高三地理微专题--热岛效应·冷岛效应

　　【高考真题回顾】
　　【例1•2021年高考全国文综甲卷】增加屋顶的太阳辐射反射率可以减小建筑物增温幅度，降低城市气温，从而在一定程度上缓解城市热岛效应。据此完成（1）～（2）题。
（1）下列功能区中，安装高反射率屋顶对城市热环境影响最大的是
　　A.高密度居住区       
　　B.文教区              
　　C.低密度居住区           
　　D.工业区
（2）安装高反射率屋顶对降低城市气温最明显的是夏季
　　A.冷锋过境日         
　　B.低压控制期         
　　C.暖锋过境日             
　　D.高压控制期
　　【解析】第（1）题，根据题干，“增加屋顶的太阳辐射反射率可以减小建筑物增温幅度，降低城市气温，缓解城市热岛效应”，屋顶面积越大，反射率越高，与文教区、低密度居住区和工业区相比，高密度居住区住房多，安装高反射率屋顶能最大限度减小建筑物增温幅度，降低城市气温，缓解城市热岛效应，对城市热环境影响最大。BCD错误，A正确。故选A。
　　第（2）题，根据题意，安装高反射率屋顶对降低城市气温最明显，时间是气温最高、反射率最强的时候，冷锋、暖锋和低压过境时，多阴雨天气，气温较低，反射率较低；高压控制期，天气晴朗，气温较高，反射率高，对城市气温降低最明显，ABC错误，D正确。故选D。
　　【点睛】缓解城市热岛的措施：
　　1.选择高效美观的绿化形式、包括街心公园、屋顶绿化和墙壁垂直绿化及水景设置。
　　2.消除裸地、减少扬尘。
　　3.要保护并增大城区的绿地、水体面积。
　　4.控制城市发展的同时，要控制城市人口密度、建筑物密度。
　　【参考答案】（1）A   （2）D
 　　【例2•2020年高考全国II卷】对我国甘肃某绿洲观测发现，在天气稳定的状态下，会季节性出现绿洲地表温度全天低于周边沙漠的现象。下图呈现该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化。据此完成（1）~（3）题。

（1）图示观测时段内
　　A.正午绿洲和沙漠长波辐射差值最大      
　　B.傍晚绿洲降温速率大于沙漠
　　C.凌晨绿洲和沙漠降温速率接近          
　　D.上午绿洲长波辐射强于沙漠
（2）导致绿洲夜间地表温度仍低于沙漠的主要原因是绿洲
　　①白天温度低 
　　②蒸发(腾)多  
　　③空气湿度大 
　　④大气逆辐射强
　　A.①②    
　　B.②③    
　　C.③④     
　　D.①④
（3）这种现象最可能发生在
　　A.1~2月  
　　B.4~5月   
　　C.7~8月   
　　D.10~11月
 　　【解析】第（1）题，读“该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化”图可知，凌晨0-6时左右绿洲和沙漠地表温度的变化曲线接近平行，说明降温速率接近，C正确；地面长波辐射主要受地温的影响，图中显示地表温度差值最大接近15时，故15时左右绿洲和沙漠的地表温度差值最大，A错误；傍晚沙漠地温曲线较陡，温度下降较快，故绿洲降温速率小于沙漠，B错误；上午绿洲地温低于沙漠，故绿洲长波辐射弱于沙漠，D错误。故选C。
　　第（2）题，由于沙漠白天温度较绿洲高很多，夜间虽然沙漠降温幅度快于绿洲，但还是会出现绿洲夜间地表温度仍低于沙漠的现象，①正确；绿洲地表较湿润，蒸发(腾)多，吸收热量多，会使绿洲夜间降温较快，温度较低，②正确；空气湿度大和大气逆辐射强都会导致夜间降温较慢，使绿洲夜间地表温度较高，③④错误。故选A。
　　第（3）题，由上题分析可知，要出现绿洲地表温度全天低于周边沙漠的现象，必须具备绿洲夜间地表温度仍低于沙漠，则沙漠地区白天温度要远高于绿洲温度，使沙漠积累的余热多，导致夜晚降温后温度仍然高于绿洲，故要出现沙漠高温应为夏季7~8月。也可以通过读“该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化”图得知，图中出现绿洲地表温度全天低于周边沙漠的现象，图中沙漠15时左右的地表最高温已达40多度，故最可能发生在北半球夏季7~8月， C正确，ABD错误。故选C。
　　【参考答案】（1）C  （2）A  （3）C
　　【必备知识推介】
一、热岛效应
　　【含义】在近地面等温线图上，郊区气温相对较低，而市区则形成一个明显的高温区，如同出露水面的岛屿，被形象的称之为“城市热岛”。城市热岛中心，气温一般比周围郊区高1℃左右，最高可达6℃以上。在城市热岛作用下，近地面产生由郊区吹向城市的热岛环流。城市热岛增强空气对流，空气中的烟尘提供了充足的水汽凝结核，故城市降水比郊区多。对欧美许多大城市研究发现，城市降水量一般比郊区多5%~10%。
　　【成因】气候条件是造成城市热岛效应的外部因素，而城市化才是热岛形成的内因。一般认为热岛成因有三：一是城市与郊区地表面性质不同，热力性质差异较大。城区反射率小，吸收热量多，蒸发耗热少，热量传导较快，而辐射散失热量较慢，郊区恰相反；二是城区排放的人为热量比郊区大；三是城区大气污染物浓度大，气溶胶微粒多，在一定程度上起了保温作用。大气污染在城市热岛效应中起着相当复杂特殊的作用。来自工业生产、交通运输以及日常生活中的大气污染物在城区浓度特别大，它像一张厚厚的毯子覆盖在城市上空，白天它大大地削弱了太阳直接辐射，城区升温减缓，有时可在城市产生“冷岛”效应。夜间它将大大减少城区地表有效长波辐射所造成的热量损耗，起到保温作用，使城市比郊区“冷却”得慢，形成夜间热岛现象。
二、冷岛效应
　　【含义】“冷岛效应”特指地球上干旱地区的绿洲、湖泊区域，夏季气温比附近沙漠、戈壁低，湿度比周边大的特殊气象效应。
　　【成因】夏季绿洲、湖泊的最高气温比其毗邻的沙漠戈壁低30℃左右，水分的蒸发量要少一半，几乎和沿海湿润地区差不多。其原因是由于沙漠戈壁和绿洲、湖泊对于太阳辐射的反射率不同，在白昼阳光辐射下，沙漠戈壁干燥地面强烈增温，通过大气的环流作用，暖空气被带到绿洲、湖泊上空，形成一个上热下冷的逆温层，上下层空气间的热交换难以进行，下层冷空气块得以保　持稳定，因而形成一个湿润、凉爽的小气候。
　　【分布】“冷岛效应”在干旱地区的湖泊（包括水库）、绿洲地带普遍存在。
　　【意义】绿洲上空的这种效应，使湍流发展较弱，抑制了植物的蒸腾和地面的蒸发，非常有利于植物的生长。这对于我国西北干旱地区的绿洲节约水源、种草种树和发展农业，是很有利的。
　　【创新对点演练】
　　“冷岛效应”在干旱地区的湖泊（包括水库）、绿洲地带普遍存在。结合下图完成1～3题。

1.“冷岛效应”形成的根本原因是
　　A.受控大气环流的差异             
　　B.绿洲与沙漠热力性质差异
　　C.阳光照射强弱的差异             
　　D.绿洲与沙漠距海远近不同
2.“冷岛效应”会使绿洲地区
　　A.年降水量增多    
　　B.热量交换变缓   
　　C.水汽蒸发加快    
　　D.地面风速增强
3.下图中甲、乙、丙、丁四地，“冷岛效应”最显著的是
　　A.甲地   
　　B.乙地   
　　C.丙地   
　　D.丁地
　　【答案】1.B  2.B  3.D
　　【解析】第1题，根据材料，“冷岛效应” 是由于周围戈壁沙漠的高温气流在大气的平流作用下，被带到绿洲、湖泊上空，形成了一个上热下冷的大气结构，所以形成的根本原因是绿洲与沙漠热力性质差异，B对。该效应大气没有形成环流，A错。阳光照射强弱绿洲与沙漠相同，C错。和绿洲与沙漠距海远近差异无关，D错。
　　第2题，“冷岛效应” 形成了一个上热下冷的大气结构，大气结构稳定，会使绿洲地区热量交换变缓，B对。 气流稳定，年降水量减少，地面风速减弱， A、D错。下面温度低，水汽蒸发减慢，C错。
　　第3题，读图，图中甲、乙、丙三地的绿洲面积小，“冷岛效应”不明显，A、B、C错。丁地位于图示西部地区，绿洲面积大，“冷岛效应”最显著，D对。
　　城市热岛效应是指城市市区气温明显高于外围郊区的现象，热岛强度是用市区和郊区两个代表性观测点的气温差值来表示的。下图为北京市四季热岛强度平均一天内变化示意图。回答4～6题。

4.热岛效应最强的季节是
　　A.春季     
　　B.夏季   
　　C.秋季 
　　D.冬季
5.夏季一天中热岛效应最强的时间段是
　　A.6时～8时  
　　B.10时～12时   
　　C.12时～16时   
　　D.0时～4时与22时～24时
6.减弱北京市热岛效应的主要措施有
　　①增加市区绿化面积    
　　②机动车限行
　　③冬季市区利用地热采暖
　　④道路铺设渗水砖
　　A.①②      B.③④      C.①③      D.②④
　　【答案】4.D　5.D　6.A
　　【解析】4.从图中可以看出，北京市在四个季节中，冬季热岛强度最大，故该季节热岛效应最强。
　　5.从图中可以看出，北京市夏季一天中热岛强度最大的时段有两个，即0时至4时与22时至24时，这两个时段热岛效应最强。
　　6.增加市区绿化面积、机动车限行都可以缓解城市热岛效应；冬季市区利用地热采暖增加了市区的人为热源，会加强城市热岛效应；道路铺设渗水砖可增大下渗量，但对缓解城市热岛效应效果不大。
　　下图为“某地夏季午后2：00实测的气温空间分布示意图”。读图完成7～8题。

7.甲处最可能是
　　A.灌丛中的一小片空地 
　　B.草原中的一小片森林 
　　C.公园中的一小片石山 
　　D.池塘中的一小片沙洲
8.丁处高温中心形成的直接原因是
　　A.接受的太阳辐射量多
　　B.接受的地面辐射量多
　　C.锋面中的暖气团上升
　　D.周边的热空气流入
9.日出前后，图中四处气温最高的可能是
　　A.甲
　　B.乙
　　C.丙
　　D.丁
　　【答案】7.B  8.D  9.A  
　　【解析】7.读图知，甲地气温比同一水平面其他区域温度低，根据不同性质地物比热容，夏季午后温度较低的最可能是草原中的一小片森林。
　　8.丁处位于与近地面有一定距离的空中，其高温中心形成的直接原因可能是周边的热空气流入。
　　9.结合前面两题分析，甲地为林地，夜间降温幅度较小，成为图中四处气温最高的地点。
　　在周围山坡环绕的山谷或盆地中，周围山坡上的冷空气向谷底注泻，并在谷底沉积继续辐射冷却，形成所谓“冷湖”。而在坡地上，气温相对较高，形成所谓“暖带”。下图是我国某山地1月份不同坡向极端最低气温和平均最低气温随高度变化示意图(图中Ⅰ、Ⅱ为极端和平均最低气温)。回答10～12题。

10.该山可能是
　　A.长白山
　　B.太行山
　　C.贺兰山
　　D.武夷山
11.属于该山地西北坡向1月份平均最低气温的曲线是
　　A.①
　　B.②
　　C.③
　　D.④
12.关于该山地“冷湖”和“暖带”的叙述正确的是
　　A.该山地西北坡近地面附近地区全年会出现“冷湖”现象
　　B.该山地在“冷湖”现象出现地区向上气温是递增的
　　C.该山地“暖带”中农作物生长周期变长，霜害较轻
　　D.该山地西北坡，1月份在300米附近高度出现“暖带”
　　【答案】10.D　11.C　12.D
　　【解析】10.该山山麓1月份平均最低气温在0 ℃以上，可判断该山位于亚热带地区，则D正确。
　　11.1月西北坡为冬季风的迎风坡，气温要低于东南坡；则图中气温较高的实线代表东南坡、虚线代表西北坡。则①是西北坡极端最低气温、③是西北坡平均最低气温。
　　12.图示1月份西北坡300米处气温最高而形成“暖带”，但并不能看出全年西北坡近地面会出现“冷湖”现象，则A错误、D正确。“冷湖”现象出现地区向上气温是先增后减，则B错误；“暖带”中气温升高，农作物的生长变快，使生长周期变短，则C错误。
　　知识拓展：我国冬季盛行西北风、夏季盛行东南风，东部东西走向或东北—西南走向的山脉，对冬夏季风起到一定的阻挡作用，成为气候的分界。
　　由于沙漠戈壁和湖泊对太阳辐射的反射率不同，在白昼阳光照射下，沙漠戈壁干燥地面强烈增温，通过大气的环流作用，暖空气被带到湖泊上空，形成一个上热下冷的逆温层，上下层空气间的热交换难以进行，下层冷空气块得以保持稳定，因而形成一个湿润、凉爽的小气候。这种现象就称之为“冷湖效应”。读图完成13～15题。

13.“冷湖效应”显著出现的时段是
　　A.1月上午
　　B.7月午后
　　C.10月中午
　　D.4月傍晚
14.在博斯腾湖“冷湖效应”的作用下，可能导致
　　A.沙漠戈壁近地面形成高压
　　B.风从沙漠戈壁吹向湖泊
　　C.沙漠戈壁与湖泊降水增多
　　D.冷空气沉积在湖泊上面
15.该地区“冷湖效应”可能
　　A.减少湖面水分蒸发
　　B.加快湖泊增温速度
　　C.增加沙漠植物蒸馏
　　D.使得沙漠辐射停滞
　　【答案】13.B　14.D　15.A　
　　【解析】13.冷湖效应发生时沙漠戈壁气温高于湖面，夏季，沙漠戈壁升温快，气温高，B正确。
　　14.冷湖效应发生时沙漠戈壁气温高形成低压，风从湖面吹向沙漠戈壁；因出现逆温现象，对流不旺盛，沙漠戈壁与湖泊降水减少，冷空气沉积在湖泊上面，D正确。
　　15.“冷湖效应”使空气对流减弱，湖面水分蒸发减少，A正确。
16.根据材料和图表，结合所学知识，完成下列问题。
　　仙桃一中高三(1)班某地理实验小组对某城市四个住宅小区的环境进行观察测算，得到了白天（晴天）6：00～18：00的温升数据并绘制了下面两图（基准温度取某日平均温度）。
　　材料一：几种下垫面对太阳辐射的吸收率。

下垫面	道路 （沥青）	混凝土	砖	石
吸收率	0.8～ 0.95	0.65～ 0.9	0.6～ 0.8	0.65～ 0.8
下垫面	土壤 （黑土）	沙漠	草	水
吸收率	0.6～ 0.95	0.55～ 0.85	0.74～ 0.84	0.9～ 0.97

　　材料二：下图中小区1为下垫面吸收率较高的小区，平均吸收率为0.74；小区2为下垫面吸收率较低的小区，平均吸收率为0.64。

　　材料三：下图中小区3为风速较大的小区，风速为3米/秒；小区4为风速较小的小区，风速为2.5米/秒。

（1）根据材料一、材料二，分析下垫面的吸收率对小区温升值的影响及原因。（6分）
（2）根据材料三分析风速与热岛强度的关系与原因。（6分）
（3）分析该实验小组研究成果对小区建筑规划和设计有何启发。（6分）
　　【答案】（1）下垫面吸收率小的小区的温升幅度(作用)要小于吸收率大的小区。（2分）
大气增温的热源主要来源于地面辐射，不同下垫面，热容量不同。（2分）吸收率小的下垫面吸收的太阳辐射热量较少，因此它通过地面辐射和对流释放到空气中的热量较少，引起的升温幅度小。（2分）
　　（2）风速与热岛强度(升温幅度)呈负相关。（2分）
　　风速越大，升温幅度越小；（2分）风速越大，空气流动性越强，由风带走的热量也越多。（2分）可见，风速大有助于减弱建筑群的“热岛效应”；风速小则相反。（2分）
　　（3）①尽量使用对太阳辐射吸引率较小的建筑材料，避免采用对太阳辐射吸收率较大的沥青、混凝土来铺装全部地面；（2分）
　　②增加绿地和水面，以增加下垫面热容量(减少地面辐射量)；（2分）
　　③通过合理布局小区建筑物(建筑密度布局要适当)，加强小区的自然通风，有利于热量散失，从而有效改善小区“热岛效应”。（2分）

　　本文标题：高三地理微专题--热岛效应·冷岛效应
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