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高水平出題,將大氣基礎(chǔ)知識考出深度

 當以讀書通世事 2024-01-30 發(fā)布于甘肅

在高中地理的學習過程中,由于長時間做題,同學們的側(cè)重點會在一些所謂邏輯上復雜的知識點上,或者知識體量較為龐大的知識點上, 比如大氣相關(guān)的內(nèi)容,很多同學重點在復習氣壓帶風帶對氣候的影響,等壓線圖與天氣系統(tǒng)的判讀, 反而忽視了最基礎(chǔ)的概念。 以浙江省2024年1月高考卷為例進行講解,希望能夠引起大家的重視,并對學科知識有更深層次的理解。

?!獨忾g通過潛熱(海水蒸發(fā)吸收的熱量或水汽凝結(jié)釋放的熱量)、長波輻射等方式進行熱量交換,并通過大氣環(huán)流和大洋環(huán)流調(diào)節(jié)不同緯度間的水熱狀況。下圖為北半球夏季大氣潛熱釋放對局地氣溫變化的貢獻。完成下面小題。

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24. 關(guān)于大氣潛熱釋放的緯度差異及其主要原因的說法,正確的是( C  )
A. 0°~10°潛熱釋放高度較高,氣流輻散上升強烈
B. 30°~40°潛熱釋放數(shù)量較少,信風干燥抑制蒸發(fā)
C.50°~60°潛熱釋放高度較低,鋒面氣旋抬升受限
D. 80°~90°潛熱釋放數(shù)量最少,極地東風擺動較小

1、地表熱量傳遞有哪些方式?

輻射、傳導、潛熱(對流),最主要的是輻射,所以高中地理教學中講到大氣受熱過程主要講的就是輻射這一方式。 一般情況下物體溫度越高,放出的輻射越強,且以短波輻射為主,所以太陽輻射是短波輻射,相較于太陽,地表溫度較低,所以放出的輻射是長波輻射,大氣輻射也是長波輻射。 

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所謂傳導指的是兩物體接觸導致的能量傳遞,潛熱定義不再贅述,題目中已提到,其實就是水的相態(tài)變化引起的能量遷移。在海氣相互作用和水循環(huán)等知識中,我們經(jīng)常說,海水蒸發(fā)實現(xiàn)了物質(zhì)和能量遷移,其實指的就是水從水圈進入到大氣圈,并把能量從海水中遷移到空氣中。

恰巧這道題考察的就是容易被大家忽略的潛熱這一熱量傳遞方式, 但其實我們對它并不陌生,無論是對流雨還是空氣受熱膨脹上升近地面形成低壓,其本質(zhì)上來講都是對流,都伴隨著潛熱輸送。

2、對流層厚度?

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地球的對流層是最接近地球表面的一層大氣,集中了約75%的大氣的質(zhì)量和90%以上的水汽質(zhì)量。對流層由于受到地面森林、湖泊、草原、海灘、山嶺等不同地形的影響,受日光照射而引起的氣溫的變化,因而造成垂直方向和水平方向的風,即空氣發(fā)生大量的對流現(xiàn)象,故稱為對流層,教材中所說熱力環(huán)流即是以此為背景。

其下界與地面相接,上界高度隨地理緯度和季節(jié)而變化,它的高度因緯度而不同,在低緯度地區(qū)平均高度為17~18千米,在中緯度地區(qū)平均為10~12千米,極地平均為8~9千米。注意,平均值不等于最大最小值。

例如:我國北京地區(qū),對流層的高度約為11千米,廣州地區(qū)對流層的高度增加到約16千米,而在東北地區(qū)則下降到10千米。并且夏季高于冬季。甚至同一地區(qū)同一天,對流層的高度也會隨早、中、晚的變化而變化。

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如果我們仔細看本題當中,氣溫變化0℃的那條曲線在不同緯度的分布高度,就會發(fā)現(xiàn)他和對流層的高度非常吻合。 很多同學在學習過程中可能沒有聽說過潛熱,讀題之后對這個概念也比較陌生,但如果基礎(chǔ)知識比較扎實,知道對流層的厚度,對這一知識足夠敏感,就讓我們能夠聯(lián)想到這道題在考察緯度對對流層厚度的影響,緯度低,對流層厚,題中0℃線分布高。 

同學們經(jīng)常講做題沒有思路,找不到切入點,實際上反映出來的是對基礎(chǔ)知識理解不深,熟練程度欠缺的現(xiàn)狀。如果對一個地理現(xiàn)象原理理解非常透徹,即使老師不講做題思路,通過自己的分析推理,也能夠把題目做對。思路并不是天生形成的,而是根據(jù)事物本身的邏輯產(chǎn)生的,如果在學習過程中一味追求做題思路的學習,其實是本末倒置。

3、溫帶氣旋、熱帶氣旋在本題框架下主要的差別是什么?

在高中地理教材中會介紹熱帶氣旋和溫帶氣旋, 同時還會告訴大家,從氣壓的角度看,氣旋對應(yīng)低壓, 空氣由四周向低壓中心輻合上升, 這是二者的共性, 差別在于熱帶氣旋形成于低緯度地區(qū),熱量充足,在垂直方向上分布范圍效果,而溫帶氣旋所處的緯度限制了其垂直方向上的分布高度。 

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熱帶氣旋的典型代表就是臺風,臺風在形成之初往往只是一個熱帶低壓,逐漸加強為熱帶風暴,進而是臺風,登陸后按上述順序逆向減弱消失。在美國,臺風又被稱為颶風,在我國香港,臺風又被稱為風球。 溫帶氣旋往往和鋒面伴生,所以課本上講這一問題時直接說的是鋒面氣旋。

許多同學不理解輻合上升的意思,我們從輻字的釋義來看:車輪中連接車轂和輪圈的條狀物,呈放射狀分布。

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古文中常見天下之輻輳,商賈輻輳等說法,意思是核心、聚集地。

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輻合就是四周向中心運動,低壓中間氣壓低四周氣壓高,空氣輻合,而后上升冷卻,因此低壓多雨,反之,高壓輻散,少雨。

4、氣壓帶風帶分布與季節(jié)性移動。

氣壓帶風帶的形成其實是理想狀態(tài)下的一種結(jié)果,所以我們在教學過程中有必要告訴學生,氣壓帶風帶并不是嚴格的按照書上所繪制的分布范圍分布的,在有些區(qū)域分布范圍會廣一些,有些區(qū)域分布范圍會小一些。

學生只有知道上述內(nèi)容,才能更好地理解,為什么季風環(huán)流會產(chǎn)生,為什么氣壓帶風帶會斷裂,為什么夏季影響我國降水的主要是西太平洋副熱帶高壓(簡稱西太副高)。

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一般來說,氣壓帶分布范圍,大約為10個緯度范圍,風帶大約為20個緯度范圍,氣壓帶風帶會隨著太陽直射點的回歸運動而移動,夏季向北移,冬季向南移,移動的幅度大約是5到10個緯度。 這就決定了,有些其他的風帶能夠影響的范圍是有限的,比如信風帶不會跑到兩極地區(qū)。

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按照高中地理對地中海氣候的介紹,夏季,30°N到40°N的大陸西岸受副熱帶高氣壓帶控制,形成炎熱干燥的氣候特征,由此我們知道這個緯度帶在夏季,即使受氣壓帶帶風帶北移的影響,也不會出現(xiàn)信風,當然局部區(qū)域可能信風帶影響范圍會大一些,但這不意味著受信風控制蒸發(fā)會減弱,因為信風是干燥的。 

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5、影響蒸發(fā)的因素。

很多同學養(yǎng)成了不好的做題習慣,看到一句話,只要覺得動詞和賓語之間邏輯正確就可以了,完全不顧主語的情況,不考慮整句話的邏輯是否正確,或者說是否符合客觀事實。抑制蒸發(fā)(蒸發(fā)弱)→30°~40°潛熱釋放數(shù)量較少(潛熱少),原因竟然是信風干燥?干燥所以蒸發(fā)弱?邏輯上怎么也說不通。這其實也是出題老師設(shè)置的陷阱,偶爾我們會感慨,了解學生的還是老師。

再回到之前所說的話題,很多同學對地理現(xiàn)象的影響因素理解不夠全面。比如說影響蒸發(fā)能力的因素,如果在小學階段,我們可以說只考慮溫度, 但作為高中生,必須還要考慮風速、空氣的相對濕度等因素帶來的影響。舉例說明: 6月份當我國長江中下游平原出現(xiàn)梅雨天氣時,溫度較高,空氣濕度也較大,如果在陽臺上晾曬衣服,很難變干,這是由于空氣濕度大,抑制了蒸發(fā)。 所以說,如果空氣干燥,理論上講蒸發(fā)應(yīng)該是加強的。

6、極地東風擺動對潛熱釋的影響。

由于筆者本碩階段并不是研究大氣相關(guān)方向,對這一問題的理解較為粗淺,下面將觀點放出來和大家討論。擺動少意味著持續(xù)受風帶影響,極地東風也較為干燥,這樣就會加強蒸發(fā),進一步加強潛熱輸送,不知這樣理解是否準確。

通過上面六個問題的闡述,我們就會發(fā)現(xiàn)這道題考察的知識點非?;A(chǔ), 能夠把基礎(chǔ)知識考察的恰到好處的深入,又有一定難度,我覺得是一道難得的好題目。沒有過度脫離高中教學,也不會讓同學們有一種學了知識點考試不考的不好感受。

同時題目當中出現(xiàn)的錯誤,更多是邏輯上的錯誤或者客觀事實上的錯誤,所以在復習過程中,大家還是應(yīng)當重視基礎(chǔ)知識的學習,在做題過程中要 細心。

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