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【山地地理】啥是氣候的地形效應?有爭議的昆明準靜止鋒!地理老師怎麼看?

2024-11-16 15:32:00

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地形對氣候有著顯著的影響,在高考地理中是一個十分重要的考點。

一、對氣溫的影響

1. 海拔高度

(1)隨著海拔的升高,氣溫逐漸降低。一般來說,海拔每升高1000米,氣溫下降約6℃。這是因為海拔越高,空氣越稀薄,大氣對太陽輻射的削弱作用越弱,但同時地面輻射散熱也越快,導致氣溫下降。例如,青藏高原平均海拔在4000米以上,因此形成了獨特的高寒氣候。

(2)山地的不同坡向氣溫也會有所差異。陽坡接受太陽輻射多,氣溫相對較高;陰坡接受太陽輻射少,氣溫較低。在北半球,南坡為陽坡,北坡為陰坡。例如,天山山脈南坡氣溫高於北坡。

2. 地形形態

(1)盆地地形由於四周高、中間低,熱量不易散失,氣溫相對較高。例如,四川盆地冬季氣溫較同緯度地區偏高,有“冬暖”之稱。這是因為周圍山地阻擋了冷空氣的入侵,同時盆地地形使得熱量在內部積聚。

(2)山地的山谷地區夜間容易形成冷空氣下沉堆積的現象,稱為“冷湖效應”。這會導致山谷地區夜間氣溫較低,而山頂和山坡的氣溫相對較高。例如,在一些山區的山谷,夜間氣溫可能比山頂低很多。

二、對降水的影響

1. 地形抬升

(1)當氣流遇到山地等地形障礙時,被迫抬升。隨著海拔升高,氣溫降低,水汽冷卻凝結,形成降水。這種因地形抬升而形成的降水稱為地形雨。例如,喜馬拉雅山脈南坡面向印度洋,來自印度洋的暖溼氣流被山脈抬升,形成豐富的降水,使南坡成為世界上降水最多的地區之一。

(2)山地的迎風坡降水多,背風坡降水少。這是由於氣流在迎風坡上升形成降水後,在背風坡下沉,氣溫升高,水汽不易凝結,降水稀少。例如,澳大利亞東部的大分水嶺,其東側為迎風坡,降水豐富,形成熱帶雨林氣候和亞熱帶溼潤氣候;西側為背風坡,降水較少,形成熱帶草原氣候和熱帶沙漠氣候。

2. 山脈走向

(1)山脈走向與盛行風向的關係會影響降水分佈。如果山脈走向與盛行風向垂直,那麼迎風坡降水多,背風坡降水少;例如,歐洲的阿爾卑斯山脈走向大致為東西向,與盛行西風帶的風向垂直,因此其北側和南側的降水分佈差異明顯。如果山脈走向與盛行風向平行,對降水的影響相對較小,如是兩條平行山脈,可能產生“狹管效應”,加快風速。

三、對風的影響

1. 阻擋作用

(1)高大的山脈可以阻擋氣流的運動,改變風向。例如,秦嶺山脈阻擋了冬季來自北方的冷空氣,使得秦嶺以南地區冬季氣溫相對較高。同時,山脈也可以阻擋夏季來自海洋的暖溼氣流,使山脈兩側的氣候產生差異。

(2)山脈還可以形成風的屏障,使山脈背風側形成“焚風效應”。當氣流越過山脈後,在背風坡下沉增溫,空氣變得乾燥,降水稀少。例如,在阿爾卑斯山的背風坡,經常出現焚風現象,對當地的農業和生態環境產生影響。

2. 山谷風

在山區,白天山坡上的空氣比同高度的山谷上空的空氣升溫快,暖空氣沿山坡上升,形成穀風;夜晚,山坡上的空氣比同高度的山谷上空的空氣降溫快,冷空氣沿山坡下沉,形成山風。山谷風的晝夜交替變化會影響區域性地區的氣候。例如,在一些山區,山谷風可以帶來水汽的迴圈,影響降水分佈。

四、對氣候分佈的影響

1. 改變氣候帶的分佈範圍

(1)地形可以使氣候帶的分佈發生改變。例如,由於青藏高原的隆起,阻擋了來自印度洋的暖溼氣流,使得中國西北地區的氣候更加乾旱,同時也改變了東亞地區的氣候格局。青藏高原的存在使得東亞地區形成了獨特的季風氣候,並且擴大了亞熱帶氣候的分佈範圍。

(2)高大的山脈還可以形成氣候的分界線。例如,秦嶺是中國南方和北方的氣候分界線,其南北兩側的氣候差異明顯,南側為亞熱帶季風氣候,北側為溫帶季風氣候。

2. 形成區域性小氣候

地形複雜的地區容易形成區域性小氣候。例如,在山谷、盆地、河谷等地形封閉的地區,由於空氣流通不暢,容易形成獨特的小氣候。這些小氣候可能與周圍地區的氣候有很大差異,如溫度、溼度、降水等方面。例如,雲南的西雙版納地區,由於地處低緯度的河谷地帶,形成了終年高溫多雨的熱帶雨林氣候,與周邊地區的氣候明顯不同。

有爭議的昆明準靜止鋒

昆明準靜止鋒示意圖在許多教輔導資料和聯考試題中常常可以見到。

示意圖中有兩點引起許多老師的質疑,一是西南暖氣流的性質是乾燥的還是溼潤的;二是降水雲系的位置應位於鋒面的上方,還是鋒面的下方。

昆明準靜止鋒是由變性的極地大陸氣團和西南暖氣流受雲貴高原地形阻滯演變而形成。

鋒上暖空氣的來源和屬性。進入冬半年後,信風帶南移,副熱帶高壓中心南移至北緯15°~20°左右,西風帶也隨之南移。由於受青藏高原的阻擋,西風分成南北兩支。北支西風氣流經我國西北、華北、東北、華東等地流向太平洋;南支西風氣流沿高原南緣東流,即從阿拉伯半島、伊朗、巴基斯坦、印度半島北部等地的熱帶沙漠、內陸地區平流到雲南。由於托羅斯山脈、高加索山脈、伊朗高原自西向東構成了從歐洲和中亞過來的冷空氣的有力屏障,因而南支氣流秉性十分乾暖,沿鋒面雖有一定的抬升作用,但不能形成明顯的雲系和降水。因此鋒上氣團可以表述為暖乾性質。

鋒下冷空氣南下過程中,沿途增加了不少水汽,進入雲貴高原以後,又沿坡上滑逐漸冷卻和湍流混合作用,可呈現以中、低云為主的雲系結構。當鋒上空氣為暖乾性質時,準靜止鋒形成鋒下雲系。地理圖文綜合整理

一、乾溼兩種型別

張君龍( 1980)根據鋒前西南氣流的源地,把昆明準靜止鋒分為乾溼兩種型別。

當高空高原南部為平直西風時,鋒前的偏西南氣流來自伊朗高原,鋒前和鋒面上為乾暖氣流,這時準靜止鋒只有鋒下雲系,鋒面以上乾暖無雲,稱為幹型準靜止鋒,降水甚微。

當孟加拉灣有低槽建立時,槽前西南暖溼氣流沿鋒面(或冷墊)滑升,在鋒附近和鋒後引起較大的降雪和降雨天氣,稱為溼型準靜止鋒。

杜小玲等(2010)也發現,造成貴州強凍雨的準靜止鋒具有鋒上暖溼雲、鋒下冷溼雲的特點。

二、鋒前暖氣團和南支槽乾溼屬性的變化

在青藏高原的動力作用下,孟加拉灣一年四季都有槽存在,但冬半年南支槽是副熱帶性質的,夏半年印緬槽是熱帶性質的(索渺清 , 丁一匯, 2010)。伴隨孟加拉灣地形槽冬夏性質的轉換,昆明準靜止鋒前暖氣團的乾溼屬性也出現季節變化。但就是在冬半年,南支槽的乾溼屬性也會發生變化。當南支冷空氣沿高原南緣到達孟加拉灣使南支槽形成和維持,此時南支槽位置偏北,槽前有乾暖平流輸送;當上遊西風擾動沿南支西風傳播到孟加拉灣使南支槽加深發展時,槽前有暖溼平流輸送(索渺清 , 丁一匯, 2009)。

丁一匯等( 2008)指出,南支槽向中國南方冰雪區輸送大量水汽,主要水汽輻合位於橫斷山脈以東,而且南支槽前源自孟加拉灣水汽輸送要明顯大於南海和中印半島的水汽輸送。這也許正是低空水汽通道繞過青藏高原東南角向下遊輸送所致。

高增勇(1984)認為水汽含量、垂直運動和穩定度是決定鋒面天氣的基本因素。冬半年,昆明準靜止鋒位於乾溼交界處,幹區位於暖空氣一側,溼區位於冷空氣一側。因南下冷空氣坡度逐漸變小,垂直運動主要表現為冷空氣沿山坡的滑升,而鋒上暖空氣既很乾燥又爬升很緩慢,產生不了大規模雲系,故云系主要在鋒下冷空氣裡,由雨層雲和層積雲組成,受其影響,多為陰天、冷性蒙雨天氣,即所謂的克拉香天氣。夏半年,準靜止鋒天氣有較大不同,天氣較不穩定,鋒線附近經常有雷陣雨產生,冷空氣一側為小陣雨天氣,主要原因是暖空氣性質發生了較大變化,即由原來冬半年的乾暖空氣變成夏半年的暖溼空氣,即使有不大的垂直運動,也可產生不穩定性天氣。

高增勇等(1984)認為,準靜止狀態只是鋒面生命史中的一個階段,它隨時都在向其他階段轉化。擺動可能與它常呈南北走向有關。一般都出現在形勢穩定少變、準靜止鋒處於成熟期之後,雲南熱低壓及日變化作用才明顯。昆明準靜止鋒形成主要有速成和緩成兩種,速成的環流背景是東亞大槽的重建,由南下冷鋒轉變而成。緩成是在中緯度緯向環流下,由長江流域以南鋒生西伸而成;昆明準靜止鋒轉為冷鋒向西(南)移動,一般呈兩種形式:一種是準靜止鋒與其後的冷鋒合併南下,另一種是700hPa西南渦加強東移。綜上所述:1.西南氣流可以是乾燥也可以是溼潤的,但冬季以乾燥為主。2.降水雲系因位於相對較溼潤的氣團一側。

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