【课题】 《雾霾与雾霾天气》教学设计
【课程目标】
1．分别了解雾、霾、雾霾和雾霾天气的定义，雾霾天气的成因与危害以及应对措施等。
2．认识雾霾天气的严峻性，增强对环境问题的紧迫感、危机感、责任感，认识到可持续发展道路是人类的必然选择。
3. 加深人与环境关系的认识，增强保护环境的意识和责任感。
【学习目标】
1．知识目标：了解雾和霾的概念及其差别，雾霾天气的成因与危害以及应对措施等。
2．能力目标：培养学生阅读、分析地理图表的能力，以及分析各种全球性环境问题的 成因的能力，提高学生搜集、分析资料的能力。
3．情感、态度、价值观：引起学生对全球性环境问题的关注，对环境问题的严重危害 有深刻的认识，初步树立正确的环境观和可持续发展观。
【学情分析】
对于人类面临的主要环境问题，考虑到大部分学生都熟知人类的生存和发展是离不开环境的，因此不需要首先介绍人类与环境之间的关系，而应开门见山，直接介绍人类面临的主要环境问题，并且为了能够让学生有比较详细的了解，不需要概括起来简单介绍，而是精心选取了当前我们身边最为突出的雾霾天气这一环境问题，进行详尽地介绍。
考虑到大部分学生都讨厌空洞说教的方法，所以对每一个方面的介绍，都应利用大量的数据图片事实进行说明，既增强了说服力，又能使学生认识到环境问题的严峻性和紧迫性。
对于环境问题，不少学生可能会认为自己势单力薄能做的太少，实际上，不少环境问题就发生在我们身边。通过紧密联系学生的生活实际，学生就能够深刻地感受到这一点，也只有认识到这一点，学生才有可能为环境问题献计献策，为环境问题的解决做一些力所能及的事。
【所需课时】 1课时
【教学重难点】
1．教学重点：雾霾天气的成因与危害。
2．教学难点：雾与霾的主要差别，雾霾天气的成因，对地理数据、实例进行正确的分析与评价。
【教学方式与方法的选择】
1．教法：多媒体教学法、谈话法、讨论法、自学辅导法
2．学法：讨论法、阅读法
3．教具：多媒体计算机等
【设计理念】
1. 根据苏霍姆林斯基的“把教育的意图隐蔽起来”的教育思想，在教学设计中大胆的改变传统的教学模式，淡化教育痕迹。通过欣赏音乐和实际对照图潜意识地教育学生，同时又通过观察破坏环境的漫画图片来体会这一社会问题的严重性。通过对比，强烈的反差促进学生将知识融入生活，联系实际思索环境问题。
2. 通过音乐和图片的强烈反差引导学生很自然的去问问自己：这是为什么，从而悄然地实现了“让学生成为学习的主人”这一目的，便于进行“自主性、探究性”学习。
3. 通过分组合作解决问题，来培养学生的团体协作精神，实现师生互动的课堂。
【教学设计思路】
本节教材重点是学生了解雾霾天气，认识其危害及成因，没有特别突出的难点。为了体现新地理课程标准中培养学生自主学习、合作学习、探究学习能力，培养学生发散思维能力和创新意识，在教学组织上主要采用谈话法、讨论法，学生可以针对课件中的资料自主地发表自己的看法和感受，在平等的气氛下交流、讨论，得出共识，使学生初步形成保护环境的意识，培养正确的环境观和可持续发展观。
为了体现新课程标准中关于使学生学习对终生发展有用的地理要求，在引导学生分析各地的雾霾天气问题时，特别注意联系学生身边的实际，引入西安的环境问题案例，如西安的大气污染与雾霾天气、沙尘暴等案例，引导学生展开分析，使学生学习生活中有用的地理知识，培养运用知识解决问题的能力。
课件以超链接形式制作，操作灵活。课件中提供了板书设计幻灯片以及课堂小结幻灯片，供师生共同填空完成，便于建立认知结构，形成知识网络。课件后面还提供了课堂反馈，有选择题、综合题两类，可引导学生分析资料，以巩固知识，形成能力。
【教学资源】
1．音乐雾霾版《北京北京》-- 来自QQ音乐
2. 图片资料：网络霾前后城市风光对比图--来自网络
3. 视频：多项措施预防雾霾天气---来自网络
4．图表和表格：
西安近两个月PM2.5变化折线图和空气质量指数（AQI）--来自网络和自己动手制作
5. 文字资料：
北京市实施第十一阶段大气污染防治措施
联合国环境规划署《全球环境展望年鉴5》 ---来自政府文件
【教学过程设计】
【板书设计】
【教学反思】
这节课的设计，我利用多媒体课件创设了生动、直观的教学情境，让学生参与其中，学生们的确比以前被动的接受更认真，更积极动脑发言。这样就充分调动了学生学习的积极性，从而较好的实现了课堂中学生的自主探究学习。这节课不仅增加了学生的知识积累，更重要的是培养了学生积极思索社会问题的思维，帮助学生增强了保护环境的意识，从而达到了良好的教学效果。
在今后的新课改的道路上我将不断探索，努力做好以下几点！
1、问题的设计要更加简洁明了。
2、注意对学生在课堂上的发言给予形成性评价，更加关注学生，激发学生的学习热情。
3、注意学生读图、析图能力的培养。
4、加强自身处理课堂突发问题的应变能力。
5、在课堂的高潮部分让学生形成正确的情感、态度和价值观。
【课堂评价】
１．雾和霾哪个存在时空气湿度大，大约为多大？（基础题）
２．提出防治PM2.5污染的合理化建议。（提高题）
３．深圳的雾霾天数越来越多（综合题）
有“国际花园城市”之称的深圳，去年雾霾天气高达124天，人们一年有1／3的时 间生活在雾霾中。这个数字是20世纪80年代的20.67倍！与此同时，深圳空气污染天数及污染等级情况也在加剧。20##年深圳空气污染天数达16天，3年中增加5倍。
绿色的深圳成为阴霾雾都，祸首就是日益增多的汽车。 全市汽车保有量超过60万辆。每天还有10多万辆车过境。在大气污染物中，汽车尾气及其扬尘就占了70％。
如果大气污染不能得到有效控制，那么“深圳将变成雾都”这一说法就绝对不是危言耸听。
问：雾霾天气对你的情绪有什么影响？雾霾增加的主要原因是什么？解决这一问题你有什么建议？
第二篇：霾与雾的区别和灰霾天气预警建议
2004.4
广东气象
1
文章编号:1007-6190(2004)04-0001-04
霾与雾的区别和灰霾天气预警建议①
吴 兑1,2
(1 中国气象局广州热带海洋气象研究所 广州510080)(2 中山大学环境科学与工程学院大气科学系 广州510275)
摘 要 霾与雾的区分是目前一个非常现实,又迫切需要解决的问题。而过去东南沿海各省不成文规定的用相对湿度区分的标准普遍偏低,区分霾和雾,应该根据影响天气系统的变化,结合各种判据μ来确定。考虑到近几年对气溶胶研究的新成果,大气中0.1m以下的水溶性粒子主要是(NH4)2SO
4等μ组成的,>1m的粒子主要是NaCl等组成的。这些物质的相变湿度大都在80%左右。建议将相对湿度
<80%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化的天气现象确定为霾,相对湿度>90%时的大气混浊
视野模糊导致的能见度恶化确定为雾,相对湿度介于80～90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的,但其主要成分应该是霾。,开展灰霾天气预测预报预警方法的研究和业务平台建设,,会公众服务,为政府实行动态调控的环保措施的决策服务关键词 霾 雾 特征 灰霾 预警中图分类号:P427.21 引 言
70%记为雾或轻雾,相对湿度<70%记为霾;安徽
是全国唯一由省气象局业务处规定,以相对湿度>
由于经济规模的迅速扩大和城市化进程的加70%为雾或轻雾,相对湿度<70%为霾的省份;快,大气气溶胶污染日趋严重,由气溶胶造成的能……,而我国北方广大地区由于湿度水平一般比较见度恶化事件越来越多,因而在观测实践中,常常低,易于区分霾和雾这两种天气现象,故而大多数会碰到和视程障碍相关联的天气现象定名问题,即地方未规定附加的相对湿度标准。随着近年来人当能见度<10km时,造成视程障碍的天气现象是们对大气气溶胶的认识逐渐深入,越来越感觉到原霾还是轻雾或雾呢?全国没有统一的判别标准,各来的判断标准缺乏理论依据和观测员实践经验的省的规定也是五花八门(见表1),南方大多是用相认同。另外,各省五花八门的标准也为相互比较和对湿度的某一阈值来区分,绝大多数定得相当低。分析讨论科学问题设置了障碍,比如,广东省就是由省级地面气象观测审核员口头答复观测员,以相对湿度>70%为雾或轻雾,相对湿度<70%为霾;在湖北,关于雾和霾的区别有不成文的规定,即低能见度情况下,相对湿度≥70%一律记为雾,相对湿度≤60则记为霾,相对湿度在60～70%时可记为雾也可记为霾,可视具体情况而
地区广东香港澳门湖南上海湖北
RH7085～95806560～7060～70
表1 部分地区目前区分霾与雾(轻雾)的相对湿度标准(%)注
地区江苏安徽浙江广西海南福建
RH60～707060
地区北京新疆吉林河北辽宁江西
RH70
无无无无无
无无无
定,如前期干燥,空气污染逐步加重时可记为霾,又如前期下雨潮湿,天气逐步转好时可记为雾;北京由观测员代代相传的不成文标准是以相对湿度>
因而有必要形成一个有一定科学基础,并得到同行
①项目资助:国家自然科学基金40375002,40418008,广东省自然科学基金033029,广东省重点科技攻关项目2004A30401002,广州市应用基础研究项目2004J1-0021。
注:张建新高工、廉毅研究员、侯尔滨先生、林邝泗莲女士、段英研究员、李玉林研究员、班显秀研究员、葛毅华高工、陈正洪研究员、徐永和高工、董蕙清高工、谈建国高工、黄彦彬高工、张蔷研究员、曾光平研究员、沈树勤研究员、蒋年冲高工、王伟平高工提供各地区霾与雾(轻雾)区别的标准,特此致谢。
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2吴 兑:霾与雾的区别和灰霾天气预警建议 2004.4认同,统一的区分标准。
2 雾的主要特征气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的,相对湿度>95%时的大气混浊视野模糊导致的能见
度恶化是雾造成的,相对湿度介于85～95%之间
首先我们来看一下雾的主要特征,雾是由大量时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气雾的混合物共同造成的[3]。霾的厚度比较厚,可达溶胶系统,是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的1～3km左右,一般霾的日变化不明显。霾与雾、云产物,几乎所有的气象学教科书都强调雾是由水滴不一样,与晴空区之间没有明显的边界,霾粒子的或冰晶组成的[1],因而相对湿度应该是饱和的。雾分布比较均匀,而且灰霾粒子的尺度比较小,从的存在会降低空气透明度,使能见度恶化,如果目10-3μμμm到10m,平均直径大约在1～2m左右,肉
3标物的水平能见度降低到10m以内,就将悬浮在眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、H2SO4、
近地面空气中的水汽凝结(或凝华)物的天气现象HNO等粒子组成的霾,其散射波长较长的光比较33称为雾(Fog);而将目标物的水平能见度在10～多,因而霾看起来呈黄色或橙灰色。在城市严重空410m的这种现象称为轻雾或霭(Mist)。形成雾时气污染地区,霾可以频繁出现,又主要呈橙灰色,而(大气湿度应该是饱和的如有大量凝结核存在时,且城市污染大气气溶胶中有许多黑碳粒子,因而我)相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和。就,(其物理本质而言,雾与云都是空气中水汽凝结或。凝华)的产物,所以雾升高离开地面就成为云,而云雾的厚度比较小,实际上,当相对湿度增加时,霾粒子吸湿成为米到一雾滴,而相对湿度降低时,雾滴脱水后霾粒子又再云一样,,雾滴浓度分悬浮在大气中,霾和雾是可以互相转化的,但是,在μ布不均匀,而且雾滴的尺度比较大,从10°m到观测和预报实践中,总要区分霾和雾,为方便识别,μμ102m,雾滴的直径大多在4～30m左右,肉眼可以将霾与雾的区分要点列于表2。严格按照物理意看到空中飘浮的雾滴。由于液态水或冰晶组成的义来区分,应该在空气饱和情况下,大气颗粒物造雾散射的光与波长关系不大,因而雾看起来呈乳白成视程障碍才是雾和轻雾。如果造成视程障碍的色或青白色[2]。粒子肉眼不可见,说明其尺度小至μm大小,根据3 霾的主要特征开尔文定律[1],这样大小的水滴能稳定存在并不被
空气中的灰尘、H2SO4与硫酸盐、HNO3与硝酸盐、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊,视野模糊并导致能见度恶化,如果水平能见度<104m时,将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾(Haze)或灰霾(Brownish-Haze),香港天文台称烟霞(Haze)。霾与雾的区别在于发生霾时相对湿度不大,而雾中的相对湿度是饱和的(如蒸发掉,需要相对湿度>100%,这在地球大气中并不容易出现,因而,在大气未饱和时,这些粒子应该是霾。大气科学词典明确写到[4]:雾是“悬浮在贴近地面的大气中的大量微细水滴(或冰晶)的可见集合体,……雾的形成主要是空气中水汽达到(或接近)饱和,在凝结核上凝结而成。”同时,大气科学词典也明确写到[4]:霾是“悬浮在大气中的大量
烟粒或盐粒的集合体,……组成霾的粒有大量凝结核存在时,相对湿度不一定达到100%微小尘粒、
就可能出现饱和)。作者认为一般相对湿度<80%子极小,不能用肉眼分辨。当大气凝结核由于各种时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造原因长大时也能形成霾。在这种情况下水汽的进
雾或云。……在城成的,相对湿度>90%时的大气混浊视野模糊导致一步凝结可能使霾演变为轻雾、
”如此看的能见度恶化是雾造成的,相对湿度介于80～市严重空气污染地区,霾可以频繁出现。
90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶来
,我国东南沿海各省自行补充规定以相对湿度区化是霾和雾的混合物共同造成的,但其主要成分是分雾与霾的标准,普遍偏低,将大量霾记成了轻雾霾。香港天文台同行认为相对湿度<85%时的大或雾。严格来讲,香港天文台同行认为相对湿度<
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2004.4 吴 兑:
霾与雾的区别和灰霾天气预警建议
3
85%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是～95%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度
霾造成的,相对湿度>95%时的大气混浊视野模糊恶化是霾和雾的混合物共同造成的[3];有比较充分导致的能见度恶化是雾造成的,相对湿度介于85的理论依据。
表2 霾与雾的特征对照表
天气现象雾霾
成分水滴、冰晶
尘、H2SO4与硫酸盐、
HNO3与硝酸盐、碳氢化合物等
水汽饱和
粒子尺度μ10°～102m肉眼可见
厚度
101～102m1～3km
颜色乳白色、青白色黄色、橙灰色
边界清晰不清晰
日变化明显不明显
μ不饱和10-3～10m肉眼看不见
征记为霾或者轻雾(雾)。
5 吸湿性物质及相变湿度(霾转化为雾的可能性)
6 灰霾(烟霞)指数与警报分级建议
大气中可能存在的吸湿性气溶胶主要有Na2(NH4)2SO4、Cl、NH4Cl、Na2SO4等。实际上,通过近
近几年来,我国大城市中,灰霾现象日趋严重,
已成为一种新的灾害性天气。广州2002与2003
μ年来的大量观测,大气中10-1m以下的水溶性粒
年灰霾天气分别为85天和98天(1),公众经常
μ子主要是(NH4)2SO4组成的,>10°m的粒子主要
抱怨,广
是NaCl组成的。而硝酸盐由于其饱和蒸气压比较
,而
低,挥发性比较强,,对人体健康
在[5]。其中NaCl,度78%;S4,因而,需要尽快建立分,813列出了主要水溶性大气灰霾天气预测预报预警系统和机制。表4是
7]
[6、,需要注意的是,任何吸湿建议的灰霾指数与警报分级表。需要说明的是,为性物质的相变湿度都与粒子直径有关,粒子越小,公众服务的指数与警报,一般遵循宁可空报也不能
相变湿度越大,因而,气溶胶粒子的实际相变湿度漏报的原则,因而将相对湿度的阈值定为90%,而
且,目前城市中的雾也主要是灰霾转化的污染雾,比表3中的值还要大。
相对湿度阈值提高对服务效果有利
。
表3 水溶性气溶胶的相变湿度
NH4Cl80
(NH4)2SO4
81
气溶胶相变湿度%
NaCl78
Na2SO493
有些非水溶性的气溶胶粒子也可以通过表面浸润成为凝结核,但要求相对湿度至少达到
101%,即要求1%的过饱和度。另外还有一种情况,即当气溶胶粒子表面凹凸不平时,在凹面仅仅需要不高的相对湿度就可以凝结,但是一旦将凹面填平,粒子将不会继续长大。因而,在非饱和条件下,非水溶性的霾一般不会转化为雾滴。综上所述,建议东南沿海各省在区分霾与轻雾或雾时,将相对湿度<80%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化记为霾,相对湿度>90%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化记为轻雾或雾,相对湿度介于80～90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的,但其主要成分是霾,可以由观测员根据经验和天气演变特
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表4 建议的灰霾(烟霞)指数与警报分级表(RH<90%)能见度(m)
>1500010000～150005000～100003000～5000<3000
图1 广州2002与20xx年灰霾天气出现天数的逐月分布
(能见度<10km,相对湿度≤90%)
指数等级
12345
服务描述没有灰霾天气轻度灰霾天气中度灰霾天气重度灰霾天气严重灰霾天气
警报等级
黄色红色黑色
4吴 兑:霾与雾的区别和灰霾天气预警建议 2004.
47 小 结鉴于在我国大城市中,灰霾现象日趋严重,已
经成为一种新的灾害性天气,建议尽快制定灰霾指
综上所述,区分霾和雾,应该根据影响天气系数和预警办法,开展灰霾天气预测预报预警方法的统的变化,结合表2的各种判据来确定。考虑到近研究和业务平台建设,拓展气象服务领域,使环境
μ几年对气溶胶研究的新成果,大气中10-1m以下气象产品更好地为社会公众服务,为政府实行动态
μ的水溶性粒子主要是(NH4)2SO4组成的,>10°m调控的环保措施的决策服务。
的粒子主要是NaCl组成的。而硝酸盐由于其饱和
蒸气压比较低,挥发性比较强,比较难以气溶胶的
形式稳定存在。而NaCl是海盐粒子的主要成分,参考文献
相变湿度78%;(NH4)2SO4也是水溶性气溶胶的主1 盛裴宣,毛节泰,李建国等.大气物理学.北京:北京大学出版要成分,其相变湿度是81%。建议将相对湿度<
80%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化的社,2003,299～322.2 吴 兑,邓雪娇.环境气象学与特种气象预报.北京:气象出版天气现象确定为霾,相对湿度>90%时的大气混浊
视野模糊导致的能见度恶化确定为雾,相对湿度介
于80～90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能
见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的,但其主要
成分应该是霾。最近几年召开的气溶胶国际和区
域学术讨论会,社,2001,25～31.3 林邝泗莲,林静芝.Re:灰霾烟霞之我见.私人通信,2004.3.3.4 《大气科学词典》编委会.大气科学词典.北京:气象出版社,1994,677,408.5 吴..大气科学,,615 .:气象出版社,7.大气气溶胶.王明星、王庚辰等译.北京:科学出版社,1984,50～65.
ADiscussontheDifferenceBetweenHazeandFog
andtheWarningofBrownishHazeWeather
Wu Dui1,2
(1.InstituteofTropicalandMarineMeteorology,CMA,Guangzhou,510080)
(2.DepartmentofAtmosphericScience,SunYat-senUniversity,Guangzhou510275)
Abstract:Alongwiththerapiddevelopmentofeconomyandurbanization,atmosphericaerosolpollutionisbe2comingworse.Itisbecomingapracticalmattertodistinguishhazeandfog,andalsoanurgentissueneededtobesolved.Inthepast,theoperationalstandardusingrelativehumiditytodiscernfogandhazeiscommonlyonthelowsideoverthesoutheastcoastalprovinces.Todistinguishfogandhazeshouldbaseonthechangeofinfluencingweathersystemscombiningotherinfluencingfactors.Soitissuggestedthattheweatherphenomenaofthevisibilitydeteriorationcausedbyatmosphericturbidnessresultinginblurofvisualfield,shouldbedeterminedashazewhenrelativehumidityislessthan80%,whileasfogwhenrelativehumidityislargerthan90%,andasamixtureofhazeandfogbutwithhazestillthemajoncomponentwhentherelativehumidityisbetween80%and90%.Itisal2sosuggestedtosetupassoonaspossiblethebrownishhazeindexandwarningmethods,tocarryoutthestudyonmethodsofpredictingandwarningbrownishhazeweatherandtoconstructtheoperationalplatform,therebyopeningupthefieldofmeteorologicalservicesandputtingtheproductsofenvironmentalmeteorologyintobetterservingthepublicandgovernment,toimplementdynamiccontrollingofenvironmentalprotectionmeasures.
Keywords:Haze Fog Feature BrownishHaze Warning
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