内容正文:
微考点5 热力作用与地理效应知识讲解
1.大湖效应
大湖效应是指冷空气经过大面积未结冰的水面(通常是湖泊),从中得到水蒸气和热能,然后在湖泊迎风岸形成雨、雪、雾等现象。当冷空气经过湖面时,温度较低的空气与相对温暖的水面接触,气团下部温度升高,水汽进入气团。冷气团下部是一层温暖潮湿的大气。上部寒冷、密度较大的冷气团下沉,使暖空气上升,上升过程中暖空气温度降低,水汽凝结,到达湖对岸时形成降雪(雨),如果湖对岸有地形抬升作用,降雪会更明显。
美国东北部的五大湖地区沿岸的降雪最为著名;日本的
西海岸、我国山东半岛的北部、加拿大哈得孙湾南部等也受
大湖效应影响,冬季降雪丰富。
【针对训练】
1.【2022·广东卷.17(1)】 阅读图文资料,完成下列要求。
纳木错位于念青唐古拉山北侧,湖泊面积2015km2,湖面海拔4718m。在其沿岸,曾发现高于现代湖面30m的古湖岸线。仁错位于纳木错西侧,湖面海拔4648m。雄曲和那曲两河分别汇入纳木错和仁错。纳木错地处夏季风影响边缘区,冬半年盛行西风,在10-11月期间,湖泊东侧区域降水相对较多。图a示意纳木错和仁错所在区域自然地理环境;图b示意两湖分水岭区域水系与地形特征。
分析10-11月期间纳木错东侧区域降水相对较多的原因。
1.【答案】此期间纳木错东侧区域位于西风下风向,西风影响加强;西风经过湖区时,湖泊为西风提供热量和水汽;湖泊东侧区域地形较高,易产生地形雨。
【解析】通过材料“纳木错冬半年盛行西风”及“在10-11月期间,湖泊东侧区域降水相对较多”可以联想大湖效应,由图中湖泊东部为唐古拉山可以推出地形雨。
2.焚风效应
焚风效应是指气流翻过山岭时,在背风坡绝热下沉而形成的干热的风。当气流经过山脉时,沿迎风坡上升冷却,在所含水汽达饱和之前,按干绝热过程降温;达饱和后,按湿绝热直减率降温,并因发生降水而水分减少。过山后空气沿背风坡下沉,按干绝热直减率增温,故气流过山后的温度比山前同高度上的温度高得多,湿度显著减少。
亚洲的阿尔泰山、欧洲的阿尔卑斯山、北美的落基山
东坡等都是著名的焚风出现区。中国不少地区有焚风,比
较明显的如天山南坡、太行山东坡、大兴安岭东坡,其增
温影响可促使作物、水果早熟。强大的焚风甚至会造成
干热风害和森林火灾,冬季强焚风可引起山区雪崩等。
【针对训练】
【2023·山东卷.17(3)】2.阅读图文资料,完成下列要求。
为研究某地焚风的发展变化,研究人员在该地设A、B两处气象观测点进行观测(图1)。图2为某年1月28日在A观测点获取的气象数据。另据B观测点数据显示,当日地方时14:00左右该处出现一个锋面,停留了一段时间后,15:30左右开始移动。
(1)指出A观测点焚风出现的时间(地方时)。(2分)
(2)分析AB段地形对焚风发展变化的影响。(6分)
1.【答案】(1)7:00~8:00之间。
(2)偏北方向的气流翻越北部山地后,在下沉过程中形成干热的焚风;经过AB河谷,狭管效应使风速增大;到达下游地区,地形开阔,风速减小。
【解析】第(1)题,考查焚风的特点。焚风的性质是干热风。读图2可知,地方时为7~8时时,该地风力增强、气温增高,相对湿度下降,因此焚风出现的时间为地方时7~8时。
第(2)题,考查地形对焚风的影响。根据河流流向以及图中海拔可知,从A至B地势逐渐降低,从北面来的气流顺着地势下沉,并在下沉过程中增温,使焚风势力增强。
3.山体效应
山体效应指受隆起的巨大山体(山系或高原)影响,山体内部的白天气温高于山体外部同一纬度同等海拔的上空自由大气,使山体像一个凸起的“热岛”,进而造成的垂直带界限,如林线(山地森林分布的最高界线)、雪线等,在内陆巨型山体或者山系的中央比外围地区分布要高(高度存在差异)的现象。这是山体隆起对山体本身及其周围环境造成的气候效应。
大气上界
同一纬度上空某等高线
山体内部
山体基面
山体外部
太阳辐射
太阳辐射
太阳辐射
太阳辐射
地面辐射
地面辐射
地面
大气对太阳辐射反射、散射
大气对太阳辐射直接吸收
大气对太阳辐射反射、散射
大气对太阳辐射直接吸收
A
B
地面是大气主要的直接热源。山体内部地势高,空气较稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用较小,其地面接收的太阳辐射较多,传递给一定海拔的上空大气的热量也较多;而处在同一纬度山体外部的低地,地势低,大气较厚,大气对太阳辐射的削弱作用强,其地面接收的太阳辐射较少,地面热量传递到与山体内部海拔相同的上空的自由大气时热量已大大减少。所以,在同等海拔的上空,山体内部的白天气温高于山体外部的上空自由大气。
【针对训练】
山体效应主要指隆起地块的热力效应,形成相同海拔山体内部比外部气温高的现象。山体效应对山体的林线(山地森林带的最高界线)有显著影响,山体内外温差越大,山体效应越强。下图为北美内华达山山体效应模型图。(T1为山体内部近地面大气温度,T2为山体外部同高度自由大气的温度)。据此完成下面小题。
3.山体效应产生的原因是( )
A.山体内部降水少,天气晴朗,获得太阳辐射多
B.山体内部海拔高,地面辐射传递给大气的多
C.山体内部植被稀疏,热容量小,升温快
D.山体内部地形较封闭,热量不易散失
4.有关该地山体效应强弱的季节变化及原理解释正确的是( )
A.夏季强于冬季,夏季晴天多太阳高度角大,太阳辐射强使得山体地面辐射强
B.冬季强于夏季,冬季晴天多日照时数多,太阳辐射总量多使得山体增温显著
C.夏季强于冬季,夏季夜长昼短,热量散失少,内外温差大
D.冬季强于夏季,山体内部冬季不易受冷空气影响,内外温差大
5.有关a林线和b林线分布的说法,正确的是( )
A.a林线山体外侧低于内侧是因为外侧受太平洋水汽影响,降水多
B.a林线山体外侧低于内侧是因为内侧为向阳坡,光照条件好
C.b林线山体外侧高于内侧是因为外侧为西风迎风坡,降水多
D.b林线山体外侧高于内侧是因为山体内侧受山体效应影响热量条件好
【答案】3.B 4.A 5.C
【解析】3.山体效应主要指隆起地块的热力效应,形成相同海拔山体内部比外部气温高的现象。对流层大气热量的主要来源是地面,山体基面海拔越高,地面辐射传递给大气的热量越多,气温就越高,因此山体内部比外部气温高原因是山体内部地面海拔高,地面辐射传递给大气的多,B正确;与降水量、地形、植被关系不大,ACD错误。故选B。
4.夏季强于冬季,夏季晴天多太阳高度角大,太阳辐射强使得山体地面辐射强,与冬季相比,夏季山体内部比外部气温更高,A正确;夏季太阳高度角大,太阳辐射总量多,B错误;夏季夜短昼长,C错误;山脉为南北走向,与冷空气风向一致,山体内部冬季易受冷空气影响,D错误。故选A。
5.根据图中方向判断可知,a林线山体外侧朝向东,处于来自太平洋湿润气流的背风坡,降水并不多,且降水多有可能导致林线较高,A错误;东西坡向不分阳坡和阴坡,B错误;b林线山体外侧高于内侧是因为外侧为西风迎风坡,降水多,多地形雨,利于植被生长,C正确;山体内侧受山体效应影响热量条件好,林线应该高,D错误。故选C。
4.冷湖效应
盛夏季节,由于地面状况不同,空气受热程度会出现很大的差异。陆地裸露地,当太阳光到达地面后,很容易被反射到大气中,加之地面比热容小,特别是中午前后,太阳暴晒使得近地层上空气温很高,成为一个“热源”。而湖泊或江面上空,由于下面是水,可以透射一部分阳光,反射到空中的热量较少,加之水的比热容较大,这样就使得水面上空的温度相对较低,这就是我们常说的“冷湖效应”。
【针对训练】
由于沙漠戈壁和湖泊对太阳辐射的反射率不同,在白昼阳光照射下,沙漠戈壁干燥地面强烈增温,通过大气的环流作用,暖空气被带到湖泊上空,形成一个上热下冷的逆温层,上下层空气间的热交换难以进行,下层冷空气块得以保持稳定,因而形成一个湿润、凉爽的小气候。这种现象就称之为“冷湖效应”。读图完成下面小题。
6.“冷湖效应”显著出现的时段( )
A.1月上午 B.7月午后
C.10月中午 D.4月榜晚
7.在博斯腾湖“冷湖效应”的作用下,
可能导致( )
A.沙漠戈壁近地面形成高压
B.风从沙漠戈壁吹向湖泊
C.沙漠戈壁与湖泊降水增多
D.冷空气沉积在湖泊上面
8.该地区“冷湖效应”可能( )
A.减少湖面水分蒸发 B.加快湖泊增温速度 C.增加沙漠植物蒸腾 D.使得沙漠辐射停滞
【答案】6.B 7.D 8.A
【分析】6.由材料可知,冷湖效应的形成是由于白天沙漠戈壁和湖泊受热状况的差异,夏季(7月)午后太阳辐射最强烈,沙漠戈壁干燥地面升温最强烈,与湖泊的温差最明显,冷湖效应最显著。故选B。
7.由材料可知,冷湖效应发生时沙漠戈壁气温高于湖面,出现夏季的白天;此时沙漠戈壁近地面形成热低压,A错误;湖泊气温低,气压高,风从湖泊吹向沙漠戈壁,B错误;冷湖效应形成一个上热下冷的逆温层,空气对流受抑制,冷空气堆积在湖面上保持稳定,不易形成降水,C错误,D正确。故选D。
8.结合上题分析,“冷湖效应”使湖面增温减慢,空气对流减弱,湖面水分蒸发减少,A正确,B错误;冷湖效应对沙漠植物和沙漠辐射影响较小,C、D错误。故选A。
5.冷岛效应
戈壁沙漠的比热容较绿洲小,在阳光照射下,地面增温比绿洲快得多,戈壁沙漠上空被加热的暖空气通过局地环流输送到绿洲上空,形成一个上热下冷的逆温层,使下层冷空气保持稳定,于是形成了一个比较凉爽、湿润的小气候。
这种特殊的气象效应,称为绿洲的“冷岛效应”。这说
明绿洲在夏季相对于周围环境(戈壁或沙漠)是一个冷源和
湿源,即相对独立的“冷岛”。冷岛效应在干旱地区的湖泊
(包括水库)、绿洲地带普遍存在。
6.绿岛效应
绿岛效应是指在一定面积(约3公顷)绿地里,气温比周边建筑聚集处下降0.5℃以上。森林是最高的植被,可以减小气温的日变化和年变化,降低地表风速,
提高相对湿度,增加降水,形成森林小气候,这就是森林的
绿岛效应。森林能改变风向,降低风速,阻滞沙土,起着防
风、固沙、保土的作用,因此,大规模的植树造林往往成为
改造小气候的有效措施之一。
【针对训练】
“绿岛效应”是指在一定面积的绿地里气温比周围裸地或建筑用地气温低0.5C以上的现象,绿地和树木对小气候的改善作用明显。
据此完成下列小题。
9.“绿岛”对小气候的改善作用主要体现在( )
A.可以消除各种污染 B.可以增加空气湿度
C.可以增大气温日较差 D.可以增大地表风速
10.图中绿地与周围裸地或建筑用地的大气运动状况是( )
A.近地面风由周围裸地或建筑用地吹向绿地
B.近地面风由绿地吹向周围裸地或建筑用地
C.绿地气流上升
D.裸地或建筑用地气流下沉
【答案】9.B 10.B
【分析】9.注意审清题意,是“绿岛”对气候的影响,而A选项不是“绿岛”对气候的影响,A错误;图中显示绿地中植物通过蒸腾作用能增湿、散热,因此可以增加空气湿度,B正确;图中显示“绿岛”上空云量较多,因此不会增大气温日较差,C错误;图中显示大风经过绿地后变为微风,因此“绿岛”可以降低地表风速,D错误。故选B。
10.由材料可知“绿岛”的气温比周围裸地或建筑用地气温低,因此绿地处气流下沉,近地面形成高气压,风由绿地吹向周围。故选B。
7.洋面封冻效应
洋面封冻产生的效应叫作洋面封冻效应。洋面封冻效应与水、大气、生物相互作用。理论上来讲,洋面封冻会产生下列影响:阻断南北洋流的热量输送,从而导致中高纬度地区气候变冷;增大洋面的反射率,使得地面获得的太阳辐射减少,引起气候变冷;阻断洋面的水汽蒸发,使得气候变干燥;封冻洋面由于缺乏氧气与太阳辐射,生物生产率将会大幅度降低。
【针对训练】
洋面封冻产生的环境效应叫作洋面封冻效应,下图是“洋面封冻效应与水、气候、生物相互作用关系示意图”。据此完成下面小题。
1.大洋表面可能出现封冻现象的地区主要
分布在( )
A.中低纬度大陆西岸
B.中高纬度大洋西岸
C.中低纬度大陆东岸
D.中高纬度大洋东岸
2.根据图中各项内容之间的相互关系,数字
①②③所代表的内容分别是( )
A.①气候变暖 ②温室效应加强 ③气候变暖 B.①气候变暖 ②温室效应减弱 ③气候变冷
C.①气候变冷 ②温室效应加强 ③气候变暖 D.①气候变冷 ②温室效应减弱 ③气候变冷
3.图中各项内容之间相互作用、相互影响,形成一种动态的平衡关系,若其中某一环节遭到破坏就会导致这种平衡关系失常。目前,这种平衡关系失常产生的影响可能是( )
A.建筑物被腐蚀 B.马达加斯加岛面积扩大 C.皮肤癌患者增加D.世界各国农业结构调整
【答案】1.B 2.C 3.D
【解析】1.大洋表面出现封冻是由于气温过低,中低纬度的大陆西岸由于纬度低,气温较高,不会出现封冻,A错误;中高纬度的大洋西岸,纬度位置高,且有寒流分布,因此会加剧寒冷程度,引起海水封冻,B正确;中低纬度大陆东岸气温较高,且此处有暖流分布,不会封冻,C错误;中高纬度大洋东岸也有暖流分布,增温作用明显,不易封冻,D错误。故选B。
2.从图示的相互关系来看,洋面封冻,会阻断洋流的热输送,洋流热量输送被阻断与二氧化碳浓度降低都会导致气候变冷,气候变冷与封冻面积扩大相互促进,因此①是气候变冷;光合作用减弱,使CO2吸收减少,导致大气中CO2比例上升,引起温室效应增强,因此②表示温室作用加强;温室效应增加进而引起全球气候变暖,全球气候变暖会导致封冻面积缩小和生物繁盛、光合作用增强,因此③是气候变暖。综合上述分析,C正确,ABD错误。故选C。
3.图中平衡关系失常主要表现为人类大量燃烧化石燃料和森林被大量砍伐,使得全球气候变暖。全球气候变暖,会引起海平面上升,使得马达加斯加岛面积缩小,世界各国农业结构的变化(如中纬度温带地区会因变暖后蒸发强烈而变得干旱,现代农业发达的地区将会退化成草原等;高纬度地区热量条件变好,可能会更有利于种植业的发展),B错误,D正确;建筑物被腐蚀主要是酸雨导致的,皮肤癌患者增多主要是因为臭氧层被破坏,使得到达地面的紫外线增多,与全球气候变暖关系不大,AC错误。故选D。
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