2024年1月高考地理浙江卷海气相互作用--潜热释放
海—气间通过潜热(海水蒸发吸收的热量或水汽凝结释放的热量)、长波辐射等方式进行热量交换,并通过大气环流和大洋环流调节不同纬度间的水热状况。下图为北半球夏季大气潜热释放对局地气温变化的贡献。
注:垂直方向为非等高比例
24.关于大气潜热释放的纬度差异及其主要原因的说法,正确的是()
A.0°~10°潜热释放高度较高,气流辐散上升强烈
B. 30°~40°潜热释放数量较少,信风干燥抑制蒸发
C.50°~60°潜热释放高度较低,锋面气旋抬升受限
D.80°~90°潜热释放数量最少,极地东风摆动较小
25. 在海—气系统内部()
A.大气降水,将能量直接传递给了海洋表面
B.大气辐射和运动,消耗从海洋获取的热量
C.海面反射太阳辐射,增加了大气潜热释放
D.海面水分蒸发凝结,促使海水产生了运动
【答案】24. C 25. B
【求真观点】
24题侧重于读图分析不同纬度和海拔潜热释放差异及原因
25题考查海气相互之间的热量传递方式这一基本原理
一、基本原理:
蒸发和凝结是潜热输送的主要过程。当水分从下垫面蒸发时,会吸收热量,而当水汽在空气中凝结时,则会释放热量。因此,蒸发及大气运动输送来的水汽越多,遇冷凝结越多,潜热释放量越大。
1、蒸发过程:当水分子从液态变为气态时,会吸收大量的热量,导致周围温度降低。这种蒸发过程在海洋、湖泊、河流等水体中都非常普遍,对大气的温度和湿度有重要影响。
①水温:低纬度地区水温高,蒸发旺盛,空气中水汽多;高纬度地区水温低,蒸发弱,水汽少;
②风力大小及对流强弱:风力大或者对流运动强会带走近地面空气中的水汽,增大饱和差(某地空气在一定温度下的饱和水汽压与当时实际水汽压的差值),加速蒸发;
③下垫面性质:如北极80°N~90°N附近夏季海冰覆盖会抑制蒸发。
2、大气运动输送水汽:蒸发多的地区水汽遇冷凝结不一定多,水汽凝结多的地区水汽也不一定都来自本地区的蒸发,还可能是其他地区输送来的。例如:信风是低空从副热带高压带吹向赤道低气压带的风。当信风吹过热带海洋时,促进海面蒸发并将水汽输送到赤道附近地区,赤道附近空气辐合及受热上升,随后凝结成云并释放热量。
3、凝结:海面水汽的凝结在近地面主要形成雾,高空凝结则形成云。
水汽凝结的主要方式有:①蒸发增加空气中的水汽,减少饱和差并达到饱和;②冷却降温降低饱和水汽压,使饱和水汽压降至与当时实际的水汽压相等时的温度,称为露点。这两种方式均能促使空气达到过饱和状态,从而导致水汽凝结,后者是水汽凝结的主要原因。
在近地面气压带和风带控制下,上升气流控制区、由低纬向高纬运动的盛行风易遇冷凝结,下沉气流控制、由高纬向低纬运动的盛行风则不易凝结。
4、海气相互之间的热量传递主要有:
①潜热交换是水从海面蒸发,吸收了海中的热量,水汽进入大气后,当水汽再凝结(升华)成水(冰)——产生云和降水时,将蒸发潜热释放到大气中。在海气热交换中,潜热比感热更重要,特别是在热带地区;
②辐射热交换是海面吸收太阳的短波辐射后对大气释放海面长波辐射;
③感热交换是通过湍流方式完成的从高温介质向低温介质的热输送。这一过程与介质温度有关,因此被称为感热交换;
④大气通过风作用于海洋,(温差-气压差-风)驱动海水运动把部分能量返还给海洋,并使海洋热状况产生再分配,改变海洋对大气的加热作用;
⑤大气吸收海面长波辐射使自身增温,并对外释放大气辐射,其中射向海面的大气逆辐射对海水有保温作用。海面辐射和海面所吸收的大气逆辐射之间的差值叫做海面有效辐射。
二、图表解读:
下图为“北半球夏季大气潜热释放对局地气温变化的贡献”
1、潜热释放量(水汽凝结量)纬度差异:
①总体上低纬潜热释放量大,高纬释放量少:主要与不同纬度水温差异引起的蒸发量、上升气流强弱差异有关;
②赤道低气压带空气受热及信风辐合抬升导致冷却凝结量大,同时因北半球夏季直射点北移,北半球陆地面积大,夏季升温快,赤道低气压带在北半球影响范围大;
③来自极地的气流和来自副热带的气流在60°附近相遇,形成了锋面,称作极锋。此地区气流被迫抬升形成副极地低气压带。高纬的冷空气和来自低纬的暖空气频繁交汇常在此形成锋面气旋,空气易抬升遇冷凝结,因此60°N附近水汽凝结量较大;
④40°N~60°N常年受西风控制,来自较低纬度蒸发的水汽到较高纬度后易遇冷凝结,水汽凝结量较大;
⑤80°N~90°N水温低,加之水面封冻,水汽蒸发少;受极地高低压带控制,气流下沉不易遇冷凝结,水汽凝结量小;
⑥由高纬向低纬运动的信风、极地东风控制区水汽不易遇冷凝结。
2、潜热释放高度(遇冷凝结高度)差异:
①凝结高度总体上由低纬向高纬递减,影响因素为海面温度差异引起的凝结高度差异;
②赤道附近近地面气温高,空气对流旺盛,水汽凝结成云的海拔高,因此凝结放热的高值区(潜热释放升温幅度达2.4℃-2.8℃)海拔较高;
③50°N~60°N潜热释放高度较低主要是因为该地纬度较高、气温较低,气流在抬升过程中在较低海拔遇冷凝结。
三、答案分析
24题:
A.赤道低气压带是辐合上升;
B.30°-40°N夏季主要受副高北移影响,不受信风控制,夏季副高北移,气流下沉不易遇冷凝结,潜热释放少。另外干燥的空气因饱和差大会加速蒸发而非抑制蒸发,但蒸发了不能遇冷也不会凝结;
C.50°N~60°N潜热释放高度较低主要是因为该地纬度较高气温低,副极地低气压带及附近形成的锋面气旋抬升过程中在较低海拔遇冷凝结;
D.80°N~90°N水温低,加之水面封冻,水汽蒸发少;受极地高气压控制,气流下沉不易遇冷凝结。极地东风夏季向北摆动小,所以持续受到极地高压的控制,即使极地东风向北摆动幅度大影响到该地,但因极地东风是从高纬吹向低纬的,水汽凝结量同样会很少。
25题:
A.大气主要通过大气逆辐射和风(主要方式)作用于海洋,风(温差-气压差-风)驱动海水运动把部分能量返还给海洋,并使海洋热状况产生再分配。由于凝结高度气温低,水汽在凝结高度上凝结放热后才成云致雨,一般情况下降水温度会比海洋表面低;
B.大气辐射(大气吸收海面长波辐射使自身增温,并对外释放大气辐射,其中射向海面的大气逆辐射对海水有保温作用。)和大气运动(不同纬度大气从海面/地面受热不均导致)会消耗大气从海洋中获取的热量,正确;
C.海面吸收太阳辐射升温蒸发,增加了大气中的水汽凝结放热;
D.海水运动(洋流、波浪)的主要动力是大气运动和近地面风带:大气通过风作用于海洋,(温差-气压差-风)驱动海水运动把部分能量返还给海洋,并使海洋热状况产生再分配,改变海洋对大气的加热作用。
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