深度解读：热岛效应＆青藏高原热岛效应，地理过程性分析：大气受热过程＆热力环流＆天气系统影响过程
热岛效应是自1960年代开始，在世界各地大城市所发现的一个地区性气候现象。中心的高温区就象突出海面的岛屿，所以就被形象地称为热岛。常见的是城市热岛效应，即城市气温高于郊区气温的现象。另外还有非城市热岛效应，如青藏高原的热岛效应等。
释义
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。
青藏高原热岛效应
近代地理学的开创者之一、德国科学家洪堡1799－1804年间在南美洲安第斯山脉考察时发现，赤道附近的高山雪线，比中纬度的青藏高原许多高山的雪线低200米左右。例如：贡嘎山西坡雪线高5100米左右，而靠近赤道的厄瓜多尔 基多附近的高山雪线仅约4800米多一些。这不符合常理：由于赤道地区热量较高，高山雪线通常应该从赤道向两极递降，到极地附近降至海平面。
据此，洪堡提出了青藏高原的“热岛效应”理论：对流层大气的主要直接热源是地面，或称“下垫面”，青藏高原由于下垫面大面积抬升，（相当于把“火炉”升高），故其热量较同纬度、同海拔高度的其它地区高得多，甚至比赤道附近的同海拔地区也要高得多。
青藏高原的“热岛效应”对环境的多要素影响极大，如冰川、生物等。例如，贡嘎山南坡的垂直自然带和纬度相当的峨眉山相比丰富得多，许多树木的分布界线也设于峨眉山，就是这个原理。
防止方法
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，可有效地降低热岛效应，获得清新宜人的室内外环境。
2．居住区的绿化管理要建立绿化与环境相结合的管理机制并且建立相关的地方性行政法规，以保证绿化用地。
3．要统筹规划公路、高空走廊和街道这些温室气体排放较为密集的地区的绿化，营造绿色通风系统，把室外新鲜空气引进室内，以改善小气候。
4．应把消除裸地、消灭扬尘作为城市管理的重要内容。除建筑物、硬路面和林木之外，全部地表应为草坪所覆盖，甚至在树冠投影处草坪难以生长的地方，也应用碎玉米秸和锯木小块加以遮蔽，以提高地表的比热容。
5．建设若干条林荫大道，使其构成城区的带状绿色通道，逐步形成以绿色为隔离带的城区组团布局
6．控制使用空调器，提高建筑物隔热材料的质量，以减少人工热量的排放；改善市区道路的保水性性能。
7．建筑物淡色化以增加热量的反射。
8．提高能源的利用率，改燃煤为燃气。
9．此外， “透水性公路铺设计划”，即用透水性强的新型柏油铺设公路，以储存雨水，降低路面温度。
10．形成环市水系，调节市区气候。
大气的受热过程实际是太阳辐射、地面辐射、大气辐射的转化过程。大气是在对太阳辐射起削弱作用和对地面起保温作用的同时使自身受热的。
【例题】(2014·北京卷)最新修编的《北京城市总体规划(2004～2020)》给北京提出了一个全新的定位“宜居城市”。所谓“宜居城市”，就是要让人们能在这个城市安居乐业，享受健康、便利、高品质的都市生活。1800万是北京的宜居人口。北京晨报2019年10月7日报道:今后新建公共建筑在设计和施工时，有望强制要求产权单位在屋顶、墙体实施配套绿化工程，向“空中”要绿地。
运用大气受热过程原理，分析屋顶绿化对缓解城市热岛效应的意义。
【解析】屋顶绿化被称为"建筑第五立面"的屋顶，改善城市环境面貌，提高市民生活和工作环境质量;缓解大气浮尘，净化空气;保护建筑物顶部，延长屋顶建材使用寿命;缓解城市热岛效应。
【答案】等量的太阳辐射使覆盖植被的绿地比水泥面增温慢，温度低，地面辐射弱，被大气吸收的热量相对就少，气温较低；绿地吸收二氧化碳，大气中二氧化碳减少，大气吸收地面辐射减弱，气温降低；土壤水分的蒸发和植物的蒸腾作用吸收周围的热量，也起到降温作用。
【模板二】热力环流形成过程
太阳辐射→地面冷热不均→大气的垂直运动→同一水平面气压差异→大气水平运动→热力环流形成。
【例题】(2019·攀枝花市12中高三(上)第二次月考)阅读材料，回答下列问题。
材料一 穿堂风也叫过堂风，是气象学中一种空气流动的现象，是流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风，在炎热的夏季，太阳高挂，不需要空调同样取得了纳凉的效果。
材料二 图1为四川某山区的传统民居景观图，民居坐北朝南，房前一般为水泥或石子院坝，屋后种植林木；图2为该民居穿堂风示意图。
图1
图2
(1)民居屋前铺设石子地面，屋后种植林木，可以明显增强夏季穿堂风。请运用热力环流原理加以解释。
【解析】
(1)石子地面比热容小，升温快；林地比热容大，升温慢，不同地表使屋前屋后的温差增大，加强了屋前屋后的气压差，加大了空气流动。
【答案】(1)石子地面增温较快，林木增温较慢，(房前石子地面房后林木)增强了房前房后的温差，从而增强了房前房后的水平气压梯度力。
【举一反三】(2019·厦门模拟)阅读图文材料，完成下列问题。
冰雹是强对流天气条件下发生的一种固态降水现象，常伴随雷雨大风和短时强降水，具有影响范围小、发展迅速、持续时间短等特点，是天气预报的难点。冰雹发生除特定的天气条件外还与地形的复杂程度有关。川西高原位于青藏高原东南缘，地貌以高原和高山峡谷为主，冰雹是该区发生频率较高的重要灾害性天气之一，以5月冰雹日数最多，且冰雹粒径以小雹(直径小于5毫米)为主。冰雹粒径与水汽含量、积雨云层厚度有关。下图是冰雹形成示意图。
(1)据图中信息，概括冰雹的形成条件。
(2)解释川西高原冰雹5月多发的原因。
【解析】
(1)据图文材料分析可知，形成冰雹要具备充足的水汽、强烈的对流天气及积雨云层的温度在－20 ℃～0 ℃等。
(2)结合冰雹形成的条件和当地的气候(气温、降水)、地形等分析川西高原冰雹5月多发的原因。
【答案】(1)大气中水汽充足；大气垂直温差大，形成强烈的上升气流；大气不稳定，且积雨云层中上部温度低至－20 ℃～0 ℃。
(2)5月，中低纬升温快，冷暖空气频繁交汇，大气不稳定；川西高原地形复杂，加剧大气的不稳定性；空气中水汽含量增大，白天地面增温快，对流旺盛；积雨云0 ℃层高度偏低，上升气流降温快易凝固形成冰雹；近地面气温偏低，当冰雹形成后，在下降过程中不容易形成雨滴或消失。
【模板三】天气系统的影响过程（过境前、过境时和过境后的差异）
暖锋天气 冷锋天气
冷锋：过境前，气温高，气压低；过境时，常出现大风、阴天、降水、降温的天气；过境后，气温、湿度降低，气压升高，天气转晴。谭老师地理工作室综合整理
暖锋：过境前，气温低，气压高；过境时，常出现连续性降水或雾等天气；过境后，气温升高，气压下降，天气转晴。
【例题】(2019·合肥一模)读世界某局部地区图，回答下列问题。
该天气系统从甲地经过A城移到乙地过程中，简要描述A城的天气变化过程。
【解析】从台风的影响角度分析。
【答案】该天气系统逐渐接近时降水增多，风力增大，继而转变为狂风暴雨天气，天气系统中心位于A城时出现短暂的静风和晴朗天气，随后又出现狂风暴雨天气，随着天气系统的远离，风力和降水强度逐渐减弱。
【举一反三】(2018·新课标卷3)春季 T 时刻亚洲部分地区的海平面气压分布图。
（3）预测 P 点将要发生的天气变化。
【解析】锋面过境时的天气。
【答案】暖锋过境，降水概率高，气温升高；暖空气控制，天气转好，气温较高；冷锋过境，气温下降，可能有降水，风力加强；冷空气控制，晴朗，气温较低。
【模板四】水循环的过程
【例题】(2019·江苏常州模拟)美国西部地区高原、山地、盆地、谷地地形类型多样。大盐湖是大盆地地区最大的咸水湖,大盐湖干燥的自然环境与著名的死海相似,湖水的化学特征与海水相同。一万多年前,它曾经是一个比现今面积大20多倍的淡水湖,主要接受冰川融水补给,现如今周边的冰川已消退。
运用水循环的相关知识,说明大盐湖由淡水湖演变为咸水湖的原因。
【解析】从水循环的环节降水，蒸发量和径流分析。从材料和图中可以看出大盐湖是内流湖，干燥的自然环境与死海相似，主要是周围高大山脉阻挡，气候干旱，降水少，现在周边的冰川已消退，蒸发量远超过河川补给量，同时盐分随径流不断汇入，所以湖水含盐量增多，演变为咸水湖。
【答案】大盐湖流域气候干旱,降水少,冰川消退,湖水补给减少;蒸发旺盛,蒸发量大于补给量;大盐湖为内流湖,盐分随径流汇入而不断积累。
【举一反三】(2015·广东卷)原产澳大利亚东北部热带雨林中的几种高大按树，主根深扎地下，能大量吸收地下水。这几种桉树适应性强，生长迅速，3-5年即可成材，统称“速生桉”，我国西南地区某地引种速生桉作为造纸原料。图6中A、B分别示意该地速生桉种植前、后的变化。
读图6A，分析当地沼泽获得稳定水源的原因及过程。
【解析】该问主要考查陆地水循环。从图上可以看出，沼泽的水源补给主要来自山坡上的地下水，因为山坡上天然次生林和灌丛覆盖率较高，涵养水源的功能较强，较密的天然次生林、灌丛对图示区域的水循环影响较大，截留的水分为下游沼泽提供稳定的水源。
【答案】原因：山坡上的天然次生林和灌丛能涵养水源。
过程：截留大气降水，减缓地表径流，增加雨水下渗，（在山地形成水分蓄积地带，）（通过地表径流和地下水）为沼泽提供稳定的水源。
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