第27题:太阳辐射与海-气相互作用-备战2026年6月高考地理真题面对面押题精讲练(浙江专用)
2026-05-09
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 地理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 24.53 MB |
| 发布时间 | 2026-05-09 |
| 更新时间 | 2026-05-09 |
| 作者 | 王地理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57752599.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
备战2026年6月高考地理真题面对面押题精讲练(浙江专用)
题组十二 第27题:太阳辐射与海-气相互作用
〖真题回顾〗
(2026年1月浙江高考真题)27.阅读材料,完成下列问题。
材料一:海面吸收太阳辐射的大小受天气状况影响明显。表层海水温度、海-气温差、空气相对湿度及近海面大气运动等因素直接影响海面蒸发和潜热输送。图1为某区域略图。图2为嵊泗附近表层海水和大气月平均温度统计图,该海域4月至8月多发生浓雾。
材料二:低空无人机物流是低空经济的重要组成部分,为确保低空飞行安全,气象条件必须满足无人机“飞得稳”“落得准”“不受损”的要求。
(1)请从锋面形成角度,解释造成甲海区春末夏初吸收太阳辐射少的原因。
(2)图示海区年均蒸发量高值区呈________走向,说明该海区冬季因蒸发向大气大量输送潜热的理由________。
(3)分析嵊泗附近海域浓雾天气发生时的海—气热量交换状况。指出雾天对当地低空飞行造成的不利影响。
【答案】(1)春末夏初,副高北移;夏季风增强,冷暖气团在甲海域交汇,势均力敌,形成准静止锋,多阴雨天气;海面吸收太阳辐射少。
(2) 东北-西南; 暖流流经,表层海水温度高;气温低,海-气温差大;相对湿度小;冬季风强。
(3)海-气热量交换状况:4-8月盛行偏南风(夏季风),嵊泗附近大气温度高于海面,大气把热量传递给海面。
不利影响:雾区能见度低,水汽容易凝结在无人机上,无人机和运送物品可能会受雾水损坏。
【详解】(1)春末夏初,太阳直射点往北移动,副高位置也随之往北移动;在海陆热力性质差异的影响下,海陆温差加大,夏季风势力增强,冷暖气团在甲海域交汇,形成锋面,由于此时冷暖气团势均力敌,使锋面长期在甲海区附近停留或来回摆动,形成准静止锋。锋面附近暖气团抬升,水汽在抬升过程中冷却凝结形成降水,导致该海域多阴雨天气,大气中的云量多,对太阳辐射的削弱作用强,到达海面的太阳辐射少,海面吸收太阳辐射少。
(2)读图中年均蒸发量等值线可知,图示海区年均蒸发量高值区呈东北-西南走向。图示海区位于北半球中低纬度海区大洋西岸,有暖流流经,暖流由水温高的海区流向水温低的海区,因此该海区表层海水温度高;冬季太阳高度较小且昼长较短,气温较低,海-气温差大,加之此时降水较少,大气相对湿度小,冬季风强,促进了海水蒸发,海水在蒸发的过程中会消耗海水的热量,以潜热输送的方式向大气输送热量。
(3)嵊泗附近海域4月至8月多发生浓雾,4-8月受海陆热力性质差异影响,该海域盛行偏南风(夏季风),风从低纬吹来,带来了热量,因此嵊泗附近大气温度高于海面,故浓雾天气发生时的海-气热量交换状况为大气把热量传递给海面。不利影响:雾区能见度低,不利于飞行;雾天空气湿度大,水汽容易凝结成小水滴附着在无人机上,无人机和运送的物品可能会受凝结成小水滴影响导致损坏。
〖基础知识〗
一、太阳辐射
(一)太阳辐射的核心概念
1. 定义与本质
太阳辐射是太阳以电磁波的形式向宇宙空间释放的能量,其能量来源于太阳内部的核聚变反应(氢原子核聚变成氦原子核,释放巨大能量)。
2. 波长与光谱组成
太阳辐射的波长范围约 0.15~4 微米,按波长可分为三部分:
(1)紫外区(<0.4 微米):占总能量的 7%,波长最短,能量较高,对地球生物有杀菌作用,但过量会造成伤害(如紫外线灼伤);
(2)可见光区(0.4~0.76 微米):占总能量的 50%,是人类肉眼可感知的部分,也是地球表面最主要的能量来源,直接影响地表光照和植物光合作用;
(3)红外区(>0.76 微米):占总能量的 43%,波长较长,热量特征显著,又称 “热辐射”,是地表热量的主要来源。
3. 太阳常数
在地球大气上界(距离太阳 1.5 亿千米处),垂直于太阳光线的单位面积上,单位时间内接收到的太阳辐射能量,称为太阳常数,数值约为8.24 焦 /(平方厘米・分钟)。它是衡量太阳辐射强度的基准,受太阳活动(如黑子、耀斑)影响略有波动。
(二)太阳辐射到达地面的过程
太阳辐射到达地球表面需穿过大气层,期间会经历大气对太阳辐射的削弱作用,主要包括:
1. 吸收作用
大气中的臭氧(平流层)吸收紫外区辐射,水汽和二氧化碳(对流层)吸收红外区辐射;对可见光区吸收很少,因此可见光可大量到达地面。
2. 反射作用
云层、尘埃和大气分子将部分太阳辐射反射回宇宙空间,反射作用的强弱与云层厚度、尘埃含量相关(如厚云层反射率可达 70%~90%)。
3. 散射作用
大气分子(如氮气、氧气)和微小尘埃使太阳辐射向四面八方散射,分为:
(1)瑞利散射:波长越短的光越易被散射(如蓝光、紫光),这是天空呈蓝色的原因;
(2)漫散射:当空气中尘埃、雾粒较多时,所有波长的光均被散射,天空呈灰白色(如雾霾天气)。
最终到达地面的太阳辐射 = 太阳常数 - 大气削弱量,称为地面太阳辐射(直接辐射 + 散射辐射)。
(三)影响太阳辐射分布的因素
1. 纬度因素(最核心因素)
纬度越低,正午太阳高度角越大,太阳辐射穿过大气层的路径越短,削弱作用越小,且单位面积接收的太阳辐射越多(如赤道地区正午太阳高度角接近 90°,辐射强度大);
纬度越高,正午太阳高度角越小,辐射强度越小,且冬季昼长更短,接收辐射的时间也更短(如两极地区极夜期无太阳辐射)。
2. 地形因素
(1)海拔:海拔越高,大气越稀薄(水汽、尘埃少),削弱作用越小,太阳辐射越强(如青藏高原海拔 4000 米以上,是我国太阳辐射最强的地区);
(2)坡向:阳坡(如北半球山地南坡)接收的太阳辐射多于阴坡;背风坡晴天多,辐射也多于迎风坡(如喜马拉雅山南坡迎风多雨,北坡背风晴朗,北坡辐射更强)。
3. 天气与气候因素
晴天多、降水少、云量少的地区,大气削弱作用弱,太阳辐射强(如我国西北地区,气候干旱,晴天多,辐射丰富);
阴天多、降水多、云量多的地区,削弱作用强,太阳辐射弱(如我国四川盆地,多云雾阴雨,是我国太阳辐射最弱的地区)。
4. 昼长因素
昼长越长,地面接收太阳辐射的时间越长,总辐射量越大(如夏季北半球昼长夜短,辐射量多于冬季)。
5. 大气透明度因素
大气中尘埃、污染物越少,透明度越高,削弱作用越小,辐射越强(如郊区比城区辐射强,因为城区污染物多)。
(四)太阳辐射的分布规律
1. 全球分布规律
(1)纬度分布:从低纬向高纬递减(赤道地区辐射最强,两极地区最弱);
(2)季节分布:夏季辐射多于冬季(同一纬度);
(3)海陆分布:同纬度内陆地区辐射多于沿海地区(内陆气候干燥,云量少)。
2. 我国分布规律
(1)总体趋势:从东南沿海向西北内陆递增;
(2)极值区域:
高值区:青藏高原(“日光城” 拉萨),原因是海拔高、空气稀薄、云量少;
低值区:四川盆地(“蜀犬吠日”),原因是地形封闭、多云雾、阴雨天气多;
补充:新疆、内蒙古西部等西北干旱区辐射也较强,华南、西南东部辐射较弱。
(五)太阳辐射对地球的影响
1. 对地理环境的影响
(1)塑造地表温度:太阳辐射是地表热量的主要来源,决定了地球表面的温度分布,影响气温带的划分(热带、温带、寒带);
(2)驱动大气运动和水循环:地表受热不均导致大气垂直运动,形成风;太阳辐射蒸发水汽,推动水循环(蒸发、降水、径流);
(3)影响地貌形成:太阳辐射差异导致的风化、侵蚀作用强度不同,影响地貌发育(如干旱区物理风化强,湿润区化学风化强)。
2. 对生物的影响
为植物光合作用提供能量(光合作用:二氧化碳 + 水→有机物 + 氧气),是生物圈能量的根本来源;
影响生物的分布和习性(如热带生物种类丰富,寒带生物耐寒性强;动物的迁徙、休眠与太阳辐射季节变化相关)。
3. 对人类活动的影响
(1)能源利用:
直接利用:太阳能热水器、太阳能光伏发电、太阳能路灯等;
间接利用:化石燃料(煤、石油、天然气)是古代生物固定的太阳辐射能;水能、风能也源于太阳辐射(水能依赖水循环,风能依赖大气运动);
(2)农业生产:太阳辐射充足的地区,农作物光合作用强,产量高、品质好(如新疆长绒棉、瓜果甜度高,得益于光照充足);
(3)生活与建筑:北方房屋坐北朝南(充分利用太阳辐射取暖),南方房屋注重通风遮阳(减少太阳辐射影响);
(4)健康影响:适量的紫外线辐射能促进人体合成维生素 D,但过量会诱发皮肤癌。
二、海-气相互作用
1.海—气间的水分交换
(1)海洋通过蒸发作用,向大气提供水汽。海洋是大气中水汽的最主要来源。
(2)大气中的水汽在适当条件下凝结,并以降水的形式返回海洋,从而实现与海洋的水分交换。
2.海—气间的热量交换
(1)海洋是大气最主要的热量储存库,海洋通过潜热、长波辐射等方式把储存的太阳辐射能输送给大气,为大气运动提供能量,驱使大气运动。
(2)大气主要通过风向海洋传递动能,驱使表层海水运动。
3.实现途径
〖难点突破〗
1、影响太阳辐射的因素
2、我国太阳辐射能的时空分布
(1)就时间而言,我国大部分地区位于北半球的中纬度,夏季太阳高度大,光照时间长,各个地区的太阳辐射能夏半年多于冬半年。
(2)就空间而言,我国太阳能分布的高值中心和低值中心均位于北纬22°~35°之间;在北纬30°~40°地区,随纬度增高太阳辐射能增加;北纬40°以北,大致由东向西太阳辐射能逐渐增加。具体分布如图所示:
①青藏高原地区为什么太阳能丰富:纬度低,正午太阳高度大;青藏高原海拔高,空气稀薄,水汽少多晴天,大气对太阳辐射削弱作用弱,到达地面的太阳辐射强;
②为什么青藏高原昼夜温差大:青藏高原地势高,空气稀薄;白天大气对太阳辐射削弱少,到达地面太阳辐射多,白天气温高;晚上大气逆辐射弱,保温作用差,晚上温度低。
③四川盆地为什么太阳辐射少:盆地地形,水汽不易消散,阴雨天多,云层反射太阳辐射强,到达地面的太阳辐射少。
④常考城市太阳辐射多少:拉萨、西宁最多,兰州乌鲁木齐其次,成都、重庆最少。
3、海—气相互作用的原理与影响
〖思维导图〗
〖押题预测〗
1.阅读图文资料,完成下列要求。
新疆太阳能资源储量约42亿千瓦,占全国太阳能资源总量的26.9%。近年来,新疆大力开展光伏治沙、牧光互补等项目,取得了良好的经济和生态效益。随着我国AI产业的快速发展,我国对电力需求越来越大。2026年我国首次将“算电协同”发展纳入《政府工作报告》,新疆积极探索“绿电+算力”的深度融合,现今已有多家算力企业落户新疆,新疆逐步由“卖绿电”转向“卖算力”。左图示意新疆年太阳辐射总量及大型光伏电站分布,右图为光伏电站内部景观图。
(1)分析图中甲地区太阳能资源丰富、光伏电站分布较少的原因。
(2)分析光伏板的架设对近地面局地风速的影响。
(3)与绿电输出相比,说明新疆算力输出的好处。
【答案】(1)甲地纬度低,海拔高,太阳辐射强,太阳能资源丰富;多山,地势起伏大,施工难度大;远离城镇,道路等基础设施落后,物资运输困难。
(2)光伏板可以阻挡气流的运动,迫使气流绕行,减小风速;光伏板下由于水分条件的改善,植被增多,地表摩擦力增大,风速减小;白天光伏板遮挡,近地面气温降低,对流减弱,局部气压梯度力减小,风速减小。
(3)算力的附加值更高,经济效益更好;受输电通道的限制小,损耗少;扩大了绿电资源市场,更有利于将资源优势转化为经济优势;获得更多政策支持,带动更多高端产业的发展。
【详解】(1)结合新疆南部区域自然环境与工程开发区位背景,从资源禀赋条件—地形建设限制—社会经济区位短板的并列逻辑链条展开分析,核心破题关键是太阳能资源丰度与开发落地条件的错位匹配。根据图示甲地太阳辐射总量数值高,叠加纬度低、海拔高的区位特征,大气对太阳辐射削弱少,可推知区域太阳能资源十分丰富;依托甲地山地广布、地势起伏大的地形特征,可推知大面积平整场地稀缺,光伏电站施工建设难度大、建设成本高;结合甲地远离城镇、核心市场与主干交通线的区位特点,可推知当地基础设施落后,物资运输、电力外送不便,限制了光伏电站布局,因此电站数量较少。
(2)结合局地大气运动与下垫面热力变化背景,从机械动力阻挡—下垫面阻力提升—局地热力减弱的递进逻辑链条展开分析,核心破题关键是光伏架设对局地风的动力与热力双重削弱机制。根据光伏板阵列高出地表的物理遮挡属性,可推知其直接阻挡近地面水平气流,迫使气流绕行,直接削减局地风速;依托光伏板减少土壤蒸发、保水固沙的生态作用,可推知板下植被覆盖率提升,地表摩擦力显著增大,进一步降低近地面风速;结合白天光伏板遮挡太阳辐射的特征,可推知近地面气温降低,垂直对流运动减弱,局地气压梯度力变小,最终整体风速持续减小。
(3)结合区域资源转化与产业可持续发展背景,从经济效益层级—传输流通限制—资源价值转化—产业长远带动的对比逻辑链条展开分析,核心破题关键是相较卖电,算力输出实现资源的就地深度增值。对比传统绿电外输模式,算力产业产品附加值更高,可推知能大幅提升整体经济效益;针对电力远距离输送损耗大、输电通道紧张的痛点,可推知算力依托网络传输,受输电通道限制小、能量损耗大幅降低;依托算力就地消纳绿电的特点,可推知能扩大新能源市场,减少弃光现象,高效将本地资源优势转化为经济优势;结合国家“算电协同”政策导向,可推知该模式可获得更多政策倾斜,带动数字、高端相关产业集群落地,推动区域产业长期高质量发展。
2.阅读图文材料,完成下列要求。
澳大利亚全年气候暖热,少雨区面积特别广,地表起伏较小,该国地广人稀,约90%人口分布在沿海地区。该国煤、铁资源丰富,可以露天开采,工业发达,但本土钢铁工业规模小,以满足国内需求为主,并不追求大规模发展具有国际竞争力的钢铁产业。
2024年,澳大利亚政府批准了在S地建设大型太阳能发电场项目,该项目为“澳大利亚-亚洲电力链路”核心工程,总投资约135亿美元,占地1.2万公顷。该项目一期通过陆地特高压直流输电线路为达尔文及周边供电;二期铺设海底特高压直流电缆,向新加坡输送电力,可满足新加坡约15%的电力需求。
如下图为“澳大利亚—亚洲电力链路”项目及澳大利亚煤铁分布示意图。
(1)分析澳大利亚煤铁资源丰富却不追求大规模发展钢铁工业的原因。
(2)分析S地建设大型太阳能发电场的优势自然条件。
(3)列举该项目二期工程建设可能遇到的困难。
【答案】(1)矿产开采成本低、出口利润高,远优于钢铁冶炼;人口少,基建、制造业发展对钢铁的需求有限,钢铁内需不足;煤铁空间分布距离远,跨区运输成本高;人力、土地、环保成本高,冶炼成本高;聚焦高端特种钢,放弃低端普钢,避开与钢铁大国的产能竞争。
(2)纬度较低,太阳高度角大,太阳辐射强;受副热带高气压带影响,晴天多,日照时间长;位于内陆地区,地形平坦开阔;地质条件稳定,工程建设难度小。
(3)海底地形复杂;洋流、潮汐、气象等海洋环境影响作业稳定性;铺设线缆精度要求更高,技术难度大;线路长,投资巨大,成本高。
【详解】(1)产业的发展是以节省成本、利润最大化为优先考虑点,工业成本包括运输成本、环保成本、劳动力成本等。紧扣“该国地广人稀,约90%人口分布在沿海地区。该国煤、铁资源丰富,可以露天开采”核心信息,结合“澳大利亚矿产开采成本低、本国钢铁市场需求少、冶炼钢铁污染大”的区域背景,从“经济效益、市场、成本”的并列逻辑脉络展开分析。此外“并不追求大规模发展具有国际竞争力的钢铁产业”说明澳大利亚有意避开与其他国家的钢铁竞争。
(2)太阳能发电场的建设需要大面积的土地及丰富的太阳能资源。S地属于热带草原气候区,地表植被稀疏,地形平坦宽阔,结合“纬度、天气、海拔、日照时间等因素会影响太阳辐射”的地理原理背景,从“光照资源、地形条件、地质条件”的递进逻辑脉络展开分析。
(3)二期铺设海底特高压直流电缆,向新加坡输送电力中间要跨越海洋,根据海底的地形、气象等环境复杂,可知工程建设难度大;此外海底铺设电缆技术要求高;根据图中800km的架空电缆和4300km的海底电缆信息可知线路长,工程难度大。
3.阅读图文材料,完成下列要求。
雅砻江流域是我国首个国家级水风光一体化示范基地,规划总装机容量达7800万千瓦(水电4200万千瓦+风光3600万千瓦),创新采用“以水带风光、以风光促水”的多能互补模式,构建稳定可靠的清洁能源供应体系。柯拉光伏电站是该基地核心项目,海拔4600米,为全球首个百万千瓦级水光互补电站,与两河口水电站联合运行,可将波动的光伏电力转化为稳定优质电能,有效破解新能源“弃风弃光”(由于各种原因导致的电力无法被有效利用而被浪费的现象)难题。下图示意雅砻江流域水风光电站分布。
(1)描述雅砻江流域水电站、风电站、光伏电站的空间分布特点。
(2)简述柯拉光伏电站与两河口水电站联合运行对破解新能源“弃光”难题的作用。
(3)某地理兴趣小组拟开展以“因地制宜布局光伏电站”为主题的实践调查,请你结合高海拔地区自然环境特点为该小组设计两项核心调查内容。
【答案】(1)总体分布不均。
水电站:沿雅砻江千流呈带状分布。
风电场:集中于流域中下游,南密北疏。
光伏电站:分布范围最广,沿干流河谷地带、中下游平缓区域及中游高海拔山地。
(2)水电站可快速调节发电,应对光伏电力的波动性,增强电网对光伏电力的消纳能力。水光联合运行实现电力互补,保障电力持续稳定供应。发挥水电站水库调蓄功能,提高光伏电力并网利用率。
(3)调查内容1:高海拔地区低温、强太阳辐射、缺氧等气候条件对光伏设备寿命与发电效率的影响;
调查内容2:调查高海拔光伏电站周边的植被类型与覆盖情况对当地生态环境保护的影响;
调查内容3:调查地形坡度对光伏阵列铺设的影响。(答案合理可酌情给分)
【详解】(1)先从整体把握雅砻江流域电站 “分布不均” 的共性,再结合图例分别分析三类电站的分布差异:水电站沿干流呈带状分布;风电站集中在中下游,呈现南密北疏的特点;光伏电站分布范围最广,覆盖河谷、中下游平缓区及中上游高海拔山地,分点概括其空间分布特征即可。
(2)从 “水光互补” 的角度切入,明确水电站与光伏电站的特性差异。光伏电力受天气影响具有波动性,而水电站可通过水库调蓄快速调节发电,在光伏出力不足时补充供电,在光伏出力过剩时利用水库储能,从而增强电网消纳能力,减少弃光,提升光伏电力的并网利用率。
(3)结合高海拔地区的自然环境特点,从 “影响发电效率” 和 “影响生态与建设” 两个维度设计调查内容。一方面关注低温、强辐射、缺氧等气候条件对光伏设备的影响,另一方面关注地形坡度、周边植被对电站铺设及生态保护的影响,确保调查内容紧扣 “因地制宜布局” 的主题。
4.阅读图文材料,完成下列要求。
材料一:青海海南藏族自治州共和盆地的塔拉滩干旱少雨,年均蒸发量远高于年均降水量,荒漠化率曾高达98.5%。下图为塔拉滩位置示意图。
材料二:近年来,海南州依托优势条件,探索出“光伏+生态+农牧业”模式,整合国企资源建成千万千瓦级太阳能生态发电园。实现光伏治沙、板下富民,荒滩变绿洲,带动当地绿色发展。下图为“光伏+生态+农牧业”景观及模式图。
(1)分析塔拉滩地区建设千万千瓦级太阳能生态发电园的有利自然条件。
(2)说明“光伏+”模式在改善塔拉滩当地生态环境方面的具体作用。
(3)简述“光伏+生态+农牧业”模式对促进当地社会经济可持续发展的意义。
【答案】(1)①太阳能资源丰富:地处青藏高原,海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射削弱作用弱;气候干旱,晴天多,日照时间长,太阳能资源禀赋优越。②土地资源丰富且租金低:该地荒漠化严重,多为未利用的戈壁荒滩,地广人稀,土地租金低,为大规模铺设光伏板提供了充足空间。
(2)①改善局地小气候:光伏板遮挡阳光,降低地表温度,减少土壤水分蒸发,提高土壤湿度。②防风固沙:大面积光伏板阵列能有效降低地表风速,减弱风沙侵蚀,固定流动沙丘,遏制荒漠化蔓延。③促进植被恢复:蒸发减少和清洗光伏板下渗的水分为牧草生长提供了条件,实现了“光伏治沙”,提高了植被覆盖率,修复了生态系统。
(3)①经济效益:将清洁能源产业与畜牧业结合,实现了“板上发电、板下放牧”,增加了牧民收入渠道(如牧羊、电站维护),推动了当地从传统牧业向绿色综合产业转型;改善了当地能源结构,为区域发展提供了清洁电力支撑。②社会效益:光伏园区的建设、清洗和维护创造了大量就业岗位,促进了当地农牧民就业。
【详解】(1)需紧扣“自然条件”,从气候、地形和土地资源展开。塔拉滩的核心优势在于其高原地理特征带来的高日照时数与低土地成本,这是其能成为国家大型清洁能源基地的基础。
(2)需结合“光伏+生态”的互动机制。光伏板不仅是发电装置,更是改变下垫面性质的地理工程。其“遮阴效应”和“挡风效应”直接改善了极端干旱环境,促进植被恢复,体现了人类通过技术手段修复生态的智慧。
(3)需从“社会经济”角度切入,避免重复生态意义。该模式的社会经济价值在于其“一地多用”的综合效益:既产出了清洁能源(国家战略),又保留了牧业生计(民生保障),是“绿水青山就是金山银山”理念的典型实践。
5.阅读图文材料,完成下列要求。
印度尼西亚(印尼)农业和能源部门在国民经济中占据主导地位,能源结构以化石燃料为主。近年来,印尼太阳能发电量逐渐攀升,并逐步应用于农业生产。苏门答腊岛的苏更村咖啡种植是当地的主要生计来源,在2020年初,苏更村引入太阳能咖啡烘干机,远快于传统的地面自然晒干,并且使用烘干机干燥的咖啡豆拥有独特的香气和色泽,深受消费者喜爱。图1示意印尼地理位置,图2示意苏门答腊岛太阳能电板输出功率。
(1)印尼使用的化石燃料主要来自____(填化石能源名称);分析农业和能源部门在印尼国民经济中占据主导地位的原因。____
(2)指出苏门答腊岛发展太阳能发电的自然优势条件。
(3)说明苏更村引入太阳能咖啡烘干机对该地咖啡产业发展的作用。
【答案】(1) 煤炭 农业:全年高温多雨,发展农业的气候条件优越;人口基数大,农产品需求旺盛;工业发展滞后,从事农业的劳动力数量多;热带经济作物种植面积大且经济价值高,外汇收入高等。
能源部门:煤炭等化石能源丰富,煤炭及相关工业产值高;煤炭、石油等能源资源丰富,依托出口煤炭、石油等能源资源获取丰富的收入等。
(2)纬度低,全年太阳高度较大,日均太阳辐射量较大;(无论阴天还是晴天)受天气影响小,太阳能辐射平均值常年维持在较高水平;月均太阳能变化幅度小,太阳能发电较稳定等。
(3)提高咖啡豆干燥效率,降低生产成本;提高咖啡品质,扩大销售市场,提高居民收入;促进农业能源结构及生产方式转型,推动咖啡产业向农业现代化发展等。
【详解】(1)紧扣印尼主导产业(农业、能源部门)及能源构成的主题,结合材料中印尼的地理位置、气候条件、资源分布(图1)及能源结构背景信息,先依据图例判断印尼主要化石燃料为煤炭;再从农业的气候条件、市场需求、劳动力与经济价值角度,以及能源部门的资源储量、产业产值与出口收入角度,分析农业和能源部门在国民经济中占据主导地位的原因。
(2)紧扣热带岛屿太阳能资源开发与自然区位优势的主题,结合材料中苏门答腊岛位于赤道附近、太阳能电板输出功率稳定、太阳能咖啡烘干机成功应用等信息,从太阳辐射强度、天气影响以及发电稳定性三个角度,分析该岛发展太阳能发电的自然优势条件。
(3)紧扣清洁能源技术对热带农业产业升级的驱动作用的主题,结合材料中苏更村以咖啡种植为主要生计、引入太阳能烘干机后干燥速度加快、咖啡豆香气与色泽独特且受消费者喜爱等信息,从生产效率与成本、产品品质与市场以及产业转型三个角度,分析太阳能咖啡烘干机对当地咖啡产业发展的作用。
6.阅读图文材料,完成下列要求。
光伏治沙是通过建设光伏沙漠生态电站实现治沙、发电与农业协同发展。其核心是将光伏发电与沙漠治理结合,利用光伏清洗用水及在光伏板下安装节水滴灌设施种植经济作物,形成生态与经济效益共赢机制。卡塔尔位于波斯湾西南岸的卡塔尔半岛上,国土面积1.14万平方千米,全国地势低平,属热带沙漠气候,年降水量不足80mm,约90%的国土面积被沙漠覆盖,生态环境十分脆弱,石油和天然气资源非常丰富。近年来,卡塔尔政府借鉴和应用我国“光伏治沙”的理念和技术,在治理脆弱的生态环境方面取得了显著成就。下图示意卡塔尔沙漠分布。
(1)阐释卡塔尔建设太阳光伏电站的优越条件。
(2)说明卡塔尔太阳能光伏电站在脆弱生态环境治理方面的重要作用。
(3)卡塔尔政府计划继续实施“光伏治沙”举措,你是否赞同?请表明观点,并从社会经济角度说明理由。
【答案】(1)所处纬度偏低,正午太阳高度角较大;气候干旱,晴日多,太阳辐射强度大,日照时间长;人烟稀少,沙漠广布,地势平坦,土地租金较低;卡塔尔为石油出口国,资金雄厚;为实现能源多元化,摆脱石油依赖,增强能源安全,国家实施诸多新能源开发的优惠政策。
(2)大面积的光伏板有效遮挡了强烈的太阳辐射,降低板下土壤水分蒸发,为耐旱植物的存活创造条件;光伏板能够有效防风,降低地表风速,减少风蚀和沙丘移动;光伏板清洗用水会渗入板下的土壤,使得板下植物得以生长,逐渐恢复植被。
(3)赞同。
理由:以清洁的太阳能替代石油发电,改善能源构成,优化能源结构;光伏板减少沙漠蒸发,保留土壤水分,降低治沙成本;大规模开发太阳能能够降低发电成本,提高经济效益,为治理脆弱生态环境提供资金支持;光伏项目改善了沙漠内部生态条件,提高了土地利用率。
或不赞同。
理由:卡塔尔淡水资源匮乏,用水成本高;沙尘暴和夏季的高温,对光伏组件的寿命和稳定性构成威胁,设备维护成本高;卡塔尔以油气产业为经济支柱,在光伏农业、生态修复等领域的本土专业人才短缺,聘请人才成本高。
【详解】(1)结合当地热带沙漠气候与能源经济发展的区域背景,从“自然条件—土地资源—资金政策”的并列逻辑链条展开分析,核心破题关键在于区域自然禀赋优越与经济政策大力支持。根据卡塔尔位于低纬地区且为热带沙漠气候的区域特征,可推知太阳辐射强、日照时间长,太阳能资源丰富;根据该国沙漠广布、地势平坦、人口稀少的空间特征,可推知土地充足且廉价,适宜大规模建设;根据卡塔尔油气资源丰富、推行能源转型政策的社会经济背景,可推知资金充足且政策支持力度大,具备建设光伏电站的良好条件。
(2)结合卡塔尔荒漠生态脆弱的区域背景,从“保水—防风—植被恢复”的并列逻辑链条展开分析,核心破题关键在于光伏板改变局地水热条件与减轻风沙侵蚀。根据光伏板遮挡光照的空间特征,可推知能降低土壤蒸发、保存水分,利于植物存活;根据光伏板阻挡近地面气流的物理特征,可推知可减弱风速、抑制风沙活动;根据灌溉与清洗用水下渗的水文过程,可推知能为植被提供水分,促进植被恢复,改善生态环境。
(3)结合区域资源环境与产业发展的现实背景,从“收益—成本”的辩证逻辑脉络展开分析,核心破题关键在于能源与生态效益显著和水资源与运维成本偏高。
从支持角度,根据当地油气主导的能源结构特征,可推知以清洁太阳能替代石油发电,能改善能源构成、优化能源结构;根据沙漠地区蒸发旺盛、治沙需求迫切的环境特征,可推知光伏板能减少沙漠蒸发、保留土壤水分,降低治沙成本;根据规模化开发的经济规律,可推知大规模开发太阳能能降低发电成本、提高经济效益,为脆弱生态治理提供资金支持;根据沙漠土地闲置的现状,可推知光伏项目能改善沙漠内部生态条件,提高土地利用率。
从反对角度,根据该国淡水资源短缺的区域特征,可推知光伏开发用水需求大,会加剧用水紧张、提高用水成本;根据当地多沙尘暴、夏季高温的气候特征,可推知该环境对光伏组件的寿命和稳定性构成威胁,导致设备维护成本高;根据当地以油气产业为经济支柱的产业背景,可推知其在光伏农业、生态修复等领域本土专业人才短缺,聘请人才会进一步抬高开发成本。
7.阅读图文材料,完成下列要求。
伊利湖和安大略湖位于美国和加拿大交界地带,两湖相距不远,通过尼亚加拉河相连,水文特征迥异(如表),上世纪二十年代,加拿大在两湖之间修建了韦兰运河,使之成为圣劳伦斯航路的重要纽带,如图示意两湖年蒸发量变化。
湖泊
面积(km2)
最大深度(m)
平均深度(m)
湖面海拔(m)
结冰期
伊利湖
25667
64
18
174
12月—次年4月
安大略湖
19554
244
86
75
12月—次年5月
(1)判断伊利湖水温最高的月份,并说明理由。
(2)从水—气相互作用角度,分析安大略湖5—6月蒸发量最小而10月份蒸发量最大的原因。
(3)说明加拿大在两湖之间修建韦兰运河的原因。
【答案】(1)8月。影响湖水蒸发的主导因素是温度;从蒸发量变化图中可知8月的湖水蒸发量最大;伊利湖位于北半球,面积大,湖水浅,受太阳辐射、湖水比热容影响,8月水温最高。
(2)5—6月水温较低,且正值湖泊融冰期,湖水吸收大气热量,使湖温与气温之间的温差最小,故蒸发量最小;由于安大略湖容积(水量)大,热容量大,水温升高慢,直到10月湖水温度达最高,故蒸发量最大。
(3)两湖之间距离近,修筑工程量不大;尼亚加拉河多急流瀑布,不能通航;加拿大南部走廊地带人口稠密,经济发达,运输量大,且加强了与美国东北部工业区的联系;水运费用较低,通过圣劳伦斯河能实现江海联运。
【详解】(1)结合伊利湖水文特征与水—气相互作用的地理过程背景,从图示蒸发特征—水温条件—水体规模—太阳辐射的因果逻辑链条展开分析,核心破题关键在于蒸发强度受水温直接制约与浅水湖体升温响应更为明显。根据蒸发量变化图示,可直观获取伊利湖8月蒸发量为全年最大值;依托水体蒸发基本规律,水温是影响湖面蒸发强弱的主导因素;根据该地地处北半球,夏季太阳辐射持续增强,叠加伊利湖湖水偏浅、水体储量有限的特征,可推知湖体整体热容量偏小,水体吸热迅速、升温显著,受此综合作用,湖泊在8月形成年内最高水温,最终促成蒸发量达到峰值。
(2)结合安大略湖的水文特征与水—气相互作用的地理过程背景,从融冰期吸热—水温与气温温差—水体热容量—升温滞后性的对比逻辑链条展开分析,核心破题关键在于5—6月融冰吸热导致水温偏低和大容量水体的升温滞后效应。结合结冰期至次年5月的信息,可推知5—6月正值湖泊融冰时段,春季气温虽逐步回升,但融冰过程持续吸收热量,使得湖水温度整体偏低,湖温与气温之间温差较小,水体蒸发动力不足,蒸发量处于全年最低;根据表格中安大略湖最大深度244米、平均深度86米的信息,可推知其水体储量庞大、整体热容量大,湖水吸热升温速度缓慢,水温变化存在明显滞后性,夏季大气热量持续输入但湖体增温平缓,热量长期逐步蓄积,直到10月湖水温度才升至年内最高,湖面蒸发能力显著增强,蒸发量也同步达到最大。
(3)结合两湖间的自然通航障碍与区域经济联系的现实背景,从自然条件限制—运河建设优势—区域运输需求—综合航运价值的递进逻辑链条展开分析,核心破题关键在于尼亚加拉河天然通航条件恶劣和区域产业发展对廉价水运通道的刚需。根据示意图水系特征可清晰判断,尼亚加拉河分布有瀑布、急流,地势落差较大,天然河道通航能力差,无法实现伊利湖与安大略湖直接通航;依托两湖空间位置相邻的区位条件,可推知运河修建线路短,建设工程量较小,修建难度更低;立足加拿大南部人口、城市集中,工农业发达的区域现状,可推知区域货物运输需求量大,运河能够完善内部水运联系,加强与美国东北部工业区的经济往来;依托水运运量大、运费低的运输特征,可推知运河可衔接圣劳伦斯河水系,贯通内陆湖群与外海航运线路,健全区域水运网络,降低货物运输成本。
8.阅读图文材料,完成下列要求。
台风的内雨带指台风云墙附近区域,外雨带指外围螺旋雨带。2022年,台风“暹芭”在南海北部海域活动并登陆广东沿海。研究表明,海上台风过境会引起表层局部海水向四周辐散,形成海洋冷尾流(即海表温度异常偏低的区域,多形成于内雨带附近,其强度由冷尾流表面温度与周围海水表面温度的差值决定)。该冷尾流通过海—气相互作用,对台风降水的空间分布产生了重要影响,导致台风水平结构呈现不对称的特点。下图示意
(1)描述台风“暹芭”冷尾流的位置及其空间形态特征。
(2)分析海洋冷尾流的形成过程。
(3)海洋冷尾流导致台风北侧的外雨带对流活动减弱,试从海一气相互作用角度阐述这一现象的形成过程。
(4)有观点认为,全球变暖背景下海洋表层水温升高,可能会增强海洋冷尾流强度。请解释这一观点的合理性。
【答案】(1)位于台风中心的东南侧海域;呈南北向带状分布。
(2)台风内雨带附近风力强,表层海水辐散运动较强,引起局部深层海水发生上升补偿运动;上升流将深层低温海水带至表层,从而导致海表温度降低,形成冷尾流。
(3)冷尾流区域海表温度低,抑制海水蒸发;海洋向大气输送的水汽和热量减少,使得流经该区域的空气获得的水汽和热量较少;这些气流随台风环流运动到台风北侧外雨带,导致该区域大气对流活动减弱。
(4)全球变暖使海洋表层水温升高,但深层海水升温幅度较小,导致海洋的垂直温度梯度增大;台风过境时,强烈的海水混合作用会将深层更冷的海水带到表层,其与周围表层海水产生更大温差,从而可能形成温度更低、强度更强的冷尾流。
【详解】(1)首先明确冷尾流的定义:海表温度异常偏低的区域。从图中的等温线可以看出,低温区集中在台风中心的东南侧;同时观察等温线的延伸方向,能发现该低温区呈南北向延伸的带状形态,该区域海表温度显著低于周边海域。
(2)先提取材料关键信息:“海上台风过境会引起表层局部海水向四周辐散,形成海洋冷尾流(多形成于内雨带附近)”。再结合海水运动原理:台风过境时,强大的风力会驱动表层海水向四周辐散,根据补偿原理,深层低温海水会上升补充;而内雨带附近风力更强劲,海水扰动更剧烈,会将更多深层低温海水带到表层,最终使该区域海表温度显著下降,形成冷尾流。
(3)从海一气相互作用的核心逻辑:海面状态影响大气状态入手:冷尾流区域海温低→抑制海水蒸发→海洋向大气输送的水汽和潜热大幅减少;流经冷尾流的气流获得的水汽、热量不足;这些气流随台风环流输送到台风北侧的外雨带;外雨带对流活动需要充足的水汽和热量,热量、水汽不足→对流活动减弱。
(4)冷尾流强度由“冷尾流表面温度与周围海水的差值”决定,差值越大,强度越强。全球变暖的特点:海洋表层水温升高,深层水温升幅很小;这会使海洋垂直温度梯度(表层与深层的温差)增大;台风过境引发海水强烈垂直混合时,深层低温海水上泛,会使冷尾流区域与周边表层海水的温差更大;温差越大,冷尾流的强度就越强。
9.阅读图文材料,完成下列要求。
通常把中高纬大陆冷空气突然向南爆发,南海一带东北风迅速加强的现象称为“冷涌”。2021年12月15—20日,南海一带经历了一次强冷涌过程,马来西亚出现了持续性强降雨天气。下图表示北京时间12月17日8时海平面等压线分布,图中箭头示意此次冷涌气流移动路径。
(1)说明此次冷涌形成的条件。
(2)指出冷涌南下过程中气流温湿性质的变化,并运用海—气相互作用原理解释其变化原因。
(3)结合材料,分析马来西亚此次持续性强降雨的成因。
【答案】(1)冷空气源地:中高纬地区受高压控制,晴朗天气使地面辐射冷却强,近地面形成强大冷高压气团,提供冷空气来源;气压梯度:中高纬大陆与南海气压差明显,等压线密集,水平气压梯度力大,为冷空气南下提供动力;地形引导:冷空气南下受岛屿、山脉等引导阻挡,沿特定通道推进,增强冷涌强度与方向性;下垫面差异:大陆比热容小,冬季降温快;海洋比热容大,降温慢。温差加剧气压差,促使冷空气持续涌向南海。
(2)变化:气流温度升高,湿度增大。
原因:冷涌气流南下过程中,海面温度高于冷空气温度,海洋向大气输送热量,通过热传导的方式使冷空气增温;海洋表面水分蒸发,水汽进入冷空气中,使冷空气湿度增大;空气受海洋加热后,空气对流运动增强,进一步促进水汽的输送和混合,导致冷涌气流湿度增加。
(3)冷涌带来的冷空气与当地暖湿空气相遇,形成冷暖气团交汇,暖湿空气被迫抬升,水汽冷却凝结形成降水;冷涌气流势力强,推动暖湿空气强烈上升,垂直上升运动显著,水汽快速凝结成云致雨,降水强度大;冷涌持续时间较长(12月15-20日),使得暖湿空气持续抬升,降水持续时间长,累计降水量大。
【详解】(1)首先,提取材料与图像关键信息,材料指出冷涌是“强冷空气突然向南爆发,南海一带东北风迅速加强”,结合海平面气压分布图分析中高纬地区的气压状况,找到冷空气的源地条件,能看到图中蒙古—西伯利亚有强大冷高压,南海区域为低压区;然后,运用气压梯度与风的原理,南北方向形成强烈的气压梯度力,推动冷高压处的冷空气向南快速移动;同时,结合等压线分布,判断大气环流形势,东亚冬季风的环流背景为冷空气南下提供了动力,加上地形(如中南半岛等)对气流的引导,促使东北风在南海一带迅速加强,最终形成冷涌。
(2)先判断气团性质变化:冷空气(干冷)南下经过南海(热带海洋),气团会逐渐从干冷的大陆性气团转变为暖湿的海洋性气团(气温升高、湿度增大)。题干限定从海—气相互作用角度分析原因,所以运用海—气间热量和水汽交换的原理,分析气流在海洋上空时,海洋对其温度和湿度的影响,热量交换:冷空气流经温暖的南海海面时,海面通过长波辐射、湍流输送等方式向大气输送热量,使气团温度升高;水汽交换:南海海面蒸发旺盛,水汽通过蒸发进入大气,加上空气对流,使气团的湿度大幅增加,干冷气团逐渐变得暖湿。
(3)首先,锁定降水的核心要素,降水形成的基本条件是充足的水汽、空气的上升运动(水汽冷却凝结的动力)、凝结核(一般默认存在),而“持续性”则需要分析动力或水汽供应的持续状态。然后,结合材料提取关键信息,材料中冷涌“把中高纬大陆冷空气突然向南爆发”,带来的冷空气与当地暖湿空气相遇、冷涌势力强、持续时间较长(12月15-20日);区域背景(马来西亚)→ 地处东南亚,多山地丘陵,地形会加剧气流抬升(补充地形雨的影响)。最后,分层次梳理逻辑,分析上升动力:冷暖气流交汇的锋面抬升+冷涌势力强导致的强烈垂直上升,以及地形的叠加抬升,共同促使水汽凝结成雨且强度大;分析持续性原因:冷涌过程持续时间长,使得水汽输送和气流交汇的状态持续,降水不断累积,累计降水量大。
10.阅读材料,回答下列问题。
材料一泰德国家公园坐落在加那利群岛的特内里费岛上,拥有独特的火山地貌与丰富的特有物种,并于2007年被列入世界自然遗产名录。
材料二泰德峰矗立在特内里费岛中部,是世界第三高火山,山麓地带遍布耐旱灌木。下图为特内里费岛泰德峰位置示意图。
(1)从海-气相互作用角度,分析沿岸洋流对泰德峰山麓植被形成的影响。
(2)分析泰德国家公园特有物种丰富的自然原因。
(3)简述建立泰德国家公园的生态意义。
【答案】(1)该地沿岸为加那利寒流,寒流降低了海水温度;海水蒸发减弱,向大气输送的水汽减少;大气水汽含量不足,导致沿岸降水偏少,气候干旱,因此泰德峰山麓形成耐旱灌木植被。
(2)该岛孤立于大西洋中,与大陆物种交流少,生物独立演化,形成众多特有物种;纬度较低,水热条件充足;泰德峰海拔高、相对高度大,山地气候垂直分异显著,适宜不同物种生存;火山地貌多样,生存环境类型丰富,支撑多样物种存活。
(3)保护特有物种,维护生物多样性;保护火山地貌等独特自然景观与原生生态系统;减少人类活动干扰,维护区域生态平衡;保护世界自然遗产,保障区域生态服务功能。
【详解】(1)首先确定沿岸洋流的性质,该海域为加那利寒流;再从海—气相互作用的角度,分析寒流对气温、降水的影响:即寒流—海水降温—蒸发减弱—水汽减少—降水减少—气候干旱;最后建立寒流导致的气候特征与耐旱植被之间的关联。
(2)该题要从“特有”和“丰富”两个角度作答;“特有”的原因一般从两个角度思考:①地理位置隔离;②独特的生境;“丰富”的原因一般是由于生境多样性,结合该地的自然特征可得出答案;尤其要注意结合材料中“独特的火山地貌”“是世界第三高山”等关键信息。
(3)生态意义一般从以下三个角度思考:①保护生物多样性;②维护生态功能;③保护自然遗产;要结合材料中火山地貌、特有物种的独特性来阐述。
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题组十二 第27题:太阳辐射与海-气相互作用
〖真题回顾〗
(2026年1月浙江高考真题)27.阅读材料,完成下列问题。
材料一:海面吸收太阳辐射的大小受天气状况影响明显。表层海水温度、海-气温差、空气相对湿度及近海面大气运动等因素直接影响海面蒸发和潜热输送。图1为某区域略图。图2为嵊泗附近表层海水和大气月平均温度统计图,该海域4月至8月多发生浓雾。
材料二:低空无人机物流是低空经济的重要组成部分,为确保低空飞行安全,气象条件必须满足无人机“飞得稳”“落得准”“不受损”的要求。
(1)请从锋面形成角度,解释造成甲海区春末夏初吸收太阳辐射少的原因。
(2)图示海区年均蒸发量高值区呈________走向,说明该海区冬季因蒸发向大气大量输送潜热的理由________。
(3)分析嵊泗附近海域浓雾天气发生时的海—气热量交换状况。指出雾天对当地低空飞行造成的不利影响。
〖基础知识〗
一、太阳辐射
(一)太阳辐射的核心概念
1. 定义与本质
太阳辐射是太阳以电磁波的形式向宇宙空间释放的能量,其能量来源于太阳内部的核聚变反应(氢原子核聚变成氦原子核,释放巨大能量)。
2. 波长与光谱组成
太阳辐射的波长范围约 0.15~4 微米,按波长可分为三部分:
(1)紫外区(<0.4 微米):占总能量的 7%,波长最短,能量较高,对地球生物有杀菌作用,但过量会造成伤害(如紫外线灼伤);
(2)可见光区(0.4~0.76 微米):占总能量的 50%,是人类肉眼可感知的部分,也是地球表面最主要的能量来源,直接影响地表光照和植物光合作用;
(3)红外区(>0.76 微米):占总能量的 43%,波长较长,热量特征显著,又称 “热辐射”,是地表热量的主要来源。
3. 太阳常数
在地球大气上界(距离太阳 1.5 亿千米处),垂直于太阳光线的单位面积上,单位时间内接收到的太阳辐射能量,称为太阳常数,数值约为8.24 焦 /(平方厘米・分钟)。它是衡量太阳辐射强度的基准,受太阳活动(如黑子、耀斑)影响略有波动。
(二)太阳辐射到达地面的过程
太阳辐射到达地球表面需穿过大气层,期间会经历大气对太阳辐射的削弱作用,主要包括:
1. 吸收作用
大气中的臭氧(平流层)吸收紫外区辐射,水汽和二氧化碳(对流层)吸收红外区辐射;对可见光区吸收很少,因此可见光可大量到达地面。
2. 反射作用
云层、尘埃和大气分子将部分太阳辐射反射回宇宙空间,反射作用的强弱与云层厚度、尘埃含量相关(如厚云层反射率可达 70%~90%)。
3. 散射作用
大气分子(如氮气、氧气)和微小尘埃使太阳辐射向四面八方散射,分为:
(1)瑞利散射:波长越短的光越易被散射(如蓝光、紫光),这是天空呈蓝色的原因;
(2)漫散射:当空气中尘埃、雾粒较多时,所有波长的光均被散射,天空呈灰白色(如雾霾天气)。
最终到达地面的太阳辐射 = 太阳常数 - 大气削弱量,称为地面太阳辐射(直接辐射 + 散射辐射)。
(三)影响太阳辐射分布的因素
1. 纬度因素(最核心因素)
纬度越低,正午太阳高度角越大,太阳辐射穿过大气层的路径越短,削弱作用越小,且单位面积接收的太阳辐射越多(如赤道地区正午太阳高度角接近 90°,辐射强度大);
纬度越高,正午太阳高度角越小,辐射强度越小,且冬季昼长更短,接收辐射的时间也更短(如两极地区极夜期无太阳辐射)。
2. 地形因素
(1)海拔:海拔越高,大气越稀薄(水汽、尘埃少),削弱作用越小,太阳辐射越强(如青藏高原海拔 4000 米以上,是我国太阳辐射最强的地区);
(2)坡向:阳坡(如北半球山地南坡)接收的太阳辐射多于阴坡;背风坡晴天多,辐射也多于迎风坡(如喜马拉雅山南坡迎风多雨,北坡背风晴朗,北坡辐射更强)。
3. 天气与气候因素
晴天多、降水少、云量少的地区,大气削弱作用弱,太阳辐射强(如我国西北地区,气候干旱,晴天多,辐射丰富);
阴天多、降水多、云量多的地区,削弱作用强,太阳辐射弱(如我国四川盆地,多云雾阴雨,是我国太阳辐射最弱的地区)。
4. 昼长因素
昼长越长,地面接收太阳辐射的时间越长,总辐射量越大(如夏季北半球昼长夜短,辐射量多于冬季)。
5. 大气透明度因素
大气中尘埃、污染物越少,透明度越高,削弱作用越小,辐射越强(如郊区比城区辐射强,因为城区污染物多)。
(四)太阳辐射的分布规律
1. 全球分布规律
(1)纬度分布:从低纬向高纬递减(赤道地区辐射最强,两极地区最弱);
(2)季节分布:夏季辐射多于冬季(同一纬度);
(3)海陆分布:同纬度内陆地区辐射多于沿海地区(内陆气候干燥,云量少)。
2. 我国分布规律
(1)总体趋势:从东南沿海向西北内陆递增;
(2)极值区域:
高值区:青藏高原(“日光城” 拉萨),原因是海拔高、空气稀薄、云量少;
低值区:四川盆地(“蜀犬吠日”),原因是地形封闭、多云雾、阴雨天气多;
补充:新疆、内蒙古西部等西北干旱区辐射也较强,华南、西南东部辐射较弱。
(五)太阳辐射对地球的影响
1. 对地理环境的影响
(1)塑造地表温度:太阳辐射是地表热量的主要来源,决定了地球表面的温度分布,影响气温带的划分(热带、温带、寒带);
(2)驱动大气运动和水循环:地表受热不均导致大气垂直运动,形成风;太阳辐射蒸发水汽,推动水循环(蒸发、降水、径流);
(3)影响地貌形成:太阳辐射差异导致的风化、侵蚀作用强度不同,影响地貌发育(如干旱区物理风化强,湿润区化学风化强)。
2. 对生物的影响
为植物光合作用提供能量(光合作用:二氧化碳 + 水→有机物 + 氧气),是生物圈能量的根本来源;
影响生物的分布和习性(如热带生物种类丰富,寒带生物耐寒性强;动物的迁徙、休眠与太阳辐射季节变化相关)。
3. 对人类活动的影响
(1)能源利用:
直接利用:太阳能热水器、太阳能光伏发电、太阳能路灯等;
间接利用:化石燃料(煤、石油、天然气)是古代生物固定的太阳辐射能;水能、风能也源于太阳辐射(水能依赖水循环,风能依赖大气运动);
(2)农业生产:太阳辐射充足的地区,农作物光合作用强,产量高、品质好(如新疆长绒棉、瓜果甜度高,得益于光照充足);
(3)生活与建筑:北方房屋坐北朝南(充分利用太阳辐射取暖),南方房屋注重通风遮阳(减少太阳辐射影响);
(4)健康影响:适量的紫外线辐射能促进人体合成维生素 D,但过量会诱发皮肤癌。
二、海-气相互作用
1.海—气间的水分交换
(1)海洋通过蒸发作用,向大气提供水汽。海洋是大气中水汽的最主要来源。
(2)大气中的水汽在适当条件下凝结,并以降水的形式返回海洋,从而实现与海洋的水分交换。
2.海—气间的热量交换
(1)海洋是大气最主要的热量储存库,海洋通过潜热、长波辐射等方式把储存的太阳辐射能输送给大气,为大气运动提供能量,驱使大气运动。
(2)大气主要通过风向海洋传递动能,驱使表层海水运动。
3.实现途径
〖难点突破〗
1、影响太阳辐射的因素
2、我国太阳辐射能的时空分布
(1)就时间而言,我国大部分地区位于北半球的中纬度,夏季太阳高度大,光照时间长,各个地区的太阳辐射能夏半年多于冬半年。
(2)就空间而言,我国太阳能分布的高值中心和低值中心均位于北纬22°~35°之间;在北纬30°~40°地区,随纬度增高太阳辐射能增加;北纬40°以北,大致由东向西太阳辐射能逐渐增加。具体分布如图所示:
①青藏高原地区为什么太阳能丰富:纬度低,正午太阳高度大;青藏高原海拔高,空气稀薄,水汽少多晴天,大气对太阳辐射削弱作用弱,到达地面的太阳辐射强;
②为什么青藏高原昼夜温差大:青藏高原地势高,空气稀薄;白天大气对太阳辐射削弱少,到达地面太阳辐射多,白天气温高;晚上大气逆辐射弱,保温作用差,晚上温度低。
③四川盆地为什么太阳辐射少:盆地地形,水汽不易消散,阴雨天多,云层反射太阳辐射强,到达地面的太阳辐射少。
④常考城市太阳辐射多少:拉萨、西宁最多,兰州乌鲁木齐其次,成都、重庆最少。
3、海—气相互作用的原理与影响
〖思维导图〗
〖押题预测〗
1.阅读图文资料,完成下列要求。
新疆太阳能资源储量约42亿千瓦,占全国太阳能资源总量的26.9%。近年来,新疆大力开展光伏治沙、牧光互补等项目,取得了良好的经济和生态效益。随着我国AI产业的快速发展,我国对电力需求越来越大。2026年我国首次将“算电协同”发展纳入《政府工作报告》,新疆积极探索“绿电+算力”的深度融合,现今已有多家算力企业落户新疆,新疆逐步由“卖绿电”转向“卖算力”。左图示意新疆年太阳辐射总量及大型光伏电站分布,右图为光伏电站内部景观图。
(1)分析图中甲地区太阳能资源丰富、光伏电站分布较少的原因。
(2)分析光伏板的架设对近地面局地风速的影响。
(3)与绿电输出相比,说明新疆算力输出的好处。
2.阅读图文材料,完成下列要求。
澳大利亚全年气候暖热,少雨区面积特别广,地表起伏较小,该国地广人稀,约90%人口分布在沿海地区。该国煤、铁资源丰富,可以露天开采,工业发达,但本土钢铁工业规模小,以满足国内需求为主,并不追求大规模发展具有国际竞争力的钢铁产业。
2024年,澳大利亚政府批准了在S地建设大型太阳能发电场项目,该项目为“澳大利亚-亚洲电力链路”核心工程,总投资约135亿美元,占地1.2万公顷。该项目一期通过陆地特高压直流输电线路为达尔文及周边供电;二期铺设海底特高压直流电缆,向新加坡输送电力,可满足新加坡约15%的电力需求。
如下图为“澳大利亚—亚洲电力链路”项目及澳大利亚煤铁分布示意图。
(1)分析澳大利亚煤铁资源丰富却不追求大规模发展钢铁工业的原因。
(2)分析S地建设大型太阳能发电场的优势自然条件。
(3)列举该项目二期工程建设可能遇到的困难。
3.阅读图文材料,完成下列要求。
雅砻江流域是我国首个国家级水风光一体化示范基地,规划总装机容量达7800万千瓦(水电4200万千瓦+风光3600万千瓦),创新采用“以水带风光、以风光促水”的多能互补模式,构建稳定可靠的清洁能源供应体系。柯拉光伏电站是该基地核心项目,海拔4600米,为全球首个百万千瓦级水光互补电站,与两河口水电站联合运行,可将波动的光伏电力转化为稳定优质电能,有效破解新能源“弃风弃光”(由于各种原因导致的电力无法被有效利用而被浪费的现象)难题。下图示意雅砻江流域水风光电站分布。
(1)描述雅砻江流域水电站、风电站、光伏电站的空间分布特点。
(2)简述柯拉光伏电站与两河口水电站联合运行对破解新能源“弃光”难题的作用。
(3)某地理兴趣小组拟开展以“因地制宜布局光伏电站”为主题的实践调查,请你结合高海拔地区自然环境特点为该小组设计两项核心调查内容。
4.阅读图文材料,完成下列要求。
材料一:青海海南藏族自治州共和盆地的塔拉滩干旱少雨,年均蒸发量远高于年均降水量,荒漠化率曾高达98.5%。下图为塔拉滩位置示意图。
材料二:近年来,海南州依托优势条件,探索出“光伏+生态+农牧业”模式,整合国企资源建成千万千瓦级太阳能生态发电园。实现光伏治沙、板下富民,荒滩变绿洲,带动当地绿色发展。下图为“光伏+生态+农牧业”景观及模式图。
(1)分析塔拉滩地区建设千万千瓦级太阳能生态发电园的有利自然条件。
(2)说明“光伏+”模式在改善塔拉滩当地生态环境方面的具体作用。
(3)简述“光伏+生态+农牧业”模式对促进当地社会经济可持续发展的意义。
5.阅读图文材料,完成下列要求。
印度尼西亚(印尼)农业和能源部门在国民经济中占据主导地位,能源结构以化石燃料为主。近年来,印尼太阳能发电量逐渐攀升,并逐步应用于农业生产。苏门答腊岛的苏更村咖啡种植是当地的主要生计来源,在2020年初,苏更村引入太阳能咖啡烘干机,远快于传统的地面自然晒干,并且使用烘干机干燥的咖啡豆拥有独特的香气和色泽,深受消费者喜爱。图1示意印尼地理位置,图2示意苏门答腊岛太阳能电板输出功率。
(1)印尼使用的化石燃料主要来自____(填化石能源名称);分析农业和能源部门在印尼国民经济中占据主导地位的原因。____
(2)指出苏门答腊岛发展太阳能发电的自然优势条件。
(3)说明苏更村引入太阳能咖啡烘干机对该地咖啡产业发展的作用。
6.阅读图文材料,完成下列要求。
光伏治沙是通过建设光伏沙漠生态电站实现治沙、发电与农业协同发展。其核心是将光伏发电与沙漠治理结合,利用光伏清洗用水及在光伏板下安装节水滴灌设施种植经济作物,形成生态与经济效益共赢机制。卡塔尔位于波斯湾西南岸的卡塔尔半岛上,国土面积1.14万平方千米,全国地势低平,属热带沙漠气候,年降水量不足80mm,约90%的国土面积被沙漠覆盖,生态环境十分脆弱,石油和天然气资源非常丰富。近年来,卡塔尔政府借鉴和应用我国“光伏治沙”的理念和技术,在治理脆弱的生态环境方面取得了显著成就。下图示意卡塔尔沙漠分布。
(1)阐释卡塔尔建设太阳光伏电站的优越条件。
(2)说明卡塔尔太阳能光伏电站在脆弱生态环境治理方面的重要作用。
(3)卡塔尔政府计划继续实施“光伏治沙”举措,你是否赞同?请表明观点,并从社会经济角度说明理由。
7.阅读图文材料,完成下列要求。
伊利湖和安大略湖位于美国和加拿大交界地带,两湖相距不远,通过尼亚加拉河相连,水文特征迥异(如表),上世纪二十年代,加拿大在两湖之间修建了韦兰运河,使之成为圣劳伦斯航路的重要纽带,如图示意两湖年蒸发量变化。
湖泊
面积(km2)
最大深度(m)
平均深度(m)
湖面海拔(m)
结冰期
伊利湖
25667
64
18
174
12月—次年4月
安大略湖
19554
244
86
75
12月—次年5月
(1)判断伊利湖水温最高的月份,并说明理由。
(2)从水—气相互作用角度,分析安大略湖5—6月蒸发量最小而10月份蒸发量最大的原因。
(3)说明加拿大在两湖之间修建韦兰运河的原因。
8.阅读图文材料,完成下列要求。
台风的内雨带指台风云墙附近区域,外雨带指外围螺旋雨带。2022年,台风“暹芭”在南海北部海域活动并登陆广东沿海。研究表明,海上台风过境会引起表层局部海水向四周辐散,形成海洋冷尾流(即海表温度异常偏低的区域,多形成于内雨带附近,其强度由冷尾流表面温度与周围海水表面温度的差值决定)。该冷尾流通过海—气相互作用,对台风降水的空间分布产生了重要影响,导致台风水平结构呈现不对称的特点。下图示意
(1)描述台风“暹芭”冷尾流的位置及其空间形态特征。
(2)分析海洋冷尾流的形成过程。
(3)海洋冷尾流导致台风北侧的外雨带对流活动减弱,试从海一气相互作用角度阐述这一现象的形成过程。
(4)有观点认为,全球变暖背景下海洋表层水温升高,可能会增强海洋冷尾流强度。请解释这一观点的合理性。
9.阅读图文材料,完成下列要求。
通常把中高纬大陆冷空气突然向南爆发,南海一带东北风迅速加强的现象称为“冷涌”。2021年12月15—20日,南海一带经历了一次强冷涌过程,马来西亚出现了持续性强降雨天气。下图表示北京时间12月17日8时海平面等压线分布,图中箭头示意此次冷涌气流移动路径。
(1)说明此次冷涌形成的条件。
(2)指出冷涌南下过程中气流温湿性质的变化,并运用海—气相互作用原理解释其变化原因。
(3)结合材料,分析马来西亚此次持续性强降雨的成因。
10.阅读材料,回答下列问题。
材料一泰德国家公园坐落在加那利群岛的特内里费岛上,拥有独特的火山地貌与丰富的特有物种,并于2007年被列入世界自然遗产名录。
材料二泰德峰矗立在特内里费岛中部,是世界第三高火山,山麓地带遍布耐旱灌木。下图为特内里费岛泰德峰位置示意图。
(1)从海-气相互作用角度,分析沿岸洋流对泰德峰山麓植被形成的影响。
(2)分析泰德国家公园特有物种丰富的自然原因。
(3)简述建立泰德国家公园的生态意义。
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