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塔克拉玛干沙漠北部荒漠化与肥岛效应
“肥岛”是植物活动对土壤环境影响的一个典型例证，是干旱区生物作用和非生物作用共同驱动的产物，反映了在荒漠化过程中，由于灌木对草原的入侵而引起的土壤资源空间异质性的变化。所以肥岛的形成与发展是干旱区绿洲荒漠化一个关键的生物过程。
肥岛效应在荒漠化过程中的变化规律表明它对环境的退化具有指示意义。肥岛效应的增加能够指示草地灌丛化的过程，只有与灌丛生长动态联系紧密的养分，才能代表肥岛来指示环境的退化，如C、N 都是柽柳所必需的营养元素，不同景观部位柽柳灌丛下土壤 C、N 富集系数的不同反映了这些柽柳灌丛生长状况的差异。所以，不同景观部位间柽柳对它们的富集效应有较为一致的变化律。其次，在荒漠化的不同阶段上肥岛的指示意义不同，在草甸或草地生态系统退化为灌丛生态系统时，肥岛效应的加强指示了这一变化;而在灌丛生态系统继续退化为沙漠或半沙漠时，肥岛效应的削弱则反映了环境的退化。因为在草地或草甸灌丛化过程中，随着地下水埋深的下降和土壤水分含量的降低，深根系的柽柳灌丛代替浅根系的草本植物逐渐成为优势种，致使草甸或草地土壤养分的相对均质性被打破而造成灌丛下土壤养分的富集效应逐渐加强。扇缘带草甸景观内柽柳灌丛下土壤养分的富集效应低于冲积平原中部灌丛景观内柽柳的原因就在于此。所以柽柳灌丛下土壤养分的富集效应的增强有效地指示了草甸或草地的灌丛化过程。而在灌丛退化或沙漠化过程中，由于环境恶化造成柽柳根系吸收、运输到地上部的养分含量的减少，并小于风沙侵蚀而造成的损失，所以此时柽柳对土壤养分的富集效应的下降反映了环境的退化 。在灌丛沙漠化过程中， 空地土壤的水分含量与柽柳灌丛下土壤 SOC 、TN 富集系数间显著的正相关关系也说明土壤水分含量制约了柽柳根系对地上部土壤养分的贡献。
如图 5 所示的塔克拉玛干沙漠北部荒漠化过程中柽柳灌丛肥岛效应的变化规律的模式图：在第一个阶段，即草甸灌丛化的过程中 ，柽柳灌丛肥岛效应加强;而在荒漠化的第二个阶段，即灌丛地退化为沙漠的过程中，肥岛效应逐渐消弱直至完全丧失。柽柳灌丛冠下土壤的 SOC、TN 富集系数增加反映了该地区荒漠化的第一个阶段，而SOC、TN富集系数的下降反映了第二个阶段。针对荒漠化发生的不同阶段应当采取相应的防治措施。
“肥岛效应”是指干旱、半干旱地区的灌丛下方土壤养分富集的现象。肥岛效应强度与灌丛生长状况密切相关。灌丛未完全退化前，灌丛冠下土壤肥力高于灌丛间空旷地带。灌丛的冠面越大，蒸腾量越大，灌丛的植株越大，生长所需水量越多。从水分补给角度分析，荒漠化是地下水位下降，浅层土壤含水量减少的过程。图为塔里木盆地北部荒漠化过程与肥岛效应强度变化关联模式图。完成下面小题。
1．灌丛冠下土壤肥力高于灌丛间裸地的最主要原因是（ ）
A．截留降水，土壤水分含量高
B．降风滞尘，土层厚度大
C．植被凋落物补给量大
D．风化作用强，矿物质丰富
2．荒漠化过程中，影响植被演化的关键因素是（ ）
A．热量 B．降水
C．地下水 D．土壤肥力
3．从水分支出角度，减缓灌丛退化可采取的措施有（ ）
①适时适量引水灌溉灌丛②修剪灌丛，缩小冠面
③铺设草方格，增加水分截留④削减灌丛植株数量
A．①② B．①③
C．③④ D．②④
1．C 2．C 3．D
【解析】1．土壤肥力的影响因素有矿物质、有机质、水分和空气。土壤肥力最主要的标志是有机质含量的高低，灌丛冠下与灌丛间裸地相比，凋落物补给量大，有机质较丰富，土壤肥力高，C正确；土壤水分含量高、土层厚度大和矿物质丰富会影响土壤肥力，但不是灌丛冠下土壤的最突出优势，ABD排除。故C正确。
2．在荒漠化过程中，区域的热量和降水没有明显的变化，A、B错误。由图可知，灌丛化阶段，地下水位下降，浅层土壤含水量减少，根系更深的灌丛较（根系浅的）草甸能获取更多的水分，植被由草甸退化为灌丛；沙漠化阶段，灌丛大量消耗地下水，地下水位进一步下降，浅层土壤含水量进一步减少，灌丛死亡，植被由灌丛退化为荒漠，所以地下水位下降是荒漠化过程中植被演化的关键因素，C正确。土壤肥力的变化主要影响植被的长势，对植被类型的变化影响较小，且干旱地区荒漠化过程中变化最明显的，对植被影响最大的是水分因素，D错误。故选C。
3．①③都是增加灌丛区水分收入的措施，不符合题目“水分支出角度”，①③错误；②修剪灌丛，缩小冠面，从而减少蒸腾量，灌丛水分支出少，②正确；④削减灌丛植株数量，从而减少灌丛生长用水量，减少土壤水分的支出，②④正确。故选D。
“肥岛效应”是指干旱、半干旱地区的灌丛下方土壤养分富集，灌丛冠下土壤肥力高于灌丛间空旷地带，其强度与灌丛生长状况密切相关。灌丛的植株、冠面越大，生长耗水量越多。从水源补给角度分析，荒漠化是地下水位下降、浅层土壤含水量减少的过程。下图为塔里木盆地北部荒漠化过程与肥岛效应强度变化关联模式图。
(1)结合森林的环境功能，从土壤物质组成角度，分析灌丛冠下土壤肥力高于灌丛间裸地的原因。
(2)运用地理环境整体性原理，结合模式图，说明塔里木盆地北部荒漠化的过程。
(3)针对退化初始阶段的灌丛，从保障灌丛生长水量的角度提出合理保护措施。
答案(1)灌丛的类型；灌丛的高度；灌丛的密度；灌丛的冠面大小。
(2)与灌丛间空旷地带相比，灌丛截留降水，冠下遮阴减少蒸发，冠下土壤水分含量高于周边；灌丛能抵抗风沙侵蚀，截获风吹蚀的土壤细颗粒物和尘埃，使其在灌丛周围沉积，增加土层厚度和土壤肥力；灌从凋落物及冠下动物排泄物多，可补给表层土壤有机质，增加土壤肥力。
(3)随灌丛植株和冠面的增大，蒸腾量增加，生长所需水量增加，使地下水位下降；地下水位下降使灌丛无法吸收足够水分，生长受到制约；当地下水位低于根系最大埋深时，灌丛无法吸收地下水，植株迅速枯萎衰亡，灌丛退化为沙漠。
海效应与大湖效应
一、概念
海效应降雪是指强冷空气经过温暖水面后所产生的降雪过程。
大湖效应指的是冷空气遇到大面积未结冰的水面（通常是湖泊）从中得到水蒸气和热能，然后在向风的湖岸形成降水、降雪、雾气等现象，通常是以降雪的形式出现。
二、形成条件
1、来源于高纬度的冷室气，这种空气含有的水汽较少，一般不能造成大范围降水；
2、未结水的水面，可以为冷空气提供充足的水汽和热能，使冷空气变性为暖湿气团；
3、在向风岸遇冷气团或地形的抬升，便于暖湿气流在此冷凝产生降水。
三、大湖效应的分布
（一）北美洲五大湖大湖效应
1、在秋天到来时，五大湖区逐渐变冷，但冬季不会完全封冻。
2、冬季气团主要从西向东穿越北美洲。当陆地将夏季吸收的热辐射掉，大陆气团变得很冷，极地气团南下到大陆上空，当气团经过湖面时，温度极低的空气与相对温暖的水面接触，气团下部温度升高，水汽进入气团。
3、冷气团下部是一层温暖潮湿的大气。寒冷、密度较大的冷气团下沉，使暖空气上升，温度降低，水汽凝结，空气不太稳定，云开始形成，一般为层云，层积云或大片积云。
4、一般冷气团在五大湖区上空行进一半时，就会形成云，并随气流向东漂移。之后，大气再次来到寒冷的大陆上空，与地面的接触减慢了大气的移动，从湖面飘过来的大气不断在沿岸聚集，暖气团不断上升，云层加厚，开始降水，由于下层空气温度很低，水汽以雪的形式降落下来。
（二）大湖效应在中国的典型例子——山东雪窝
烟威地区冬日频繁大雪的成因有以下两个：（1）西伯利亚强冷空气的南下，在地面受辽东半岛和山东半岛地形切变影响，不断有冷空气下甩，造成长时间的大量降雪。（2）当冷空气自西北路南下时，将经过渤海海面，冬半年，对马暖流西分支把外海暖水输送到黄、渤海，表层水温表现为由南黄海伸向渤海的一个高温水舌。渤海中部处于暖舌的顶端。由于渤海海水表面温度比空气的温度高，暖海面将大量的热量和水汽输送到千冷空气层，较大的海气温差使其温度层结变得不稳定，因而形成降雪。
（三）里海大湖效应
里海作为世界上面积最大的湖泊，自然也具备“大湖效应”形成的条件，其中里海南部沿岸地区表现最为显著，这主要得益于里海的形状以及地形因素。
里海是一个东西向较窄、南北向很宽的湖泊，这就意味着，从北到南经过里海的干冷气流，受到里海的加湿加熟作用更加显著；另外，里海南部沿库地区是一个地势非常陡峭的迎风坡，仅仅100多公里的距离之内，海拔高度相差达到了2000多米，陡峭的山坡使得经过里海加湿加热的气流在里海南岸聚集，在地形的作用下抬升凝结成云，并在这里形成降水。
（四）日本海东岸大湖效应
源自西伯利亚的冷空气往东南到达日本海，此处温暖的黑潮暖流支流，使日本海水温升高，相对比较潮湿温暖。在此处集结了日本海水汽的冷空气，到达本州和北海道的西海岸时，遭遇山脉阻隔，沿日本列岛西侧南下，并开始降雪，形成此地的日本海沿岸豪雪（大雪）现象。
（五）欧洲瑞典东南部大湖效应
每年秋天，西伯利亚气温下降时，寒冷密度较大的冷空气下沉，产生了大面积的冷高压。大气从冷高压向外移动，穿过俄罗斯的拉多加湖，向西穿过芬兰湾、波罗的海，寒冷的大气与较为温暖的海水相互接触，获得了水蒸气，到达瑞典东岸时，这些潮湿，相对比较温暖的大气在穿越海岸后开始冷却，在该国东南部形成降雪。
【规律总结】
大湖效应发生的条件
大湖效应的影响因素
1、处于冷气团的迎风一侧；
2、冬季水面未结冰、可以供给热量和水蒸气；
3、增温增湿后的气团在迎风岸登陆；
4、登陆时遇冷气团或地形抬升。
1、水汽温差越大，降雪量越大；
2、掠过的水面越广，降雪量越大；
3、掠过水面后抬升幅度越大，降雪量越大。
“大湖效应”是指冷空气遇到大面积未结冰的水面（通常指湖泊），从中得到水汽和热量，后在向风的湖岸形成降水的现象（左图为某次暴风雪形成过程示意图）。受“大湖效应”影响，美国部分地区遭受罕见的暴风雪。完成下面小题。
1．左图中（ ）
A．降水多少由①气流强弱决定
B．②强弱受太阳辐射影响很弱
C．③降水过程类似暖锋过境
D．④为受热后抬升的高空冷气流
2．右图中，出现降雪量最大月份和地点可能是（ ）
A．1月，甲地 B．5月，乙地
C．9月，丙地 D．12月，丁地
【答案】1．C2．D
【解析】1．降水量的多少主要受空气中水汽含量及气温的影响，①气流的强弱会影响该地区的温度，对降水量有一定影响，但不能决定其大小，A错误；②环节为湖面蒸发，其强弱与太阳辐射直接相关，受太阳辐射的影响很强，B错误；读图可知，③为在冷暖气团交汇处，暖气团主动爬升、冷气团被迫形成环流后退的过程，类似于暖锋过境，C正确；④为高空冷空气的水平运动，不存在受热抬升，D错误。故选C。
2． 图示地区冬季，来自北冰洋的冷空气南下，途经五大湖时增湿，空气水汽量增加，在湖泊的下风向（丙地、丁地）形成降水，甲乙两地降雪量相对较小。同时，9月和12月相比，12月冷空气势力更强，降雪量更大。故选D。
阅读图文材料，完成下列要求。
(1)简述图示区域降雪量的空间分布特征。
(2)推测地形因素对图示区域低温的影响。
(3)描述图中查尔顿地区降雪的形成过程。
(4)观测发现冬季强风条件下该地区只能产生弱降雪，试分析原因。
【答案】(1)降雪的空间分布不均衡；降雪带呈东北西南走向；查尔顿附近降雪量最大，向四周递减。
(2)北部地势低缓，湖面广阔，利于冷空气南下；南部地势较高对冷空气阻挡作用强；冷空气滞留时间长。
(3)秋冬季节北部的冷空气南下；越过湖面，补充大量水汽；在东南部水汽迅速上升，形成间歇性暴风雪。
(4)风速大缩短风在湖面驻留的时间，热量补充少，垂直温差小；风速大水汽补充少，云层薄；风速大，降雪带推移速度快，降雪时间短。
狭管效应
狭管效应（Venturi Effect）又称峡谷效应或颈束效应，指空气或水从宽阔的地方突然流动到一个狭窄的地方，流速会突然加快的情况。
①存在谷地地形
②风向与谷地走向基本一致
出现狭管效应地区风力加大，风力资源更丰富，也容易出现风灾
水体在流动过程中，经过狭窄处时流速会加快，侵蚀、搬运能力增强
在城市可以利用狭管效应，建设通风廊道（主要借助宽阔的道路、城市绿化用地、水域、城市开阔空间等），缓解城市环境问题。
（一）狂风掀翻列车“狭管效应”惹祸
乌鲁木齐开往 阿克苏的5807次旅客列车遭到13级狂风袭击，造成车辆脱轨，人员伤亡， 南疆线被迫中断行车9小时。13级狂风是如何将列车掀翻的？13级风属于 飓风， 风速达37米/秒左右，在一定的 天气系统和局地地形的相互配合下，狂风将列车掀翻是完全可能发生的。首先是天气系统影响，如寒潮、 沙尘暴、 台风等，会引起大范围、大规模的空气流动，但这只会出现大风，还不能造成这么激烈的破坏现象。第二个条件就是当地地形了。此次出事地点是天山南北向的峡谷地区，大风经过这一地形也就是风口时，经过“狭管效应”的迅速放大，风力将成倍加大，其破坏力十分惊人。
这种自然界中出现的“狭管效应”现象，在我们的生活中也会出现。如我们打开室内对开的两扇窗户，会感觉风有所加大，这就是我们常说的“ 穿堂风”。在高楼大厦林立的城市，两座毗邻的高楼之间也会出现这种情况，高层楼宇间的狭窄地带风力比起平地要强得多，科学家曾经通过物理风洞试验经过 数值模拟后发现：平地上3—4级的风，在城市高楼之间，经过“狭管效应”放大后，可达10级以上。
（二）高层建筑引起“狭管效应”
专家称，相比沿海一些多风的城市，成都对强风的抵御能力还较弱。像 太平洋百货这种周围多高楼大厦，强风来临时，高层建筑会将高空强风引至地面，造成高楼附近局部强风，形成“狭管效应”，既容易造成飞坠事故，也影响行人的安全，甚至会出现高楼附近大风中行人行走困难、被风吹倒等现象。
“狭管效应”就是由于城市高层建筑间距极小，大风迎面吹来后无法顺畅通过，只能聚集在很小的空间内，气象部门测试显示，在城市刮起六七级大风时，“狭管效应”能使通过高楼之间的瞬间 风力达到12级，“身单体薄”的广告牌和一些院墙很难抵御。
据气象专家介绍，是否出现“狭管效应”和其威力大小，是和一个城市高层建筑的数量、间距、建筑物的位置有着十分密切关系的。专家建议，在高层建筑越建越多的情况下，城市规划中应充分考虑到“狭管效应”的危害和避免措施，合理地对高层建筑进行排布，并有意识地加大建筑物的间距，留出风道，给风一些自由，减低“狭管效应”。同时，这样也对大量城市污染物的扩散有着一定的好处。
（三）甘肃民勤吹黑风
2010年4月为止，中国出现了12次沙尘天气，与以往同期相比，次数并不多，而且多数沙尘天气的范围较小，虽然3月19日至22日和此次的 沙尘暴是强沙尘暴的过程，但2010仍属于沙尘偏少。就全球范围而言，美国、澳大利亚、 蒙古国及非洲沙漠地区、中东地区等国家和地区也分布着沙漠，均会受到沙尘暴的侵袭。
中央气象台首席预报员乔林就此解析说，此次强 沙尘暴天气是由于南疆盆地东部、青海北部到甘肃 河西地区高空的偏西风 风速在该时间段内很大， 高空风动量下传使得地面风速大；大风经过的地区是沙漠和多沙土的地区；又由于沙漠地区前期温度升高、降水少，使得沙土表面的水分流失，导致沙土松动，在大风的作用下，产生沙尘天气。
甘肃河西地区由于地形造成的狭管效应，导致近地面风速又有明显的增强，河西地区出现了 强沙尘暴或特强沙尘暴。每年3月~5月， 蒙古气旋的活跃和冷空气活动的频繁，易产生大风天气；沙漠地区少雨，天气变暖，气温回升，极易于促成 沙尘暴的形成。
1．延庆盆地山谷风现象较为明显的原因是（ ）
A．地处华北平原，受季风的影响大
B．盆地内的水库，增大了山谷与山坡的温差
C．周边多山地，易形成狭管效应
D．地形较为封闭，热量不易散发
2．3~5月延庆盆地山谷风日数最多的原因是（ ）
A．植被返青，调节增强
B．季风转换，干扰较强
C．雨季未到，晴天较多
D．盆地升温，温差减小
3．一日内山谷风显著加重延庆盆地山前地段空气污染的时段是（ ）
A．4:00~6:00 B．9:00~11:00
C．14:00~16:00 D．19:00~21:00
【答案】1．B 2．C 3．C
【解析】1．由圈可知，周边多山池，下垫面起伏大，环境较为封闭，背景风（或季风、盛行风）干扰较小，A错；盆地有湖泊（水库），增大比热容，进一步降低盆地升温、降温幅度，增大了盆地与山坡之间的温差，促进了山谷风的形成，B对；狭管效应对山谷风有干扰，空气流动加快，会减小山坡与山谷温差，使山谷风减弱，C错；白天，地形封闭，热量不易散发，会抬高盆地内温度，从而减小山坡与山谷温差，使山谷风减弱，D错。故选B。
2．雨季尚未到来，晴天较多，山坡和（盆）谷地因太阳辐射温差更大，C对；山坡植被刚返青，对气温的调节作用较小，A错；冬、夏季风转换时期，背景风（或季风、盛行风）较弱，B错；盆地升温，白天温差减小，山谷风减弱，与题干不符，D错。故选C。
3．应该是午后14:00-16:00，此时，太阳辐射强，山坡升温快，山坡、谷（盆）地温差大，谷风强；盆地内气流下沉，污染物聚积，谷风又将盆地的污染物堆积在山前，难以扩散，C对；4:00-6:00，吹山风，冷空气下沉，促使盆地内部暖空气上升，形成逆温，使污染加重，但受污染的是盆地内部，而不是题干问的“山前地段的空气污染”，A错；9:00-11:00山风开始转谷风，此时山前地段污染并未显著加重，B错；19:00-21:00，此时谷风已转为山风，情况与A项时段相同，D错。故选C。
新西兰由南北二岛组成，属于温带海洋性气候。库克海峡两岸陡峻，位于南岛和北岛之间，常年多风，但有一个季节风力特别强劲，称为海峡的风季。新西兰南岛地形以山地为主，面积占该岛70%，其中南阿尔卑斯山纵贯南岛中西部，这对南岛东、西岸的年降水量产生影响。南岛最高峰库克山海拔3764米，山地冰川面积较大，侵蚀地貌发育。左图为新西兰示意图，右图为新西兰南岛库克山的冰川地貌图。
(1)说明库克海峡风季的季节，并解释该季节风力强劲的原因。
(2)推测新西兰南岛年降水的空间差异，并说明南岛冰川面积较大的原因。
(3)从外力作用的角度分析该岛西南沿海海岸线十分曲折的原因。
【答案】(1)冬季；位于西风带；喇叭口状海峡，两岸陡峻，易产生狭管效应，增大风力；冬季南北温差大，水平气压梯度力大，风力更强。
(2)南岛年降水量西岸大于东岸。南岛纬度较高，山地为主的地形，海拔高，常年气温偏低；受来自海洋上湿润的西风影响，年降水量大，积雪深厚，冰川面积大。
(3)位于西风迎风坡，降水丰富，流水侵蚀作用强烈；地质史上，冰川发育，海岸线地带受冰川刨蚀作用形成峡湾；沿海风浪大，海水侵蚀加剧海岸线的曲折。
雨影效应
是一种较为常见的地理现象，即山的迎风坡多雨，背风坡少雨干燥。这是因为山脉阻隔暖湿气流，把水汽集中在迎风坡，水汽聚集并到达一定强度时，就会下雨。同时背风坡常年不能接受水汽，以至于蒸发量相对更大，使土壤相对干旱。这种现象被称为雨影效应。
雨影效应是伴随地形降水产生的现象，用以解释地形抬升，降水在迎风坡和背风坡的显著差异。当山地迎风坡发生地形抬升降水时，其背风坡可表现出晴好天气，形成“雨影（rainshadow）”。
雨影效应的天气学解释是湿气块在迎风坡产生降水后，由于水汽饱和度下降，在背风坡出现的干绝热增温，以及山地自身对降水云系的阻滞效应。由于雨影效应与特定的地形和风向相联系，因此会在一些地区反复出现，对天气预报具有参考价值。在气候尺度上，雨影效应可以部分解释山地背风坡的干燥气候与迎风坡形成反差。例子包括澳大利亚大分水岭西面的内陆沙漠、智利北部的阿塔卡马沙漠等。
与焚风效应的区别
雨影效应：山脉高峻能阻隔季风，形成雨影效应。在迎风坡一面降水增多，背风坡降水较少。
焚风效应：气流翻过山岭时在背风坡绝热下沉而形成干热的风。J·汉恩是最先解释并研究了这种现象。当气流经过山脉时，沿迎风坡上升冷却，在所含水汽达饱和之前按干绝热过程降温，达饱和后，按湿绝热直减率降温，并因发生降水而减少水分。过山后空气沿背风坡下沉，按干绝热直减率增温，故气流过山后的温度比山前同高度上的温度高得多，湿度也显著减少。
非洲壮美的稀树草原景观，吸引着众多的旅游爱好者。鲜为人知的是，中国海南岛西部也有类似的热带稀树草原景观。据学者研究，海南岛的热带稀树草原受热带季风气候控制，雨季和旱季明显，旱季尤为干旱。调查发现海南岛西部的第四纪沉积层易渗透，地表储水力极差，也是其形成原因之一。下图为海南岛稀树草原分布图。据此回答下面小题。
2．海南岛西部的热带稀树草原景观成因包括（ ）
①雨影效应②狭管效应③焚风效应④“喀斯特”效应⑤雨岛效应
A．①②③B．②④⑤C．①③④D．①③⑤
3．海南岛西部热带稀树草原景观的形成反映了地理环境具有（ ）
A．差异性 B．整体性 C．层次性 D．过渡性
【答案】1．D2．C 3．B
【解析】1．根据所学可知海南岛位于热带季风气候区，植被为热带季雨林；该地的热带稀树草原景观受旱季影响，因此为非地带性规律，D正确；A项主要影响植被生长所需的热量，A错误；海南四周临海，B错误；山地垂直分异规律其基带也应为热带季雨林带故不符合题意，C错误。故选D。
2．结合上题分析，偏东风受中部山地阻挡，在稀树草原分布带形成下沉气流，形成焚风效应，稀树草原分布带处于雨影区，具有雨影效应。结合材料“调查发现海南岛西部的第四纪沉积层易渗透，地表储水力极差，也是其形成原因之一”可知，地层易渗水，形成“喀斯特”效应，均促使了热带稀树草原景观的形成，①③④正确。热带稀树草原分布区并未处于地形的挟持下，狭管效应不明显；干岛效应是城市主体为连片的钢筋水泥筑就，降落地面的水分大部分都经人工铺设的管道排至他处，缺乏天然地面所具有的土壤和植被的吸收和保蓄能力，与题干信息无关，②⑤错。故选C。
3．结合上题分析，该地热带稀树草原景观的形成受气候、地形、岩层等多个因素的共同影响，表明地理环境具有整体性，B正确。与差异性、层次性、 过渡性等无关，ACD错误。故选B。
北极放大效应
（1）什么是北极放大效应
通常，全球气温变化在高纬度地区比在低纬度地区更显著，这被称为极地温度放大效应。
北极地区是全球变化响应最敏感的区域，北极地区地表气温的增暖速度是全球平均的2-3倍，称之为北极放大效应（Arctic Amplification）。过去30年来北极气温异常值越来越大，到2019年已经升温达3摄氏度以上。为什么北极升温速度比其他地方快？
全球气候变暖并不代表着每个地区的变暖增速相同。事实上，全球气温上升速度呈不对称性和极端性。白色的海冰本来能够反射光线和热量，但在全球变暖的背景下，当冰层融化，深色的海洋水体便会吸收更多的热量，融化更多的海冰。北极温度的升高，还会使大气环流从低纬度地区带来的热量进入北极区域，使该区域温度持续升高。
①海冰—反射率正反馈
我们都知道，白色冰雪对于太阳辐射是具有反射作用的。全球气候变暖，北极地区海冰消融变成开阔水面，海冰的反射作用消失，而海水吸收和储存了更多的太阳辐射，海水对近地面的加热作用随之增强，导致近地面升温。更暖的气温使得海冰进一步减少，从而形成了海冰—反照率正反馈，加速了北极的升温速度。
图14 海冰消融对太阳辐射反射率的影响
②大气温度反馈：不同地区的热辐射强度因温度和吸收能量等而有差异
根据普朗克定律可知，在同等的外部辐射强迫下，绝对温度越高，为达到向外辐射能量平衡所需要的温度调整便越小，反之亦然。比如在30°C时，为平衡1W/m2的辐射强迫气温需要升高0.16°C，而在-30°C时，为平衡同样能量所需的增温则达到0.31°C。由于北极地区的绝对温度明显低于中低纬地区，在同等辐射强迫下，北极地区需要更高的增温来达到新平衡。所以这也会造成北极地区升温比其他地区快。此外，由于北极地区的增温主要在大气的低层，而热带地区主要在中高层，因此大气增温对于北极地表温度升高影响更显著。
③云和水汽反馈：大量水汽入侵后对北极气温快速升高。
众所周知，水汽是一种重要的温室气体，能够吸收大气中的太阳长波辐射并储存热量，增强大气的保温作用。随着全球气候变暖，北极地区大范围海水蒸发，大气中水汽容量增多，对应的云量也会增多，大气的保温作用增强，造成北极地区升温。大量研究表明，云和水汽的增多是近年来北极海冰减少和北极增温的重要原因。
④除以上三点原因外，大气环流和洋流也能将低纬度的水汽和热量输送到北极。
针对这一独特现象，气象学者提出了许多关于北极放大效应的物理机制，主要分为四类：
一、温室气体增加导致全球气温升高，北极海冰融化后海水吸收了更多的太阳辐射，进而导致海冰进一步减少，从而造成北极气温的进一步升高，形成了恶性循环；
二、北极云量和水汽的增加导致更多的长波辐射被反射回地面；
三、中纬度波动向北极输送更多的热量和水汽（一种温室气体）；
四、海洋变暖后向极地输送更多热量，导致海冰融化；
虽然以上机制可以在一定程度上解释北极变暖，但北极变暖的速度还是超出了预期，说明北极变暖还有许多未解之谜，有待于科学家进一步揭秘。
近年来随着温室气体增加，北极气温迅速升高，比全球其他纬度的增温都要快，这使得北极和中低纬度间的温度梯度减小，大气的正压性增强，有利于极端天气气候事件的发生，在这种背景下北极和邻近区域出现极端天气气候事件，尤其是高温事件的概率也会越来越大。
同样，北极变化与中纬度天气气候的联系也存在争议，气象学者正在对它们在何种时间尺度，哪些区域，以何种方式存在联系进行着激烈的争论。
（2）北极升温和海冰较少影响
首先，北极陆地和海洋生态系统发生变化。在陆地上，积雪快速融化，植被覆盖增加，树线北移；在海洋里，温度和光照的增加促进了浮游植物的生长，鱼类等随之北上，渔业资源也北移。极地是全球生态安全的屏障，作为地球上的生态脆弱带，这些变化可能给寒冷生态系统的微妙平衡带来重大破坏。
因为北极的海冰不断融化，北极熊不得不跋涉更远的距离寻找食物。至少从本世纪初开始，这个距离已经超过了北极熊体力所能支撑的范围，它们最终的结局，是溺死在海中，或者饿死在无冰的环境里。
北极海冰的不断融化，会使得高纬度地区的苔原提前变绿，而且会导致虫卵早熟，使迁徙的鸟类错过觅食时间，最终造成面临溺亡的结局。
其次，二氧化碳等温室气体的循环过程发生极大改变。北极是目前地球上碳源汇格局变化最剧烈的地区。
碳源和碳汇分别指二氧化碳的释放源和吸收体。一方面，地表大量营养盐物质在冰层融化后被冲刷入海，开阔海域面积和持续时间增加，都有利于海洋植物的生长，加强了碳从海洋表层向深层的转移和埋藏，这一将碳“抽”入海底的过程也被形象地称为“海洋生物泵”；另一方面，冻土层加速融化加剧了土壤中甲烷和二氧化碳的释放，海域的扩张也加大了浮游生物对二甲基硫等温室气体的排放。可见，碳源和碳汇在北极都有所增加。总体来说，北冰洋是大气二氧化碳的“汇”，但这个“汇”涉及上述陆地与海洋物质交换的多种过程，未来究竟会如何变化，目前尚不得而知。
北极地区气候变暖能造成北半球永久性冻土融化，比如西伯利亚永久性冻土。
永久性冻土融化能对外释放大量甲烷，它们未经氧化便可直接逃逸至大气层中，使世界平均气温加速上升。
气体逸出后可造成地面坍塌，甚至还可能将冰封了数万年的古细菌复活，释放出封锁在冻土内的未知有毒物。
图16 北极冰湖出现大量甲烷气泡
许多国家的冻土消融，建立在冻土之上的建筑物会发生垮塌
第三，北极地区发生的海—冰—气相互作用过程也对北半球的气候和极端天气产生了影响。北极海冰面积减少会导致北半球冬季大气环流场的变化，造成中纬度气压降低和高纬度气压升高，给北半球国家带来频繁的寒潮与暴雪，甚至影响雾霾的扩散。此外，冰层的融化也会导致海平面的升高。据估算，如果格陵兰岛的冰川全部融化，全球海平面将上升约7米。即便较小的海平面上升，加上台风、风暴潮等极端天气的共同作用，也将给沿海地区带来巨大灾难。
第四，北极的快速变化也能带来新的经济机遇：北极航道通航能力增强，油气、渔业等资源开采的条件将大为改善。然而，对于北极，我们已知的还很少，未知的还太多。未来，对北极变化情况及其生态效应影响还需开展更多的科学研究。在此基础上，各国也应立足长远，为应对气候变化、规范北极治理积极展开磋商和合作。
图18 极地涡旋南移
在正常年份，北极的海冰面积在3月份时到达最大值16000000平方千米，9月份时经过一整个夏季的融化，到达最小值7000000平方千米。因为海冰的反照率远远大于海水，所以冬季时可以反射而不是吸收更多的太阳能，夏季则相反。数百万平方千米的冰盖与海水之间的切换，对全球气候都能起到影响，对北半球中高纬度的影响尤其明显。
冰盖减少会造成大气环流的异常，重要表现包括向极温度梯度减弱（因为北极自己的气温上升了），大陆上空纬向西风减弱，西伯利亚高压增强等等，而后者对中国冬季气候来说至关重要。
此外，极地涡旋是影响气候的重要因素，它是大气高层的紧密旋转气流。漩涡可以将极地温度极低且密度较大的空气，一直通向上空的平流层，就像无形的弹力绳“束缚”着冷空气，把冷空气限制在北极地区。
它的形成源于地球高低纬度之间的气压差（也就受到温度差的影响）。北极与赤道的温差越大，极地涡旋也就越稳定，越能将冷空气锁定在极地。
其实极地涡旋南北极都有，但是南极大陆更冷，周边陆地更少，涡旋更强更稳定，目前还没有发生什么变化。而在陆地占比比较大的北半球，气流交换的干扰作用更加明显，所以北极极地涡旋的受干扰因素更多。
一旦极地涡旋偏弱，留出的空间就会被较为温暖的气团北上占据，挤压极地涡旋原本的空间。受到挤压的极地涡旋影响范围就变得不再稳定、规则，北极气团就可能被“挤”到更靠南的地方。
严重时，极地涡旋本身也会发生分裂。正常情况下，北极涡旋会分裂为两个，分别分布在加拿大的巴芬岛和西伯利亚东北部，它们分别控制着西北半球和东北半球的高纬度气流，这种情况也还算稳定。
全球变暖越来越显著，这导致海冰减少，反射减弱，吸收更多太阳热力，海冰进一步减少的恶性循环，所以出现了非常反常识的现象——北极升温幅度接近其他地区平均升温幅度的三倍。
北极比赤道暖化更快也就意味着两者之间的温差正在减弱，大气环流也因此受到影响。继而，它减弱了极地涡旋和西风急流，使西风急流较为波动，有利于北极冷空气南侵。
所以在过去四十年，极地涡旋的偏弱的趋势在逐渐明显，在近年来终于愈发明显地出现分裂。在最严重时分裂为杂乱无章的数个，并南下到北半球中高纬地区，这也就解释了为什么在2010年代，美国东北部的冬季变得更加严酷。
除了极地涡旋减弱的大环境，发生于赤道中东太平洋的拉尼娜事件，对这个尤其寒冷的冬季也起到了推波助澜的作用。
拉尼娜现象源自东南信风吹走了太平洋东部被晒热了的表层海水，导致底部寒冷的海水上翻，赤道太平洋中部和东部海洋表面温度的大尺度降温，并影响热带大气环流，进而影响风和降雨量。它对天气和气候的影响通常与厄尔尼诺现象相反，对中国来说，增加冷冬出现的概率。
北极地区是对全球气候变化响应和反馈最敏感的区域，其近地面气温的升温速度是全球平均水平的2~3倍。这一现象被称为“北极放大效应”。北极升温最直接的表现最北冰洋海冰覆盖面积减少，太阳辐射和近地面大气的热交换是引起海冰消融的至要热露。北冰洋海冰由季节性海冰和多年海冰组成，相比20世纪70年代，近年来北冰洋沟海冰面积已经减少了40%，总冰量减少了70%。图为不同年份北冰洋各月海冰面积。完成下面小题。
3．北极地区升温较快的原因是（ ）
①海水吸收更多的太阳辐射
②返回地面的长波辐射增多
③地表植被减少使升温更快
④空气变干后削弱作用减弱
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
4．近40年来北极地区（ ）
A．大气降雪量增多 B．季节性海冰增多
C．夏季升温最显著 D．地表水下渗减少
5．北极放大效应可能导致
A．亚欧大陆苔原带范围扩大
B．北半球极端寒潮天气减少
C．北冰洋沿岸海浪侵蚀加剧
D．北半球极地东风势力增强
【答案】3．A 4．B 5．C
【解析】3．海冰融化变海水，反射率下降，海水吸收太阳辐射增加，①正确；空气中水汽、二氧化碳增加，地面长波辐射被大气吸收后，返回地面的部分增多，②正确；气温升高，地表植被增多，③错误；蒸发旺盛，空气变湿润，④错误。综上所述，A正确，BCD错误，故选A。
4．近40年来，北极地区变暖速度快，降水更多以降雨的形式出现，降雪量减少，A错误；夏季海冰面积减少大于冬季，而夏季的海冰都是多年海冰，冬季海冰由季节性海冰和多年海冰组成，由此可以推断多年海冰减少、季节性海冰增多，B正确；夏季融化的冰最多，融冰的过程需要吸收更多热量，这导致夏季增温幅度最小，C错误；地表径流增多、冻土减少，地表水下渗量增加，D错误。故选B。
5．气温升高，亚寒带针叶林带北移，苔原带范围缩小，A错误；北极异常升温会导致北半球极端寒潮天气增多(北极涡旋不稳定，易形成强寒潮影响中低纬地区)，B错误；海冰减少，导致北冰洋沿岸地区裸露土地增加，海浪侵蚀加剧，C正确；北极附近升温，导致极地高压减弱，极地东风势力减弱，D错误。故选C。
阅读图文资料，据此完成下列要求。
材料一：通常把大气中二氧化碳减少的过程称为“汇效应”，大气中二氧化碳增多的过程称为“源效应”，海洋碳库和地质碳库是参与大气碳循环的两个重要部分。海洋碳汇主要包括生物固碳、溶解固碳和物理化学固碳。
材料二：北极地区是全球碳循环研究的热点区域。近年来，全球变暖已经对北极地区的大气、地形、水圈、生物和土壤等产生了深刻影响，不仅改变了北极地区的碳循环过程，同时导致了自然环境的变化。全球变暖对北极地区的汇效应和源效应是一把双刃剑。图示分别为北极地区局部和北极海冰变化趋势。
材料三：北极地区是全球变化响应最敏感的区域，北极地区地表气温的增暖速度是全球平均的2-3倍，称之为北极放大效应。研究表明这与下垫面、大气热力作用及海气相互作用等因素密切相关。
(1)简要列举陆源有机碳进入北冰洋的途径。
(2)结合碳循环原理，说明“全球变暖对北极地区的源效应和汇效应是一把双刃剑”论断的依据。
(3)说明入海径流量增大对北冰洋海水性质可能产生的影响。
(4)从海—气相互作用和大气受热过程角度，分析北极放大效应的原因。
【答案】(1)河流输入；海岸侵蚀；大气输送。
(2)源效应：海水变暖，海水溶解CO2的能力减弱，碳酸钙的化学沉积减少；北极地区冻土广布，冻土融化使微生物分解有机碳加强，更多的甲烷和CO2进入大气圈。
汇效应：海冰面积减少，水温上升，同时北极地区河流径流量变大，更多的营养盐入海，利于海洋生物的生长，增强固碳作用；冰面的阻隔作用减弱，更多的CO2溶解进入海洋，碳酸钙的化学沉积增多；全球变暖，北极地区热量条件改善，植物增多，吸收CO2增多。
(3)河流入海径流量增大，向北冰洋输送的热量增多，导致水温上升、海冰减少；向北冰洋输送的淡水增多，导致海水盐度下降；水温升高、盐度降低，又进一步导致海水密度下降；入海河流带来的泥沙增多，同时带来大量的营养盐类，促进海洋浮游生物繁殖，导致海水透明度下降。
(4)全球变暖延长了海冰的消融期（或缩短了冻结期），导致海冰面积下降；海冰面积减少，反射率降低，加上冻结期缩短，海面吸收和储存了更多的太阳辐射；海面长波辐射增强，传递给大气的热量增多，大气升温快；海水蒸发加剧，大气中水汽容量增多，大气对海面长波辐射的吸收效果增强；对应的云量也会增多，大气的保温作用增强，造成北极地区升温较快。
阳伞效应
阳伞效应指由大气污染物对太阳辐射的削弱作用而引起的地面冷却效应。有自然原因和人为原因。前者如火山喷出大量尘埃和海水浪花飞溅将各种盐分带入大气中；后者如工业、交通运输和生活中燃烧化石燃料排放的烟尘。此外，农业生产和植被破坏等，产生许多灰尘由地面进入大气环境，使悬浮在大气中的颗粒物大大增加。这些气溶胶粒子会吸收和反射太阳辐射，减少紫外线通过，使到达地面的太阳辐射大大减弱，导致地面温度降低。大气中气溶胶粒子增加，增多了凝结核，使云量、降水量、雾的频率增多，对地表亦起冷却作用。由于这种作用宛如阳伞遮挡太阳辐射而使地面温度降低，故取此名。
【定义一】
火山爆发将大量悬浮物质和含硫气体带入大气层，甚至冲入平流层，减弱太阳辐射，使地面吸收的太阳辐射减少，导致降温。这种现象称为阳伞效应。一般火山爆发期气候偏冷，而地壳相对宁静期气候偏暖。不是所有的火山爆发都能对气候产生显著影响，只有那些能把数百万吨级的火山灰和含硫气体喷至对流层顶的大火山爆发才会影响广大地区的天气和气候。通常一次强火山爆发后1～2年间，全球或半球年平均温度下降0.3℃左右，大约经过4～5年以后逐渐恢复到正常水平。
一次强火山喷发降温4.3℃是不小的，它有可能影响10年时间尺度的全球变暖趋势，但如果不是群发性、连续性的强火山喷发，则难以扭转几十年到百年尺度的增温效果。过去100年间全球只有5次强火山爆发（1883、1902、1912、1980、1982），多数火山爆发隔时间较长，仅能对短期气候产生影响。自1913年到1980年的67年间，火山活动异常偏弱，阳伞效应非常不明显，这也是20世纪全球变暖的重要条件之一。
【定义二】
平流层，顾名思义，空气以水平运动为主，非常稳定。借助平流层的这种特性，局地火山喷发形成的气溶胶将会弥漫至全球。硫酸盐气溶胶在平流层内可停留数年之久，它们将增强行星反照率，使得更多的太阳入射短波辐射被反射回太空，进一步引起全球平均地表温度下降，这也被称为“遮阳伞”效应。
除了上述直接的辐散冷却效应外，平流层中的硫酸盐气溶胶也可以通过吸收地表长波辐射和部分太阳短波辐射使得平流层增暖，从而调节大气温度梯度，进一步影响大气环流（一种间接的平流效应）。气溶胶的辐散冷却效应和平流效应相互作用，导致地表出现区域性的冷却和增暖。不同季节两种效应的强度也有差异。例如，在北半球中纬度地区的冬季，平流效应往往占主导地位，在热带大型火山爆发后，北半球大陆的冬季增暖往往会持续2年左右。
2022年1月14-15日汤加首都附近的海底火山剧烈喷发，喷发的火山灰与蒸汽在太平洋海面形成“蘑菇云”，火山灰云柱最大高度已达30多千米，如左图。右图为大气受热过程示意图。据此完成下面小题。
1．火山灰云柱最高时，顶端所处大气层的特征（ ）
A．对流运动显著 B．温度随高度升高先减后增 C．电离层广布 D．大气能见度高
2．火山喷发可能会造成地表温度变化，形成“阳伞效应”，是因为右图中（ ）
A．a减弱 B．b增强
C．c减弱 D．d增强
【答案】1．D2．B
【解析】1．火山灰云柱最高达30多千米，属于平流层的范围了，平流层大气洁净，天气晴朗，D正确。对流运动显著的是对流层的特点，A错误。温度随高度升高先减后增属于高层大气的特点，B错误。电离层广布为高层大气的特点，C错误。故选D。
2．“阳伞效应”是因为大气中悬浮颗粒和水汽增多，对太阳辐射反射作用增强，削弱了到达地面的太阳辐射。b是射向宇宙的大气辐射，B正确。a是地面辐射，A错误。c是大气逆辐射，C错误。d是地面辐射，D错误。故选B。
油膜效应、海洋沙漠化效应
又叫“海洋沙漠化效应”，是由海洋石油污染形成的。人类每年有意或无意将许多石油倾注到海洋里，这些石油一方面会沾附在海岸，破坏沿海环境；另一方面会形成油膜漂浮在海面上。大面积的油膜把海水与空气隔开，如同塑料薄膜一样，抑制了膜下海水的蒸发，使“污区”上空空气干燥；同时导致海洋潜热转移量减少。油膜效应的产生，使海洋失去调节作用，导致“污区”及周围地区降水减少，天气异常。
由于漏油在海面扩展成油膜，抑制海水的蒸发，阻碍潜热的转移，从而引起海水温度和海面气温的上升；使海水及污染区上空大气的年、日温差变大。同时，由于水分蒸发受阻，海面上的空气也变得干燥，失去对气候的调节作用，类似于沙漠气候的特征，因此又被人们称之为“海洋沙漠化效应”。
废油排入海洋形成油膜浮在海面,抑制海水的蒸发,使海面空气变得干燥;同时又减少了海面潜热的转移,导致海水温度变化幅度改变,使海洋调节气温的作用发生改变,产生“海洋沙漠化”效应。据此完成下面小题。
1．海面油膜的存在造成海水温度（ ）
A．日温差减小,年温差减小
B．日温差加大,年温差加大
C．日温差、年温差趋向平稳
D．日温差加大,年温差减小
2．“海洋沙漠化”效应产生的影响是（ ）
A．海洋生物因缺氧而大量死亡
B．使沿岸地区空气湿度加大
C．减轻海洋污染的程度
D．使海面水温降低
【答案】1．B2．A
【解析】1．海面油膜的存在，使得海水失去了与外界交换的能力，造成海水与外界大气的热交换减少，使海水和海洋上空大气的年温差、日温差均变大，所以油膜会提高海水的日温差和年温差，B正确，ACD错误。故选B。
2．大面积的油膜，让海水和空气隔开，海洋生物因缺氧而大量死亡，A正确；海洋上覆盖的油膜，抑制膜下水分的蒸发，使污染区及其周边地区上空干燥，同时加剧海洋污染的程度，BC错误；由于油膜覆盖海水热量难以散失，海面水温升高，D错误。故选A。
结合图文材料，回答下列问题。
海洋荒漠化，指在人为作用下海洋（及沿海地区）生产力的衰退过程。广义的海洋荒漠化是指由于海洋开发无度、管理无序、酷渔滥捕和海洋污染范围扩大，使渔业资源减少，赤潮等危害不断，海洋出现了类似于荒漠的现象。狭义的海洋荒漠化是指由于海洋石油污染导致海洋失去调节气候的作用，产生“海洋沙漠化效应”。下图示意大西洋北部海区海洋年平均水温分布图。
(1)写出a、b、c三条等温线的数据，并说明理由。
(2)夏季，甲、乙两海域哪一处漂浮的冰山多，为什么？
(3)从海洋对气候的调节作用方面分析，若乙海域发生大面积石油污染会导致哪些后果？
【答案】(1)a-0℃，b-5℃，c-10℃；
理由：相邻等温线温差为5℃，从c到b到a纬度逐渐升高，且受寒流的影响越来越显著，所以平均水温逐渐降低，且相差5℃。
(2)甲。因为甲靠近格陵兰岛，格陵兰岛冰川广布，岛上冰川容易流入该海域形成冰山，同时从北面南下的寒流容易将北冰洋的冰山，格陵兰岛东面流入海洋的冰山带到该海域；而乙海域远离格陵兰岛，且受北上的暖流影响，所以不容易将将北冰洋的冰山带来。
(3)大面积的石油污染会形成油膜浮在海面，提高了海面对太阳辐射的反射率，从而抑制海水的蒸发，使海上空气变得干燥，降水减少；同时油膜会阻碍大气与海水之间的热量交换，使污染区上空大气的年、日温差变大，使海洋失去调节气温的作用，最终产生“海洋沙漠化效应”。
沙尘气溶胶的间接和半直接效应
气溶胶、云及其相互作用对地气系统的辐射平衡、水循环和能量循环有着重要的影响，是天气预报和气候预测中不确定性最大的因子之一。气溶胶可通过散射和吸收过程直接影响地气系统的辐射收支;还可作为云凝结核或冰核，通过改变云微物理过程，产生间接辐射效应，同时，吸收性气溶胶还可加热大气，使云滴蒸发产生半直接辐射效应。气溶胶对云的影响随气溶胶类型、浓度及粒子大小、云类型和环境(动力及热力)条件而存在很大差异。气溶胶-云相互作用不仅与气溶胶的粒子尺度和成分有关，还与云类型、大气的热力及动力条件有关，使得气溶胶对云和降水的影响异常复杂且具有很大的不确定性。
一方面，气溶胶通过间接辐射效应对云产生影响，主要分为两类，第1类间接效应和第2类间接效应。第1类间接效应也称作“云反照率效应”，指在云水含量不变的情况下，气溶胶粒子增加可使云滴数浓度增加，云粒子半径减小，从而使云的反照率增大，这一过程依赖于气溶胶的吸收特性和光学厚度。第2类间接效应也称为“云寿命效应”，指气溶胶增加引起云粒子半径减小，进而抑制降水，延长云的寿命，进一步导致云的反照率增加(图4a)。沙尘粒子可作为云的有效冰核，在冷云过程中对冰晶的形成有非常重要的作用，同时，被可溶性物质(例如海盐和人为污染物)包裹的沙尘粒子还可作为有效的云凝结核。研究发现沙尘气溶胶通过改变云的反照率可造成中国西北部云的瞬时净辐射强迫减小43.4％。
另一方面，沙尘气溶胶也是一种吸收性气溶胶，可通过吸收太阳短波辐射从而加热气溶胶所在的大气层，使气溶胶所在大气层温度升高，地表温度降低，进而使低层大气变得更稳定。这种稳定的大气状态可导致对流减弱，抑制能量和水汽的输送，云中的沙尘能使相对湿度减小，增加云滴的蒸发，从而使云滴减小甚至消失，此为半直接效应(图4b)。研究发现，沙尘气溶胶的半直接效应取决于沙尘相对于云的位置，如果沙尘层位于云层下方，则沙尘层内的加热会增强对流，从而增加云量。此外，位于云层之上的吸收性气溶胶的加热效应可使其下部的大气变得更稳定，进而抑制云的垂直发展，此时云的水平发展可能会增强。
卫星观测表明，东亚旱区沙尘云的平均冰水路径和液态水路径比无沙尘云的分别小23.7%和49.8%。也有研究指出，当大气中水汽含量较小时，沙尘气溶胶更容易加热云，其半直接效应更为显著。由于东亚旱区降水稀少，土壤水分缺乏，由此产生的正反馈效应可能使干旱进一步加剧。研究发现沙尘可导致低层云量和降水增加，认为在旱区沙尘的绝热加热被其长波冷却所抵消，高空气溶胶层中沙尘的加热效应可影响大气环流，导致气流上升有利于产生降水。
1．根据材料，与4月16日相比，5月6日的沙尘天气（ ）
①冷锋型②气旋型③极大风速值低④极大风速值高
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
2．强冷空气到来，发生沙尘暴的地区气温下降缓慢的主要原因为（ ）
A．地面辐射增强 B．太阳辐射减弱
C．大气削弱作用增强 D．大气逆辐射减弱
3．5月6日沙尘天气发生后，当地相对湿度上升的原因可能是（ ）
A．气温较高 B．风速变大
C．植被蒸腾作用强 D．沙尘气溶胶广泛分布
1．D 2．C 3．D
【解析】1．读图可知，4月16日气压升高，气温略有降低，为冷锋型。5月6日的沙尘天气气压先降低后升高，为气旋型，①错误，②正确；对比两日极大风速，可知5月6日极大风速值较4月16日高，③错误，④正确。综上所述，D正确，ABC错误，故选D。
2．强冷空气到来，发生沙尘暴的地区大气能见度下降，大气对太阳辐射的削弱作用增强，到达地面的太阳辐射减少，地面辐射减弱，A错误；太阳辐射减弱会加剧降温，B错误；漫天的沙尘加大了摩擦力，使大气对冷空气的削弱作用增强，使气温受冷空气的影响变小，气温下降更慢，C正确；大气能见度下降，大气逆辐射应该增强，D错误。故选C。
3．读图可知，5月6日沙尘天气发生后，气温和风速有所下降，AB错误；由于沙尘天气后气温有所下降，植被蒸腾作用减弱，C错误；沙尘天气使大气中气溶胶广泛分布，凝结核丰富，利于水汽凝结，增加空气湿度，D正确。故选D。
阅读图文资料，完成下列要求。
(1)与传输阶段相比，指出回流阶段北京沙尘天气的主要特点。
(2)指出此次沙尘暴期间北京风向和气温的变化。
(3)分析北京4月10日夜间近地面PM10浓度急速攀升的原因。
(4)说明北京此次“回锅沙”天气的形成过程。
(1)强度小，沙尘平均粒径较小；持续时间长。
(2)风向：前期(4月10一11日)以偏北风为主，后期(4月12—13日)以偏南风为主；气温：先下降后上升
(3)4月10日凌晨偏北风携带大量沙尘到达北京市上空；4月10日夜间北京市的上升气流减弱，下沉气流增强，较强的下沉气流致使北京上空的沙尘迅速沉降。
(4)传输阶段,在偏北气流作用下，沙尘粒子向北京南部输送；沙尘粒子在输送至北京南部地区过程中未完全沉降；回流阶段(4月12—13日)冷空气势力减弱，海洋高压位置向西移动，受其作用下，北京南部风向转为偏南风；偏南气流势力较弱，将未沉降的沙尘粒向北输送至北京，形成沙尘回流,即“回锅沙”。