内容正文:
高考总复习 地理
大单元四 地球上的大气
高分培优3
学术探索——逆温现象
阅读图文材料,完成下列要求。
永康市是浙江省金华市代管县级市,位于浙江省中部的低山丘陵地区。冻害是永康市柑橘生长的主要限制因子。若能摸清山地逆温层(对流层中出现的气温随高度增加而升高的现象)的时空分布特征和规律,充分利用“逆温效应”这一廉价的气候资源,将为柑橘安全越冬从而获得稳定产量开拓新前景,为合理布局柑橘生产提供科学依据。方岩镇独松村和象珠镇黄岗村,代表着永康市两种不同的地貌类型。下表1为独松村和黄岗村的地形数据统计表,下表2为某年冬季独松村和黄岗村逆温层分布特征差异比较表。
表1
地名 地貌类型 坡脚海拔 (m) 坡顶海拔 (m) 坡脚至坡顶相对高度(m)
独松村 峡谷陡坡 180 380 200
黄岗村 高丘缓坡 120 250 130
表2
地名 逆温层
厚度 (m) 逆温层
下限 (m) 逆温层
上限 (m) 逆温层
强度 (℃) 最强逆
温层 (m)
独松村 50~80 260 340 0.8~1.6 300~320
黄岗村 40~50 150 200 0.8~1.2 170~180
(1)分析冬季独松村和黄岗村逆温层形成的自然原因。
(2)比较独松村和黄岗村逆温层特征,并从地形角度分析原因。
(3)独松村和黄岗村都将柑橘园布局在逆温层的下部而非上部,就此作出合理解释。
答案:(1)冬季夜晚山坡降温快,山谷降温慢,同海拔相比,山坡气温偏低,山谷气温偏高,风从山坡吹向山谷,给山谷带来大量冷空气。原来较暖的空气受挤抬升,形成了下层气温低,上层气温高的逆温层。
(2)特征比较:独松村逆温层厚度大,分布海拔高、强度大;黄岗村逆温层厚度小,分布海拔低、强度小。
原因:独松村峡谷闭塞,山与谷的相对高度较大,山坡陡峻,逆温效应较强;黄岗村地势比较开阔,山与谷的相对高度较小,山坡较缓,逆温效应较弱。
(3)逆温层上部虽然气温条件较好,但因海拔较高,坡度较陡,土壤发育比较浅薄,且距离村落较远,管理不便,故而两村庄将柑橘园布局在逆温层的下部。
解析:第(1)题,由材料可知,独松村和黄岗村均位于丘陵地区的谷地中,逆温的成因可以从山谷风的角度进行分析。第(2)题,根据表格信息分析两村的逆温特征,并从地形角度分析两村特征差异产生的原因。第(3)题,两村将柑橘园布局在逆温层下部,说明考虑的并不是热量因素。逆温层上部位于山坡上部,海拔较高,坡度较陡,水土流失较强,土壤被侵蚀更严重,且远离村落,不便于管理。
1.逆温现象产生的原理
在对流层中气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低,海拔大约每升高100米,气温降低约0.6 ℃,这主要是由于对流层大气的主要热源是地面,离地面越高,受热越少,气温就越低。但在一定条件下,对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象,称为逆温现象。发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。逆温层至地面的距离下限称为逆温高度,上、下限的温度差称为逆温强度。
2.逆温的类型、成因及特点
类型 成因 特点
辐射
逆温 地面辐射冷却,在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射冷却快,离地面越近,降温越快 大陆上常年均可出现,尤以冬季最强
平流
逆温 暖空气水平移动到冷的地面或水面上,而发生的冷接触作用 愈近地表,降温愈快
类型 成因 特点
锋面
逆温 冷暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部 出现于锋面附近
地形逆温 冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动 出现于山谷或盆地
3.逆温的形成及消失过程
4.逆温的影响
(1)有利方面
①逆温的出现阻碍了空气对流,因此可以抑制沙尘暴的发生。
②逆温出现在高空,有利于飞机的飞行。
③和其他天气现象一样,逆温可当成一种气候资源加以利用。例如,在我国新疆伊犁河谷,逆温出现在10月至次年3月,长达半年之久,有效地提高了冬季谷地的温度,可以使多年生果树越冬免受冻害等。
(2)不利方面
①逆温时大气结构比较稳定,容易加重大气污染。
②对天气的影响:容易产生大雾等不利天气。
③对交通的影响:能见度降低,地面湿滑。
(2024·山东威海一模)在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象,气象学上称之为逆温,发生逆温现象的大气层被称为逆温层。下图为蒙古地区为防止枇杷树冻害采用的直升机气流扰动措施示意图。据此完成1~2题。
1.逆温层存在时,枇杷树冻害严重的原因是( )
A.冷空气在地表集聚 B.地表反射太阳辐射多
C.太阳辐射强度较弱 D.大气保温作用较弱
2.直升机扰流后( )
A.冷空气快速上升 B.地面辐射增强
C.暖空气垂直下沉 D.大气逆辐射增强
A
C
解析:第1题,根据所学知识,逆温层的存在,使得冷空气在近地面集聚,从而加重了枇杷树的冻害;逆温层对地表反射太阳辐射的多少、太阳辐射强度、大气保温作用无直接影响。故选A。第2题,根据所学知识,逆温层的出现,使得暖空气在上部,通过直升机扰流,促进暖空气垂直下沉,从而提升近地面的温度,减轻冻害;直升机扰流并不会使冷空气快速上升,也不会增强地面辐射和大气逆辐射。故选C。
(2024·广东广州一模)逆温是指对流层大气中气温随高度增加而上升的现象,从地面开始的逆温称为接地逆温,从离地面一定高度处开始的逆温称为悬浮逆温。逆温厚度是指出现逆温现象上、下限的高度差。下图反映甘肃省酒泉市某年8时和20时平均逆温厚度的年内变化。据此完成3~5题。
3.逆温厚度年内变化最小的是( )
A.8时悬浮逆温 B.8时接地逆温
C.20时悬浮逆温 D.20时接地逆温
4.8时接地逆温厚度比20时接地逆温厚度大,原因是8时( )
A.地面温度较低 B.大气的对流较强
C.太阳辐射较弱 D.大气逆辐射较强
5.影响夏季与冬季逆温厚度差异的最重要因素是( )
A.风速 B.降水
C.昼夜长短 D.气温日较差
C
A
C
解析:第3题,据图可知,8时悬浮逆温与8时接地逆温厚度年内变化均大于200米,A、B错误;20时悬浮逆温厚度年内变化小于200米,年内变化最小,C正确;20时接地逆温厚度年内变化大于200米,D错误。第4题,由于逆温是指对流层大气中气温随高度增加而上升的现象,所以逆温层下冷上热,近地面的温度低,会导致近地面大气温度低,有利于接地逆温层的形成,会导致接地逆温层较厚,因此8时地面温度较低会导致8时接地逆温厚度比20时接地逆温厚度大,A正确;逆温形成时,大气较为稳定,大气对流强会导致逆温厚度较低,B错误;8时是白天,有太阳光照,太阳辐射较强,20时是夜晚,太阳辐射较弱,C错误;大气逆辐射较强会导致地面温度
较高,不利于逆温的形成,所以会导致逆温厚度降低,D错误。第5题,由于逆温是指对流层大气中气温随高度增加而上升的现象,所以逆温层下冷上热,近地面的温度低,会导致近地面大气温度低,有利于接地逆温层的形成,所以主要是由季节的温度差异造成的。夏季太阳直射北半球,北半球越往北,白昼时间长,接受太阳辐射多,温度高;冬季太阳直射南半球,北半球昼短夜长,白昼时间短,接受的太阳辐射少,温度低;与风速、降水、气温日较差关系较小。故选C。
逆温是在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象。某校气象兴趣小组在10月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行逆温测定。下图为该小组多次观测所得的逆温时空变化平均结果。据此完成6~7题。
6.下列关于该地逆温特征的描述,正确的是( )
A.逆温强度近地面较大,向上减小
B.逆温强度午夜达到最大,后减弱
C.逆温现象日落前出现,日出前消失
D.强逆温前半夜增速慢,后半夜降速快
A
7.造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是( )
A.大气吸收地面辐射存在昼夜差异
B.大气散射反射在高度上存在差异
C.空气上下热量传递存在时间差异
D.下垫面反射率在时间上存在差异
C
解析:第6题,读图,根据图中曲线,虚线代表逆温层上界,实线代表强逆温层上界,判断逆温强度接近地面较大,向上减小,A正确;一天中气温最低时在日出前,所以逆温强度日出前达到最大,后减弱,B错误;逆温现象日落后出现,日出后一般逐渐消失,C错误;读图,根据曲线,强逆温前半夜增速快,后半夜降速慢,D错误。第7题,造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是地面辐射是大气的主要的直接的热源,空气上下热量传递存在时间差异,C正确;与大气吸收地面辐射存在昼夜差异,大气散射反射在高度上存在差异,下垫面反射率在时间上存在差异无关,A、B、D错误。
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