内容正文:
大湖效应微专题
概念:指冷空气经过大面积未结冰的水面(如湖泊或海洋),从中吸收水汽和热能,在风的吹拂下,向风岸形成降水(雪、雨、雾)的现象,多以雪的形式出现。其本质是冷气团与暖水面之间的热力交换过程。
形成条件:
冷空气活动
来自高纬度的冷空气,水汽含量低。
未结冰的暖水面
水面温度高于冷空气,提供热量和水汽,水汽蒸发进入冷空气,使冷空气湿度增加。
向风岸地形抬升
暖湿气流在向风岸遇冷气团或地形阻挡抬升,水汽凝结成云致雪。
影响因素:
因素
影响机制
冷空气与湖水温差
温差越大,水汽冷凝量越多,降雪量越大。
冷空气行进距离
吹程越长,即冷空气在湖面停留时间越久,携带水汽越多,降雪量越大。
风向与风速
风向决定降雪位置;风速决定水汽输送距离。
大湖效应的影响:
有利影响:
1.水资源补充。春季融雪可增加地下水与河流径流量。
2.农业保护。积雪覆盖农田,起到保温作用,保护越冬作物,同时减少病虫害。
3.促进冬季旅游。降雪丰富地区(如滑雪场)吸引游客,带动当地旅游业发展。
4.净化空气。降水过程中会吸附尘埃、悬浮颗粒物等污染物。
不利影响:
1.交通瘫痪。暴雪导致公路、机场关闭,物流中断,引发交通事故。
2.能源压力与经济损失。供暖需求激增,电力供应紧张,除雪成本高昂。
3.健康风险。冻伤、雪灾相关事故频发。
4.农业破坏。春季融雪可能引发洪水,冲毁农田和基础设施。
常见考点:
过程分析题:冷空气过湖面→下部增温增湿→暖湿空气遇地形被抬升→遇冷凝结 →迎风岸降水。
主导风向判断:如北美五大湖冬季以西风、西北风为主(因为降雪区域主要在湖 的南岸与东岸)。
区域对比:山东半岛“雪窝”与五大湖效应成因相似,但水体不同。山东半岛“雪窝”作用水体为海洋(黄海、渤海)。
典型分布区域
地区
特征
北美五大湖区
全球最典型,降雪集中在东岸、南岸。
日本西海岸
冬季西北季风经日本海增湿,在山脉迎风坡形成暴雪。
中国山东半岛北部
冷空气经黄海、渤海增湿,在烟台、威海形成“雪窝”。
典题分析:
一、单选题
大湖效应是指冷空气遇到大面积未结冰的水面(通常是湖泊),从中得到水蒸气和热能,然后在向风的湖岸形成降水的现象。受大湖效应影响,2014年11月18日,美国再现大湖效应,尤其纽约州影响最为严重。据报道,纽约州持续降下每小时3英寸至5英寸(约7.6厘米至12.7厘米)的大雪,伴随雷暴及强烈阵风,令多处道路封闭。下图左侧为某次暴风雪形成过程示意图,右侧为某区域地图。读图,完成下面小题。
1.有关大湖效应的成因,叙述正确的是( )
①大湖效应是冷锋过境造成的强降雪天气
②湖面结冰是发生大湖效应的必要条件之一
③五大湖给冷空气提供了充足的水汽
④南岸、东岸位于向风岸,因此降雪量远大于北岸、西岸
A.①③ B.②③ C.①④ D.③④
2.与大湖效应产生的降雪过程原理类似的天气系统是( )
A.气旋 B.冷锋 C.暖锋 D.反气旋
3.以下地区冬季大雪可能类似“大湖效应”的是( )
①日本西部冬季形成降雪 ②内蒙古高原地区冬季暴雪
③山东半岛北部冬季大雪 ④重庆仙女山冬季下雪
A. ①② B.②③ C.③④ D.①③
1.D 2.C 3.D
解:1.冷空气在经过大湖湖面时,被增温加湿,温度就高于湖泊迎风岸的冷空气,相当于暖湿气流流向冷气团,类似于暖锋的形成过程,因此大湖效应与冷空气活动有关,湖面不结冰是发生大湖效应的必要条件。①大湖效应是类似暖锋过境造成的强降雪天气,故①错误;②湖面不结冰是发生大湖效应的必要条件之一,故②错误;③五大湖给冷空气气提供了充足的水汽,故③正确;④南岸、东岸位于向风岸,因此降雪量远大于北岸、西岸,故④正确;综上所述,D对,ABC错。故选D。
2.冷空气在经过大湖湖面时,被增温加湿,温度就高于湖泊迎风岸的冷空气,相当于暖湿气流流向冷气团,类似于暖锋的形成过程,综上所述,C对,排除ABD。故选C。
3.①日本西部冬季处于西北季风的迎风坡,经过日本海的增温加湿、受地形抬升形成降雪,与大湖效应一致,故①正确;②内蒙古高原地区冬季暴雪是由于冷锋过境形成的,故②错误;③山东半岛北部冬季也处于西北季风的迎风坡,经过渤海的增温加湿,受地形抬升形成降雪与大湖效应一致,故③正确;④重庆仙女山冬季下雪是由于冷锋过境形成的,与大湖效应不同,故④错误;综上所述,D对,排除ABC。故选D。
冷流降雪又被称为大湖效应,是我国渤海沿海地区冬季常见的一种天气现象,常出现阵性降雪天气。左图为山东半岛某年冷流过程期间的风频玫瑰图,右图为渤海沿岸地区区域图。据此完成下面小题。
4.下列地区中,最有可能发生冷流降雪现象的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.冷流降雪发生时,渤海海域( )
A.甲处海冰面积减小 B.乙处海水上升流增强
C.丙处海水流速变慢 D.丁处海水温度升高
6.冷流移动速度慢时,发生的降雪强度往往更大,出现这一现象的原因可能是( )
A.云带推移速度快 B.海气热量交换多
C.气团增湿过程短 D.垂直温差差异小
4.C 5.B 6.B
解:4.“冷流降雪又被称为大湖效应”,冬季渤海出现西北风流场时,西北气流经过暖海面增温作用,受山东丘陵地形的阻挡,气流抬升会产生暴雪,结合甲乙丙丁的位置,判断出只有丙符合(西北风吹过渤海,在丙形成地形雨雪天气),C正确,ABD错。故选C。
5.冷流降雪常出现阵性降雪天气且气温降低,会导致甲处海冰面积增加,A错误;强冷流降雪时,强冷空气经过丁处海域,丁处海域气温下降,D错误;冷空气经过海面,会使海水流速加快,C错误,影响冷流降雪的风流场是西北风流场,乙处是西北风的离风岸,导致沿岸海面降低,底层海水上升补充,形成上升补偿流,B正确。故选B。
6.冷流降雪是到达海面的冷空气在海-气交互作用的影响下增温,并将海上的暖湿气流带到海域迎风岸,遇冷在迎风岸形成降雪,当冷流移动速度慢时,云带推移速度慢,海-气交互作用时间长,气团增湿过程长,海气热量交换多,此时表层海水温度相对较高,会通过潜热输送的方式将热量输送到大气,使近海面大气温度升高,垂直温差增大,暖湿气流上升加强,发生的降雪强度往往更大,B正确,ACD错误。故选B。
日本黑山(海拔2450米)冬半年大雪封山,春季山麓雪地中辟出车道形成近20米高的“雪墙”,图为黑山地理位置和“雪墙"景观图。据此完成下面小题。
7.黑山冬季多降雪的主要原因是( )
①日本海的水汽补充②寒冷的西北风影响③地形的阻挡抬升④千岛寒流的影响
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
8.春季,该现象易诱发的自然灾害是( )
A.寒潮天气 B.沙尘天气 C.洪涝灾害 D.地面塌陷
7.A 8.C
解:7.读图分析,黑山位于日本海沿岸,冬季受西北季风控制,寒冷的西北季风经过温暖的日本海携带了充足的水汽,受地形抬升形成丰富的降雪,①②③正确;黑山不受千岛寒流的影响,④错误。故选A。
8.结合材料分析,黑山冬季降雪量大,积雪多,春季气温回升,积雪大量消融,可能会诱发洪涝灾害,C项正确;寒潮天气要是因为来自极地的强冷空气侵入造成的连续多日气温下降,使作物因环境温度过低而受到损伤以致减产的农业气象灾害,与题干信息无关,A错误;沙尘天气主要是由大风及地表干旱引起,该地地表积雪覆盖,沙尘天气少,B错误;地面塌陷是指地表岩土体在自然或人为因素作用下,向下陷落,并在地面形成塌陷坑的一种现象,与题干信息无关,D错误。故选C。
二、综合题
(一).阅读图文材料,回答下列问题。
材料一:伊利湖东西长388千米,最宽92千米。面积为2.57万平方千米,在五大湖中居第四位,湖面海拔174米,平均水深18米,最大深度64米,在五大湖中最浅。
材料二:寒冷干燥的极地大陆气团,形成于高纬冰雪覆盖的内陆地区,一般不会形成深厚的云层和强降水,但当极地大陆气团穿越温暖开阔水域时往往会形成很厚的降雪云带,在秋冬季大湖区下风向沿岸80千米范围内会形成间歇性暴风雪现象,称为大湖效应。北美五大湖水域面积广,水体储量大,垂直温差显著,湖泊降雪效应强。下图为伊利湖附近1996年11月9日至14日降雪量分布。
(1)简述伊利湖的成因及水文特征。
(2)描述图示区域降雪量的空间分布特征。
(3)观测发现冬季强风条件下该地区只能产生弱降雪,试分析原因。
答案:
(1)伊利湖是由于冰川侵蚀作用形成的冰蚀湖水文特征:水量小、水位季节变化大、淡水湖(盐度低)、有结冰期。
(2)降雪的空间分布不均衡,主要分布在湖泊东南岸;降雪带呈东北一西南走向;查尔顿附近降雪量最大,向四周递减。
(3)风强(风速大),大气在湖面驻留时间短,大气水热补充少;降雪带推移速度快,该地降雪时间短(降雪过境时间短)。
(二).阅读材料,回答下列问题。
材料一 从2014年11月15日开始,受强冷空气和“大湖效应”的影响,美国东北部遭遇了严重的暴风雪天气,部分地区积雪厚度达2.1米,11月24日部分地区气温又达到15度,并出现降雨天气,洪水威胁不容小觑。
材料二 “大湖效应”示意图
(1)有人说“大湖是暴雪的催化剂”,试说明理由。
(2)此次暴风雪严寒天气可能带来哪些有利影响?
(3)从气象角度分析“洪水威胁不容小觑”的原因。
答案:
(1)冷空气经过湖面增温、增湿,到达陆地后,迅速降温,水汽大量凝结,加大降雪强度。
(2)净化空气;缓解土壤旱情;消灭部分越冬害虫,减少病虫害;降雪对越冬农作物有抗旱保温作用。
(3)降雪量大,气温回升迅速,积雪融化;降雨的叠加,可能引发大规模洪水。
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