高考地理中非常重要的一個(gè)概念——“冷島效應(yīng)”。這個(gè)知識(shí)點(diǎn)常與熱島效應(yīng)對(duì)比出現(xiàn),是分析干旱區(qū)綠洲環(huán)境、農(nóng)業(yè)地理和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
一、核心定義
冷島效應(yīng) 是指在一定區(qū)域內(nèi),下墊面性質(zhì)(如植被、水體)與周?chē)h(huán)境(如沙漠、戈壁)存在顯著差異,導(dǎo)致該區(qū)域(如綠洲)在白天或夏季的溫度明顯低于其周邊環(huán)境溫度的現(xiàn)象。
1.簡(jiǎn)單理解:就像在炎熱沙漠中出現(xiàn)的“涼爽島嶼”,故稱(chēng)“冷島”。
2.與熱島效應(yīng)對(duì)比
(1)熱島效應(yīng):城市中心氣溫 > 郊區(qū)氣溫(主要由人類(lèi)活動(dòng)引起)。
(2)冷島效應(yīng):綠洲中心氣溫 < 周邊荒漠氣溫(主要由自然下墊面差異引起)。
二、形成原理(成因分析)
冷島效應(yīng)的產(chǎn)生本質(zhì)上是能量收支平衡差異的結(jié)果,主要從以下幾個(gè)角度分析:
1. 下墊面熱力性質(zhì)差異(根本原因)
(1)綠洲/湖泊:植被覆蓋率高或存在水體。
①反射率高:綠色的植被比黃沙的反射率(反照率)更高,吸收的太陽(yáng)輻射更少。
②比熱容大:水和植被的比熱容遠(yuǎn)大于沙石。白天,同樣的太陽(yáng)輻射能量,綠洲升溫慢,而沙漠升溫極快。
③水分蒸騰/蒸發(fā)強(qiáng):植物蒸騰和水面蒸發(fā)會(huì)消耗大量太陽(yáng)輻射能(潛熱輸送),而不是用于升高自身溫度(顯熱輸送)。這是一種“降溫”過(guò)程。
(2)周邊沙漠/戈壁:地表干燥,植被稀少。
①反射率低:顏色深,吸收太陽(yáng)輻射能力強(qiáng)。
②比熱容?。荷呈療崛萘啃?,同樣的太陽(yáng)輻射能量,溫度急劇上升。
③水分匱乏:幾乎沒(méi)有蒸騰蒸發(fā)作用消耗熱量,絕大部分能量都用于升高地表和近地面空氣溫度。
2. 大氣運(yùn)動(dòng)(動(dòng)力機(jī)制)
(1)白天,沙漠地區(qū)地表劇烈增溫,加熱近地面空氣,形成強(qiáng)上升氣流,導(dǎo)致近地面形成低壓。
(2)相對(duì)涼爽的綠洲地區(qū),空氣下沉或水平運(yùn)動(dòng)較弱,形成相對(duì)高壓。
(3)在近地面,風(fēng)從高壓(綠洲)吹向低壓(沙漠),這就是“綠洲風(fēng)”。
(4)這股風(fēng)將綠洲涼爽、濕潤(rùn)的空氣帶向沙漠邊緣,同時(shí)抑制了沙漠干熱空氣向綠洲的侵入,從而維持和強(qiáng)化了綠洲本身的“冷島”狀態(tài)。
3. 能量交換方式
(1)綠洲:能量主要通過(guò)潛熱(蒸騰蒸發(fā))形式輸送,降溫。
(2)沙漠:能量主要通過(guò)顯熱(直接加熱空氣)形式輸送,增溫。
三、主要影響
1. 有利影響
(1)調(diào)節(jié)氣候:降低綠洲內(nèi)部及邊緣地區(qū)的實(shí)際溫度,增加空氣濕度,形成相對(duì)宜居的小氣候。
(2)促進(jìn)降水:增加的空氣濕度在一定條件下有助于形成局部降水(地形雨或?qū)α饔辏?/p>
(3)保護(hù)生態(tài)環(huán)境:為動(dòng)植物提供了生存所需的涼爽環(huán)境和水分,是維持干旱區(qū)生物多樣性的基礎(chǔ)。
(4)發(fā)展農(nóng)業(yè):涼爽濕潤(rùn)的氣候有利于農(nóng)作物生長(zhǎng),減少了高溫干燥帶來(lái)的脅迫(如減少水分蒸發(fā)、防止灼傷),是干旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的保障。
2. 不利影響(需注意)
在夜間或冬季,冷島效應(yīng)可能使綠洲地區(qū)降溫更快,更容易出現(xiàn)霜凍,對(duì)農(nóng)作物(如春季的棉花、瓜果苗)造成凍害。
四、典型例子
1.中國(guó)西北干旱區(qū)的綠洲:如塔里木盆地邊緣的綠洲(依托昆侖山、天山等冰雪融水)、河西走廊的綠洲。這些綠洲與周?chē)乃死敻缮衬?、巴丹吉林沙漠等形成鮮明對(duì)比,是教科書(shū)級(jí)的案例。
2.湖泊、水庫(kù)周?chē)捍笮退w(如水庫(kù))同樣能形成冷島效應(yīng),調(diào)節(jié)周邊小氣候。
五、高考答題技巧與思路
當(dāng)題目中提到“綠洲”、“干旱區(qū)”、“水庫(kù)”與“氣溫”的關(guān)系時(shí),應(yīng)立刻聯(lián)想到“冷島效應(yīng)”。
1.判斷現(xiàn)象:明確指出該現(xiàn)象為“冷島效應(yīng)”。
2.闡述原理
(1) “由于綠洲與周邊沙漠的下墊面性質(zhì)存在差異。”
(2) “綠洲植被/水體反射率高、比熱容大,并通過(guò)蒸騰/蒸發(fā)消耗大量熱量(潛熱輸送為主),升溫慢;”
(3)“沙漠地表反射率低、比熱容小,主要以顯熱形式加熱大氣,升溫快?!?/p>
3.分析動(dòng)力過(guò)程
(1) “沙漠地區(qū)空氣受熱上升,形成低壓;綠洲地區(qū)相對(duì)冷卻,形成高壓。”
(2) “近地面風(fēng)從綠洲(高壓)吹向沙漠(低壓),形成‘綠洲風(fēng)’,將冷濕空氣帶出,阻隔干熱空氣侵入,維持了冷島效應(yīng)?!?/p>
4.說(shuō)明影響
(1) “有利:調(diào)節(jié)綠洲氣候,增加濕度,利于植被生長(zhǎng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn),形成良性生態(tài)循環(huán)?!?/p>
(2) “不利:可能導(dǎo)致夜間或冬季低溫凍害?!?/p>
5.圖表題
可能會(huì)給出綠洲和沙漠的氣溫日變化曲線(xiàn)圖。通常,沙漠的曲線(xiàn)更“陡峭”,晝夜溫差極大;綠洲的曲線(xiàn)更“平緩”,白天溫度顯著低于沙漠,夜間溫度可能高于或接近于沙漠。
六、例題分析
(2024·湖北高考)某科研小組利用多套測(cè)風(fēng)系統(tǒng),觀測(cè)記錄了敦煌綠洲邊緣某年沙漠風(fēng)和綠洲風(fēng)的風(fēng)速、風(fēng)向與頻次,并對(duì)表層沙粒采樣分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)囟景滋煲陨衬L(fēng)為主,晚上沙漠風(fēng)和綠洲風(fēng)頻次相當(dāng);自沙漠向綠洲方向風(fēng)速呈減小趨勢(shì),綠洲風(fēng)風(fēng)速衰減幅度比沙漠風(fēng)小。如圖示意采樣點(diǎn)及其沙粒分選系數(shù)。據(jù)此完成1~3題。
1.沿采樣點(diǎn)1至9方向,沙粒( )
A.分選性由好變差
B.平均粒徑由細(xì)到粗
C.分選性由差變好
D.平均粒徑由粗到細(xì)
2.關(guān)于當(dāng)?shù)囟緯円怪饕L(fēng)向成因的說(shuō)法,合理的是( )
A.冬季白天,綠洲“冷島效應(yīng)”顯著
B.冬季白天,綠洲“熱島效應(yīng)”顯著
C.冬季夜晚,綠洲“冷島效應(yīng)”顯著
D.冬季夜晚,綠洲“熱島效應(yīng)”顯著
3.綠洲風(fēng)對(duì)當(dāng)?shù)鼐G洲生態(tài)環(huán)境改善明顯,是因?yàn)榫G洲風(fēng)有利于( )
A.降低綠洲居住區(qū)噪聲污染
B.給綠洲地區(qū)帶來(lái)豐富的降水
C.沙物質(zhì)從綠洲運(yùn)移回沙漠
D.增加綠洲地區(qū)陽(yáng)光照射強(qiáng)度
答案:D、B、C
解析:結(jié)合圖例可知,沙粒分選系數(shù)反映了沙粒的粒徑差異程度,分選系數(shù)數(shù)值越小,沙粒粒徑差異越小,分選性越好。圖中采樣點(diǎn)1到9沙粒分選系數(shù)先增大后減小,說(shuō)明沙粒的分選性先變差再變好,A、C錯(cuò)誤;從沙漠到綠洲,主導(dǎo)風(fēng)風(fēng)力逐漸減弱,風(fēng)速逐漸減小,風(fēng)力搬運(yùn)能力減弱,大顆粒的沙粒先沉積,小顆粒的沙粒后沉積,因此沿采樣點(diǎn)1至9方向,沙粒的平均粒徑逐漸減小,整體上由粗到細(xì),B錯(cuò)誤,D正確。
材料表明,當(dāng)?shù)囟景滋煲陨衬L(fēng)為主,說(shuō)明冬季白天沙漠溫度低于綠洲,綠洲溫度較高,“熱島效應(yīng)”顯著,不會(huì)出現(xiàn)“冷島效應(yīng)”,A錯(cuò)誤,B正確;引起沙漠和綠洲小區(qū)域大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因是沙漠溫度和綠洲溫度的高低,晚上沙漠風(fēng)和綠洲風(fēng)頻次相當(dāng),說(shuō)明夜晚沙漠和綠洲的溫度差異較小,綠洲“熱島效應(yīng)”和“冷島效應(yīng)”均不顯著,C、D錯(cuò)誤。
綠洲風(fēng)與降低綠洲居住區(qū)噪聲污染無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;綠洲風(fēng)是從綠洲吹向沙漠的風(fēng),不會(huì)給綠洲地區(qū)帶來(lái)豐富的降水,B錯(cuò)誤;綠洲風(fēng)從綠洲吹向沙漠,且綠洲風(fēng)風(fēng)速衰減幅度比沙漠風(fēng)小,綠洲風(fēng)可挾帶綠洲沙物質(zhì)向綠洲外輸送,有利于沙物質(zhì)從綠洲運(yùn)移回沙漠,從而改善綠洲的生態(tài)環(huán)境,C正確;綠洲風(fēng)主要影響物質(zhì)遷移,與陽(yáng)光照射強(qiáng)度無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶(hù)上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.