内容正文:
课程标准:运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系;运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理, 并解释相关现象;运用示意图,分析锋、低压(气旋)、高压(反气旋)等天气系统,并运用简易天气图,解释常见天气现象的成因;运用示意图,说明气压带、风带的分布,并分析气压带、风带对气候形成的作用,以及气候对自然地理景观形成的影响。(4个学科核心概念:大气组成与垂直分层、大气受热过程与热力环流、天气系统、气压带风带与气候及自然地理景观)
专题三 气象气候
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【真题面对面】(2024湖南)2019年9月17—18日西藏林芝地区出现了两次强降雨。研究表明,深入谷地的季风为该地降雨提供了充足的水汽,山谷风影响了降雨的时空变化,使降雨呈现明显的时段特征。如图示意两次强降雨时距地面10米处的风向与风速。
(1)第一次和第二次强降雨可能出现的时段分别为( )
A. 17日00:00—01:00 18日12:00—13:00
B. 17日07:00—08:00 18日12:00—13:00
C. 17日22:00—23:00 18日01:00—02:00
D. 17日13:00—14:00 18日00:00—01:00
(1)D 西藏林芝发生第一次强降雨时段,该区域主要是季风的影响,距地面十米处的近地面风向由山谷吹向山顶,属于谷风,根据热力循环的原理,应该属于白天时间,AC错误;右图中显示第二天强降雨,近地面风向发生了变化,风向主要由山峰吹向山谷,根据热力环流属于山风,应发生在晚上,B错误,D正确。
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【真题面对面】(2024湖南)2019年9月17—18日西藏林芝地区出现了两次强降雨。研究表明,深入谷地的季风为该地降雨提供了充足的水汽,山谷风影响了降雨的时空变化,使降雨呈现明显的时段特征。如图示意两次强降雨时距地面10米处的风向与风速。
(2)两次强降雨时谷地风速差异显著,主要原因是( )
A. 地形阻挡 B. 东南风影响
C. 气温变化 D. 摩擦力作用
(2)B 材料显示该区域谷地主要受季风影响,且左图中显示受东南风影响导致风速较快,右图中显示第二天风速减弱,没有受到东南风影响,因此两次强降雨时谷地风速差异主要是受东南风的影响,B正确;左图和右图中显示的同一区域,风速在河谷区域有较大差异,因此主要不是受地形阻挡和摩擦力作用,AD错;西藏地区海拔高,气温较低,位于河谷地区温差更小,因此主要不是受到气温变化影响,C错。
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【重点理一理】
1.大气受热过程中,大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用是如何体现的?
2.冷锋和暖锋过境前、过境时和过境后的天气特征有何不同?
3.如何根据气候资料(气温和降水数据)判断气候类型?
大气对太阳辐射的削弱作用主要通过吸收、反射和散射来实现。臭氧吸收紫外线,水汽和二氧化碳吸收红外线,这是吸收作用;云层和较大颗粒尘埃对太阳辐射进行反射,使到达地面的太阳辐射减少;空气分子和微小尘埃对太阳辐射进行散射,使天空呈现蔚蓝色等。
大气对地面的保温作用表现为大气逆辐射,地面辐射大部分被大气中的水汽和二氧化碳等吸收,大气在增温的同时,又以大气逆辐射的形式把热量返还给地面,在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,起到保温作用。例如,多云的夜晚通常比晴朗的夜晚气温高,就是因为多云时大气逆辐射强。
冷锋过境前,受暖气团控制,天气晴朗,气温较高,气压较低;过境时,常出现大风、降温、雨雪等天气;过境后,受冷气团控制,气温降低,气压升高,天气转晴。如我国北方夏季的暴雨、冬季的寒潮等多是冷锋过境形成的。暖锋过境前,受冷气团控制,天气晴朗,气温较低,气压较高;过境时,云层加厚,多形成连续性降水;过境后,受暖气团控制,气温升高,气压降低,天气转晴。
首先以温定球,根据最冷月和最热月的气温判断所属半球,若最冷月气温在12、1、2 月,为北半球;若在 6、7、8 月,为南半球。然后以温定带,最冷月均温大于 15℃,为热带气候;最冷月均温在 0 - 15℃之间,为亚热带气候或温带海洋性气候;最冷月均温小于 0℃,为温带气候(温带海洋性气候除外) 。最后以水定型,根据降水的季节分配确定具体气候类型,如热带雨林气候全年多雨;热带季风气候夏季多雨;地中海气候冬季多雨等。
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4.全球气候变暖的原因、影响及应对措施分别是什么?
原因主要是人类活动排放大量的温室气体,如二氧化碳、甲烷等,以及毁林等导致森林吸收二氧化碳的能力减弱。
影响包括海平面上升,淹没沿海低地;影响农业生产,使高纬度地区农作物产量增加,低纬度地区农作物减产;影响水循环,导致极端天气事件增多等。
应对措施有减少温室气体排放,如提高能源利用效率,开发新能源;增加碳汇,如植树造林、保护森林资源;加强国际合作,共同应对全球气候变暖等。
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5.影响气温、降水、风力大小的因素分别有哪些?
影响气温的因素:(1)太阳辐射:低纬度气温高,夏季气温高;受其影响,等温线大致与纬线平行。(2)大气自身条件:晴天,大气稀薄,白天气温高,夜晚气温低,气温日较差大。(3)下垫面:海洋比热容大,气温日较差、年较差小,较同纬度陆地白天、夏季温度低(或较同纬度陆地夜晚、冬季温度高);暖流增温,寒流降温;地势高低、山脉走向和坡向等对气温都有影响;不同地表的反射率差别很大,如冰雪对太阳辐射的反射率极高,导致地表气温低。
影响降水的因素:(1)大气环流。一般低气压带影响的区域降水较多,高气压带影响的区域降水较少;西风带影响的区域降水较多。(2)海陆位置。近海受暖湿气流影响的地方降水多,内陆地区降水少。(3)地形。迎风坡降水多,背风坡降水少。(4)洋流。暖流影响区域降水多,寒流影响区域降水少。(5)下垫面状况。植被覆盖率高、地表水体面积广的区域降水较多,反之则少。
影响风力大小的因素:(1)温差:(冬季)温差大,水平气压梯度力大,风力大;(夏季)温差小,水平气压梯度力小,风力小。(2)风带:受风带控制,风力大(如受盛行西风带控制,风力大);靠近冬季风源地的地区,风力大。(3)气压带:受低气压带控制,风力小或无风(如赤道低气压带,风力小)。(4)摩擦力:临海、海域宽阔的地方,摩擦力小,风力大;陆地上的山林、城市建筑群多,摩擦力大,风力小。(5)地形:①迎风坡风力大;背风坡风力小。②地势平坦,无山地阻挡,风力大;地势崎岖,有山脉阻挡,风力小。(6)狭管效应的形成与特点:位于峡口(或峡内);峡谷或河谷的走向与盛行风风向一致。受狭管效应影响,风力增强,风力大。
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6.气温日较差和年较差大小的判断及原因分析。
(1)陆地与海洋:陆地上气温日较差和年较差比同纬度海洋上大。原因是陆地热容量小,白天和夏季增温快,夜晚和冬季降温快,海洋则相反。
(2)阴天与晴天:阴天气温日较差比晴天小。原因是白天多云,大气对太阳辐射的削弱作用强,气温较晴天低;夜晚多云,大气逆辐射强,气温较晴天高。
(3)低纬与中纬:低纬地区气温年较差较小,中纬地区气温年较差较大。原因是低纬地区终年高温,中纬地区四季变化明显。气温年较差最小的地区出现在赤道附近的海洋上。
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【情境连一连】
情境一:城市热岛效应与城市规划
某市夏季高温频发,气象数据显示市中心气温比郊区高3-5℃,居民普遍反映夜晚闷热难眠。
(1)为何城市中心气温显著高于郊区?
(2)热岛效应对城市居民健康可能产生哪些影响?
(3)如何通过城市规划缓解热岛效应?
(1)城市地表硬化(沥青、混凝土)吸收并储存更多太阳辐射;人类活动释放大量废热(空调、交通);植被覆盖率低,蒸腾作用弱,降温能力差;高层建筑密集,阻碍空气流动,热量不易扩散。
(2)加剧中暑和心血管疾病风险;污染物扩散缓慢,诱发呼吸系统疾病;夜间高温导致睡眠质量下降,影响免疫力。
(3)增加绿地和水体面积(如湿地公园);推广绿色建筑和屋顶绿化;优化道路材料(使用反光或透水铺装);合理布局通风廊道,促进空气流通。
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情境二:农业防霜冻措施与大气原理
华北某果园春季常遭遇霜冻,果农采用“熏烟法”保护果树。
(1)熏烟法如何起到防霜冻作用?
(2)为何霜冻多发生在晴朗无风的夜晚?
(3)若预报次日凌晨有霜冻且风力较大,熏烟法效果可能如何变化?
(1)烟雾中的二氧化碳和水汽能增强大气逆辐射,减少地面热量散失;同时烟雾颗粒作为凝结核促进水汽凝结释放潜热,减缓近地面降温。
(2)晴天云量少,大气逆辐射弱,地面辐射冷却强烈;无风条件下,近地面冷空气无法与上层空气混合,导致低温聚集。
(3)风力大会吹散烟雾,削弱保温效果;但风力适中可能促进烟雾扩散覆盖更大范围,需根据风速调整熏烟密度。
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情境三:北极气温异常与全球气候变化
近年北极地区年均温升幅达2°C,海冰面积持续减少,引发极端寒潮南下。
(1)北极升温幅度远超全球平均的现象称为北极放大效应,解释其成因。
(2)北极变暖如何导致中纬度地区极端寒潮?
(3)海冰减少如何通过反馈机制加剧气候变暖?
(1)海冰消融减少反照率,更多太阳辐射被海洋吸收;冰层变薄,海水释放所储存热量;洋流和大气环流变化加剧热量输送。
(2)极地升温减弱极地与中纬度温差,导致极地涡旋不稳定,冷空气南下频率和强度增加(极地涡旋就像一个把冷空气围在北极地区的“大围栏”,当它的稳定性变差时,冷空气就更容易突破边界,向中纬度地区扩散)。
(3)正反馈过程:海冰减少→地表反照率下降→海洋吸收更多热量→加速海冰融化→进一步减少反照率……循环放大变暖效应。
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【素养大提升】
(2024福建)研究人员在海南岛东侧大陆架水下38米处放置了传感器,检测底层海水温度与海平面变化,记录了由7月1日至7月31日的数据,不考虑天文潮汐。
1.7月10日至7月13日时,海南岛东部海域的风向为( )
A.东北风 B.东南风
C.西北风 D.西南风
2.7月18日至7月20日时,海南岛东部海域( )
A.气压增大 B.海水流动减缓
C.风力加强 D.蒸发减弱
1.B 7月10日,海洋底层水温处于低谷,7月10日至7月13日,表层海水水面升高,水温也在升高,是由表层海水下沉所致,说明此时吹向岸风,风从东侧吹来,CD错误;此时为夏季,主要盛行偏南风,因此风向应该为东南风,B正确,A错误。
2.C 7月18日至7月20日时,由底层水温升高推知表层海水气温升高,导致海洋表面气压降低,A错误;海平面迅速上升,表明海水流动增强,B错误;海平面回升速度快,说明风力加强,C正确;底层水温回升是由于表层海水温度升高所致,蒸发增强,D错误。
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(2024广东)有效辐射为下垫面向上长波辐射与大气逆辐射的差值。如图表示2003—2012年云南省西双版纳热带季雨林林冠层向上长波辐射(L↑)及其上大气逆辐射(L↓)的月平均变化。
3.与7-9月相比,2-4月西双版纳热带季雨林林冠层之上的大气逆辐射值较低,主要是因为2-4月期间( )
A.降水较多 B.云雾较少
C.地表植被覆盖度较低
D.正午太阳高度角较大
4.根据有效辐射变化可知,一年
中该地热带季雨林的林冠层( )
A.表面的温度保持恒定
B.热量主要来自大气层
C.各月都是其上表层大气的冷源
D.夏季对大气加热效果小于冬季
3.B 热带季风气候,7-9月降水量远大于2-4月,2-4月以晴朗天气为主,故此林冠之上的大气逆辐射较弱,B正确,A错;热带季雨林的植被覆盖度没有明显的季节变化,排除C;2-4月正午太阳高度角更小,D错。
4.D 受太阳辐射的季节变化影响,当地林冠层表面温度也会出现季节变化,夏季高于冬季,A错;据图,林冠层有效辐射始终为正值,这表明林冠始终是大气的一个热源,是林冠层向大气提供热源,BC错;据图可知,有效辐射夏季小于冬季,说明林冠层对大气的加热效果夏季小于冬季,D正确。
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(2024重庆)花粉日历可以反映一年内不同时期空气传播的花粉数量,常用于指导花粉过敏症的预防。某游客8月在西班牙南部滨海城市加的斯(36°32′N,6°18′W)度假时,出现了对油橄榄花粉过敏症状。治愈后在该地区内陆山地又出现对该花粉的过敏症状。如图为加的斯油橄榄科植物花粉日历。
5. 加的斯油橄榄科植物花粉季天气状况为( )
A. 低温少雨 B. 高温少雨
C. 低温多雨 D. 高温多雨
6. 该游客再次出现花粉过敏症状,可能是因为内陆山地油橄榄科植物( )
A. 花粉更易传播 B. 植株更加高大
C. 附生植物更多 D. 开花日期更晚
5. B 读图可知,加的斯油橄榄科植物花粉季约为4-8月。该地为地中海气候,4-8月受副高影响,降水少,出现高温少雨天气。
6. D 读图可知,加的斯油橄榄科植物花粉季约为4-8月,该游客8月花粉过敏治愈后在内陆山地又出现对该花粉的过敏症状,说明当时该山地正值油橄榄的花期。原因可能是与滨海地区相比,内陆山地海拔高,气温较低,油橄榄开花日期较晚,D正确;无相关信息体现内陆山地油橄榄科植物的花粉更易传播、植株更高大、附生植物更多。
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(2024浙江)甲、乙两地为北美大陆西岸中纬度沿海城市。下图为两地逐月降水量累计图。
7. 与甲地相比,乙地( )
A. 雨季持续时间较长
B. 冬季降水比例较高
C. 夏季降水概率较高
D. 降水季节变化较小
8. 影响两地降水季节变化的主要因素是( )
A. 地形
B. 洋流
C. 海陆位置
D. 大气环流
7. B 读图可知,甲地从9月到次年4月左右降水量累计增长较快,说明这段时间是甲地的雨季,乙地从10月到次年3月左右降水量累计增长较快,雨季持续时间比甲地短,A错;乙地雨季较短,因此其冬季降水比例较高,B正确;乙地夏季的降水量累计增长相对较慢,降水概率较低,C错;乙地雨季持续时间较短,降水季节变化较大,D错。
8. D 甲、乙两地都位于北美大陆西岸中纬度沿海地区,受副高与西风带交替控制,导致降水的季节变化。
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(2024海南)在水平大气分布均匀的甲、乙
两地,各选取一个空气柱(图)。两地由于
地面受热不均产生空气运动,图中箭头指示
其运动方向。
9. 假设空气柱内气流没有水平位移,则图
中气压( )
A. ①>② B. ②>④
C. ①=② D. ③=④
10. 实际情况下,空气在近地面和上空某
高度产生辐合或辐散,图中气流在( )
A. ①处辐散 B. ②处辐散 C. ③处辐合 D. ④处辐散
9. D 据图示信息,甲空气柱为下沉气流,①处气压变低;乙气压柱为上升气流,②处气压变高,①<②,AC错;同一地点近地面气压高于高空,②<④,B错;气流没有发生水平位移,则甲空气柱的重力和乙空气柱的重力没有发生变化,③④两地的气压没有发生变化,③=④,D正确。
10. B 实际情况下,①为高空低压,水平方向为辐合气流,A错;②为高空高压,水平方向为辐散气流,B正确;③为近地面高压,水平方向为辐散气流,C错;④为近地面低压,水平方向为辐合气流,D错。
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(2024甘肃)2024年4月中旬,常年炎热干燥的波斯湾附近出现多个雷暴雨团,形成暴雨带,迪拜24小时内降水量超过160毫米,约为多年平均降水量的2倍。此类极端天气过程的形成与中纬度西风带的南移波动有关。下图示意暴雨时该区域500百帕高度气压分布。
11. 图中甲处500百帕高度的风向为( )
A. 西北风 B. 东南风
C. 东北风 D. 西南风
12. 本次暴雨过程中冷空气强烈
下沉会导致迪拜( )
A. 气温上升 B. 气压降低
C. 雨量剧增 D. 风速突变
11. A 据甲处500百帕高度气压分布,气压较低,应位于高空,甲处等压线呈西北—东南走向,偏北部气压低,南部气压高。按风向的画法,气流由高压指向低压,在北半球受地转偏向力影响向右偏转,与等压线平行,为西北风。A正确。
12. D 本次暴雨过程中,冷空气强烈下沉会导致迪拜带来气温下降、气压上升,但对于雨量影响不大,雨量取决于暖湿气团的水汽含量,ABC错误;随着冷空气强烈下沉,该地气温、气压突变,风速突变,D正确。
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(2024甘肃)2024年4月中旬,常年炎热干燥的波斯湾附近出现多个雷暴雨团,形成暴雨带,迪拜24小时内降水量超过160毫米,约为多年平均降水量的2倍。此类极端天气过程的形成与中纬度西风带的南移波动有关。下图示意暴雨时该区域500百帕高度气压分布。
13. 相同天气现象易发生于( )
A.4月 美国东南部 B.10月 南非西北部 C.10月 阿根廷西部 D.4月 意大利北部
13. B 波斯湾附近为热带沙漠气候,常年受副高控制炎热干燥,四月受西风带的异常南移波动影响,引发强对流和降水,造成极端降水。南非西北部纬度位置与图示区域相近;材料中的时间为4月份为该地区的春季,而南非10月同样处于春季,若南半球西风带异常北移波动,则该地区也可能受西风带的异常波动影响形成雷暴雨团的极端降水现象,B正确。美国东南部4月易受到大西洋暖湿气流的影响,容易出现对流天气形成雷暴雨团,一般不会受到西风带异常波动的影响,A错。阿根廷西部地处西风带的背风坡,为温带大陆气候,一般不会受到西风带异常波动的影响,C错。意大利北部纬度较高,4月依然受西风带控制,受西风带的异常波动影响几率不大,D错。
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(2024安徽)如图为我国某地面观测站(47°06′N,87°58′E,海拔561m)某月1日前后连续4天太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射和大气逆辐射的通量逐小时观测结果。
14. 图中甲、乙、丙三条曲线依次表示( )
A. 地面长波辐射、地面反射太阳辐射、大气逆辐射
B. 地面长波辐射、大气逆辐射、地面反射太阳辐射
C. 大气逆辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射
D. 大气逆辐射、地面长波辐射、地面反射太阳辐射
14. B 太阳辐射在白天出现,夜晚为0;地面反射太阳辐射夜晚也不会出现,因此图中丙为地面反射太阳辐射,AC错;大气逆辐射是大气通过吸收地面辐射增温后产生的,地面长波辐射≈大气逆辐射+射向宇宙空间的地面辐射,推测大气逆辐射小于地面长波辐射,从图中可以看出,甲大于乙,因此甲为地面长波辐射,乙为大气逆辐射,B正确,C错。
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(2024安徽)如图为我国某地面观测站(47°06′N,87°58′E,海拔561m)某月1日前后连续4天太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射和大气逆辐射的通量逐小时观测结果。
15. 观测期间该地( )
①第1天晴朗无云
②第2天地面吸收的太阳辐射量最大
③第3天比第4天大气透明度低
④可能经历了降水过程
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
16. 该时段可能为( )
A. 4月1日前后 B. 6月1日前后 C. 10月1日前后 D. 11月1日前后
15. D 第一天太阳辐射出现两个峰值,说明有云层遮挡阳光,所以不是晴朗无云,①错;第2天太阳辐射最弱,因此地面吸收的太阳辐射量小,②错;第3天太阳辐射小于第4天,说明第3天云层较厚,大气削弱作用强,大气透明度低,而第4天太阳辐射强烈,说明云层薄,大气透明度高,③正确;第2、3天太阳辐射弱,说明大气削弱作用强,云层较厚,可能为阴雨天气,因此可能经历降水过程,④正确。答案选D。
16. B 结合上题结论,四天内可能经历降雨过程,该区域为我国新疆,降水集中在5-6月,主要是5月气温回升快,冰雪融化,蒸发量大,阴雨天气较多,B正确;4月气温尚未回升,阴雨天气可能性较小,A错;冬半年新疆地区气温低,且太阳辐射弱,CD错。
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(2024江苏)干线是干气团与温度
相近的湿气团交汇而形成的天气系
统,其形成与特定下垫面有关,常
引发强对流天气。下图为“河套地
区某干线位置移动图”。
17. 此次天气过程中,20时干线位
置向西移动,主要由于( )
A. 气压降低 B. 气温降低
C. 风向转变 D. 风速减小
18. 推测此次天气过程引发的对流,
在夜晚将( )
A. 稳定不变 B. 不断增强 C. 逐渐减弱 D. 波动变化
17. C 干线是干气团与温度相近的湿气团交汇形成的,其移动与气团的运动有关。气压降低、气温降低、风速减小通常不会导致干线位置向西移动,ABD错;风向转变,气流的运动方向改变,就可能带动干线位置的移动,如果风向由东向西吹,就会推动干线向西移动,C正确。
18. C 在夜晚,由于地面辐射冷却,近地面温度下降,大气稳定度增加,不利于对流的发展,所以对流通常会逐渐减弱,C正确。稳定不变、不断增强、波动变化均与夜晚温度降低的实际情况不符,ABD错。
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(2024浙江)亚洲的天气、气候与气压场的分布及变化直接相关。下图为沿100°E海平面气压(单位:hPa)年变化图。
19. 甲、乙气压系统分别为( )
A.赤道低压、极地高压 B.印度低压、副热带高压
C.亚洲低压、西伯利亚高压 D.副极地低压、亚洲高压
20. 图中气压年变化最大的地方( )
A. 春季气压变化,能减少沙尘灾害天气
B. 夏季气压控制,易出现东南季风降水
C. 秋季气压变化,可降低气旋出现频率
D. 冬季气压控制,常形成低空逆温现象
19. C 据图可知,甲出现的时间是7月左右,其气压中心位置为北纬30°附近,且气压值较低,为亚洲低压(印度低压);乙出现的时间是1月左右,其气压中心位置位于50°N附近地区,气压值较高,为蒙古-西伯利亚高压(亚洲高压)。
20. D 据图中经纬度位置推断,气压年变化最大的地方位于亚洲中部(中国西北)附近。春季升温快,气压变化大,则易造成大风天气,加剧沙尘灾害,A错。夏季受低气压控制,易出现降水,但并不一定是东南季风造成的降水,B错。气旋出现频率受热力、动力等多种因素影响,与秋季气压变化并非直接相关,C错。冬季受气压(亚洲高压)控制,多晴朗天气,大气逆辐射弱,近地面降温快气温低,上层降温相对较慢,常形成下冷上暖的低空逆温现象,D正确。
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