内容正文:
2025届高三地理微专题复习:高考地理中的北极放大效应
一、什么是北极放大效应:
北极放大效应(Arctic Amplification)是指北极地区地表气温增暖速度是全球平均速度的2倍以上的现象。这一现象主要由以下几个关键因素驱动:
1.海冰—反射率正反馈:
全球气候变暖导致北极地区海冰消融,下垫面变为开阔水面,海冰的反射作用消失,使得海水吸收和储存了更多的太阳辐射。
海冰反射率
海水对近地面的加热作用增强,导致近地面升温,更暖的气温使得海冰进一步减少,形成海冰—反射率正反馈,加速北极的升温速度。
2.大气温度反馈:
根据普朗克定律可知,在同等的外部辐射强迫下,绝对温度越高,为达到向外辐射能量平衡所需要的温度调整便越小,反之亦然。比如在30°C时,为平衡1 W/m2的辐射强迫气温需要升高0.16°C,而在-30°C时, 为平衡同样能量所需的增温则达到0.31°C。
由于北极地区的绝对温度明显低于中低纬地区,在同等辐射强迫下,北极地区需要更高的增温来达到新平衡。所以这也会造成北极地区升温比其他地区快。此外,由于北极地区的增温主要在大气的低层,而热带地区主要在中高层,因此大气增温对于北极地表温度升高影响更显著。
3.云和水汽反馈:
水汽是一种重要的温室气体,能够吸收大气中的太阳长波辐射并储存热量,增强大气的保温作用。
随着全球气候变暖,北极地区大范围海水蒸发,大气中水汽容量增多,对应的云量也会增多,大气的保温作用增强,造成北极地区升温。
4.大气环流和洋流将低纬度的水汽和热量输送到北极:
北极放大效应的驱动机制
针对这一独特现象,气象学者提出了许多关于北极放大效应的物理机制,主要分为四类:一、温室气体增加导致全球气温升高,北极海冰融化后海水吸收了更多的太阳辐射,进而导致海冰进一步减少,从而造成北极气温的进一步升高,形成了恶性循环。二、北极云量和水汽的增加导致更多的长波辐射被反射回地面。三、中纬度波动向北极输送更多的热量和水汽(一种温室气体)。四、海洋变暖后向极地输送更多热量,导致海冰融化。 虽然以上机制可以在一定程度上解释北极变暖,但北极变暖的速度还是超出了预期,说明北极变暖还有许多未解之谜,有待于科学家进一步揭秘。 近年来随着温室气体增加,北极气温迅速升高,比全球其他纬度的增温都要快,这使得北极和中低纬度间的温度梯度减小,大气的正压性增强,有利于极端天气气候事件的发生,在这种背景下北极和邻近区域出现极端天气气候事件,尤其是高温事件的概率也会越来越大。 同样,北极变化与中纬度天气气候的联系也存在争议,气象学者正在对它们在何种时间尺度,哪些区域,以何种方式存在联系进行着激烈的争论。
据数据统计,北极放大在11月最强、在7月最弱,强烈的北极放大在10-4月。
二、北极升温和海冰减少的影响:
首先,北极陆地和海洋生态系统发生变化。在陆地上,积雪快速融化,植被覆盖增加,树线北移;在海洋里,温度和光照的增加促进了浮游植物的生长,鱼类等随之北上,渔业资源也北移。极地是全球生态安全的屏障,作为地球上的生态脆弱带,这些变化可能给寒冷生态系统的微妙平衡带来重大破坏。
其次,二氧化碳等温室气体的循环过程发生极大改变。北极是目前地球上碳源汇格局变化最剧烈的地区。
碳源和碳汇分别指二氧化碳的释放源和吸收体。一方面,地表大量营养盐物质在冰层融化后被冲刷入海,开阔海域面积和持续时间增加,都有利于海洋植物的生长,加强了碳从海洋表层向深层的转移和埋藏,这一将碳“抽”入海底的过程也被形象地称为“海洋生物泵”;另一方面,冻土层加速融化加剧了土壤中甲烷和二氧化碳的释放,海域的扩张也加大了浮游生物对二甲基硫等温室气体的排放。可见,碳源和碳汇在北极都有所增加。总体来说,北冰洋是大气二氧化碳的“汇”,但这个“汇”涉及上述陆地与海洋物质交换的多种过程,未来究竟会如何变化,目前尚不得而知。
最后,北极地区发生的海—冰—气相互作用过程也对北半球的气候和极端天气产生了影响。北极海冰面积减少会导致北半球冬季大气环流场的变化,造成中纬度气压降低和高纬度气压升高,给北半球国家带来频繁的寒潮与暴雪,甚至影响雾霾的扩散。此外,冰层的融化也会导致海平面的升高。据估算,如果格陵兰岛的冰川全部融化,全球海平面将上升约7米。即便较小的海平面上升,加上台风、风暴潮等极端天气的共同作用,也将给沿海地区带来巨大灾难。
北极的快速变化也能带来新的经济机遇:北极航道通航能力增强,油气、渔业等资源开采的条件将大为改善。然而,对于北极,我们已知的还很少,未知的还太多。未来,对北极变化情况及其生态效应影响还需开展更多的科学研究。在此基础上,各国也应立足长远,为应对气候变化、规范北极治理积极展开磋商和合作。
冰盖融化导致极地冷涡南移
正常年份,北极的海冰面积在3月份时到达最大值16000000平方千米,9月份时经过一整个夏季的融化,到达最小值7000000平方千米。因为海冰的反照率远远大于海水,所以冬季时可以反射而不是吸收更多的太阳能,夏季则相反。数百万平方千米的冰盖与海水之间的切换,对全球气候都能起到影响,对北半球中高纬度的影响尤其明显。
冰盖减少会造成大气环流的异常,重要表现包括向极温度梯度减弱(因为北极自己的气温上升了),大陆上空纬向西风减弱,西伯利亚高压增强等等,而后者对中国冬季气候来说至关重要。
此外,极地涡旋是影响气候的重要因素,它是大气高层的紧密旋转气流。漩涡可以将极地温度极低且密度较大的空气,一直通向上空的平流层,就像无形的弹力绳“束缚”着冷空气,把冷空气限制在北极地区。它的形成源于地球高低纬度之间的气压差(也就受到温度差的影响)。北极与赤道的温差越大,极地涡旋也就越稳定,越能将冷空气锁定在极地。其实极地涡旋南北极都有,但是南极大陆更冷,周边陆地更少,涡旋更强更稳定,目前还没有发生什么变化。而在陆地占比比较大的北半球,气流交换的干扰作用更加明显,所以北极极地涡旋的受干扰因素更多。一旦极地涡旋偏弱,留出的空间就会被较为温暖的气团北上占据,挤压极地涡旋原本的空间。受到挤压的极地涡旋影响范围就变得不再稳定、规则,北极气团就可能被“挤”到更靠南的地方。严重时,极地涡旋本身也会发生分裂。正常情况下,北极涡旋会分裂为两个,分别分布在加拿大的巴芬岛和西伯利亚东北部,它们分别控制着西北半球和东北半球的高纬度气流,这种情况也还算稳定。
全球变暖越来越显著,这导致海冰减少,反射减弱,吸收更多太阳热力,海冰进一步减少的恶性循环,所以出现了非常反常识的现象——北极升温幅度接近其他地区平均升温幅度的三倍。
北极比赤道暖化更快也就意味着两者之间的温差正在减弱,大气环流也因此受到影响。继而,它减弱了极地涡旋和西风急流,使西风急流较为波动,有利于北极冷空气南侵。
所以在过去四十年,极地涡旋的偏弱的趋势在逐渐明显,在近年来终于愈发明显地出现分裂。在最严重时分裂为杂乱无章的数个,并南下到北半球中高纬地区,这也就解释了为什么在2010年代,美国东北部的冬季变得更加严酷。
除了极地涡旋减弱的大环境,发生于赤道中东太平洋的拉尼娜事件,对这个尤其寒冷的冬季也起到了推波助澜的作用。
拉尼娜现象源自东南信风吹走了太平洋东部被晒热了的表层海水,导致底部寒冷的海水上翻,赤道太平洋中部和东部海洋表面温度的大尺度降温,并影响热带大气环流,进而影响风和降雨量。它对天气和气候的影响通常与厄尔尼诺现象相反,对中国来说,增加冷冬出现的概率。
典型试题
过去几十年北极地表气温升高剧烈,是全球平均增温幅度的2倍以上,被称为“北极放大”。下图为“北极放大”大气驱动机制示意图。读图, 完成下面小题。
1.“北极放大”发生过程中,中高纬近地面气压梯度( )
A.变大 B.变小 C.消失 D.方向逆转
2.①的含义最可能为( )
A.太阳辐射增强 B.地面辐射增强
C.大气逆辐射增强 D.降水量增加
3.下垫面加热作用增强的主要原因是( )
A.反射率减小 B.蒸发量减少 C.云量增多 D.日照时间变长
在全球气候变暖的背景下,北极地区的升温速度是全球其他区域的4倍,这一现象被称为“北极放大”效应。受“北极放大”效应影响,北极地区的自然环境发生了明显变化。据此完成下面小题。
4.持续加速的气候变暖加快多年冻土的退化,导致北极地区( )
A.苔原带南界向南移 B.海—气交互作用减弱
C.土层的渗透性增强 D.土壤有机质含量减少
5.“北极放大”效应对北极地区的河流造成显著影响,河流( )
A.年内径流峰值推迟 B.冬季径流量增加
C.冻结时间明显延长 D.含沙量显著减少
气候增暖在北极具有“极地放大效应”,导致北极地区多年冻土退化。多年冻土中储存的有机碳大量释放,部分以甲烷等形式进入大气,部分以溶解有机碳等形式随径流进入北冰洋,溶解有机碳的输出量与地表水及地下水流量密切相关。左图为北冰洋沿岸部分地区图,右图为亚马尔半岛出现的神秘地洞。据此完成下面小题。
6.“极地放大效应”产生的原因有( )
①气温升高,冰雪融化,释放大量的热量,使北极地区增温
②冰雪融化,地表反射率降低,吸收更多的太阳辐射
③大气中水汽量增加,吸收更多的地面辐射,大气逆辐射增强
④高纬地区变暖,通过大气运动和洋流输送到极地的热量减少
A.②③ B.①② C.①④ D.③④
7.图中河流溶解有机碳输出量最大的时段最可能为( )
A.2-4月 B.5-7月 C.8—10月 D.11-次年1月
8.自2014年以来,鄂毕河入海口附近的亚马尔半岛冰原地区连续出现了巨型地洞(最大直径约80米、深约50米),其成因最可能是( )
A.冻融塌陷 B.流水侵蚀 C.陨石撞击 D.甲烷爆炸
过去几十年中,北极地表气温升高剧烈,是全球平均增温幅度的2倍以上,被称为“北极放大”。下图为“北极放大”大气驱动机制示意图。读图完成下面小题。
9.推测“北极放大”过程中,大气环流的变化趋势是( )
A.极地高压减弱 B.极地东风风力增强
C.高纬环流增强 D.极地高空气压降低
10.下垫面加热作用增强的主要原因是( )
A.反射率增加 B.蒸发量增加 C.云量增多 D.日照时间变长
11.①的含义最可能为( )
A.太阳辐射增强 B.直接射向宇宙空间的地面辐射减弱
C.大气辐射减弱 D.降水量增加
过去几十年中,北极地表气温升高剧烈,是全球平均增温幅度的2倍以上,被称为“北极放大”。图为“北极放大”大气驱动机制示意图。完成下面小题。
12.推测“北极放大”过程中,大气环流的变化趋势是( )
A.极地高压增强 B.极地东风风力减弱
C.高纬环流增强 D.极地高空气压降低
13.下垫面加热作用增强的主要原因是( )
A.反射率减小 B.蒸发量减少 C.云量增多 D.日照时间变长
14.阅读图文材料,完成下列要求。
北极放大效应指的是全球变暖背景下,北极地区升温幅度大于全球平均的现象。白令海位于太平洋的北部边缘,在阿拉斯加、西伯利亚和阿留申群岛的环抱之中,北经白令海峡与北冰洋相通。近年来,白令海海冰面积显著减少,对北极地区的气候产生重要影响。下图为白令海地理位置示意图。
(1)简述白令海北部易形成海冰的自然条件。
(2)从海—气相互作用的角度,分析白令海海冰消退促进北极放大效应的原理。
15.【地理——选修6:环境保护】
北极放大效应,指的是全球变暖背景下,北极地区升温幅度大于全球平均的现象。北极环境较为单一,格陵兰冰盖是全球第二大冰盖,在全球气候变暖的大环境和北极“放大效应”下,格陵兰冰盖成为了全球环境变化最显著的区域之一,冰盖的变化又影响到了中国和全球其他地区的环境。相比之下,南极地区的“放大效应”并不明显。
请比较分析北极和南极地区“放大效应”对全球影响的差异。
16.阅读图文材料,完成下列问题。(共12分)
气候增暖在北极具有“极地放大效应”,导致多年冻土中储存的有机碳大量释放,并部分随河流输出到北冰洋。西伯利亚地区鄂毕河、勒拿河流域面积大致相当。下表和下图是其相关资料。
鄂毕河
勒拿河
输出的有机碳(Tg/a)
5.26
9.98
年均气温(°C)
-0.6
-8.6
多年冻土覆盖率(%)
18
92
(1)从大气受热过程的角度,说明气候增暖在北极产生“极地放大效应”的原因。
(2)分析勒拿河输出的有机碳远远大于鄂毕河的原因。
(3)勒拿河流域某地冬季日最高气温不会超过-5℃,据此推测该地冬季气温升高过程中土壤有机碳输出量的变化及原因。
17.阅读图文材料,完成下列问题。
气候增暖在北极具有“极地放大效应”,导致多年冻土中储存的有机碳大量释放,并部分随河流输出到北冰洋。西伯利亚地区鄂毕河、勒拿河流域面积大致相当。下表和下图是其相关资料。
鄂毕河
勒拿河
输出的有机碳(Tg/a)
5.26
9.98
年均气温(°C)
-0.6
-8.6
多年冻土覆盖率(%)
18
92
(1)从大气受热过程的角度说明气候增暖在北极具有“极地放大效应”“放大”的含义。
(2)分析勒拿河输出的有机碳远远大于鄂毕河的原因。
(3)与北极地区相比较,青藏高原地区气温的日较差更大,请说明原因
18.阅读图文材料,完成下列问题。
气候增暖在北极具有“极地放大效应”,导致多年冻土中储存的有机碳大量释放,并部分随河流输出到北冰洋。西伯利亚地区鄂毕河、勒拿河流域面积大致相当。下表和下图是其相关资料。
鄂毕河
勒拿河
输出的有机碳(Tg/a)
5.26
9.98
年均气温(°C)
-0.6
-8.6
多年冻土覆盖率(%)
18
92
(1)从大气受热过程的角度说明气候增暖在北极具有“极地放大效应”“放大”的含义。
(2)分析勒拿河输出的有机碳远远大于鄂毕河的原因。
(3)勒拿河流域某地冬季日最高气温不会超过-5℃,据此推测该地冬季气温升高过程中土壤有机碳输出量的变化及原因。
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参考答案:2025届高三地理微专题复习:高考地理中的北极放大效应
1.B 2.C 3.A
【解析】1.根据材料信息可知,“北极放大”是指北极地表气温增高剧烈,是全球平均增温幅度的两倍以上,因此,极地地区高压减弱,从极地高压吹出的极地东风风力减弱,中高纬近地面气压梯度变小,B正确,排除ACD。故选B。
2.结合图中信息可知,海冰减少,蒸发增强,水汽增多,导致空气中水汽含量增加,大气逆辐射增强,北极近地面升温明显,C正确;水汽增多会导致到达地面太阳辐射减少,地面辐射减弱,北极地区不会出现增温明显,排除AB;降水量增加不能使北极增温,排除D。故选C。
3.读图可知,海冰减少,而海面反射率降低,吸收的太阳辐射增强,海水温度升高,海水输送给大气的热量增多,即下垫面加热作用增强,A正确;下垫面吸收太阳辐射量增加,海水温度升高,则蒸发量增加,B错误;云量增多,大气削弱作用加强,到达地面的太阳辐射减少,下垫面加热作用也会随之减弱,C错误;海水蒸发加强,空气中水汽含量增多,云量有可能增加,日照时间可能变短,D错误。故选A。
【点睛】大气受热过程包括太阳辐射、地面辐射和大气逆辐射三个过程。太阳辐射能传播到地面的过程中一部分被大气吸收、反射、散射,大部分通过可见光到达地面并被地面吸收。地面吸收太阳辐射能增温,以地面辐射的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面辐射,以大气逆辐射的形式把能量偿还给地面,对地面起到保温作用。
4.C 5.B
【解析】4.气候变暖,多年冻土退化,土壤中的水分增多土层的渗透性增强,C正确;气候变暖,苔原带南界向北移,A错;气候变暖,海水蒸发增强,海-气交互作用增强,B错;气候变暖,多年冻土的退化,北极地区植被生长期延长,土壤有机质含量增加,D错。故选C。
5.依据材料信息,受“北极放大效应”的影响,北极地区的气温升高幅度更大。而北极地区的河流补给主要是积雪融水补给,受气温大幅升高影响,北极地区融冰期提前,年内径流峰值出现应提前,A错;受“北极放大”效应影响,会导致北极地区融冰期提前,使融冰期延长,导致冬季的前后也会出现冰雪的消融,河流径流量增加,B正确;受气温升高影响,北极地区的河流冻结时间明显缩短,C错;“北极放大”效应会加剧北极地区多年冻土融化,从而导致河流含沙量显著增加,D错。故选B。
【点睛】北极放大效应:全球气候变暖,北极地区海冰消融,下垫面水域扩大,海冰的反射作用减弱或消失,使海水吸收和储存了更多的太阳辐射,海水对近地面大气的加热作用随之增强,导致近地面升温。更暖的气温使得海冰进一步减少, 从而形成了海冰—反射率正反馈,如此反复加速了北极的升温速度。
6.A 7.B 8.D
【解析】6.气温升高,冰雪融化,会吸收大量的热量,①错误;冰雪融化,冰雪覆盖面积减小,下垫面性质发生改变,相比冰雪覆盖,地表会吸收更多的太阳辐射,地面温度升高,②正确;全球变暖,冰雪融化,蒸发量增加,大气中水汽量增加,大气逆辐射增强,③正确;由于大气环流和洋流的作用,低、高纬地区之间不断进行热量交换,地球热量收支总体处于平衡状态,通过大气运动和洋流输送到极地的热量不会减少,④错误。综上,②③正确,故选A。
7.据图可知,该区域河流的主要补给方式为季节性积雪融水补给,春季气温回升,季节性积雪融化,其流量为春季流量更大,夏季次之,冬季流量最少,所以5-7月河流溶解有机碳输出量最大,B正确,ACD错误。故选B。
8.冻融塌陷主要出现在未冻结岩土中,特别是在季节性冻土地区,亚马尔半岛冰原地区纬度较高,终年严寒,发生冻融塌陷的可能性较小,A错误;该地区降水稀少,地表径流量较小,流水侵蚀作用较弱,B错误;自2014年以来,连续出现巨型地洞,陨石撞击的可能性较小,C错误;巨型地洞的洞口边缘呈黑色,很像是被剧烈燃烧之后造成的,甲烷气体爆炸可能性最大,D正确。故选D。
【点睛】北极放大效应。温室气体增加导致全球气温升高,北极海冰融化后海水吸收了更多的太阳辐射,进而导致海冰进一步减少,从而造成北极气温的进一步升高,形成了恶性循环。北极地区被冰雪所覆盖,地表反照率较高,在全球变暖的背景下,冰雪融化,反照率降低,使得北极地区接收到更多的太阳辐射,进一步增大了变暖幅度。
9.A 10.B 11.B
【解析】9.根据材料信息可知,"北极放大"是指北极地表气温升高剧烈,是全球平均增温幅度的两倍以上,因此极地地区高压减弱,A正确;极地东风风力减弱,高纬度环流势力减弱,极地高空气压升高,BCD错误。故选A。
10.根据题干信息可知,下垫面加热作用增强,说明下垫面吸收太阳辐射量增加,反射率降低,但同时蒸发量增加,B正确A错误;云量增多,大气削弱作用增强,到达地面的太阳辐射减少,下垫面加热作用也会随之减弱,C错误;下垫面加热作用增强并不能反映日照时间变化,也可能是天气变化导致,D错误。故选B。
11.结合图中信息可知,水汽增多,导致大气中水汽含量增加,会增加对太阳辐射的削弱作用,太阳辐射减弱,A错误;水汽增多,导致大气中水汽含量增加,使得直接大气对地面辐射的吸收增强,射向宇宙空间的地面辐射减弱,从而促使北极增温,B正确;水汽增多,导致大气中水汽含量增加,对地面辐射的吸收能力增强,大气辐射也随之增强,北极增温,C错误;降水量增加不能使北极增温,D错误。故选B。
【点睛】北极加速升温被称为“北极放大效应”,多种因素造成这一效应,其中最主要的原因是海冰融化。对阳光反射性强的海冰融化成了颜色深的海水,海水又造成北极对太阳辐射的吸收率上升,吸收了大量热量。海冰融化和北极气温上升二者相互影响,加速北极升温。
12.B 13.A
【解析】12.根据材料信息可知,“北极放大”是指北极地表气温增高剧烈,是全球平均增温幅度的两倍以上,因此,极地地区高压减弱,A错;极地与低纬度地区温差减小,高纬度环流势力减弱,极地东风风力减弱,B对,C错;极地近地面升温,气压降低,高空气压与近地面相反,故高空气压升高,D错。故选B。
13.根据题干信息可知,下垫面加热作用增强,说明下垫面吸收太阳辐射量增加,即原来的冰雪下垫面反射率减小,同时温度升高蒸发量增加,且蒸发需要吸热,不会增强下垫面加热作用,A正确,B错;云量增多,大气削弱作用加强,到达地面的太阳辐射减少,下垫面加热作用也会随之减弱,C错;北极地区晴天多,日照时间主要受到昼长的季节变化影响,该因素没有变化,D错误。故选A。
【点睛】大气受热过程包括太阳辐射、地面辐射和大气逆辐射三个过程。太阳辐射能传播到地面的过程中一部分被大气吸收、反射、散射,大部分通过可见光到达地面并被地面吸收。地面吸收太阳辐射能增温,以地面辐射的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面辐射,以大气逆辐射的形式把能量偿还给地面,对地面起到保温作用。
14.(1)白令海北部纬度较高,太阳辐射较弱,海水获得的热量少;白令海北部位于高纬度地区,冬季受到来自高纬的寒冷气流影响,气温低;北冰洋通过白令海峡与白令海相连,北冰洋的浮冰和冰山对海水有降温作用,使得白令海北部更容易形成海冰。
(2)海冰大面积消融能够引起局地海域反射率降低,致使海水吸收太阳辐射增多,海水吸收的热量导致海水升温,海洋以潜热、长波辐射等方式将太阳辐射能传输给大气,促进北极放大效应。
【分析】本题以北极放大效应为材料设置试题,涉及影响气温的因素、海气相互作用等知识点,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、论证和探讨地理问题的能力。
【详解】(1)本题涉及到影响气温的因素分析,影响温度的因素有纬度、海陆分布、地形因素、洋流等,白令海北部易形成海冰说明温度低,结合材料与所学知识:纬度因素:白令海北部位于高纬度地区,太阳高度角较小,导致太阳辐射相对较弱。因此,海水接收到的太阳热量较少,温度较低,易于结冰。寒冷气流:在冬季,来自高纬度地区的寒冷气流会频繁影响白令海北部,这些冷空气使得海面温度进一步降低,增加了结冰的可能性。海洋流动:北冰洋通过白令海峡与白令海相连,北冰洋的浮冰和冰山随着洋流进入白令海,这些寒冷的浮冰和冰山对海水有降温作用,使得白令海北部更易结冰。
(2)结合所学知识:海气相互作用之海洋对大气的作用——1.海洋通过长波辐射和蒸发潜热向大气提供热能。2.海洋通过蒸发作用向大气提供水汽.3.海洋对气温有调节作用。4.海洋对大气的温室效应有缓解作用。材料“北极放大效应指的是全球变暖背景下,北极地区升温幅度大于全球平均的现象”,所以本题答题思路:白令海海冰消退,通过海洋对大气的作用,使北极地区气温升高。白令海海冰消退,促进北极放大效应,主要是与海洋通过长波辐射和蒸发潜热向北极大气提供热能有关。海冰大面积消融能够引起局地海域反射率降低,致使海水吸收太阳辐射增多,海水吸收的热量导致海水升温,海洋以潜热、长波辐射等方式将太阳辐射能传输给大气,促进北极放大效应。
15.北极环境较为单一,冰雪和气温之间容易形成正反馈,气温升高则冰雪消融增多,没有冰雪覆盖的裸地能吸收更多的太阳辐射,加热大气,进一步加剧冰雪消融。南极地区由于受到大气环流和海洋环流将其与地球其他地区隔绝等原因影响,“放大效应”不明显。
【分析】本题以北极放大效应为背景材料,涉及全球气候变暖的相关知识,主要考查学生获取和解读地理信息、调动与运用地理知识、区域认知与综合思维的核心素养。
【详解】由材料可知,北极放大效应,指的是全球变暖背景下,北极地区升温幅度大于全球平均的现象。北极环境较为单一,冰雪和气温之间容易形成正反馈,气温升高则冰雪消融增多,没有冰雪覆盖的裸地能吸收更多的太阳辐射,增强地面辐射,加热大气,进一步加剧冰雪消融。而南极地区由于海拔高,风力强盛,受到大气环流和海洋环流将其与地球其他地区隔绝等原因影响,增温慢,“放大效应”不明显。
16.(1)全球变暖,北极冰雪融化,反射的太阳光减少,到达地面的太阳辐射增多;地面吸收太阳辐射增多导致地面辐射增多;大气吸收的地面辐射增多;大气逆辐射增多,气温增高。
(2)勒拿河径流量更大;两者流域面积相当,但勒拿河冻土覆盖率更高,冻土面积更大;在全球变暖影响下解冻的土壤面积更大;释放的土壤有机碳更多。
(3)不变甚至减少;气温在0°C以下,冻土还在向深处发展,没有解冻,土壤有机碳不会释放。
【分析】本体以全球气候变暖对鄂毕河和勒拿河产生的影响为知识背景,涉及大气的受热过程,水循环等知识,考查学生读图能力,和地理综合思维能力。
【详解】(1)大气受热过程一般从削弱作用和保温作用两个角度展开。削弱作用包括大气吸收,反射和地面反射等部分,全球变暖造成北极积雪融化,降低地面反射率,造成削弱作用减弱;同时地表裸露,由于地表比热容相对较小,会增加对太阳辐射的吸收;根据大气受热过程的各个环节可知,地面升温导致地面辐射增强,地面辐射又是近地面大气的主要直接热源,所以会造成北极地区气温增高。
(2)依据材料可知,有机碳大量存在于多年冻土中。依据图文材料可知,勒拿河径流量和多年冻土覆盖率均高于鄂毕河,且两者流域面积相当,全球变暖会造成冻土融化,冻土中有机碳被大量释放后经地表径流携带至两大河流中,结合两河流的基本特征比较可知勒拿河有机碳含量会远远高于鄂毕河。
(3)结合材料可知,该流域冬季最高气温不会超过-5℃,所以即使冬季处于变暖的趋势中,冻土仍然处于冻结状态,不会融化;冻土范围甚至处于扩大状态,所以土壤有机碳输出量不变甚至减少。
17.(1)全球变暖,北极冰雪融化,反射的太阳光减少,到达地面的太阳辐射增多;地面吸收太阳辐射增多导致地面辐射增多;大气吸收的地面辐射增多,增强了大气逆辐射,加强了对地面的保温作用,使气候增暖被放大。
(2)两者流域面积相当,但勒拿河冻土覆盖率更高,冻土面积更大,储存的有机碳多;在全球变暖影响下解冻的土壤面积更大,释放的土壤有机碳更多;勒拿河径流量更大,输送能力更强
(3)青藏高原纬度低,且无极昼、极夜现象,太阳高度的日变化更大;青藏高原的海拔高,空气稀薄。白天,大气对太阳辐射的削弱小,地面获得的太阳辐射多,气温高;夜晚大气的保温作用差,地面热量散失快,气温低,昼夜温差大。
【分析】本题以全球变暖下的西伯利亚地区河流为材料,涉及大气受热过程、自然地理环境的整体性、气温日较差的影响因素等相关内容,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现了综合思维的学科素养。
【详解】(1)在正常情况下,冰雪的反射率较高,使射向地面的太阳辐射受到削弱,因此南北极吸收的太阳辐射较少,气温较低。全球气候变暖,北极冰雪融化,地面吸收的太阳辐射增多;地面吸收的太阳辐射增多,造成大气增温,大气逆辐射增强,北极地区的冰雪融化加快,温度升高,海平面上升。
(2)由图可知,勒拿河径流量更大,整个流域带来的有机物质更多;从地理位置来看,勒拿河位于高原、山地之间,冻土面积广大,土壤中的有机碳含量更多;受全球变暖的影响,解冻的土壤面积更大,释放的土壤有机碳就更多。
(3)从纬度位置来看,青藏高原纬度低,且无极昼、极夜现象,太阳高度的日变化更大,因此气温日较差更大;从大气对太阳辐射的削弱作用来看,青藏高原的海拔高,空气稀薄。白天,大气对太阳辐射的削弱小,地面获得的太阳辐射多,气温高;从大气对太阳辐射的保温作用来看,夜晚,青藏高原大气逆辐射弱,大气的保温作用差,地面热量散失快,气温低,因此昼夜温差比北极地区大。
18.(1)全球变暖,北极冰雪融化,反射的太阳光减少,到达地面的太阳辐射增多;地面吸收太阳辐射增多导致地面辐射增多;大气吸收的地面辐射增多;大气逆辐射增多,气温增高。
(2)勒拿河径流量更大;两者流域面积相当,但勒拿河冻土覆盖率更高,冻土面积更大;在全球变暖影响下解冻的土壤面积更大;释放的土壤有机碳更多。
(3)不变甚至减少;气温在0°C以下,陈土还在向深处发展,没有解冻,土壤有机碳不会释放。
【分析】本题以全球变暖下的西伯利亚地区河流为材料,设置三道小题,涉及大气运动、能源资源利用、气候变化对当地环境、气候、资源的影响等相关内容,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现了综合思维的学科素养。
【详解】(1)在正常情况下,冰雪的反射率较高,使射向地面的太阳辐射受到削弱,因此南北极吸收的太阳辐射较少,气温较低。全球气候变暖,北极冰雪融化,地面吸收的太阳辐射增多;地面吸收的太阳辐射增多,造成大气增温,大气逆辐射增强,北极地区的冰雪融化加快,温度升高,海平面上升。
(2)由图可知,勒拿河径流量更大,整个流域带来的有机物质更多;从地理位置来看,勒拿河位于高原、山地之间,冻土面积广大,土壤中的有机碳含量更多;受全球变暖的影响,解冻的土壤面积更大,释放的土壤有机碳就更多。
(3)有机碳的含量与温度关系密切,温度越高,有机碳释放量越低。当气温低于0℃,冻土继续向地表下发展,土壤中的有机碳不会释放,土壤中的有机碳含量保持不变。当勒拿河流域某地冬季气温升高,土壤中的有机碳含量减少。
答案第1页,共2页
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