内容正文:
聚焦核心素养(四)
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素养1 人地协调观
大气成分变化与大气环境问题
根据美国宇航局(NASA)的消息,南极臭氧空洞于2021年10月7日达到其最大面积,范围为1979年以来的第13大,这确实是一个很大的臭氧层空洞,空洞范围甚至比南极洲更大,科学家认为,南极经历了比平时更冷的冬季,导致臭氧层空洞范围和深度大于平均水平。
臭氧层破坏分布的地区、原因、危害及防治措施
(1)表现明显的地区:南极上空、北极和青藏高原等地上空。
(2)产生原因:人类大量使用氟氯烃等制冷剂。
(3)危害:到达地面的紫外线增加,致使皮肤癌发病率增加;危及海洋生物生存;导致全球变暖。
(4)防治措施:禁止或减少氟氯烃化合物的使用和排放。
阅读图文材料,完成下列问题。
平流层中存在着天然低浓度的臭氧,这里的臭氧是有益的,而出现在对流层即大气层最底层的臭氧是人为产物,通常被称为有害臭氧,即臭氧污染。中国环境监测总站发布的信息显示,2017年,全国臭氧超标率明显增加,峰值浓度出现明显抬升。尤其是京津冀和长三角地区,臭氧浓度有显著的逐年上升趋势。
(1)说明大气中臭氧污染形成的人为原因。
解析 第(1)题,结合图示说明即可。
答案 (1)汽车尾气中的一氧化氮和碳化氢在阳光(紫外线)的作用下与大气中的氧发生光化学反应,形成臭氧;工业生产排放的大量碳氢化合物和氮氧化物等有机化合物,进入大气,与大气中的氧发生光化学反应,形成臭氧。
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(2)说明大气中臭氧污染浓度时间变化的成因。
解析 第(2)题,臭氧浓度的时间变化及原因,主要与太阳辐射强弱有关。分别从太阳辐射的年变化和日变化(以北半球为例)角度分析说明。
答案 (2)一年中夏季太阳高度最大,太阳辐射最强;一天中午后太阳光照最强,大气中的光化学反应最强,臭氧的含量最高。
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(3)说明臭氧层破坏的危害。
答案 (3)影响人们身体健康,皮肤癌、白内障发病率增加;影响农作物生长,使粮食产量降低;破坏自然生态环境与生态系统,使生物多样性减少。
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解析 第(3)题,臭氧层破坏的危害从臭氧层的作用分析,大气中的臭氧层可吸收太阳光中对人体有害的短波辐射,防止这种短波辐射到达地面,使人类免受紫外线的伤害。臭氧层破坏后,该作用消失,紫外线对人类生产生活及生态环境的危害增大。
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(4)说明缩小臭氧层空洞应采取的合理措施。
答案 (4)加强臭氧层环境监测;加强国际合作,共同遵守联合国相关法律;提高居民环境保护意识;研制新型制冷剂,减少或禁止氟利昂等破坏臭氧层物质的使用。
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解析 第(4)题,缩小臭氧层空洞应采取的合理措施首先从减少氟利昂气体排放入手,具体是研制新型制冷剂,减少或禁止氟利昂等破坏臭氧层物质的使用。从政府层面还要加强监管,具体表现为加强臭氧层环境监测;加强国际合作,共同遵守联合国相关法律。从居民层面要提高居民环境保护意识。
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素养2 综合思维
城市“岛”效应
2021年11月3日,在第26届联合国气候变化大会(COP26)上,由联合国环境规划署等组织撰写的《战胜高温:城市可持续降温手册》(下称《手册》)发布,该《手册》旨在提供一套可行的全球城市降温参考指南。《手册》指出,城镇化进程加快和城市“热岛效应”,使得全球城市变暖的速度是全球整体平均速度的2倍。如果温室气体继续保持高水平排放,到本世纪末,不少城市气温或将升高4 ℃。
“岛”效应
名称 含义 成因 影响或对策
热岛
效应 城市气温高于郊区气温 城市人工建筑物比热容小,增温快;人口、产业集中,排放热量多;绿地、水域面积小,调节功能弱 增大城区绿地、水域面积;控制城市人口密度、建筑物密度;减少人为热的释放
冷岛
效应 夏季绿洲、湖泊比其毗邻地区气温低 戈壁、沙漠比热容小,增温快;戈壁、沙漠热空气上升被带到绿洲、湖泊上空,形成上热下冷的逆温层,大气稳定 绿洲、湖泊调节气温,形成比较凉爽、湿润的局部小气候
雨岛
效应 城市降水比郊区降水多 受热岛效应的影响,上升气流增多;人类排放杂质多,使空气中凝结核增多,利于形成降水;高楼林立,空气循环不畅 “雨岛效应”集中出现在汛期和暴雨之时,加重城市内涝
沿海城市热岛效应和海陆风之间存在相互影响的关系,海陆风的影响范围可达上百千米。图一为天津市某年春季、夏季、冬季和全年热岛强度日变化曲线图,图二为天津市简图。完成1~2题。
1.图一中符合天津冬季热岛强度的是( )
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
答案 A
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解析 城市热岛效应主要是指城市地区的气温相对周围地区较高,主要与城市的尘埃多、排放的温室气体多、排放的废热多、城市下垫面硬化面积大、植被覆盖率低有关。冬季时,天津气温低,取暖使用能源多,人类活动排放的废热多,热岛效应强;夏季热岛效应较弱。读图可知,Ⅰ曲线在黎明前后热岛效应最强,且日热岛效应整体