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微专题——水汽来源与水汽通道

 hjh2004 2023-02-28 发布于福建

01

水循环与水汽来源

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水汽来源:

1.大气输送

大气状况

大尺度:大气环流(风带)

中尺度:季风环流

小尺度:热力环流

大气环流

南北方向(纬度角度)

高纬度吹向低纬度——降水较少
低纬度吹向高纬度——降水较多

东西方向(海陆角度)

陆地吹向海洋(离岸风,如大陆西岸的信风)——降水较少
海洋吹向陆地(向岸风,如大陆西岸的西风)——降水较多

季风环流

夏季风和冬季风

受夏季风影响大——夏季多雨

受冬季风影响大——冬季干燥

热力环流

沿海和内陆地区

沿海地区——降水较多(海洋水汽输送多)(海陆热力性质差异形成热力环流)

深居内陆——降水较少(海洋水汽输送少)

2.本地蒸发蒸腾


下垫面性质

可供蒸发蒸腾的水汽含量差异

湖泊

可供蒸发蒸腾的水量多——蒸发强——水汽多——降水多

森林

可供蒸发蒸腾的水量较多——蒸腾强——水汽较多——降水较多

荒地

可供蒸发蒸腾的水量少——蒸发弱——水汽少——一般降水较少

 ⏩ 荒地比热容小,气温升高快,气温高,上升气流强,在水汽充足的情况下也可能降水多。

下垫面性质

洋流

暖流和寒流

暖流——增湿——降水较多

寒流——降湿——降水较少

02

神奇的水汽通道

从印度洋到世界屋脊——青藏高原的广袤大地,有一条绿色通道沿着贾木纳河——布拉马普特拉河——雅鲁藏布江河一直向青藏高原高原纵深延伸。由于河水对峡谷的深切,来自印度洋的暖湿气流可以长驱直入,滋润大河两岸的植被,这条从印度洋至青藏高原的河流峡谷,地质及水利专家们把它称为天然水汽通道。

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(图为贾木纳河——布拉马普特拉河——雅鲁藏布江河位置

这条天然水汽通道对我们青藏高原有多么重要,就让小编今天给大家科普一下,这条天然水汽通道主要作用有三个:

一是缩小了南北自然带之间的明显差异。大家都知道,印度洋由于暖湿气流活动强劲,虽然青藏高原地势抬升较高(高达8848.43米的世界最高峰珠穆朗玛峰就是喜马拉雅山脉的主峰),但由于暖湿气流的大量涌入,极大升高了青藏高原的气温,使该地的植被远丰富于同海拔的其他地区;

二是这条天然水汽通道推动许多热带动、植物分布向北推移,这依然要归功于印度洋暖湿气流的作用;

三是这条天然水汽通道促进了喜马拉雅山脉南北生物的混合与交流。

图片(墨脱县城旁的云雾)

其实,这是从地理学上所讲的作用。作为旅游目的地,我们还要讲第四大作用,那就是因为有这条水汽通道,在墨脱上下的大峡谷内,形成了壮观的峡谷云海。

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云海,在中国许多景区都能见到,比如在黄山、峨眉山等景区都能见到。但这些景区的云海对气象条件要求极为苛刻,并非谁都能见到的。但墨脱的云海作为一种气象景观却有极高的观赏价值。入冬后,几乎每天早上,在雅鲁藏布江上都会形成壮观的云海景观。作为气象景观,墨脱云海可以说是全国可见率是最高的了。

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(莲花阁成莲花仙阁)

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(德兴桥上的云雾)

就是这条天然水汽通道,为许多古生物物种提供了安全庇护,使其繁衍至今。雅鲁藏布江水汽通道还造就了大峡谷地区齐全完整的垂直自然带分布,由高向低,从高山冰雪带到低河谷热带季风雨林带,宛如从极地赤道或从我国东北来到海南岛一样。

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高山雪线之下是高山灌丛草甸带,再向下便是高山、亚高山常绿针叶林带,继续向下便是山地常绿、半常绿阔叶林带和常绿阔叶林带,进入低山、河谷是季风雨林带。这里的季风雨林不同于赤道附近的热带雨林,它是在热带海洋性手风条件下形成的有明显季节变化的雨林生态系统。

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(南迦巴瓦垂直自然带谱,来自中国国家地理)

这里是世界上山地垂直自然带最齐全丰富的地方,也是全球气候变化的缩影之地,这也是墨脱能成为中国动植物大观园的原因所在。

03

什么力量将水汽抽上青藏高原

青藏高原被誉为“世界屋脊”,平均海拔在4000米以上,南侧的喜马拉雅山脉海拔甚至在8000米以上。水汽如何突破重重险阻,攀上“世界屋脊”呢?

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青藏高原地表蒸发的水汽远不足以支撑气候态降水,其水汽来源可以追溯到远方的海洋。青藏高原是承接不同纬度大气运动的纽带,东西南北多个方向的大气环流在此交汇。在季风系统影响下,青藏高原水汽输送具有独特、明显的时空变化特征,主要存在东南、西南和西北等三个大尺度水汽通道。

要到达青藏高原,水汽需要搭乘大气环流的“顺风车”。

由于处于亚洲季风系统的影响下,在海陆气的共同作用下,基于南亚季风、东亚季风的巨大推动,借助强劲的偏南季风环流和越赤道气流,南半球水汽被源源不断地向北输送,并伴随地形与环流的相互作用,引起水汽辐合上升对流反馈的热力动力过程。

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正是由于亚洲季风系统的强大驱动力,把南半球水汽远距离向北输送,并在运动过程中,不断沿高原地形爬升,使其越上青藏高原。来自印度洋、南海、西太平洋以及西侧内陆的潮湿气流,在大气环流与复杂地形的影响下,携带大量水汽沿阿拉伯海、孟加拉湾、南海和高原西风带通道进入青藏高原及周边地区。

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夏季,水汽主要从阿拉伯海逐渐向东移动到孟加拉湾,与南海水汽汇集,然后从青藏高原东南部进入高原,少部分水汽则从高原西南部直接到达高原。

作为重要的水汽汇集地,青藏高原维持着一个类似庞大的中空“蓄水池”,其水汽含量非常丰富,是全球大气水分循环的关键“供水源”之一,被称为“亚洲水塔”。同时,青藏高原也是众多大江大河的发源地,长江、黄河、印度河、湄公河、恒河等都由此发源,源远流长。

05

地理试题中的水汽

青藏高原四周多高山。青海省位于青藏高原东北部,平均海拔3500米以上;柴达木盆地位于青海西北部。面积约占全省的三分之一。图12为青海省年降水量分布和 年平均气温分区图。完成1~2题。 

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1. 青海省东南边缘降水较多,其水汽主要来自

A. 大西洋       B. 北冰洋        C. 太平洋          D. 印度洋             

2. 根据年平均气温分布状况,将青海省划分为Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ三个温度区。三区年平均气温相比

A.Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ                     B.Ⅰ< Ⅱ<Ⅲ            

C.Ⅰ< Ⅱ Ⅱ> Ⅲ               D.Ⅰ>Ⅱ  Ⅱ<Ⅲ

答案:1.D    2.C

云南省地处太平洋水汽、印度洋水汽、西风带水汽三大水汽输送通道的交汇区。下图示意云南省各边界整层水汽收支的季节差异。据此完成下面小题。

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3.对云南省夏季旱涝灾害影响最显著的水汽输送发生在

①东边界  ②西边界  ③南边界 ④北边界

A.①③       B.①④       C.②③       D.②④

4.冬季对云南省水汽输送起到关键作用的是

A.季风转换              B.西风带南移

C.南北方向气压差      D.海陆热力性质差异

答案:3.C    4.B

【分析】

1.由图可知夏季云南省以西边界、 南边界的水汽输入为主, 因此对云南省夏季旱涝灾害影响最显著的水汽输送发生在②西边界、③ 南边界。②③对,故选C。

2.由图可知,冬季云南省以西边界水汽输入为主,结合材料可推测主要为西风带水汽输入, 冬季西风带南移,西风气流遇到青藏高原,在高原西端受阻,分成南北两支,南支西风从西边界给云南省带来水汽。B对,A、C、D错误, 故选B。

5.(2021年浙江高考)阅读材料,完成下列问题。

材料一  当暖湿空气流经冷的下垫面时,空气中的水汽易冷却凝结成雾,大多数海雾均属此类。风力过大或过小都不利于海雾的形成。西北太平洋是全球海雾频发的海区之一。

材料二  图一为世界某区域略图,图二为图一中甲地不同风向下成雾频次图﹐图三为西北太平洋沿145°E经线上成雾频次时空分布图。

图片图片图片

(1)甲地最有利于海雾形成的风向是_________。145°E经线上﹐每年3月至6月﹐海雾频发南界不断往____________(填方位)移动。

(2)简析甲地所在海区风力过大、过小均不利于海雾形成的原因。

(3)从水汽来源的角度﹐分析甲地夏季海雾频发的原因,并说出甲地所在海区夏季海雾对海运影响较大的理由。

【答案】

(1)西南;南

(2)过大,不利于水汽凝结;过小,不利于水汽输送。

(3)原因:暖流表面温度更高,蒸发量大;多偏南风,利于暖湿空气输送;理由:夏季航运繁忙;海雾范围广。

【解析】

第(1)题,考查海雾的时间分布规律。据图2可以看出,吹西南风时,成雾频次最高。图3中最外边的频次线即可表示海雾频发南界 ,据图可以看出,每年3月至6月,海雾频发南界不断往南移动。

第(2)题,考查风力对海雾形成的影响。海上风速的大小与海雾的形成有着密切的关系。风速过大,会使空气层中产生较强的湍流交换,促使上层空气的热量往下传送,妨碍低层冷却,不利于雾的形成;风速太弱,一方面空气中的湍流交换相当弱,只能使海面上很浅薄的一层空气冷却。同时风速太弱也不能大量输送暖湿空气到达海面,即使有雾生成,也不能长久维持。

第(3)题,考查海雾频发的原因及对海运的影响。从水汽来源分析海雾的形成,一是有水汽,二是盛行风将水汽输送到该海区。夏季海雾对海运的影响,一是夏季海运繁忙,二是结合图2可以看出,夏季海雾的分布范围广,发生频次高,故对海运影响较大。

6.阅读图文材料,完成下列要求。(22分)

台风远距离暴雨指降水发生在台风范围之外,但降水与台风存在着内在物理联系。图10为2020年8月4—5日陕北地区区域性暴雨天气累积降水量的分布,图11为2020年8月5日08时亚太局部地区的低空环流配置。气象专家称,陕北此次暴雨受4日凌晨在浙江沿海登陆并一路北上的台风“黑格比”影响,使副高的位置发生了明显的移动,雨带向西北地区扩展所致。

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(1)简述偏南气流A是如何形成的。(3分)

(2)说明陕北地区此次暴雨的形成过程。(7分)

(3)描述陕北地区此次暴雨的特点。(6分)

(4)这次暴雨形成了泥石流,请从下垫面角度分析这次泥石流的形成过程。(6分)

答案:

(1)(3分)副高北部气流向西北流出(1分),在地转偏向力作用下(1分),偏转成偏南气流A(1分)

(2)(7分)携带有大量水汽的偏南和偏东急速气流(3分),在陕北相遇(2分),气流急剧辐合上升,(高空气流辐散)(2分),形成暴雨。

(3)(6分)短时间内累积量大,最大值超过200mm(2分);空间(地区)分布极为不均(2分),集中分布在陕北地区中部,以清涧附近为最大(2分)。

(4)(6分)陕北黄土垂直节理发育,地形起伏大,暴雨易形成冲沟(2分);快速流水极易导致疏松土壤崩塌、滑坡(2分);冲沟中,崩塌物质与急速水流形成泥石流等(2分)。

7.阅读材料,完成下列问题。
材料一:中国局部区域示意图。

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材料二:雅鲁藏布江大峡谷全长504.6千米,最深处6009千米,平均深度2268千米,是世界第一大峡谷。雅鲁藏布江大峡谷是青藏高原上最大的水汽通道,对青藏地区的自然地理环境产生了重大的影响。
材料三;西藏的物资主要靠区外输入,其生产资料和绝大部分生活资料价格都普遍高出内陆一倍左右,随着交通布局日益完善,西藏物价偏高的现象将逐步得到缓解。
(1)说明雅鲁藏布江大峡谷的形成过程。
(2)分析西藏物价普遍较高的原因。
(3)从自然灾害多发角度,简析川藏铁路修建难度大的主要原因。
(4)简述雅鲁藏布江大峡谷水汽通道对大峡谷地区自然地理环境的影响。

答案:
(1)内外力共同作用;(内力作用)位于板块消亡边界附近(亚欧板块和印度洋板块),板块碰撞挤压,使青藏高原抬升隆起;(外力作用)长期受雅鲁藏布江流水侵蚀下切。
(2)西藏的物资主要靠区外输入;由于自然条件和运输条件的制约,西藏与外部的联系主主要以公路运输为主;公路运输运量小、加上运距远,运输成本高,造成西藏地区物价偏高。
(3)川藏铁路经过地区地形多样、地势起伏大,地质条件复杂;横断山区及藏东南地震多发,极易造成铁路损毁,地震诱发的滑坡、泥石流等加剧了灾害;铁路沿途跨越众多雪山高峰,暴雪、冰害等气象灾害频发;气候变暖使得冰雪消融加剧,再加山区多暴雨,山区泥石流发生次数增多。
(4)①使热带气候带在青藏高原东南地区向北推移;②缩小了南北自然带之间的明显差异;③使大峡谷地区垂直自然带齐全完整;④使大峡谷积蓄了巨大的水能资源;⑤促进了喜马拉雅山脉南北生物的混合与交流,使许多古生物物种得以遗存;⑥发育了巨大的海洋性冰川。

8.阅读下列材料,回答问题。

我国东部季风区夏季雨带从华南向华北推进,受多种因素的复杂影响,雨带长时间滞留在某区域,形成降雨中心;根据降雨中心的位置,相对应地将我国不同降水分为:北方、中间、长江、华南等四种雨型年;如,北方型年,指的是当年我国东部夏季的降雨中心主要位于河套地区至渤海湾的华北地区。

水汽输送的路径和强弱是影响雨带位置和雨型年的重要因素。通过研究,科学家发现夏季进入我国东部季风区的水汽有6支通道:印度洋通道、高原(青藏高原)南侧通道、太平洋通道、西风带通道、孟加拉湾通道、南海通道;其中,西风带通道的水汽输送比其他水汽通道偏弱。各条水汽通道的强弱对中国东部季风区(简称“东部”)夏季降水分布影响极大。

下图示意夏季进入我国东部季风区六条水汽通道;下表表示6条水汽通道与各区域夏季降雨指数的相关系数(系数绝对值越大相关性越强)。

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(1)分析西风带通道的水汽输送比其他水汽通道偏弱的原因。

(2)选取四类雨型年中的任意两类,指出影响其形成所对应的主要水汽通道。

(3)当我国东部降水处于北方型年时,判断该年夏季少雨中心位置,并说明判断理由。

(4)西风带水汽输送偏弱时,推测夏季我国东部哪一区域可能出现较严重洪涝灾害,并加以解释。

答案:

(1)相较其他通道,我国东部季风区远离大西洋与地中海:西风带通道的水汽主要来源于大西洋与地中海的海面蒸发;由西风带水汽输送,沿途水汽凝结成雨,到达我国东部水汽较少。

(2)

北方型:西风带通道、孟加拉湾通道、南海通道;

中间型:高原南侧通道、太平洋通道;

长江型:太平洋通道、南海通道、高原南侧通道

华南型:南海通道、印度洋通道

(3)少雨中心在长江中下游地区;长江中下游地区与西风带通道负相关最明显,北方型年时,西风带通道强,成为少雨中心。

(4)南方地区;南方地区的夏季降水与太平洋、南海通道呈显著的正相关,与西风带通道呈显著的负相关;西风带水汽输送偏弱时,北方的冷空气更容易南下与北上的南海和太平洋水汽输送(副高携带来的水汽)在南方地区辐合,容易造成南方地区降水偏多,易产生洪涝灾害。

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