(guī)律。
4.分析。太陽沒有升起時,沙子和水的溫度大致與氣溫相同(當?shù)厝粘鰰r間為9:30左右)。從上午十點開始,氣溫逐漸上升,沙子與水的溫度也逐漸上升。日出后沙子的溫度始終高于水的溫度。
這一現(xiàn)象說明在吸熱條件相同時,水升高的溫度低于沙子升高的溫度。由此可見,沙子和水的吸熱能力不同。
實驗二
1.依次由下而上調(diào)節(jié)、安裝好酒精燈、石棉網(wǎng)、分別裝有水和沙子的燒杯,用細線將溫度計固定在鐵架臺上,并使液泡完全浸沒在水和沙子中。
2.同時點燃酒精燈開始加熱,并每隔一分鐘用計數(shù)器記錄兩個溫度計的示數(shù)。
3.分析。沙子的溫度上升快,上升溫度高,水吸收與沙子相同的熱量時溫度上升得比沙子慢。由此可見,沙子的吸熱能力比水弱,即沙子的比熱容比水小。
在炎熱的夏季,沙子吸收的熱量較多,溫度上升并且影響周圍環(huán)境溫度。沿海地區(qū)空氣濕度較大,熱量的獲得或散失比較緩慢。溫度升高時,水會吸走一部分熱量,升溫速度并不快;溫度降低時,水又會釋放一些熱量,于是晝夜溫差就會較小。而新疆天氣干燥,空氣濕度小,并且遠離海洋,所以缺乏水的緩沖作用。
四、實驗結(jié)論
導(dǎo)致新疆晝夜溫差大的原因,我認為主要有以下幾點。
1.地形
新疆位于我國西北部,山脈與盆地相間排列。北部為阿爾泰山,南部為昆侖山系,天山橫亙于新疆中部,把新疆分為南北兩半,南部是塔里木盆地,北部是準噶爾盆地。
新疆的古爾班通古特沙漠是陸地上距離海洋最遠的地方,距離最近的海岸線有2648千米(直線距離)。新疆的沙漠占全國沙漠面積的2/3,其中塔里木盆地中的塔克拉瑪干沙漠的面積為33.76萬平方千米,是我國最大的沙漠,為世界第二大流動沙漠。準噶爾盆地的古爾班通古特沙漠面積約為4.88萬平方千米,為我國第二大沙漠。
2.氣候
新疆遠離海洋,深居內(nèi)陸,周圍有高大的山脈阻擋海洋暖濕氣流進入,形成了新疆境內(nèi)干燥的大陸性氣候。其氣候特點是干旱、少雨、多風沙,日照時間充足,夏熱冬寒,晝夜溫差大。
新疆各地降水量相差很大,南疆的氣溫高于北疆,北疆的降水量高于南疆。最冷月平均氣溫在準噶爾盆地為零下20℃以下,該盆地北緣的富蘊縣是全國最冷的地區(qū)之一。最熱月在號稱“火洲”的吐魯番,該地平均氣溫在33℃以上,居全國之冠。
新疆沙石戈壁較多,空氣干燥,溫度變化快,且缺少水的調(diào)節(jié)緩沖作用,新疆大部分地區(qū)春夏和秋冬之交日溫差極大,故歷來有“早穿棉襖午穿紗,圍著火爐吃西瓜”的說法。(指導(dǎo)老師:劉桂珍)