微专题——山体效应概念、原理、表现、典型例题
高考地理微专题：山体效应
1.山体效应概念
山体效应主要指隆起地块的热力效力。巨大山体（山系或高原）创造其周围的气候，在任给定的海拔高度上，隆起地块的表面积越大，山体对其本身和周围环境的影响也就越大。山体作为突起的热岛，太阳辐射被吸收并转换成长波热能，其温度远高于相同海拔自由大气的温度。山体越大，其气候和低地上空的自由大气相比变化也越大。
2.山体效应原理
地面是大气主要的直接的热源；山体内部海拔高，空气较稀薄，地面接收的太阳辐射较山体外部多，传递给大气的热量也较多；山体外部的地面热量传递到同山体相同海拔高度时热量已大为减弱。
3.山体效应表现
①山体作为突起的热岛，山体内部温度普遍高于山体外部同纬度同高度处的自由大气温度。
②隆起山体造成的垂直带界限如林线（山地森林分布的最高界线）、雪线等在内陆的巨型山体或者山系中央比外围地区分布要高。
③山体效应对山体本身也有影响，与低地相比，山地的气压、气温和湿度都有所降低，而日照和辐射则有所增加，到一定的高度时有较大的降雨量。
4.典型例题
（2018·四川遂宁高三三诊）山体效应是指由隆起山体造成的垂直带界限如林线（山地森林分布的最高界线）、雪线等要素在山系中央比外围地区分布要高的现象。这是由于山体中央太阳辐射被吸收并转换成长波热能，其温度（T1）远高于山体外相同海拔自由大气的温度（T2）。研究表明，形成山体效应的主要原因是山体基面高度和降水。另外，山体越大，和周围环境差异越大；山体效应在山体内部比边缘地区明显。完成下列各题。
1.下列山地中，山体效应最显著的是
A．泰山 B．华山
C．阴山 D．横断山
【答案】D
【解析】由材料分析可知，由“山体效应”可知，山体内部温度高于山体外部。“山体效应”的主要原因是山体基面高度、降水和山体的大小。泰山位于我国的山东，华山位于我国的山西，阴山位于我国的内蒙古自治区，三个山脉的山体较小，而且降水较少，因此“山体效应”并不显著，故ABC错；横断山脉位于我国的西南地区，成南北走向，山体高大，而且来自印度洋的湿润气流可以进入山谷，降水较多，因此，该山脉的“山体效应”最为显著，故选：D。
2.山体效应的形成不是因为
A．地形闭塞，同外界的热交换少
B．大气的保温作用较强
C．晴天多，光照强
D．基面高，大气易被加热
【答案】B
【解析】由材料分析可知，山体内部的气温高于山体外部的气温，主要是由于山体内外热交换较少的原因，A正确，但不符合题意。由材料分析可知，山体温度较高是由于山体对太阳辐射的吸收转换成长波热能的原因，并非大气的保温作用，B错误，但符合题意。晴天多，光照强，山体才容易吸收更多的太阳辐射，C正确，但不符合题意。而且，基面高，空气稀薄，大气易被加热，D正确，但不符合题意。故选：B。
3.与山体效应最吻合的地理分异规律是
A．由赤道向两极的地域分异
B．由沿海向内陆的地域分异
C．由山麓向山顶的垂直分异
D．非地带性
【答案】B
【解析】由山体效应的现象可知，与低地相比，山地的气压、气温和湿度都有所降低，而日照和辐射则有所增加，到一定的高度时有较大的降雨量、在山坡上，多种不同气候带的分布，类似于从沿海向内陆的变化。故选：B。
（2018·二轮仿真模拟二）山体效应是指由于山体隆起，对山体本身及其周围环境造成的气候效应。下图为38°N科罗拉多落基山脉山体内外最热月气温10℃等温线分布高度图。据此完成下列问题。
4.图示结果说明，山体效应的表现为
A．焚风效应 B．降温效应
C．温室效应 D．增温效应
【答案】D
【解析】图示曲线表示落基山脉山体内外最热月气温10℃等温线分布高度，根据曲线形态，图示结果说明，同一等温线在山体内部分布的海拔高，外部分布的海拔低，山体效应的表现为增温效应，D对，B错。焚风效应指的是迎风坡与背风坡的差异，不是山体内外差异，A错。温室效应是大气保温作用的表现，与山体内外差异无关，C错。故选D。
5.造成图示结果的直接原因是山体内部近地面大气
A．吸收太阳辐射多
B．吸收地面辐射多
C．大气逆辐射强
D．吸收太阳辐射少
【答案】B
【解析】地面辐射是对流层大气的主要直接热源，造成图示结果山体内部气温较高，直接原因是山体内部近地面大气吸收地面辐射多，B对。大气直接吸收太阳辐射很少，不是大气主要直接热源，A错。大气逆辐射强、吸收太阳辐射少不是大气温度高的原因，C、D错。故选B。
6.落基山脉由于山体效应，使得
A．山麓自然带向北延伸
B．山体内部的垂直带谱更完整
C．山麓自然带向南延伸
D．山体内部的自然带向高处抬升
【答案】D
【解析】落基山脉由于山体效应，使得山体内部的温度较高，同一自然带向高处抬升，D 对。山麓自然带整体 受纬度影响，不会向北、向南延伸，A、C 错；山体内部的垂直带谱不可能增加，不会更完整，B 错。故选 D。
（2019·湖北荆州校级周考）山体效应主要指隆起地块的热力效力。在任一海拔，隆起地块的表面积越大，山体对其本身和周围大气的影响越大。下图是科罗拉多落基山脉不同纬度带山体内外10℃等温线分布高度图。据此完成下面小题。
7.图中落基山脉山体效应最为显著的是( )
A．38°N山体 B．39°N山体
C．40°N山体 D．无法确定
【答案】A
【解析】读图可知，图示曲线表示落基山脉不同纬度带山体内外10 ℃等温线分布高度，同一等温线在山体内部分布的海拔高，外部分布的海拔低，山体效应的表现为增温效应。落基山脉由于山体效应，使得山体内部的温度较高，比较三幅图10℃等温线分布可知，38°N山体内部的温度较高，故落基山脉38°N山体效应最为显著，A正确，故选A。
8.导致图中结果的直接原因是山体内部近地面大气( )
A．吸收太阳辐射多
B．反射的太阳辐射少
C．大气逆辐射强
D．吸收地面辐射多
【答案】D
【解析】地面辐射是对流层大气的主要直接热源，造成图示结果山体内部气温较高，直接原因是山体内部近地面大气吸收地面辐射多，D对。大气直接吸收太阳辐射很少，不是大气主要直接热源，A错。大气逆辐射强、反射的太阳辐射少不是大气温度高的直接原因，B、C错。故选D。
（2018·山东济南高三一模）林线、雪线的高度分布对人类活动具有很大影响，日益为地理学研究所重视。山体效应是指由隆起山体造成的垂直带界限如林线、雪线等，在内陆的巨型山体或者山系中央和外围地区分布高度存在差异的现象。地理研究团队调研某山脉时，绘制的该山脉沿39°N山体内外10℃等温线分布高度示意图（图a）及沿39°N的地形剖面图（图b）。据此完成下面小题。
9.比较图b中甲、乙两地的气温
A．T甲>T乙 B．T甲<T乙
C．T甲=T乙 D．无法判断
【答案】A
【解析】读图a可知，10 ℃等温线在山体内部分布海拔较两侧高。根据图b，甲、乙两处海拔相同，所处位置不同，结合图a可知，甲处位于山体内部气温较高，乙处位于山体两侧气温较低。
10.图乙中甲、乙两地的气温差异的主要原因是
A．甲地大气削弱作用较强
B．甲地吸收地面辐射热量多
C．乙地大气保温作用较弱
D．乙地气温垂直递减率较高
【答案】B
【解析】读图，结合上题分析，甲处气温高于乙处，甲、乙两处海拔相同，但甲处距离山体近地面较近，而对流层大气的直接热源为地面，所以甲处吸收地面辐射热量多。
11.下列有关研究团队考察结果叙述正确的是
A．由西向东林线高度呈先升后降趋势
B．由西向东雪线高度呈先降后升趋势
C．随海拔升高山坡两侧水汽交换减弱
D．随海拔升高植被多样性呈增强趋势
【答案】A
【解析】读图可知，自西向东由于气温整体变化为先升高后降低，所以林线高度变化为先升高后降低，A对。雪线受降水的影响，西侧为西风迎风坡，降水多，雪线较低，而东侧同海拔地区的气温较低，雪线较低，B错。一般来说，大型山体地区，随着海拔的升高，降水先增加后减少，C错。影响生物多样性的因素较多，本题只涉及气温，故不能判定山坡和山麓地带生物多样性的多少，D错。
12.（2017秋·广西期末）阅读图文材料，完成下列要求。
山体效应是指由隆起山体造成的垂直带界限如林线（山地森林分布的最高界线）、雪线等在内陆的巨型山体或者山系中央比外围地区分布要高的现象。形成原因是山体的热力效应所产生山体内部比外部（或外围低地）温度高的温度分布格局。研究表明，影响山体效应强度的因素主要是山体基面高度和降水。图a示意山体效应概念模型，图b、c示意某山脉不同纬度带山体内外最热月10℃等温线分布高度。
（1）运用大气受热过程原理，解释山体效应产生的原因。
（2）简述图b、c最热月10℃等温线在该山体的分布高度差异。
（3）温度和降水是影响林线分布的主要因素。概述沿40°N纬线该山体林线分布特点并分析其原因。
【答案】（1）地面是大气主要的直接的热源；山体内部海拔高，空气较稀薄；山体内部气候较为干燥降水少，大气的削弱作用弱，地面接收的太阳辐射较山体外部多，传递给大气的热量也较多；山体外部的地面热量传递到同山体相同海拔高度时热量已大为减弱。
（2 ）山体内部分布高于山体外部；不同纬度山体内外的分布高度差不同，38°N沿线差异较大（最大高度差达700m），40︒N沿线差异较小（最大高度差约400m ）；山体外部西侧较山体外部东侧分布较高。
（3）内部高于外部，原因是内部山体效应强于外部，热量条件相对较好；西部高于东部，原因是西部气温较高、离海（太平）洋较近且是西风的迎风坡，降水较多。
【解析】（1）山体效应形成原因是山体的热力效应所产生山体内部比外部（或外围低地）温度高的温度分布格局，结合大气受热过程，地面是大气主要的直接热源，山体内部海拔高，空气较稀薄，白天地面接收的太阳辐射较山体外部多，传递给大气的热量也较多，大气温度较高。山体外部的地面热量传递到与山体相同海拔高度时，距地面热源距离远，热量已大为减弱，所以温度低。
（2）图b、c示意某山脉不同纬度带山体内外最热月10℃等温线分布高度。根据图示曲线形态，10℃等温线在山体内部分布高于山体外部不同纬度山体内外的分布高度差不同，图示纵轴表示海拔高度，38°N沿线分布高度差异较大，最大高度差达700米，40°N线差异较小，最大高度差约400米。同纬度，山体外部西侧较山体外部东側分布的海拔较高。
（3）温度和降水是影响林线分布的主要因素。结合经纬度，图示位于北美洲西部山地，沿40°N纬线最热月10℃等温线分布状况内部山体效应强于外部，热量条件相对较好，气温较高。西部离海洋较近，是西风的迎风坡，太平洋水汽被山地抬升，降水多，所以，该山体林线分布内部于外部，西部于东部。
13.（2020·安徽安庆校级月考）阅读图文材料，完成下列要求。
林线（狭义）指山地森林分布的最高界线。一般而言，温度和降水是影响林线分布的主要因素，山体效应主要指隆起地块的热力效应，山体对其本身和周围环境的影响大，其基面气温等地理要素与相同海拔自由大气差异大。研究表明，山体基面高度和面积与山体效应强度存在一定的关系。下图为38°N某山地地区理想状态下山体效应概念模型剖面图，区域内的山体效应较明显，内部与东西侧的林线高度差异较大。
（1）指出图示区域山体基面的高度和面积与山体效应的关系，并分析其原因。
（2）该山脉在38°N附近西侧沿海地区的树叶具有叶片不大或呈尖刺状且坚硬、常有茸毛的特征。分析形成其特征的原因。
（3）推测林线在图示区域的分布规律，并分析原因。
【答案】（1）关系：呈正相关。（2分）
原因：地面是大气主要的直接热源，山体内部基面高度海拔越高，降水稀少，空气越稀薄，基面面积越大，基面接收的太阳辐射越多，若面上的气温高于同海拔自由大气的温度，山体效应明显。（6分）
（2）该地区夏季气温高，且受副热带高气压带影响，降水少，树叶为减少水分蒸腾而具有叶片不大或呈尖刺状且坚硬、常有茸毛的特征。（6分）
（3）规律：山体内部林线分布高于山体外部；山体外部西侧林线高度高于东侧。（2分）
原因：内部山体效应强于外部，热量条件相对较好，林线较高；西侧距海洋（太平洋）较近且是西风的迎风坡，降水较多，林线较高；东侧位于西风的背风坡，降水少，且受冬季风的影响大，气温低，林线较低。（6分）
【解析】（1）据所学知识可知，地面是大气主要的直接热源，山体内部基面高度海拔越高，降水稀少，空气越稀薄，到达地面的太阳辐射越强，基面面积越大，基面接收的太阳辐射越多，地面温度越高，地面上的气温高于同海拔自由大气的温度，山体效应明显，故图示区域山体基面的高度和面积与山体效应呈正相关。
（2）从经纬度可以判断，该地位于美国大盆地地区，纬度较低，夏季气温高，且受副热带高气压带影响，降水少，气候干旱，树叶叶片不大或呈尖刺状且坚硬、常有茸毛可减少水分蒸腾。
（3）区域内的山体效应较明显，内部山体效应强于外部，热量条件相对较好，有利于森林生长的海拔较高，林线较高；38°N地区，冬季受西风影响，该地区西侧距太平洋较近且是西风的迎风坡，降水较多，有利于森林生长的海拔较高，林线较高；东侧位于西风的背风坡，降水少，且受冬季风的影响大，气温低，林线较低，故山体内部林线分布高于山体外部；山体外部西侧林线高度高于东侧。