2026届高三地理复习微主题——青龙县山谷风导学案
2026-02-10
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内容正文:
2026届高三地理复习微主题——青龙县山谷风
山谷在昼夜受热和放热的条件不同,导致在它们之间形成温度差,随之引起空气密度变化,山谷间构成压力梯度,昼夜压力梯度方向相反,从而形成了山谷风(图1)。
白天,山坡接受太阳光热较多,成为一只“加热炉”,空气增温较多;与山顶相同高度的山谷上空,因离地较远,空气增温较少。山坡上的暖空气不断膨胀上升,在山顶近地面形成低压,并在上空从山坡流向谷地上空,谷地上空空气收缩下沉,在谷底近地面形成高压,谷底的空气则沿山坡向山顶补充,从而在山坡与山谷之间形成一个热力环流。下层风由谷底吹向山坡,称为谷风。夜间,山坡上的空气受山坡辐射冷却影响,“加热炉”变成“冷却器”,空气降温较多;而同高度的谷地上空,空气因离地面较远,降温较少。山顶空气收缩下沉,在近地面形成高压,冷空气下沉使空气密度加大,顺山坡流入谷地,谷底的空气被迫抬升,并从上面向山顶上空流去,形成与白天相反的热力环流。下层风由山坡吹向谷地,称为山风。
秦皇岛北部地区为燕山山脉,青龙县城处于地形为东西向的山谷中(图2),这种地形可以产生明显的山谷风。青龙县气象观测站的位置位于谷底北侧山脉的山脚下方,距离谷底中心约500 m,可以较好地观测风向的变化特征,以及风向阶段性保持不变的特点。
分别统计分析该地区4个季节的山谷风(图4),可以发现,春季上午青龙山谷风转换时间为08:00~11:00,夏季为07:00~11:00,秋 季 为09:00~12:00,冬季为09:00~14:00,夏季转换时间最早,冬季转换时间最晚。这是因为冬季夜间青龙山区气温低,白天需要太阳辐射加热时间较长,才能产生冷暖空气的流动。从山谷风持续时间上统计,春、夏季谷风持续时间约9 h,秋、冬季为3~5 h,这可能由于秋、冬季青龙地区气温低,白天太阳辐射持续时间短造成的。由此可见,春、夏季由山风转为谷风的时间比秋、冬季早,且持续时间更长。
青龙县县城北邻燕山山脉,地处东西向的山谷中,全年山谷风特征显著。某研究团队利用该县城北部气象站2010~2022年的气象资料,绘制出四季逐时主导风向图(如下图)。据此完成下面小题。
1.图中abcd分别代表的季节是( )
A.春 夏 秋 冬 B.春 秋 冬 夏 C.春 冬 秋 夏 D.秋 夏 春 冬
2.一天中,县城内空气质量最优的时段可能是( )
A.5~7时 B.9~11时 C.15~17时 D.19~21时
山谷风是出现于山地及周边地区,风向具有日周期变化的地方性风。山谷风在背景风(是大尺度区域内的大气水平运动,如风带或季风等)较弱时表现明显。汾河谷地山谷风变化明显。下图示意我国汾河流域,据此完成下面小题。
3.下列22时汾河谷地的等压面和气象站一侧的热力环流绘制正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
4.汾河谷地气象站测得夏季谷风持续时间比冬季长的主要原因是( )
A.与夏季风风向相反 B.夏季日照时间更长
C.夏季地表植被茂盛 D.夏季太阳辐射更弱
5.汾河谷地东西两坡谷风的差异为( )
①西坡谷风为偏东风,东坡谷风为偏西风 ②西坡谷风为偏西风,东坡谷风为偏东风
③西坡谷风形成时间早于东坡 ④西坡谷风形成时间晚于东坡
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
大理某气象台(25°42'N,100°11'E,海拔1990.5m)西距点苍山约4km,东距洱海约2km,位于东南低西北高、依山傍水的坝区内。受湖陆风和山谷风的影响,该坝区内盛行风向呈现明显的日变化特征。下图分别为某日该地近地层风速(单位:m/s)日变化图和气温(单位:℃)日变化图。完成下面小题。
6.该气象台夜晚风速较小的原因是( )
A.地面摩擦作用,风力减弱 B.湖陆风与山谷风相互抵消
C.地面降温快,出现逆温层 D.大气吸热保温作用增强
7.该日北京时间15:00,该气象台的盛行风向可能是( )
A.东北风 B.东南风 C.西北风 D.西南风
冬季,山谷风的输送和汇聚使大气污染物以日为周期不断循环和累积,对太行山东麓地区石家庄的大气重污染形成起重要作用。下图为12月份石家庄监测站局地风u'和v'分量的日变化图,u'正值为西风、负值为东风,v'正值为南风、负值为北风。据此完成下面小题。
8.12月份,石家庄山风开始转向谷风的时间是( )
A.20点左右 B.16点左右 C.12点左右 D.10点左右
9.下列四地近地面风向与12月份的石家庄山风风向,最可能相同的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
10.石家庄某日天气晴朗,市区大气污染物浓度最低的时段是( )
A.6:00——7:00 B.13:00——14:00
C.17:00——18:00 D.20:00——21:00
冰川表面气温与周围同高度的气温差异,导致空气团沿着冰雪表面流动形成的风称为冰川风。位于珠峰北坡的绒布河谷,其地势南高北低,东、南、西三面被高山环抱,该地冰川风较明显。下图为绒布河谷南北剖面示意图。据此完成下面小题。
11.绒布河谷的冰川风的主导风向为( )
A.偏东风 B.偏北风 C.偏西风 D.偏南风
12.白天谷地东西两侧的山谷风对冰川风的影响及原因分别是( )
A.增强,山风促进冰川风 B.增强,谷风促进冰川风
C.减弱,山风阻挡冰川风 D.减弱,谷风阻挡冰川风
据吐鲁番市某环境监测站统计,近年来吐鲁番市冬季PM2.5浓度年变化呈现出缓慢下降的趋势,PM2.5浓度12月—次年1月较高,PM2.5浓度日变化呈双峰形。如下图为吐鲁番市冬季PM2.5浓度日变化图。据此完成下面小题。
13.吐鲁番市冬季PM2.5浓度较高的主要原因是( )
A.位于高压中心,大气较稳定 B.西北陆风强烈,挟带沙尘多
C.降雪频次较高,浮尘沉降多 D.逆温现象严重,空气流动弱
14.吐鲁番市PM2.5浓度日变化呈双峰形的自然原因是( )
A.地面气温变化 B.城市热岛效应 C.山谷风转换 D.供暖排放
雅安市(30°N,103°E)位于四川盆地西缘、邛崃山东麓,受地形影响,雅安市山谷风发生频率较高。受小尺度大气环流形势的影响,每年5月,雅安市O3污染较为严重,成为四川盆地O3污染的重灾区。左图为雅安市地理位置图,右图为四川盆地西部雅安地区近6年(2017—2022年)春末(5月)月平均与山谷风日近地面O3浓度日变化图。据此完成下面小题。
15.雅安市O3浓度变化表现为( )
A.山风转谷风时与月平均差值最小 B.山谷风日浓度值整体低于月平均
C.谷风转山风时浓度值最小 D.峰值出现于太阳辐射最强时
16.雅安市O3污染物主要来自( )
A.平流层的臭氧层 B.雅安本市工业区
C.东部核心城市群 D.西部山区农业区
17.5月雅安市O3污染较为严重的主要原因是( )
①天气晴朗,光照条件好②农业生产活动强度大
③东南季风势力较强④山地与盆地温差较大
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
下图为我国华北山区某地气象站1月某日风向与气温增减变化示意图。该日,山谷风环流较为强盛。(注:风向可用风向方位角表示,风向方位角指以正北方向为起点,顺时针方向转动过的角度。)读图,完成下面小题。
18.该日最高气温最可能出现在( )
A.10时 B.12时 C.15时 D.18时
19.推测该日16—19时气温变化的原因有( )
A.地面辐射增强 B.冷空气向山谷底部堆积
C.风向骤变,由东南转向西北 D.云层增厚,大气逆辐射加强
为了研究我国某地冰川区(面积达105km2)的局地环流,科考队在其冰帽末端以南7.5km的地方设立气象站,仪器高度距离地面2米。每天观测12次,持续观测一年。研究表明:冰川风(冰川表面冷空气沿冰坡向下流动的局地性下坡风)和山谷风是影响该区域气象日变化的重要因素,冰川风的影响最为突出。下图示意该气象站的位置及其观测的风向、风频和平均风速日变化。据此完成下面小题。
20.该冰川位于( )
A.昆仑山 B.天山 C.祁连山 D.横断山
21.7:00-11:00平均风速最小的最主要原因是( )
A.地势高差大阻碍气流运动 B.冰川风与山谷风方向相反而削弱
C.太阳辐射弱,热力差异小 D.冰川风减弱,山谷风未充分发展
22.气象站附近多云、雨雪天气最可能发生在( )
A.2:00-6:00 B.7:00-11:00 C.15:00-19:00 D.20:00-0:00
23.阅读图文材料,完成下列要求。
紧邻青藏高原的四川盆地臭氧(O3)浓度容易产生异常。研究发现,受青藏高原对西风急流的强迫作用,高原上空发生对流层顶折叠,驱动平流层O3入侵四川盆地近地面,出现O3跨层传输现象。调查还发现,雅安地区山谷风环流显著,并影响着四川盆地O3浓度变化。如图为青藏高原平流层O3的跨层传输。
(1)说出O3主要分布在大气垂直分层中的哪一层?并简述其对人类的益处。
(2)描述青藏高原上空平流层O3跨层传输到四川盆地近地面的过程。
(3)解释雅安地区谷风的形成,并分析其对四川盆地近地面O3浓度的影响。
24.阅读图文材料,完成下列要求。
高黎贡山位于横断山脉最西部,是一座位于西南季风和东南季风交汇区的南北走向的狭长型山脉,平均海拔约3500 m,东西两侧分别为怒江和龙川江河谷,相对高差大,山谷风环流显著。腾冲站、保山站是该区域两个重要的气象站。据统计,该区域降水主要来自西南季风带来的暖湿气流;腾冲站湿季既有西南风也有东南风,风向日变化表现为白天多西南风,夜间转为东南风,保山站湿季主要盛行东南风。如图示意高黎贡山及腾冲站、保山站地理位置。
(1)比较腾冲站和保山站的气温和湿度大小并分析原因。
(2)指出高黎贡山湿季夜间风力最强的坡向并简述原因。
25.阅读图文材料,完成下列要求。
珠峰北侧同时存在冰川风与山谷风,冰川风几乎昼夜盛行,与山谷风在不同时段相互影响,改变局部气流运动特征。珠峰北侧海拔5300—7000m为冰雪表面,日出后冰雪表面气温仍低于山谷同高度大气,几乎昼夜盛行下山风(冰川风),其中14―18时最强,离地1000m以下平均风速达10m/s,阵风7—8级。下图为冰川风示意图(箭头表示气流运动方向)。
(1)结合热力环流原理,说明珠峰北侧冰川风的形成过程。
(2)说明14—18时珠峰北侧冰川风最强的原因。
(3)简述午夜后至日出前冰川风对山谷风的影响。
1.D 2.C
【解析】1.青龙县位于东西向山谷,气象站位于燕山南麓,山风为偏北风,谷风为偏南风。夏季日出早,白昼长,谷风(偏南风)出现时间早且持续时间长,故b为夏季;冬季夜长昼短,日出晚,谷风(偏南风)出现时间晚且持续时间短,故d为冬季;春季太阳直射点逐渐北移,日出时间渐早,白昼渐长,而秋季太阳直射点逐渐南移,日出时间渐晚,白昼渐短,故春季谷风(偏南风)出现时间较秋季早,持续时间更长,故a为秋季,c为春季,D正确,ABC错误。故选D。
2.山谷风的规律为白天吹谷风,空气上升并向外扩散,利于污染物扩散;夜间吹山风,空气下沉并在谷底堆积,污染物不易扩散。15~17 时属于下午时段,谷风势力较强,空气对流旺盛,污染物扩散条件最好,空气质量最优,C正确;5~7 时、19~21 时为山风主导时段,污染物易堆积,AD错误;9~11 时谷风刚起,扩散条件不如下午,B错误。故选C。
【点睛】山谷风的成因主要为昼夜交替过程中山坡—山谷和山地—平原间的气温差。气温差带来了近地面大气的密度和气压差,气压梯度力推动气流由高压(低温)区域向低压(高温)区域运动。此外夜间下坡风和山风的运动也受到重力和摩擦力的影响。
3.C 4.B 5.A
【解析】3.据图示信息可知汾河谷地在112°E附近,其地方时与北京时间相差32分钟左右,因此22时相当于当地地方时21:28,在夜间,夜间山坡处较同一海拔自由大气降温快,气流沿坡面下沉,盛行山风,AD错误;由于夜间山坡处较同一海拔自由大气降温快,山坡处空气遇冷收缩,气压较高,对应的等压面应上凸,而同一海拔的自由大气降温慢,气温较高,气压较低,表现为等压面下凹,C正确,B错误。故选C。
4.山谷地区白天盛行谷风,汾河谷地地处北半球,北半球夏季时昼长时间长于冬季,夏季日照时间更长,因此夏季谷风持续时间比冬季长,B正确;汾河谷地气象站位于河谷西侧,测站测得的谷风为偏东风,与夏季风(东南风)风向并不相反,A错误;地表植被茂盛遮挡光照强,不利于谷风形成,C错误;夏季太阳辐射更强,D错误。故选B。
5.谷风是从谷底吹向山坡的风,因此西坡谷风为偏东风,东坡谷风为偏西风,①正确,②错误;太阳东升西落,光照首先照射到西坡,因此西坡谷风形成时间早于东坡,③正确,④错误。A正确,BCD错误。故选A。
【点睛】山谷风的成因主要为昼夜交替过程中山坡-山谷的气温差。气温差带来了近地面大气的密度和气压差,气压梯度力推动气流由高压(低温)区域向低压(高温)区域运动。此外夜间下坡风和山风的运动也受到重力和摩擦力的影响。
6.C 7.B
【解析】6.白天和晚上的摩擦作用没有变化,A错误;由材料“西距点苍山约4km,东距洱海约2km,位于东南低西北高、依山傍水的坝区内”可知,夜晚吹陆风和山风,风向基本一致,以偏西风为主,不存在抵消,B错误;由于晚上地面降温快,近地面大气降温比上层大气降温快,出现逆温,使得风速较小,C正确;晚上大气以放热为主,D错误。故选C。
7.北京时间为15时,当地的近地面气温最高,气温对流上升显著,近地面气压较低,而洱海气温相对较低,气压较高,风由湖泊吹向陆地,即由东吹向西,受地转偏向力作用,形成东南风,B正确,ACD错误。故选B。
【点睛】湖陆风是在沿湖地区,由于大陆地面的夜间冷却和白天加热作用,在夜间风从大陆吹向湖区,昼间风从湖面吹向陆地而形成的一种地方性的天气气候现象。如湖南省岳阳位于洞庭湖东北侧,在一定的天气条件下,夜晚风从市区吹向湖面,而白天从湖面吹向市区。群众称为“进湖风”和“出湖风”。
8.D 9.D 10.B
【解析】8.据材料可知,u′正值为西风、负值为东风,v′正值为南风、负值为北风;石家庄位于太行山东麓地区,其西侧为山地,根据所学,山前山谷风风向变化特点是:白天刮谷风,为东风;夜间吹山风,为西风;根据图示信息,上午十点左右u'由正值转为负值,代表风向由西风转为东风,即山风开始转向谷风,D正确;20点左右u'为正值,吹西风(山风),16点左右和12点左右u'为负值,吹东风(谷风),ABC错误。故选D。
9.由上题可知石家庄位于太行山东麓地区,其西侧为山地,根据所学,山前山谷风风向变化特点是:白天刮谷风,为东风,夜间吹山风,为西风,因此12月份的石家庄山风风向为西风,在等压线图上,风向由高压指向低压,垂直于等压线作出水平气压梯度力,北半球风向在水平气压梯度力右侧,向右偏,南半球向左偏,甲为偏东风,乙为东南风,丙为偏南风,丁为偏西风,D正确,ABC错误。故选D。
10.早晨气温低且易形成逆温层,污染物聚集近地面,大气中污染物浓度高,A错误;中午气温最高,空气对流运动旺盛,污染物垂直扩散能力强,浓度易稀释,且受谷风影响白天谷风将污染物向上输送至混合层顶部,增强水平扩散能力,进一步降低近地面污染物浓度,在城市热岛缓解作用下,中午城市高温区域与周边温差较大,形成局地风将污染物向郊区扩散,减少城区污染累积,B正确;黄昏光照减弱、温度下降,污染物扩散能力下降,C错误;夜间气温降低,大气对流运动减弱,大气稳定性增强,污染物不易扩散,D错误。故选B。
【点睛】山谷的风向有昼夜变化,白天吹谷风,主要是由于白天山坡升温快,大气上升,山谷升温慢,大气下沉,风由山谷吹向山坡;夜晚吹山风,主要是由于夜晚山坡降温快,大气下沉,山谷降温慢,大气上升,风由山坡吹向山谷。
11.D 12.B
【解析】11.结合所学知识,冰雪面表面光滑,反照率高,吸收的太阳辐射少;加上冰雪表面融化还会持续吸收热量,使得冰雪表面温度下降,比同高度大气温度要低;所以近冰川面的空气收缩下沉,气流沿着冰雪表面向下坡方向流动;根据材料绒布河谷位于珠峰北坡可知,此时形成偏南的冰川风,D正确,ABC错误,故选D。
12.结合所学知识,白天,绒布河谷地受热较少,气温较低,气流收缩下沉,谷地形成高气压;山谷东西两侧的山坡受太阳辐射加热,空气上升形成低压,山谷两侧的风向山谷中心汇聚,形成谷风,AC错误;由“珠峰北坡的绒布河谷,其地势南高北低”可知,谷风把空气推向东西两侧山坡,从而使南侧冰川风北下,这样冰川风影响范围扩大,并且加强了偏南风,B正确,D错误,故选B。
【点睛】冰川风是因冰川表面与周围同高度空气的气温差异,导致空气流动形成的局地风。其形成原理为:冰川表面因冰雪反射太阳辐射、热容量大等,气温显著低于周围同高度的空气温度,使冰川表面空气冷却收缩,密度增大,在重力作用下沿冰川表面向下流动,从而形成冰川风。这种风的风向通常与冰川的坡度方向一致,具有明显的局地性特征。
13.D 14.C
【解析】13.吐鲁番市冬季地面辐射冷却作用明显,地面的强烈冷却使近地面易产生逆温层,且盆地地形加强了逆温效应,同时还削弱了外界风力对吐鲁番盆地的影响,使逆温效果进一步加强,气流流动弱,PM2.5浓度高,D正确;冬季,新疆地区确实受偏北方的蒙古—西伯利亚高压控制,但是位于新疆东部的吐鲁番市并不在高压的中心位置,A错误;吐鲁番市位于山间盆地,四周高山环绕,西侧和北侧山地的挡风效果较强,盆地内风沙较小,B错误;沉降多,空气杂质少,PM2.5浓度应较低,C错误。故选D。
14.PM2.5浓度日变化呈规律的双峰型曲线,说明其影响因素存在明显的周期性变化,且一天之中有两次转变。吐鲁番市位于山间盆地,山谷风效应明显,在山谷风转换期间,风向不稳定,风力较小,排污效果弱,PM2.5浓度出现峰值,C正确;地面气温变化和城市热岛效应在一日内的周期性变化呈单峰型,与材料中的双峰型曲线和峰值时间不匹配,AB错误;供暖一般在夜间较强,在一日内的周期性变化呈单峰型,不符合双峰型曲线,且此为人为原因,D错误。故选C。
【点睛】PM2.5 浓度受自然与人为因素共同影响。人为方面,工业排放、机动车尾气、燃煤取暖及扬尘是主要来源,农业秸秆焚烧也会加剧污染。自然因素中,气象条件关键,静稳天气、低风速易导致污染物积聚,降水和大风则能沉降或扩散颗粒物。地形地貌同样有影响,盆地、河谷等地形不利于空气流通,会推高局部 PM2.5 浓度。
15.A 16.C 17.B
【解析】15.结合所学知识可知,夜晚吹山风,白天吹谷风。因此从图中可以看出,山风转谷风时(大约在8-9时左右),O3浓度曲线和月平均曲线较为接近,O3浓度与月平均浓度差值最小,A正确。由图可知,山谷风日O3浓度值并不是整体低于月平均,有部分时段是高于月平均的,B错误。山风转谷风时(大约在8-9时左右)O3浓度值最小,C错误。太阳辐射最强一般在当地地方时12时左右,而图中O3浓度峰值出现在当地地方时15时左右(该地位于103°E,比北京时间约晚1小时),并不是太阳辐射最强时,D错误。故选A。
16.平流层的臭氧层距离地面远,不会是地面O3污染的来源,A错误。雅安本身工业不发达,工业区不是主要来源,B错误。东部的核心城市群(如成都等)工业、交通等排放的前体物(如氮氧化物、挥发性有机物)会通过大气传输等方式影响雅安,是O3污染物的主要来源,C正确。西部山区农业区排放的污染物少,不是主要来源,D错误。故选C。
17.5月雅安天气晴朗,光照条件好,有利于光化学反应(O3形成的重要过程),导致O3浓度高,①正确。农业生产活动强度对O3污染影响小,O3主要是光化学污染,②错误。结合材料信息可知受小尺度大气环流形势的影响,每年5月,雅安市O3污染较为严重,而东南季风属于大尺度的大气环流,加之5月东南季风势力不强,因此东南季风对雅安O3污染影响小,③错误。山地与盆地温差较大,局部小尺度的山谷风环流显著,使污染物难以扩散至更远的地区,会加剧污染,④正确。综上所述,B正确,ACD错误,故选B。
【点睛】冷热不均引起的大气运动称为热力环流。常见的热力环流形式有海陆风、山谷风和城市风。
18.C 19.B
【解析】18.图示虚线为气温增减变化曲线,只要增减变化为正值,气温就是在升高,图示虚线大致在15点左右处于连续增温的最低位置,因此,可能是该日气温最高的时间点,C正确,ABD错误。故选C。
19.该日16—19时气温下降,对流层大气主要直接热源是地面,地面辐射减弱,气温降低,A错误;随着海拔升高气温降低,冷空气向山谷底部堆积会降温,B正确;风向角是以北方为基准,顺时针旋转的角度就为风向角,16时风向为西南风,19时风向为东南风,C错误;云层增厚,大气逆辐射加强,温度应该升高,D错误;故选B。
【点睛】热力环流是由于地面冷热不均而形成的空气环流,它是大气运动最简单的形式。其核心机制是:地表温差导致大气垂直运动。垂直运动造成近地面和高空的气压差异。气压差异进一步引发空气的水平运动。在同一水平面上,温差导致气压差,进而形成空气流动。
20.A 21.D 22.C
【解析】20.气象站坐标为(35.2°N,81.1°E),与我国主要山脉的经纬度范围对比:昆仑山(32°N-40°N,74°E-100°E)完全覆盖该位置,A正确;其他山脉(天山、祁连山、横断山)的经纬度范围均不符,天山(40°N以北)和祁连山(偏东经95°E以东)的经纬度不匹配,横断山纬度更低(22°N-32°N),且以峡谷地形为主,冰川规模通常较小,BCD错误。故选A。
21.冰川风是由冰川表面冷空气沿冰坡向下流动形成的,夜间冰川表面降温快,冰川风较强;日出后(7:00-11:00),冰川表面逐渐升温,温差减小,冰川风随之减弱,山谷风是山坡与山谷的热力差异形成的,白天为谷风,但在日出后的过渡时段(7:00-11:00),热力差异尚未完全建立,谷风未充分发展,导致风速较小,D正确;地势高差是固定因素,不会在特定时段突然阻碍气流,排除A;冰川风与谷风方向可能相反,但此时段谷风尚未形成,削弱作用不显著,排除B;7:00-11:00太阳辐射逐渐增强,热力差异大,排除C。故选D。
22.多云或雨雪天气需要水汽冷却凝结,而这一过程依赖空气的上升运动,图中显示15:00-19:00偏南风是从山谷指向山坡,且频数高且风速较大,表明此时山谷风上升气流强,有利于水汽抬升凝结成云或降水,C正确;7:00-11:00是上午时段,山谷风尚未充分发展,偏南风频数和风速较弱,上升气流不显著,B错误;2:00-6:00和20:00-0:00是夜间时段,冰川风增强,冷空气下沉抑制上升运动,不利于降水,天气晴朗,AD错误。故选C。
【点睛】冰川风是指在冰川谷地中,冰川表面较稳定而下沉的冷却气流沿冰面向冰川前方运动,迫使冰缘地区较暖的空气上升而产生对流交换,形成了由冰川表面向冰缘地带吹送的风。如果冰川足够大,可全天盛行冰川风,还可扩展到离冰川前端更远的地方,冰川风厚度也大。
23.(1)主要分布在平流层。
益处:大量吸收太阳紫外线,使人类免受紫外线伤害;使平流层气温随高度上升而升高,大气稳定,利于航空飞行。
(2)受西风急流影响,平流层O3跨越对流层顶;强烈的大气对流运动驱使平流层O3入侵高原大气边界层内;在高原东侧背风坡下沉气流作用下,向四川盆地近地面传输。
(3)谷风形成:雅安地区地处青藏高原东坡(四川盆地西部边缘),白天山坡处的空气较谷地升温速率更快,山坡气压较谷底低,气流沿山坡爬升形成谷风。
影响:抑制O3向高原大气边界层内传输,导致O3堆积在高原大气边界层顶,降低了四川盆地近地面O3浓度。
【分析】本题以青藏高原周边地区臭氧浓度变化及相关地理现象为素材创设探究情境,涉及大气垂直分层、大气运动过程以及热力环流的应用等知识点,共3个小题。重点考查学生获取和解读地理图文信息、调动和运用大气科学相关知识的能力,综合考查区域认知、综合思维以及人地协调观等地理学科素养。
【详解】(1)根据所学知识,臭氧分布在大气的平流层中。臭氧能够大量吸收太阳紫外线,太阳发出的紫外线如果直接到达地球表面,会对人类的皮肤、眼睛等造成伤害,增加患皮肤癌等疾病的风险,臭氧的吸收作用使人类免受紫外线伤害。臭氧吸收紫外线后,使平流层气温随高度上升而升高。这种温度分布特点使得平流层大气稳定,气流以平流运动为主,飞机在其中飞行时受到的颠簸等影响较小,利于航空飞行。
(2)西风急流具有强大的动力作用,在其影响下,平流层的臭氧能够突破对流层顶的阻挡,进入对流层区域。进入对流层后,强烈的大气对流运动发挥了关键作用。大气对流运动使空气上下翻滚,驱使平流层臭氧进一步入侵到高原大气边界层内。青藏高原东侧的背风坡下沉气流成为臭氧向四川盆地近地面传输的“通道”。在下沉气流的作用下,臭氧被带到四川盆地近地面,从而出现了臭氧跨层传输现象,影响了四川盆地的臭氧浓度分布。
(3)雅安地区地理位置特殊,地处青藏高原东坡,也就是四川盆地西部边缘。由于山坡和谷地的热力性质差异,白天山坡处的空气比谷地升温更快。空气受热膨胀上升,导致山坡气压较谷底低,在气压差的作用下,气流沿山坡爬升,形成了谷风。这是热力环流在局部地区的一种表现形式。谷风形成后,其气流运动方向与臭氧向高原大气边界层内的传输方向相反,起到了抑制作用。这种抑制使得臭氧无法顺利向高原大气边界层内传输,只能在高原大气边界层顶堆积。而臭氧在边界层顶的堆积,减少了向四川盆地近地面的传输量,从而降低了四川盆地近地面臭氧浓度,对四川盆地的臭氧浓度分布产生了重要影响。
24.(1)腾冲站的湿度更大;保山站的气温更高。区域降水主要来自西南季风带来的暖湿气流。南北走向的高黎贡山阻挡了西南季风,其中部分气流被阻挡,一部分较强气流越过高黎贡山。腾冲站地处西南季风迎风坡,降水丰富,湿度高,阴雨天气多,再加上海拔更高,故气温较低;东坡保山站地处西南季风背风坡,盛行下沉气流,焚风效应明显,气温高,降水少,湿度低。
(2)西坡。原因:湿季西坡夜间以东南风为主,且西坡夜间山风为东风,东南风与夜间山风风向叠加,水平气压梯度力增大,风力更强。
【分析】本大题以高黎贡山及腾冲站、保山站地理位置为情境载体,涉及气温、降水、热力环流等相关内容,考查学生获取和解读地理信息、论证和探究地理事物的能力,体现了区域认知、综合思维等地理学科素养。
【详解】(1)由材料“据统计,该区域降水主要来自西南季风带来的暖湿气流;腾冲站湿季既有西南风也有东南风,风向日变化表现为白天多西南风,夜间转为东南风,保山站湿季主要盛行东南风”可知,图示区域降水主要来自西南季风带来的暖湿气流。西南季风携带暖湿气流遇高黎贡山阻挡,腾冲站位于迎风坡,气流被迫抬升,降水丰富,空气湿度大;而根据材料“东坡保山站地处西南季风背风坡,盛行下沉气流,焚风效应明显,降水少”可知,保山站位于背风坡,气流下沉增温,降水少,空气湿度低。根据材料“腾冲站海拔3697m,保山站海拔1652m”可知,腾冲站海拔远高于保山站,海拔越高气温越低;同时,腾冲站阴雨天气多,对太阳辐射的削弱作用强,气温较低;而保山站位于西南季风背风坡,焚风效应明显,气流下沉增温,且晴天多,太阳辐射强,气温更高。
(2)由所学山谷风热力环流知识可知,夜间东西坡均吹山风,高黎贡山东坡盛行下沉的偏西风,西坡盛行下沉的偏东风。材料提到,腾冲站湿季既有西南风也有东南风,风向日变化表现为白天多西南风,夜间转为东南风,保山站湿季主要盛行东南风。此区域湿季夜晚,无论是东坡还是西坡都以东南风为主。偏东的背景风使西坡偏东山风增强,即东南风与夜间山风风向叠加,气压梯度力增大,风力更强。综合上述分析可知,湿季夜晚西坡山风更强。
25.(1)珠峰北侧冰川的冰雪下垫面反射阳光且比热容大,吸热慢,温度低于同高度山谷;冰川表面近地面大气冷却收缩,气压高于同高度山谷;水平气压梯度力推动气流由冰雪区向同高度山谷区流动,形成冰川风。
(2)14—18时,山谷地区地面(非冰雪表面)温度最高,与冰雪表面的温差最大,水平气压梯度力最大,所以冰川风在此时最强。
(3)午夜后至日出前,山谷风表现为山风(下山风),与冰川风(下山风)气流方向一致;两者叠加,形成势力较强的下山风。
【分析】本大题以冰川风为材料设置试题,涉及热力环流的原理、实例等相关内容,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,体现综合思维学科素养。
【详解】(1)由于冰川表面(珠峰北侧海拔5300-7000m的冰雪表面)比热容较大,且反射率高,在太阳辐射等热量输入变化下,冰川表面升温慢、降温快,冰川表面气温低于同高度山谷;冰川表面空气冷却收缩下沉,气压比相邻的山谷高;下沉的冷空气在水平气压梯度力的推动下,沿山坡向下流动,就形成了冰川风(下行气流)。
(2)14-18时,地面接收的太阳辐射达到一天中的较高水平,地面(包括冰川周围的地面)升温明显,使得冰川表面与同高度大气之间的温差达到一天中的最大值,根据热力环流原理,温差越大,气压差越大,水平气压梯度力就越大,从而导致冰川风的风力最强。
(3)午夜后至日出前,山谷风表现为山风(山坡空气冷却下沉,沿山坡向山谷流动)。而冰川风也是冷空气沿山坡向下流动(下行气流)。此时,冰川风与山风的风向一致,会对山风起到加强作用,使得山谷风在午夜后至日出前的时段风力更强。
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