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第三节 海—气相互作用课时过关练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
海洋与大气之间时刻进行着热量交换,感热通量是由海气温差产生的热输送量,潜热通量是由表层海水蒸发产生的热输送量。海面净热通量=太阳短波辐射+海面长波辐射+感热通量+潜热通量,海面净热通量>0,代表海洋获得热量;海面净热通量<0,代表海洋失去热量。下图示意北印度洋部分海区7月平均净热通量的空间分布及亚丁湾海域热通量的季节变化特征。据此完成下面小题。
1.图中符号代表海面长波辐射的是( )
A.① B.② C.③ D.④
2.7月份,亚丁湾海域海面净热通量与周边海域存在差异的主导因素是( )
A.洋流 B.盛行风 C.太阳辐射 D.海陆轮廓
每年特定时段,受离岸流垂直补偿作用的影响,中南半岛东侧水深100—450m海域会形成自东北向西南的向岸流。数月后,深层向岸流逐渐上移,最终抵达海洋表层。下图示意该环流模式。据此完成下面小题。
3.该环流模式最可能出现在( )
A.1月 B.4月 C.7月 D.10月
4.深层海水抵达表层时,该区域最可能出现的现象是( )
A.沿岸降水显著增多 B.舟山渔场渔获量增加
C.海水透明度明显上升 D.沿岸易形成海雾
梅里达山区位于南美洲北部(下图),生物资源丰富,从山麓到山顶可见热带、亚热带、温带和寒带植被。图中甲海域是拉尼娜事件期间海一气相互作用的关键响应区。据此完成下面小题。
5.拉尼娜事件发生时,甲海域( )
A.蒸发增强,降水增多 B.蒸发减弱,降水减少
C.蒸发增强,对流减弱 D.蒸发减弱,对流增强
6.拉尼娜事件期间,甲海域海—气相互作用变化对梅里达山区植被的主要影响是( )
A.热量改善,山地林线上升 B.信风减弱,抑制植被生长
C.温度降低,山地林线下降 D.信风增强,促进植被生长
巴伦支海—喀拉海(简写BKS地区)地区是北极海冰变化最显著的区域之一。海冰的异常变化通过影响海洋热量存储与释放,对后期大气环流产生重要影响。下图示意某气候实验模拟的BKS地区在海冰偏少与偏多情景下,海冰面积指数(指在某一特定海域内,海冰覆盖面积的总和)及海表温度的逐月变化(图中实线代表海冰偏多,虚线代表海冰偏少)。结合材料,完成下面小题。
7.据图可知,与海冰偏少时相比,海冰偏多时( )
A.海冰面积指数全年均更高 B.海冰面积指数在9-10月增大速率最多
C.海表温度冬季降温更少 D.海表温度、下降幅度均更大
8.秋季BKS地区海冰偏少会导致冬季( )
A.海面蒸发减弱 B.海表温度更低
C.极地高压增强 D.极地东风变弱
9.正常年份,南印度洋海水某一性质随深度而发生变化,如下图所示,图中数值单位是‰或℃。异常年份,5~6月北印度洋低空会出现东北风,减弱南亚夏季风。异常年份5-6月,北印度洋( )
A.海水上泛加剧,鱼类捕获增加 B.东南信风南移,带来丰富水汽
C.潜热释放减少,表层水温偏高 D.CO2释放增加,导致全球变暖
台风是热带海洋上形成的强烈气旋性涡旋,其形成和发展与海——气相互作用密切相关。科研人员在西北太平洋某海域,观测到某超强台风过境前和过境时,海洋表面至230米水深温度的垂直剖面变化。下图示意该台风过境前和过境时20°N~25°N的海水温度变化。据此完成下面小题。
10.与台风过境前相比,过境期间该海域温度( )
A.表层升温,深层降温 B.表层降温,深层升温
C.表层与深层降温幅度相同 D.随深度增加温度波动减小
11.台风过境后,100~200米深度的海水温度恢复极其缓慢的主要原因是( )
A.下层冷水体阻隔 B.海水热容量大
C.太阳辐射深入少 D.大气环流稳定
12.若该海域台风频率增加,可能对局地气候产生的长期影响是( )
A.海洋表层水温持续升高 B.海—气间水热交换强度增强
C.大气降水季节分配均匀 D.海洋对台风的调节机制弱化
巴伦支海是大西洋海水进入北冰洋的重要通道,也是北极区域海—气—冰相互作用的关键海区。过去几十年间,随着全球变暖,巴伦支海无冰区海气温差减小,冰区海冰密集度降低,海水属性越来越接近大西洋海水。如图为巴伦支海及周边区域示意图。读图,完成下面小题。
13.据图可知,巴伦支海南部海区终年不冻,主要是因为( )
A.距北冰洋较远,海冰难以到达 B.全年受西风影响,多暖湿气流
C.全部位于大陆架,海水深度浅 D.北大西洋暖流流入,海水增温
14.海一气一冰的相互作用使热量产生交换转移,在巴伦支海的“大西洋化”过程中( )
A.无冰区向冰区输送的热量减少 B.海冰对冰区海—气热量交换阻隔减弱
C.冰区向上空大气释放热量减少 D.无冰区向上空大气释放热量逐渐增多
研究发现德雷克海峡的海冰进退对全球气候变化有重大影响,海冰的多少与厄尔尼诺现象存在明显的相关性。冰退(海冰较常年减少)会导致海峡水流通量增加,北上水流减少。冰进则相反。据此完成下面小题。
15.南极大陆附近海域的海冰面积9月达到最大,2月达到最小,据此可推断( )
A.海水结冰速度9月最快,2月最慢 B.海水融冰速度总体上比结冰速度快
C.海水融冰速度9月最快,2月最慢 D.海水结冰速度总体上比融冰速度快
16.德雷克海峡发生冰退时,短期内将导致( )
A.赤道向南极输送的热量增加 B.澳大利亚东岸暖流势力增强
C.赤道附近海域东西温差缩小 D.南美大陆西岸地区降水减少
17.德雷克海峡的海冰大幅度增大的年份,下列现象说法错误的是( )
A.赤道太平洋东侧沿岸地区干旱加剧 B.赤道太平洋东西两侧海区温差增强
C.中国迎来寒冬 D.南太平洋高低纬度间热量交换减弱
二、综合题
18.阅读材料,回答下列问题。
材料一:加拉帕戈斯群岛位于赤道地区,与同纬度大陆上的气候存在差异。以黑巴克里索港为例,月均温22.7~26.7℃之间.年降水量578mm。岛上物种奇特,沿海可见仙人掌、灌木丛、企鹅等生物。图为加拉帕戈斯群岛位置图。
材料二:圣克鲁斯岛受洋流和风的相互作用,气候独特。在气压带、风带的季节移动下,岛上的气候分为明显的热季(1-5月)和凉季(6-12月)。中央山峰东南坡的高地多茂密的云雾林,在凉季出现云雾尤其是凉季初期出现成层云雾,不易扩散。
材料三:观测表明,近年来厄尔尼诺事件频发,极大地影响了加拉帕戈斯群岛的生态环境。
(1)从海一气相互作用角度,分析凉季圣克鲁斯岛东南坡高地出现云雾的原因。
(2)推测厄尔尼诺事件对圣克鲁斯岛沿海生物造成的威胁。
19.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。
试卷第1页,共3页
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第三节 海—气相互作用课时过关练参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
C
D
A
D
C
D
C
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
答案
A
D
D
B
B
C
D
1.C 2.B
【解析】1.根据题干信息,海面净热通量中,海洋获得热量为正,失去热量为负,结合各热通量的性质分析:太阳短波辐射是海洋获得的热量,全年为正值,因此①为太阳短波辐射,A错误;
感热通量由海气温差产生,亚丁湾地处低纬度,海气温差全年较小,因此感热通量数值小、季节变化小,接近0,因此②为感热通量,B错误;
海面长波辐射由海面温度决定,海水温度全年稳定,因此海面长波辐射数值稳定、季节变化小,且海面长波辐射是海洋向外失热,数值为负,因此③为海面长波辐射,C正确;
潜热通量由蒸发产生,夏季温度高、蒸发强,海洋失热多,因此潜热通量夏季绝对值大,冬季小,季节变化大,符合④的特征,因此为潜热通量,D错误。
2.7月亚丁湾的上升补偿流是离岸风作用形成的结果,不是主导因素,A错误;
7月北印度洋盛行强劲离岸西南季风,该风源自阿拉伯半岛,性质干热、风力强盛;一方面能够加剧海面蒸发,增大海洋潜热散失,改变海—气热量交换状况;另一方面推动表层海水离岸流动,诱发上升寒流,共同导致亚丁湾净热通量低于周边海域,是该差异形成的主导因素,B正确;
该海域与周边海域纬度相近,太阳辐射差异微弱,无法造成显著热通量差异,C错误;
海陆轮廓仅影响局部岸线形态,不能主导大范围季节性海气热量收支差异,D错误。
3.C 4.D
【解析】3.中南半岛为热带季风气候,夏季(7月)盛行西南季风,强劲西南季风吹拂,中南半岛东侧表层海水离岸流动,引发深层海水上升补偿,形成离岸流垂直补偿环流,C正确。
1月为冬季,盛行东北季风,海水向岸堆积,不会出现离岸补偿环流,A错误;
4月雨季尚未到来,西南季风微弱,离岸上升流发育极弱,无法形成图示环流,B错误;
10月季风即将转换,西南季风快速消退,离岸流大幅减弱,无法维持该环流,D错误。
4.深层低温冷海水上涌抵达海洋表层,冷海水流经暖海面,海气温差大,水汽遇冷凝结,极易形成沿海平流海雾,D正确;
上升冷海水会降低海面气温,抑制对流降水,沿岸降水不会增多,A错误;
该环流位于南海中南半岛东侧,与我国舟山渔场海域无关,不会影响其渔获量,B错误;
深层海水携带大量海底泥沙、营养盐上泛,海水悬浮物增多,透明度大幅下降,C错误。
5.A 6.D
【解析】5.甲海域位于南美洲北部的大西洋沿岸,拉尼娜事件发生时,太平洋赤道信风增强,导致大西洋的东北信风也随之增强。东北信风增强,会将温暖湿润的气流吹向甲海域,使海域水温偏高,水温升高会促进海水蒸发,水汽增多,进而增强对流,带来更多降水,A对。
6.拉尼娜事件主要通过改变水汽和降水影响山区环境,不会直接显著改善热量条件;且林线上升的核心驱动是热量,这里并非主要影响,A错;
拉尼娜事件期间,甲海域的东北信风是增强而非减弱,B错;
拉尼娜事件不会导致甲海域和梅里达山区温度降低,反而因水汽输送和降水增多,温度变化不明显;且温度降低不是主要影响,C错;
拉尼娜期间东北信风增强,将甲海域的暖湿气流输送到梅里达山区,带来更多降水,改善了山区的水分条件,有利于植被生长,D对。
7.C 8.D
【解析】7.图中只给出了9月到次年2月的海冰面积指数数据,没有全年(12个月)的完整数据,无法得出“全年均更高”的结论,A错误;
增大速率看线段的斜率,9-10月,海冰偏多(实线)的斜率小于10-11月,所以增大速率最多的是10-11月,不是9-10月,B错误;
在冬季12月—次年2月,海冰偏多的海表温度降温幅度小于海冰偏少时,C正确;
海冰偏多时,海表温度的下降幅度大于海冰偏少时,但海表温度低于海冰偏少时,D错误。
8.海冰会阻挡海面与大气的接触,抑制蒸发。当海冰偏少,海面裸露的面积增大,海洋和大气的接触变多,海面蒸发会增强,A错误;
海冰偏少,秋季海面蒸发增强,海洋会向大气释放更多的热量,同时海冰对太阳辐射的反射也会减少,海洋吸收的热量增多,冬季海表温度会更高,B错误;
极地高压的形成和低温密切相关,当海冰偏少,该区域海表温度更高,大气温度也会升高,冷空气势力减弱,极地高压会减弱。极地东风的动力来自极地高压和副极地低压之间的气压差,当极地高压减弱,气压差减小,极地东风的风力就会变弱,C错误;D正确。
9.C
【详解】正常年份北印度洋受西南季风影响,形成上升补偿流,海水上泛,带来丰富营养盐类,鱼类资源丰富;异常年份5-6月出现东北风,减弱南亚夏季风,上升补偿流减弱,海水上泛减弱,鱼类捕获减少,A错误;
东南信风北移偏转为西南风,而非南移,B错误;
正常年份西南季风带来湿润气流,水汽在上升过程中释放潜热;异常年份5-6月夏季风减弱,水汽输送减少,潜热释放减少,同时受东北风影响,海水上泛减弱,热量交换减少,表层水温偏高,C正确;
局部CO₂释放对全球变暖影响极微,D错误。
10.D 11.A 12.D
【解析】10.台风过境时,狂风扰动海水,导致深层冷海水上泛至表层,台风中心附近表层海水温度下降;而深层海水(200米处)受扰动较小,温度波动相对稳定(仍维持在16℃左右)。因此,海域温度随深度增加,温度波动减小,D正确。
11.台风过境时,深层冷海水被卷至100米处,形成冷水层。过境后,该冷水层因密度较大,与上层暖水之间存在明显分层,阻碍了垂直方向的热量交换。尽管太阳辐射可加热表层海水,但深层冷水体的存在延缓了100~200米深度海水温度的回升,A正确;
热容量大仅表明温度变化缓慢,无法解释为何100~200米温度恢复滞后于表层,B错误;
太阳辐射仅能较快加热表层海水,100~200米太阳辐射到达少,但并非恢复缓慢的主因,C错误;
大气环流稳定可能减少海一气热量交换,但与100~200米冷水体的物理阻隔相比,非直接原因,D错误。
12.台风本质上是海—气能量交换的产物。若台风频率增加,短期内可能加速表层海水能量释放(如潜热输送)。但长期来看,频繁的冷海水上泛会抑制表层水温升高,甚至导致局部降温,A错误;
台风频发会加强海—气间的瞬时能量交换,但长期可能因海洋储能下降而减弱,B错误;
台风路径和强度变化可能引发极端降水事件,而非季节分配均匀,C错误;
台风过度消耗海洋能量,削弱海洋对大气的热量和水分供应能力,导致海—气调节机制弱化,D正确。
13.D 14.B
【解析】13.读图可知,巴伦支海南部海区,距离北冰洋近,A错误;地处高纬,不会终年受西风带控制,B错误;巴伦支海南部海区只有部分面积在大陆架上,C错误;巴伦支海南部海区受北大西洋暖流的影响,水温较高,D正确。故选D。
14.根据材料,在巴伦支海的“大西洋化”过程中,无冰区的海水温度升高,无冰区向冰区热量输送增多,A错误;无冰区海气温差减小,因此无冰区向大气释放热量减少,D错误;冰区海冰面积减少、密度降低,海冰对冰区海—气热量交换阻隔减弱,冰区向大气释放热量增加,B正确,C错误。故选B。
【点睛】海–气热交换,海洋和大气通过其界面不断地、强弱不均地进行着热量交换。它包括三个过程:辐射热交换、感热交换和潜热交换。
15.B 16.C 17.D
【解析】15.海冰面积大小是一个逐渐累积的过程。南极大陆附近海域的海冰面积在9月达到最大,2月最小,说明海冰面积逐渐变大并在9月份达到最大值,9月份后逐渐变小并在次年2月份达到最小值;但不能说明9月、2月结冰速度、融冰速度为极值,AC错误。9月份海冰面积最大,2月份海冰面积最小,说明从9月份到次年2月份为融冰期,耗时约5个月;而结冰期为2-9月,时长约7个月。所以海水融冰速度总体上比结冰速度快,海水结冰速度总体上比融冰速度慢,B正确、D错误。故选B。
16.德雷克海峡发生冰退时会导致德雷克海峡水流通量增加,海峡西侧水位降低,北上水流减弱,则秘鲁寒流势力减弱,导致赤道附近海域东西温差变小,C正确;赤道与南极地区的热量交换减弱,A错误;东澳大利亚暖流减弱,沿岸地区降水减少,B错误;秘鲁寒流减弱,南美洲大陆西岸地区降水量增加,D错误。故选C。
17.德雷克海峡的海冰大幅度增加的年份,冰进导致德雷克海峡水流通量减少,水位上升,使秘鲁寒流变强,使东太平洋表面海水变冷,增强沃克环流,引发拉尼娜现象,拉尼娜现象发生时,太平洋东部水温异常降低,太平洋西部水温异常增温,因此赤道太平洋东侧沿岸地区降水少,A选项说法正确不符合题意;赤道太平洋东西两侧海区温差变大,B选项说法正确不符合题意;拉尼娜现象发生时,中国冬季冷气团频繁南下,中国往往迎来寒冬,C选项说法正确不符合题意;由于秘鲁寒流和东澳大利亚暖流增强(东南信风增强所致),南太平洋高低纬度间热量交换也随之增强,D选项说法错误符合题意。故选D。
【点睛】2008年中国处在一个拉尼娜的状态下,就是赤道东太平洋地区的海温要比常年偏低0.5℃以下,而这个现象对中国的气候影响是非常明显的,在拉尼娜现象影响下,造成东亚地区经向环流异常,这样一个环流形势非常有利于中国北方冷空气的南下。它使得中国会有一个冷冬。
18.(1)凉季,气压带、风带北移,圣克鲁斯岛受东南信风影响,东南坡为迎风坡,暖湿气流受地形抬升,水汽冷却凝结形成云雾;同时,沿岸有秘鲁寒流流经,寒流降温作用使水汽更容易凝结成云雾。
(2)厄尔尼诺事件发生时,赤道附近太平洋东部水温升高,改变了圣克鲁斯岛沿海的水温环境,不适应高温的生物可能死亡;海水温度和盐度等变化,可能导致海洋生物的食物来源减少;洋流异常可能使生物的栖息和洄游环境改变,生物生存空间受到威胁。
【分析】本大题以加拉帕戈斯群岛位置图为材料设置试题,设置2小题,涉及海—气相互作用等知识点,考查了学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、论证和探讨地理问题的能力,考查区域认知、综合思维等学科核心素养。
【详解】(1) 据材料可知,凉季出现在6—12月,此时气压带、风带位置偏北,圣克鲁斯岛受东南信风控制明显;圣克鲁斯岛东南部海域位于秘鲁寒流北上的路径上,受秘鲁寒流影响,水温低;东南信风将寒流冷却的空气带到圣克鲁斯岛,该岛东南坡海拔高,在地形的抬升下,气流温度降低,水汽易凝结,易形成云雾。
(2)厄尔尼诺事件时,信风减弱,赤道暖流增强,太平洋东部海域赤道附近的海水异常升温,不适应高温的生物可能死亡;空气对流更加旺盛,降水增多,海洋的盐度降低,沿海海水温度和盐度变化,使动物生存环境恶化,威胁生存空间;东南信风减弱,秘鲁寒流势力减弱,被海水带到表层的营养物质变少,洋流异常可能使生物的栖息和洄游环境改变,生物生存空间受到威胁。
19.(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。
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