难点突破--逆温现象及应用

2013年高考地理难点突破——逆温现象及其应用（讲解与练习）一.逆温现象1.一般情况——离地面越远，气温越低，即气温随高度增加而递减，平均垂直递减率为0.6℃/100米。2.一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而递增的现象，这种气温逆转的现象就是逆温。若由地面到高空气温垂直递减率每100米下降温度低于0.6℃，也属于逆温现象。产生逆温的条件：设理论温度（按温度的直减率变化）为T，实际温度为TS（1）当TS≥T时，开始出现逆温现象（2）当TS＜T时，逆温现象消失二.成因类型1.辐射逆温：由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温。在晴朗无风或微风的夜晚，地面很快辐射冷却。贴近地面的大气层也随之降温。由于空气愈靠近地面，受地面的影响愈大，所以，离地面愈近，降温愈多；离地面愈远，降温愈少，因而形成了自地面开始的逆温。随着地面辐射冷却的加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强。一般日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上消失。夏季夜短，逆温层较薄，消失也快，冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。这种逆温在中高纬地区大陆上都能发生，特别是在沙漠地区经常出现。2.平流逆温：当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影响迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。逆温的强弱，主要由暖空气和冷地表面的温差决定。温差大，逆温越强。冬半年，在中纬度的沿海地区，因为那里海陆的温差显著，当海上暖空气流到大陆上时，常常出现逆温。3.地形逆温：常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。天山北坡的逆温层厚度至少有1500米，在南坡只有700米。这种冬季逆温层在青藏高原东部和北部边缘是普遍存在的。4.锋面逆温：对流层中，冷暖空气相遇，暖空气密度小，爬升到冷空气的上面，两者之间形成一个倾斜的过渡区锋面。在锋面上，如果冷暖空气的温度差比较显著，也可出现逆温，由于锋是从地面向冷空气上方倾斜的，逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态。因此逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到而且，逆温的高度与观测点相对于地面锋线的位置有关．观测点距地面锋线愈近，逆温高度愈低。三.逆温的利与弊1.利：由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展，所以逆温的好处有：①可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。③逆温是一种气候资源，逆温现象看成是一种气候资源而加以利用主要是在一些山坡或河谷地区。如我国新疆伊梨谷地，逆温从10月至翌年3月，长达半年之久。1月份的坡地逆温层厚达400米，逆温强度达5℃。逆温带有效地提高了谷地在冬季的温度水平，多年生果树越冬可不必埋土，冻害得以避免或减轻，而且果实硬度高，品质好；在这里发展蔬菜，可减少热能投入，提高经济效益；逆温层坡地还是当地牲畜避寒、越冬的理想场所。从该地逆温资源开发利用的角度来说：逆温的下部光热条件适中，一般以发展喜温凉的作物和蔬菜为主；逆温带的中部逆温现象强烈，冬暖夏凉，一般以发展果树和冬季蔬菜基地为主；逆温带上部降水充裕，以发展林、草和药材为宜。2.弊：阻碍了空气的垂直对流运动，不利烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，有利于雾的形成并使能见度变差，使大气污染更为严重。（逆温现象与大气污染）20世纪世界6起严重的大气污染事件都与逆温有关，小的污染事件就更多了。很多大气污染物在排放出来时都比周围空气热(汽车尾气、工厂烟囱的烟气等)，热空气比重较轻，因此一般情况下，较热的污染气体从冷空气中上升并在上部逐渐扩散。如果存在逆温现象，暖空气层覆盖在冷空气层之上，较热的污染气体仅能上升到热空气层的底部。在那里，污染气体的比重没有上部空气轻，也就不再上升，这样它们被局限在近地面的空气中，并在那里聚集。有时冷暖空气的交界十分明显，可以看到污染空气有一个子坦的顶界。如美国的宾夕法尼亚州的一个山谷曾发生的一次严重大气污染事件就是逆温诱发的。当然，即使不存在逆温现象，大气污染也会对健康造成危害，但逆温却使污染物浓度大大增强。而且，一旦形成逆温，由于空气不易对流上升，导致污染物不易扩散，使近地面冷空气的密度增大，空气中的污染物增多，很难越过上部较轻的热空气。逆温现象可能持续一周甚至更长时间。特定的地形对形成逆温现象特别有利。如美国洛杉矶就处于这样的环境之中，太平洋吹来的冷空气受山脉阻挡，插人大陆的暖空气之下。美国的宾夕法尼亚州就在一条大山谷中，当暖锋通过山脊平面时，冷空气仍滞留在山谷之中，形成逆温。德国煤田丰富的鲁尔山谷在1984年～1985年冬季，长久的逆温现象造成大气污染，许多学校和工厂被迫关闭，私人汽车也被禁止使用，一直持续到空气重新洁净，在大多数天气状况下，除了等待逆温现象自行消失，别无办法。有些天气状况，如逆温，能影响大气污染的程度；反过来，大气污染也能改变天气条件，如降低能见度，改变气温，增加雨水的酸性等。这在粉尘造成的大气污染中表现特别突出。美国密歇根湖的西南方是个工业区，有芝加哥市等工业城市以及以钢铁工业为主的印第安纳州的加里和哈蒙德市。这些工业区的烟雾向东北方向吹过湖面。起初，这些烟雾几乎难以察觉，随着水蒸气的凝结，开始出现云雾，最终形成雪晶。密歇根湖大片降雪区就位于污染烟雾从西南方向向东北延伸的直线地带上。这说明大气污染会引起降水的变化，当然这些降水是受污染的酸性降水。大气污染排放的污染物对地区性气候也会发生影响，主要是燃烧煤、石油、天然气排放大量的煤烟、粉尘等污染物改变了大气成分，如大气中二氧化碳含量增加引起“温室效应”。燃烧煤、石油使大气中二氧化碳浓度增加，破坏了自然界二氧化碳的平衡。二氧化碳吸收太阳的短波辐射，同时也吸收地表发出的长波辐射，大气中二氧化碳浓度增加，则使大气吸收更多的辐射与逸散的能量而使地面增温。因此，局部地区产生逆温现象，会使大气污染更加严重，影响人们的生产和生活，甚至威胁人类的生存和发展。四．专题练习1．下图是某地气温垂直分布图，甲、乙、丙、丁四图中最有利于大气污染物扩散的是A．甲B．乙C．丙D．丁2、在风速大致相同，而气温垂直分布的A、B、C、D四种情况中，最有利于某工厂68米高的烟囱灰尘扩散的是（）3．下列四种气温垂直变化状况最有利于非典型肺炎扩散的是（）［2006年·江苏]上图是某地气温垂直分布图,读图回答4～6题。4.甲、乙、丙、丁四图中最有利于大气污染物扩散的是()A.甲B.乙C.丙D.丁5.若该地气温由甲逐渐演变到丁，则造成气温垂直变化的原因可能是（）①台风过境②晴朗无云的夜晚③冷空气南下④热带海洋气团影响⑤暖锋过境⑥连续阴雨A①④B③⑥C②③D.⑤⑥6.下列哪种地形易造成该地气温由甲到丁的演变()A山地B谷地C平原D丘陵1781年，西班牙航海者在图示地区创建洛杉矶镇。这里每年有200多天出现逆温现象，在人口不太多时，是宁静、环境优美的小城镇。据此回答7—9题：7.图中两座山峰之间的实际距离约为A90千米B150千米C115千米D230千米8.这里经常出现逆温现象的主要原因是A．盆（谷）地地形B．大气层上冷下热C．人为释放的废热多D．大气逆辐射作用强9.1952年，洛杉矶有近400名老人因光化学烟雾的污染造成心肺衰竭而死亡。光化学烟雾20m40m60m80m100mA16．3℃16．6℃16．8℃17．0℃17．1℃B21．0℃21．0℃20．9℃20．9℃21．0℃C20．9℃20．8℃20．6℃20．2℃20．0℃D15．2℃14．8℃14．7℃14．9℃15．2℃2005001000100020035602435121º120º119º118º117º34º35º050100km是指汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光（紫外线）作用下，发生光化学反应而产生的混合物。下列时间最容易产生光化学烟雾的是A．春季早晨B．夏天中午C．秋天傍晚D．冬天晚上参考下列材料，完成10—12题。材料一：我国某特大城市2000年7月8日、7月9日天气和空气质量表天气状况污染指数首要污染物空气质量级别空气质量状况7月8日晴158NOXⅡ轻度污染7月9日晴178NOXⅡ轻度污染材料二：图9是我国某特大城市上空2000年7月8日、7月9日等温面分布示意图。10.该城市的首要污染物主要来自()A．石油燃烧B．汽车尾气C．煤炭燃烧D．工厂废气11.该城市上空()A盛行下沉气流B气流扩散条件变差C．出现逆温现象D．空气对流显著12.连日天气晴朗，太阳辐射强烈，该城市()（）A．可能出现光化学烟雾污染B．臭氧浓度增加C．可能出现龙卷风天气D．氮气浓度增加读某工业区不同时段气温垂直分布图，回答问题13.该地当日大气污染加剧的主要原因是（）A.地面辐射减弱B.大气逆辐射减弱C.空气水平运动减弱D.空气对流运动减弱14.下列时段空气质量最好的是()A.19∶00～22∶00B.04∶00～07∶00C.07∶00～10∶00D.13∶00～16∶0015.右图(图3)中曲线表示等压线，箭头表示风向，分析回答，图4中甲、乙、丙、丁四种气温垂直分布状况，与④处最为接近的是：A．甲B．乙C．丙D．丁形成沙尘暴的条件主要是干旱、大风、对流旺盛，若对流层大气出现逆温现象可以抑制沙尘暴。读图回答16—17题16若E处的高度为1000米，气温为-10℃，要抑制沙尘暴的发生，F地的气温至少应降到（）A．一6℃以下B．6℃以下C．一4℃以下D．4℃以下17、图右侧是“F地某日气温变化曲线图”，该地最有可能出现沙尘暴的时段是A．①时段B．②时段C．③时段D．④时段82615980对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠论气温(按垂直递减率计算簸。导致对流层气流上升的原因是：上层实际气温低于理的气温)。图3表示四种对流层气温分布状况，分析下图回答18—19题18..①图表示的气温降低速率在()A．3000米以下低于垂直递减率B．3000～6000米高于垂直递减率C．6000米以下等于垂直递减率D．6000米以下均低于垂直递减率19.飞机可以在5000米高度平稳飞行的是()A．①B．②C．③D．④读南京北城郊秋季某日垂直温度梯度（0C/100米）时空变化图。完成20—22题：20.该日此地发生大气逆温现象的时段是（）A.8时-16时30分B.17时-23时C.16时30分-7时D.23时-5时21.发生大气逆温现象的最大高度约为（）A.500米B.100米C.350米D.150米22.当某地大气发生逆温时（）A空气对流更加显著B抑制污染物向上扩散C有利于大气成云致雨D减少大气中臭氧的含量23.下图为山东丘陵某区域剖面示意图。读图回答：优质苹果树多种植在山腰而少在山谷，原因是山腰果树开花早。下图中能正确解释这一现象的是高空的冰晶、雪花下降到距地面2000～3000米时，因周围温度升高而融化成为低于0°C的过冷却水滴，当这些过冷却水滴接触到温度低于O°C的地面或物体时，就会迅速冻结成晶莹透明的冰壳，即形成冻雨现象。读下图24．冻雨现象最有可能出现在图中的（）A①处B②C③处D④处25．当某地区出现冻雨现象时，该地区（）A．处在单一气团的控制下B．正值春秋季节C.上空有逆温现象存D.地下潜水迅速上升2008年1月中下旬，我国南方地区发生了长时间、大范围的低温、大雪、冻雨等气象灾害26.据图提供信息分析，形成这次持续雨雪天气的水汽主要来自（）A.印度洋B.太平洋C.大西洋D.北冰洋27.据气象专家分析，本次冻雨是在特定的天气背景下产生的降水现象，结合图分析下列四幅“大气温度垂直变化示意图”，其中最容易形成冻雨的是（）28．读某城某日清晨低层大气剖面图（单位：℃）（1）图中气温分布异常部分是①②③中的____，判断的理由是___。（2）该城市工业高度集中，汽车数以百