王海燕
熱力環(huán)流是大氣運(yùn)動(dòng)的常見形式。相關(guān)試題大多借助大氣運(yùn)動(dòng)示意圖考查學(xué)生對(duì)熱力環(huán)流原理的掌握情況,引導(dǎo)學(xué)生在生活中觀察熱力環(huán)流現(xiàn)象,并能夠?qū)ζ溥M(jìn)行合理的解釋,從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合思維和地理實(shí)踐力的目的。
熱力環(huán)流主要是由于地面冷熱不均而形成的。如右圖所示,當(dāng)A地受熱時(shí),近地面的空氣就會(huì)膨脹上升,從而使得A地近地面形成低氣壓;A地的上空D處空氣聚積,密度增大,形成高氣壓。B地冷卻,近地面空氣向下聚積,形成高氣壓。B地上空C處形成低氣壓。這樣,受水平氣壓梯度力的影響,近地面B地空氣向A地流動(dòng),高空由D處向C處流動(dòng),最終形成熱力環(huán)流。常見的熱力環(huán)流形式有海陸風(fēng)、山谷風(fēng)和城市熱島環(huán)流。近地面的冷熱不均會(huì)引起空氣的上升或下降等垂直運(yùn)動(dòng),這樣就使得處于同一個(gè)水平面上的大
氣密度出現(xiàn)差異,形成高低氣壓,空氣從高氣壓處向低氣壓處流動(dòng),從而形成熱力環(huán)流。
【例】閱讀材料,回答問題。
熱島強(qiáng)度是指城市中心與城市郊區(qū)之間的溫度差。蘭州市地處西北交通要道,周圍群山環(huán)抱,市區(qū)處于黃河的河谷之中,黃河橫穿蘭州全境,因此蘭州的氣候受山谷風(fēng)和城市熱島環(huán)流的影響。下圖為蘭州市某日熱島強(qiáng)度變化統(tǒng)計(jì)圖。
(1)分析蘭州某日熱島強(qiáng)度變化圖,判斷蘭州該日夜晚和白天的熱島強(qiáng)度大小,并分析原因。
(2)簡要分析該現(xiàn)象對(duì)山谷風(fēng)的影響及其原因。
解析:第(1)題,根據(jù)蘭州市某日熱島強(qiáng)度變化統(tǒng)計(jì)圖可知,0—8時(shí)、21—24時(shí)蘭州的熱島強(qiáng)度大約在3.8~6.2℃之間,10—20時(shí)蘭州的熱島強(qiáng)度主要在-1~2℃之間,因此可以判斷蘭州該日夜晚的熱島強(qiáng)度大。造成這種現(xiàn)象的原因主要有以下幾個(gè)方面:城市中人類活動(dòng)頻繁,城市上空的污染物較多,郊區(qū)空氣新鮮,固體顆粒物少,夜晚城市的保溫作用要大于郊區(qū),城市的溫度相對(duì)要高;城市夜間企業(yè)、交通工具等排放的熱量多,導(dǎo)致夜晚氣溫高。這就造成蘭州市夜晚的氣溫與郊區(qū)的氣溫差值大。故該日蘭州夜晚熱島強(qiáng)度大。
第(2)題,白天,谷地的地表溫度比較低,氣壓較高,周圍的坡地溫度高,氣壓較低,因此白天主要吹谷風(fēng);夜晚,谷地的地表溫度比較高,氣壓較低,周圍的坡地溫度低,氣壓較高,因此夜晚主要吹山風(fēng)。蘭州市地處黃河河谷,周圍多山,由于城市的熱島效應(yīng),蘭州市的溫度相對(duì)郊區(qū)較高(正午前后除外)。白天,城市熱島效應(yīng)有效地減小了谷地與山坡之間的溫度差,因此削弱了谷風(fēng)。夜晚,城市熱島效應(yīng)擴(kuò)大了谷地與山坡之間的溫度差,因此加強(qiáng)了山風(fēng)。
答案:(1)蘭州該日夜晚熱島強(qiáng)度大。由于蘭州市區(qū)建筑多、通風(fēng)不暢,夜晚的熱量不容易散失,氣溫高;蘭州市區(qū)人類活動(dòng)頻繁,大氣污染物多,起到一定的保溫作用;蘭州夜晚企業(yè)、交通工具排放廢熱多,氣溫高。
(2)山風(fēng)加強(qiáng),谷風(fēng)減弱。由于蘭州市區(qū)處于黃河河谷,夜晚溫度高,增加了山地與谷地之間的溫度差,使得山風(fēng)加強(qiáng);白天城市熱島效應(yīng)使得谷地溫度較高,縮小了山地與谷地之間的溫度差,使得谷風(fēng)減弱。