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温度,这个我们每天都会遇到的物理量,似乎简单明了,但它背后的科学原理却远比想象的要复杂。为什么我们可以说 20 厘米是 10 厘米的两倍,20 克是 10 克的两倍,却不能说 20 摄氏度是 10 摄氏度的两倍?一起来看看答主的回答吧。

为什么不能说 20℃ 是 10℃ 的两倍?

|答主:Victor Yeh

因为 10 摄氏度的两倍应当是 293.15 摄氏度,而不是 20 摄氏度。

什么是两倍?

如果鞋码是 10 厘米,那么两倍就是 20 厘米。

如果鞋码是 20 厘米,那么两倍就是 40 厘米。

如果鞋码是 30 厘米,那么两倍就是 60 厘米。

如果鞋码是 40 码(中国旧鞋码),那么两倍是 80 码吗?

中国旧鞋码与厘米鞋码(中国新鞋码)的换算关系是:
中国旧鞋码 = 厘米鞋码 × 2 - 10

显然不是 80 码。因为 40 码的鞋子就是 25 厘米,两倍是 50 厘米,即 90 码的鞋子。

同理,20 码鞋子的两倍也不是 40 码鞋子,而是 50 码鞋子。因为 20 码鞋子就是 15 厘米,两倍是 30 厘米,即 50 码鞋子。

0 码鞋子的两倍是 10 码鞋子,因为 0 码鞋子就是 5 厘米,两倍就是 10 厘米,即 10 码鞋子。

-2 码鞋子的两倍是 6 码鞋子,因为 -2 码鞋子就是 4 厘米,两倍就是 8 厘米,即 6 码鞋子。

为什么「厘米」作为鞋码的量词可以直接用乘法来计算倍数,而「码」(中国旧鞋码)作为鞋码的量词不可以直接用乘法来计算倍数呢?

因为 0 厘米表示没有长度,而 0 码鞋子不是没有长度。只有当零表示没有的时候,倍数才能用乘法。

如果你看懂了这个,那么接下来就好办了。

0 摄氏度是没有温度吗?不是的。什么才算是没有温度呢?如果你学过热力学,你就知道所谓「没有温度」只能是指分子停止热运动,即「绝对零度」,记作 0 开尔文。

开尔文与摄氏度的换算关系是:
摄氏度 = 开尔文 - 273.15

10 摄氏度是 283.15 开尔文,两倍就是 566.3 开尔文,即 293.15 摄氏度。

所以,10 摄氏度的两倍应当是 293.15 摄氏度。



|答主:白云龙

直接原因是数据类型不允许,根本原因是摄氏温度的比例在物理学没有意义。

一般来说,数据分四种,分别是定类、定序、定距和定比。

定类数据:

指数字只代表类别,没有顺序,不能比大小,不能四则计算。

比如邮编,你不能说 100086号 是 100000 号+86 号,也不能说 100086 比 100085 大,有 100086 号有 100088 号也不意味着一定有 100087 号;

定序数据:

数字代表「序数」或者「等级」,有顺序,可以比大小,但不能四则计算。

比如等级,你可以说五星级宾馆比四星级宾馆等级高,但不能说三星级+二星级就是五星级,五星和四星的差和四星和三星的差也是不相等的,因而这种数据的运算是无意义的。

定距数据:

没有绝对零点(0 不代表无,通常只是一个分界值),有顺序,可以比大小,数据的差值有意义,但比例没有意义,可以加减,不能乘除(但可以算平均值)。

比如摄氏温度,你可以说 20℃ 比 10℃ 高,且高 10℃,但是不能说是两倍,或高一倍。

又比如时刻,你可以说两点比一点晚,且晚一小时,但不能说两点是一点的二倍。

定比数据:

有绝对零点(0 代表无),有顺序,可以比大小,数据差值和比例都有意义,可以四则运算。

比如开氏温度,你可以说 20K 比 10K 高,且高 10K,而且 20K 是 10K 的二倍。

又比如时间,你可以说两小时比一小时长,且长一小时,而且两小时是一小时的二倍。

所以,从这个问题看,直接原因是摄氏温度是定距数据,所以不能计算倍数。

而摄氏温度是定距数据的根本原因,是温度这个属性的物理意义。

学过物理的都知道,只有在开氏温标下,温度的乘除运算是有意义的,比如「理想气体状态方程」。

所以,物理规律决定了摄氏温度是一个定距数据而不是定比数据,也决定了摄氏温度不能算倍数。

我国迎今年下半年最强寒潮天气

此轮寒潮影响范围广、持续时间长、降温剧烈

一起来看看

不过

这几天

不少广东的小伙伴

都被热得怀疑人生

今天中午

广东部分地区还突破了30℃

“烤鸡腿”又回来了

10月已进入中下旬

上海的气温竟然不降反升!

今天申城天空一扫前几日的阴暗

阳光明媚

阳光坐阵

加上冷空气到来前的“锋前增温”作用

气温一路蹿升

全市最高气温大都超30℃

地理图文综合整理

国家站中

浦东新区最高为32℃

市区徐家汇站

最高气温达到了31.3℃

超过1950年10月16日的30.8℃

打破了徐家汇站

自1873年有气象记录以来

10月下半月最高气温纪录

不少人疑惑:为啥这么热?

幕后黑手是谁?

Ta就是

今年陪伴一整个夏天的“老演员”

——副热带高压

副高影响+锋前增温作用

气温蹭蹭蹿升

这是冷空气到来之前

最后的“疯狂”

“锋前增温”是一种常见的天气现象,主要是因为在冷空气到来之前,处在冷锋前部的区域一般是被暖气团所控制,近地面的风向以南风为主,有利于气温上升。

面对这“一秒入夏”的错觉一定要当心,冷空气今晚就到,冷热交替,大家务必注意及时添衣。

就在人们重新穿起汗衫短袖之际,强冷空气正携带劲风奔袭南下。

据气象部门监测,今日16时,冷空气的前锋已经到达江苏中北部到安徽中部一带,预计从今天上半夜开始,这股冷空气将正式影响申城。

气温猛升之后就是猛降,申城天气即将发生显著变化。

上海中心气象台预计,今夜多云到阴局部地区有短时阵雨或雷雨,而上半夜起,风力也将逐渐加大。到了周六白天,天气依然以阴到多云为主,伴有短时小雨,傍晚时分将转为多云天气。不过,风力依然较大,偏北风将达到6级阵风7-8级,沿江沿海地区7级阵风8-9级。

在冷空气的打压下,明天的最高气温将大幅下跌至21℃,与今日的最高气温相比,降幅达到10℃之多,“一夜换季”体感来次降临。

而明天白天的气温也将一路走低,预计最低气温将降至17℃。

到了周日,风力将有所减小,气温和明天相似,全天将在16-22℃之间。

展望未来一周的天气,下周初的气温波动较大,之后气温小升小降。

具体而言,相较周末的冷空气,下周一申城天气将逐渐转好,气温也将有所回升,最高气温将升至26℃。不过,又一股冷空气随后将光顾申城,带来小幅降温和短时阵雨。

气象部门提醒,应对近期气温起伏,市民朋友们还需及时调整穿衣,谨防感冒。

而下周中后期,久违的晴天将重新回归,本市气温也将维持在15-24℃之间,秋高气爽的好天气再次与市民们见面。

这种在冷空气到来之前出现的短暂升温的现象,

就是传说中的“锋前增温”现象

“锋前增温”

“锋前增温”是一种常见的天气现象,一年四季均有发生。这里的“锋”就是指“冷锋”天气,也就是说在冷锋前进方向的前方,在冷锋还没有到来之前,气温会出现反常增温变暖,甚至出现十分闷热的现象,让人们有一种夏季的感觉。

造成这种现象的原因

主要有两方面,一方面是由于冷空气还未到来,当地受暖气团控制,本身气温相对偏高,同时冷空气到来之前,南方地区一般吹偏南风,偏南风来自于纬度较低的海洋,具有暖而湿的性质特征,也会加剧大气升温变暖。

另一方面原因,是在冷空气南下的过程中,冷空气把原来占据当地的暖气团迅速的挤压压缩到一定的范围内,从而使得暖空气聚集增温。如果,冷空气南下的速度越快,那么这种挤压作用就越明显,同时增温作用也越明显。所以,我们经常会发现,越是强劲的冷空气南下,那么在冷空气到来之前,天气就越是暖和,而弱冷空气南下时,这种现象相对不明显。

大概暖个几天的光景吧,然后伴随着冷锋过境,气温会下降有时还伴随大风和降雨,最后,当冷锋完成过境,本地就会受冷气团控制,那么气温就会降低。

之后,继续等待下一波冷空气的到来,从而循环出现“锋前增温”现象。

所以

现在正在经历锋前增温的你

接下来几天大概会有这样的经历

有一天可能突然下起了雨

然后风有点大

这就是冷锋过境ING

就是要降温的信号了

再然后

突然降温了

典型例题一:阅读图文材料,完成下列要求。

“锋前增温”指在冷气团到来之前,处在冷锋前部的区域被暖湿气团控制,随着冷锋逼近,冷气团把原来占主导地位的暖气团迅速挤压到狭窄区域聚集增温,某年1月某日我国南方部分地区出现了较大幅度的“锋前增温”现象,下图示意我国部分地区读目8:00的海平面等压线(单位:百怕)分布。.

(1)该日“锋前增温”现象发生在云南省西部和江西省东部,就此作出合理解释。

(2)分析导致此次“锋前增温”幅度较大的地形原因。

(3)该日云南省西部和江西省东都均出恶劣天气,推测其恶劣天气状况,

(4)阐释“锋前增温”现象易发生的季节,并说明理由。

参考答案:

(1)云南省西部和江西省东部均位于冷锋锋前;锋后等压线密集,冷气团势力强,移动速度快;冷气团迅速将锋前的暖气团挤压到狭窄区域聚集增温。

(2)云南省和江西省多山地,因地形阻挡,更加利于冷气团迅速将锋前的暖气团挤压到狭窄区域聚集增温,致增温幅度增大。

(3)随着冷锋过境,气温急剧下降;冷气团将气温较高的暖气团推挤抬升,形成对流态势,带来暴雨冻雨等恶劣天气。

(4)冬季。冬季我国在势力强大的亚洲高压控制下,经常发散出势力强大,移动速度较快的冷气团,从而出现“锋前增温”现象。

典型例题二:阅读图文材料,完成下列要求。

2022年国庆节期间,势力强劲的冷空气带来今年的第一次寒潮,我国很多地方受其影响出现了“断崖式”降温。对于南方地区来说,由于“高温”和“寒潮”天气的接连到来,将会度过一个冰火两重天的国庆长假。左图为10月2日等压线分布图。右图为今年9月与常年同时期副热带高压位置图。

(1)图示高温区的形成与“锋前增温”现象有关,根据材料说明在国庆节期间前几天高温区出现高温的原因。

(2)比较甲、乙两地区的风力,并说明原因。

(3)结合右图说明今年我国南方出现持续干旱的原因。

参考答案:

(1)高温区位于冷锋锋前,由于冷空气还未到来,当地受暖气团控制,本身气温相对偏高;在势力强劲的冷空气南下的过程中,冷空气把原来占据当地的暖气团进行了迅速地挤压压缩,使暖气团压缩到一定的范围内,从而使得暖空气聚集增温。

(2)乙地风力大于甲地风力。原因:乙地等压线密集 ,水平气压梯度力大,风力大;甲地等压线稀疏,水平气压梯度力小,风力小。

(3)今年副热带高压与常年相比势力强盛、在我国南方停留时间长、控制范围向西延伸,因而南方地区受其影响盛行下沉气流,降水少,加剧了干旱程度。

典型例题三:阅读图文资料,完成下列要求。

每年秋季,冷空气开始活跃,给我国东部地区多地带来强烈的降温。不过,在我国南方地区有一个十分奇怪的现象,那就是在某次强冷空气到来的前一天,气温异常偏高,这种现象称为“锋前增温”现象。例如江西省南昌市在2019年11月17日的最高气温达到29°C,而到了第二天,气温陡然下降,快速降温。如果冷空气南下的速度越快,气团压缩增温作用越明显。图一示意我国某日海平面气压(百帕)分布。图二示意南岭对气温分界影响力的季节变化(数值越大,影响力越明显)。

(1)在下图绘制完成甲处锋面的剖面示意图(要求绘出锋面和冷、暖气团运动的方向),并指出图一中“锋前增温”现象发生的主要区域。

(2)结合所学锋面知识,分析“锋前增温”现象的原因。

(3)比较南岭对我国冬、夏季气温分界影响力的差异,并说明原因。

参考答案:

(1)如下图:要求:锋面正确;正确标注“冷、暖气团”;“冷、暖气团”的运动方向正确;“锋前增温”现象主要发生在浙江省中(东)部、江西省中(东)部。

(2)冷锋还未到来,当地受暖气团控制,气温相对偏高;冷锋快速南下时,将锋前暖气团挤压,从而使暖气团压缩增温;同时近地面多盛行偏南风,有利于气温回升变暖。

(3)冬季比夏季影响力大(或:夏季比冬季影响力小);冬季冷空气比较活跃;南岭对冷空气(冬季风)的阻挡作用明显,因此山脉南北气温差异较为显著;夏季全国普遍高温,南岭的阻隔作用不明显。

典型例题四:阅读图文材料,完成下列要求。

“锋前增温”是一种常见的天气现象,一年四季均有发生。冷空气到来之前,处在冷锋前部的地方,为暖湿气流控制,随着冷锋逼近,冷空气把原来占主导地位的暖气团迅速挤压到狭窄区域聚集增温。下图示意我国局部地区某日8:00的海平面等压线分布。

(1)在图中适当位置用锋面符号绘制锋面示意图,并指出“锋前增温”现象发生的区域。

(2)据图判断此次天气现象产生的季节,并说明判断依据。

(3)指出“锋前增温”现象与冷气团强弱的关系,并阐释产生该现象的原理。

参考答案:

(1)绘图见下图所示;左侧(西侧)槽线为冷锋,右侧(东侧)槽线为暖锋。锋前增温现象发生的区域主要集中在冷锋的锋前地带;该区域在图中主要是浙江省中部和江西省中部地区。

(2)冬季。依据:北部受高气压中心(蒙古—西伯利亚高压)控制,图中大部分地区盛行偏北风;海洋上形成相对低气压中心,而陆地上则为相对高气压中心(海洋上气温较高气压较低陆地上气温较低,气压较高)。

(3)关系:“锋前增温”现象与冷气团强弱呈正相关。原理:冷气团势力强,对暖气团挤压速度快,使暖气团快速在狭窄区域聚集增温。

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