MeteoEarth软件在地理教学中的应用探究

2016-11-10滕晓丹

地理教学 2016年16期

关键词：锋面风力按钮

滕晓丹

（宁波外国语学校, 浙江宁波 315121）

MeteoEarth软件在地理教学中的应用探究

滕晓丹

（宁波外国语学校, 浙江宁波 315121）

MeteoEarth是一款功能强大、操作方便的软件，不仅能动态地展示气温、降水量、压强、风力等气象要素的变化，进行短期或长期的气象预报，还能提供昼夜更替、城市夜景等事物的变化。文章将结合地理学科的特点，将理论知识和实际操作联系起来，举例说明MeteoEarth在地理教学中的具体应用。

MeteoEarth；地理教学

MeteoEarth是一款强大的气象预报软件，可提供世界各地200多万个地区的天气预报信息，准确性极高。该软件采用3D旋转地球设计，通过各种视觉冲击力极强的高分辨率图片和动画演示，提供了全球天气的各个方面的视图，有气压、风力、温度、云量、台风、降水量等，可以方便地看到大范围地区的天气变化。除了以上功能外，Meteoearth还可对全球各地的黑夜白天及月相进行忠实地再现。

一、MeteoEarth的安装、图标含义及常见天气单位的设置

1.MeteoEarth的安装

用户可进入MeteoE arth网站（http://www. meteoEarth.com/），或使用搜索引擎搜索关键词“MeteoEarth”进行软件安装包的下载，苹果用户可在App Store中搜索下载。下载完毕，打开界面即可进行相关操作。MeteoEarth对相应的操作系统也有要求，支持Android 4.0.3 支持Win10，需要iOS 8.0或更高版本。

2.图标含义

图1

3.常见天气单位的设置

下载MeteoEarth后，我们会被清晰的气象图片所震撼，但同时也可能会发现气温、降水、风等常见的单位不见了，取而代之的都是一些陌生的单位，如何解决这个问题呢？

首先，打开软件，单击界面中的“设置”图标（见图2），在新页面中单击右下方的“MORE”按钮，向下移动至倒数第二个栏，单击就会看到如图3所示的设置页面，此时就可以进行相关的单位设置了。如：单击Temperature（气温）选项后，会出现如图4所示界面，选中相应的后置圆圈，就可在℃（摄氏度）和℉（华氏度）之间进行选择切换。

图2

图3

图4

其余的选项设置，如Wind（风力）、Pressure（压强）、Precipitation（降水量）、Altitude（高度）等均可参照Temperature（气温）的方法进行。

二、MeteoEarth在地理教学中的应用案例

MeteoEarth软件具有显著的地理时空特色，若能融合在地理教学中，可极大的丰富课程资源，通过可视化的操作，变抽象为具体，从而有利于帮助学生建立地理时空概念，培养地理思维。不同的图标独立或叠加使用，可以产生不同的效果，从而服务于不同的教学内容。

1.世界海陆分布及自然地理要素展示

教师打开MeteoEarth软件，不进行其他任何图标要素叠加的情形下，将会清楚地看到全球海陆分布的界面。教师滑动、缩放地球模型，找到典型的区域界面展示给学生，将有助于学生认识大陆、半岛、岛屿、群岛、海湾、海洋等事物，也可清晰地展示各地的地形地貌、植被、河湖等自然要素的分布状况（见图5），从而使学生对当地自然环境有整体的、直观的认识，如西北的干旱、南方的湿润等特征在图5中得以充分体现。

图5

海底地貌主要有海岭、海沟、海盆、大陆架、大陆坡等，这些都可通过MeteoEarth软件较好地展示出来（见图6）。MeteoEarth软件还可运用到“板块运动与宏观地形”的教学中去，结合“板块分布图”，有助于学生更好地理解板块运动对世界宏观地形的影响。在实际操作时，还可缩小范围进行放大演示，从而使地理事物的特征更加明显。

图6

2.昼夜交替现象的时空展示及昼夜长短分布

“地球运动”部分在浙江2017年新高考方案中属于加试要求，相关内容难度较大。该内容对学生的空间想象能力和逻辑思维能力要求极高，成为历届学生学习地理课程过程中的绊脚石。虽然高中学生能结合自己平时的生活体验，对昼夜的更替和昼夜的长短有较为感性的认识，但很难上升到系统和理论的高度。我们可以用MeteoEarth软件来实现，具体操作步骤如下：打开MeteoEarth软件，点击界面上部的“昼夜”按钮，此时软件会自动加入太阳光照效果和夜晚灯光效果，从而展示出全球当时的昼夜分布情况（见图7）。教师也可放大、缩小、移动操作界面，从而使学生对全球各地在同一时间的昼夜分布有更深入的了解。若点击“播放”按钮或拖动时间轴，就可看到从操作时向后顺延24小时的全球昼夜更替情况，学生在观看此动态演示的过程中还能对晨昏线的分布位置、运动方向有更直观的了解。点击“3D”按钮，观察视角更佳，软件将从太空的角度，全方位展示地球的昼夜分布、更替情况（见图8、图9）。通过对上海时间4月17日11点38分左右，不同视角下的全球昼夜分布情况图的观察，学生很容易得出昼夜更替的规律及当天昼夜长短在全球的分布规律等结论。

图7

图8

图9

3.城市化水平

研究城市化水平的方法有很多，其一是通过城市夜景分布来研究。在MeteoEarth软件中操作步骤如下：打开MeteoEarth软件，点击界面上部的“昼夜”按钮，滑动搜索至当时处于黑夜的区域，即可看到当地的城市夜景（见图10）。通过对该图的对比分析，我们发现北美洲的城市亮灯密度大于南美洲，说明前者的城市化水平较后者高。从城市亮灯位置来看，美国东北部、巴西东南部都是城市密集区，教学时，还可结合城市区位加以分析推测。

图10

4.气压带、风带的分布及锋面气旋

全球性大气运动极其复杂，光凭教材中的图文介绍，学生难以透彻理解。所以在信息技术发达的当今课堂，我们可以借助MeteoEarth软件，代替传统的简单模型，随时展现全球大气的真实运动状况，给学生更直观的体验。操作步骤如下：打开MeteoEarth软件，点击“风力”按钮和“标识”按钮，即可看到动态演示的各纬度带的风向和风速（见图11），从而更好地理解全球气压带、风带的分布，点击“含义解释”按钮，可查看不同颜色所代表的风力大小。

图11

单击“压强”按钮，则软件会显示出当时全球各地的气压分布情况，可应用于“大气的水平运动——风”、“锋面气旋”、天气判读等内容的教学中。如图12中可让学生根据AB两地等压线密集程度，判断两地水平气压梯度力的大小、风向、风速等。待学生回答完毕，教师可点击“风力”按钮，出现如图13所示界面，从而对结论加以印证。学生仔细观察该界面中AB所在的低压系统和新西兰附近的高压系统中的空气运动状况的动态模拟演示，便很容易理解“锋面气旋”这一知识点。通过观察，学生自然而然地能得出以下两个结论：(1)锋面位置：低压系统中，气流以辐合为主，利于锋面的形成，而高压系统中，气流以辐散为主，不利于锋面形成；(2)各处气流运动方向。进而分析出锋面类型及相应地点的天气特征。若此时再点击“播放”按钮，系统将展示未来24小时内的气压、风力变化。

图12

图13

5.气候类型及特征

“气候”是高中地理的主干知识之一，也是教学过程中的难点之一。MeteoEarth软件，能很好地展示某地的气候特征，如月均温、月均降水日数的变化。操作步骤如下：打开MeteoEarth软件，点击“气候观”按钮，此时，仅“陆地气温”、“海洋气温”、“降水量”三个按钮可用。再点击三个按钮中的任一按钮，系统就会出现相应的要素界面。不同颜色代表数值大小的差异，可点击“标识”按钮查看某地该要素的数值，也可点击“含义解释”按钮查看该要素的图例，进而得出该地的气候特征。教师还可点击“播放”按钮，演示气温和降水在一年内各月的连贯性变化，颜色的动态变化带来极强的视觉冲击力。如图14-17依次表示亚洲部分地区1月和7月的月均温和月均降水日数，图中“标识”为上海的数据。学生对比分析，即可得出以下结论：(1)该区域冬季南北温差大，夏季除青藏高原外，普遍高温，南北温差小；(2)上海夏季高温多雨，冬季低温少雨；(3)中国西北内陆全年较干旱；(4)中南半岛的季风气候降水季节差异明显等。在此基础上，还可结合气压带风带、海陆位置等进行气候成因、气象灾害等内容分析。

图14

图15

图16

图17

不点击“气候观”按钮时出现的“气温、降水量、云量覆盖”等信息，为全球24小时内的天气变化。如图18、19所示，为上海时间4月19日8点15分时亚洲某区域的降水、云量覆盖等要素的分布情况，对比分析，即可得知上海此时为晴朗的天气，点击“播放”按钮，可看到未来24小时内的天气变化过程。教学时，也可叠加“压强”、“风力”等要素，让学生进行短时天气预报。

总体来看，MeteoEarth软件应用于地理课堂教学还是有明显优势的，主要有四个优点：(1)操作方便、易于上手；(2)互动性好，可随时暂停、启动程序；(3)数据科学、资源丰富、更新快；(4)功能强大、兼容性强。该软件在地理教学中的应用，不仅能提高学生学习地理的兴趣，感受前沿技术的魅力，学以致用，还能进一步提升教师的专业能力。