例析“中小尺度熱力環流”的相關問題及備考建議

山東 郭 靖

在充分體現地理學科核心素養的高考體系中，地理學科試題往往通過創設與學習、生活、學科發展密切聯系的諸多情境，搜集素材，深入挖掘學科資源，在考查學生基礎知識掌握的同時，更為注重其區域認知、綜合思維、人地協調觀、地理實踐力等地理學科核心素養的考核，高考試題題目由傳統單純的考查學生對所學知識的簡單運用，向整合知識、深入分析轉變。大氣中熱力環流一節也深刻的體現出這一變化。試題呈現出由海陸風、城市風等典型中小尺度熱力環流知識的單一運用，向較復雜、要求較高的海陸風、山谷風、城市風相互疊加問題轉變。甚至會出現由湖陸風、冰川風等新概念風與海陸風、山谷風等典型中小尺度區域熱力環流在創新情境中相疊加的難度較大的試題。

一、常規高考視角下的中小尺度熱力環流問題

此類題目主要考查單一中小尺度的熱力環流問題，意在考查學生對“熱力環流的形成原理及海陸風等典型形式”的掌握情況，總體難度不大。

【例1】(2022年全國乙卷，9～11題)我國一海濱城市背靠丘陵,某日海陸風明顯。圖1示意當日該市不同高度的風隨時間的變化。據此完成9～11題。

圖1

9.當日在觀測場釋放一只氦氣球,觀測它在1千米高度以下先向北漂,然后逐漸轉向西南。釋放氣球的時間可能為

( )

A.1時 B.7時 C.13時 D.19時

10.據圖推測,陸地大致位于海洋的

( )

A.東北方 B.東南方 C.西南方 D.西北方

11.當日該市所處的氣壓場的特點是

( )

A.北高南低,梯度大 B.北高南低,梯度小

C.南高北低,梯度大 D.南高北低,梯度小

【參考答案】9.C 10.D 11.B

【解析】9.氦氣的密度小于空氣的密度，故釋放氣球后氣球在垂直方向上會向上漂，在水平方向上會受大氣的水平運動風的影響，即受海陸風影響，先向北漂，故當時風向為偏南風，受偏南風的影響向飄北，隨著海拔的上升，再轉向西南方向，故隨后應受東北風的影響飄向西南方向，由圖可知，13時該地近地面吹偏南風，隨著海拔的上升吹東北風，故C選項正確。1時、 7時、 19時圖中風向與該風向不對應，A,B,D選項錯誤，故正確答案為C選項。

10.由熱力環流的原理可知海陸風白天吹海風，夜間吹陸風。根據海陸風形成的原理，對圖進行分析，夜間到清晨陸地氣溫低，應該為高壓，此時近地面風向整體自北向南，說明陸地偏北。下午氣溫較高時，近地面風從東、南方向吹來。此時陸地升溫快為低壓。海洋氣溫低為高壓，近地面風從海洋吹向陸地即從東、南方向吹向陸地。綜上所述，推斷陸地總體在海洋的西北方向。故正確答案為D選項。

11.材料中顯示該地某日海陸風明顯，說明當日該市所處氣壓梯度較弱，如果氣壓梯度較強，當地盛行風強于海陸風，則海陸風不明顯，海拔越高受地面的海陸熱力性質影響越小，受當地盛行風的影響大，由圖可知在高空500m處偏北風實力強，故當地氣壓場為北高南低。故正確答案為B選項。

【例2】(2021年全國乙卷，7題)相對濕度是空氣中實際水汽壓與同溫度條件下飽和水汽壓的比值,用百分數表示。圖2示意我國某大城市1975—2015年城區和郊區各月平均相對濕度。據此完成第7題。

圖2

7.造成城區與郊區相對濕度差異的主要原因是城區較郊區

( )

A.氣溫高 B.蒸發(騰)強

C.降水量大 D.綠地面積大

【參考答案】A

【解析】由材料可知，該城市為大城市，盛行城市與郊區的熱力環流，大城市熱島效應明顯，氣溫高于郊區，盛行上升氣流，氣溫高不宜達到飽和水汽壓，相對濕度小，A選項正確；郊區綠地面積更大，蒸發旺盛，B，D選項錯誤；若降水量大則導致相對濕度大，而城區相對濕度小于郊區，C選項錯誤，故正確答案為A選項。

二、趨向多種典型中小尺度熱力環流的疊加問題

此類題目，多由教材中詳細講解的海陸風、城市風、山谷風相互疊加進行考查，要求學生在熟練掌握知識點的同時，根據情境及題目要求，逐步整合信息，進一步分析解答。

此類題目，看似較為復雜，實則難度不大，解題技巧有跡可循，整合步驟一般如下：

第一步，分析情境，確定考查中小尺度熱力環流的具體形式；

第二步，整理相關知識，整合疊加熱力環流形式。相關知識包括熱力環流的具體類型、定義、成因、時間與風向；

第三步，確定疊加結果。同向疊加風力增強，影響加強；反向疊加風力減弱，影響減弱。

【例3】(2022年廣東省普通高中學業水平選擇性考試，5題)汞是一種易揮發的重金屬元素，大氣汞主要以氣態形式存在。南嶺周邊省區是我國重要的有色金屬冶煉企業分布區。在南嶺國家森林公園某山頂附近監測得知，該地大氣汞含量日變化明顯，最高值在午后出現;秋冬季比夏春季大氣汞含量高且變幅大。據此完成第5題。

5.導致該地大氣汞含量在午后出現最高值的原因是午后

( )

①對流雨多發 ②谷風環流較強

③植被蒸騰較弱 ④地面蒸發旺盛

A.①② B.①③ C.②④ D.③④

【參考答案】C

【解析】汞在常溫常壓下易揮發，大氣汞主要以氣態形式存在，14時氣溫最高，蒸發最強，大氣中汞含量最大，且盛行上升氣流。午后山頂與山谷溫差大，同水平高度氣壓差異大，谷風最強。上升氣流與谷風疊加，將山谷有色金屬冶煉企業含有汞的廢氣帶到山頂，大氣汞含量最大，故②④正確，汞不溶于水，與對流雨無關。午后氣溫最高，植物蒸騰作用最強，故①③錯誤。故正確答案為C選項。

三、新概念風與典型熱力環流形式的疊加問題

此類題目多由學生已經掌握的山谷風等典型熱力環流形式為基礎進行深入挖掘，利用熱力環流的原理，通過介紹湖陸風、冰川風新概念等新穎圖文材料，創設情境出題。其解答思路與海陸風、城市風等典型熱力環流的疊加問題類似，但更為復雜，對學生的地理學科核心素養的要求更高，需要學生充分理解熱力環流地面冷熱不均的形成原理，結合概念，深入情境進行解答，難度一般較大。

【例4】(2022年湖南省普通高中學業水平選擇性考試，19題)閱讀圖文材料，完成下列要求。

某研究小組調查發現，在金沙江部分干熱河谷的緩坡上發育著一定厚度的黃土狀物質，其下部及附近谷底廣布古堰塞湖沉積物(圖3)。在冬春季，常見谷風裹挾著塵土從谷底吹向谷城。即將建成的白鶴灘水電站位于金沙江下游。

圖3

(1)分析金沙江干熱河谷段冬春季谷風勢力強的原因。

(2)研究小組通過調查和實驗，認為該地黃土狀物質主要來源于附近古堰塞湖沉積物，推測其判斷的主要依據。

(3)白鶴灘水電站蓄水后，甲地谷底有部分被淹沒，該地的黃土狀物質沉積速率可能減小還是增大？表明你的觀點并說明理由。

【參考答案】(1)冬春季節晴天多，山谷和山坡熱力性質差異顯著，山谷風環流更典型；冬春季節山坡地表干燥、植被覆蓋率低，摩擦力小，風力較強。

(2)谷風從谷底吹向谷坡，風力搬運方向符合從古堰塞湖到坡地；平均粒徑較小，符合風力沉積的特征；黃土狀物質的組成元素和礦物與古堰塞湖沉積物相似；古堰塞湖沉積物和黃土狀物質相鄰分布。

(3)減小。谷底部分被淹沒，物源供應減少；蓄水成湖，冬春季節湖泊降溫慢，盛行風從陸地(兩側山坡)吹向庫區，(盛行陸風，與谷風方向相反，)削弱谷風。

【解析】(1)風的形成受水平氣壓梯度力、摩擦力、地轉偏向力的影響，其中影響風力大小的因素主要是水平氣壓梯度力和摩擦力。谷風的形成主要是由于谷坡降溫快，谷底降溫慢形成的溫度差，導致兩地出現了氣壓差，金沙江干熱河谷所處緯度較低，冬春季較其他季節降溫更加明顯，使得谷地和谷坡間溫差顯著，水平氣壓梯度力更大，風力也就更大；同時冬春季節植被覆蓋率較低，地表摩擦力較小，對風的削弱作用較弱，使得風力較強。

(2)黃土狀沉積物應為風力堆積的產物，結合材料分析可知，當地冬春季節，谷風較強，黃土狀物質分布于谷坡的緩坡上，為谷風的下風向；谷底為古堰塞湖沉積物，為谷風的上風向，因此可以推測黃土狀物質主要來源于附近古堰塞湖的沉積物。

(3)解答本題需要先表明觀點，該地的黃土狀物質沉積速率可能減小。白鶴灘水電站蓄水后，甲山地谷底部分被淹沒，此時物質來源減少，且水域面積增大，氣候調節能力提高，山谷風減弱。

本組試題為常規高考視角下的中小尺度熱力環流問題，考查山谷風的形成原理及影響因素、山谷風與湖陸風的疊加問題等知識點結合地理環境的整體性、外力作用對地表形態的影響等知識點綜合考慮。有常規的考點，也有高考的新趨向。考查學生的綜合思維等地理學科核心素養。

【例5】(改編)沿著高山冰川表面向下吹的風，稱為冰川風。由于冰川表面氣溫與周圍同高度氣溫相比要低得多，近冰川面的空氣密度較大，冷而重的空氣團沿著冰雪表面向下坡方向流動，形成冰川風。風速可達3米到10米每秒(7級風左右)，厚度可達到2 000米。夏季晴朗的白天，冰川表面與周圍溫差對比最大，冰川風最強盛。據此完成1，2題。

圖4

1.冰川風的成因是

( )

A.冰川地區空氣濕度大，保溫作用強

B.冰川地區比熱容更大，晝夜溫差大

C.冰川地區冰面反射強，吸收作用弱

D.冰川地區保溫作用強，增溫速度快

2.冰川風對該谷地山風的影響是

經過治療和護理,對比分析兩組的治療情況,觀察組的日常生活評分平均是75.3分,對照組患者的日常生活評分平均是57.4分,觀察組患者的平均住院時間是(18.3±0.9)天,對照組的平均住院時間是(26.5±1.1)天,兩組的臨床結果存在統計學差異性(P<0.05)。

( )

A.延長山風的時間，增強山風的勢力

B.延長山風的時間，削弱山風的勢力

C.縮短山風的時間，減弱山風的勢力

D.縮短山風的時間，增加了山風勢力

【參考答案】1.C 2.A

【解析】1.冰川風是指冰川表面向冰緣地帶吹送較穩定而下沉的冷卻氣流。由于與山谷處相比，冰川的反射率更高，表面吸收的熱量較少，溫度更低，所以與附近山谷之間存在冷熱差異，因此形成冰川風，A，B，D選項錯誤。故正確答案為C選項。

2.冰川風與山風的方向一致，會延長山風的時間，同時會加強山風的勢力，B,C,D選項錯誤。故正確答案為A選項。

本題主要考查了中小尺度熱力環流的形成原理及相互影響。將冰川風與山谷風知識點相互疊加并進行知識整合，進一步解答試題即可。

總之，海陸風、湖陸風等中小尺度的熱力環流問題，是高考體系中考查的重難點，與中小尺度區域相關情境的結合考查，即能體現學生掌握知識遷移應用的能力，又能深刻的反映出學生的區域認知、地理實踐能力、人地協調觀等地理學科核心素養。

四、中小尺度熱力環流相關問題的一輪復習備考建議

針對逐漸深度考查的熱力環流部分，在一輪復習階段，筆者為廣大師生提出以下備考建議：

1.明確目標，找準方向

教師根據《普通高中地理課程標準(2017年版2020年修訂)》及高考考查強度，整理出熱力環流部分的具體學習目標，并結合高考出題頻率，向學生展示，要求學生必須明確本節學習目標：

(1)理解掌握熱力環流的形成原理；

(2)運用熱力環流的相關原理，能夠分析說明海陸風等典型中小尺度熱力環流現象。

2.回顧知識，夯實基礎

結合導學部分，由學生自主回顧基礎知識，教師進行適當的檢查督促，力求做到一輪復習面面俱到的同時，又充分利用時間，詳略得當、突出重難點。教師要做好引導、督促與點撥，充分發動學生，讓學生行動起來。

3.溫故知新，尋求提升

結合導學教師課堂給出的探究問題，引導學生自主回顧基礎知識之后，深入思考、深度挖掘教材，加深理解，加強學生綜合分析能力、地理實踐能力等地理學科核心素養的培養。

4.講練結合，牢固掌握