奇妙的坡地逆温现象
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我们都知道，气温是随着海拔高度的增高而逐渐降低的。这主要是因为对流层大气的热量主要来自地表，离地面越近的大气，接受地面辐射的热量越多，气温就越高；而离地面越远的大气，接受的热量越少，气温就越低。一般情况下，每上升100米，温度降低0.6℃左右。即在数千米以下对流层中，总是低层大气温度高，高层大气温度低。
但在某些地方，特别是在山区，却是越往上气温越高，与我们所了解的常识相违背。
这种情况在我国的新疆特别明显，成为新疆很多地方冬季气温高的一个重要特征。当你乘车从乌鲁木齐向南出发，沿途就会体验到这种异常的气候。汽车一路往南，海拔不断升高，汽车沿坡往上爬。同时，你也会感到气温随着汽车往上爬而逐渐升高，从寒冷的严冬进入了一片温暖的世界。而当你下车后，更会感觉到山上的温暖。这就是避寒胜地——乌鲁木齐南山风景区。这种随着高度增高而气温增高的现象称为逆温现象。
除了乌鲁木齐，伊犁河谷也经常出现逆温现象。到了冬季，在伊犁河谷的一些浅山和丘陵区边缘等坡地上，就经常出现逆温层。这些逆温层沿着坡地水平方向呈带状分布，所以又被称为“逆温带”。在逆温带区域内，大约海拔每升高100米，气温随之升高0.5℃。逆温带里，不受寒流和大雪袭击，这为果树和牲畜越冬提供了生存条件。所以，每到严冬，新疆很多地区的牧民就把牛羊都往山上赶，以利用山上较高的温度避过寒冷的冬天。
为什么会出现这种逆温现象呢？
原来，在山区地区，当冷空气团越过山顶后就会下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，就会沿着山坡往上流，由于越接近山谷，冷空气越多，越接近山顶，暖空气越多，于是就出现了越往上气温越高的温度倒置的现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以又称为地形逆温。
严格来讲，地形逆温是指夜间盆地和谷底因辐射冷却，冷空气沿斜坡流积于底部而形成的逆温，地形逆温使盆地、谷地霜冻比坡地为重，农业生产上应采取防冻措施。
试题链接
（2010·山东高考真题）下图为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图。当日天气晴朗，日出时间为5时。读图回答问题。
1．由图中信息可分析出
A．5时、20时大气较稳定
B．12时、15时出现逆温现象
C．大气热量直接来自太阳辐射
D．气温日较差自下而上增大
2．（小题2）当地该日
A．日落时间为17时
B．与海口相比白昼较长
C．正午地物影子年内最长
D．正午太阳位于正北方
（2021·广东高考真题） 辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地，平均海拔4000多米，冬季辐射逆温现象多发。据此完成下面小题。
3．冬季易加强辐射逆温的地形是（ ）
A．山峰B．平原
C．谷地D．丘陵
4．黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是（ ）
A．日落前后，大风呼啸
B．正午时刻，雨雪交加
C．午夜时分，浓云密雾
D．日出之前，晴朗无风
5．黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于（ ）
A．锋面气旋多B．下沉气流盛行
C．准静止锋强D．热力对流强盛
（2019·赣州市赣县第三中学高三月考）下图为长江河谷某地冬季某时刻等温线分布图。读图回答下列各题。
6．图示时刻，气温分布与空气运动状况最可能的是
A．a处的气温比b处低
B．②③处有逆温现象发生
C．风由江面吹向谷坡
D．江面以下沉气流为主
7．据图推断，该日图示河谷地区最不可能发生的现象是
A．夜雨B．雾霾C．洪涝D．冻害
（2021·河北张家口市·高三一模） 伊犁河谷位于中国南北天山山脉之间，呈西部宽而低、东部窄而高的喇叭形。河谷北面有科古琴山、婆罗科努山，南面有哈克他乌山和那拉提山，呈三面环山之势。伊犁河谷冬季平均气温较同纬度内陆偏高，河谷逆温层广泛发育，逆温带在海拔800-1200米之间，大约海拔每升高100米，气温升高0.5℃。下图示意伊犁河谷位置。据此完成下面小题。
8．与同纬度内陆相比，伊犁河谷冬季气温偏高的主导因素是（ ）
A．盛行风带B．地形格局
C．海陆位置D．河流水系
9．伊犁河谷逆温层广泛分布的主要原因是（ ）
A．大气逆辐射增强B．周围山地环绕
C．山谷风环流发育D．地面积雪覆盖
10．伊犁河谷逆温层的存在，带来的影响是（ ）
A．阻止准静止锋过境B．增强冬季的寒冷
C．缩短河流结冰期D．减少暴风雪的影响
（2021·定远县育才学校高一开学考试） 甘肃省河西走廊黑河流域上游分布着一个70千米×90千米的区域，该区域内包含沙漠、戈壁、绿洲等不同的下垫面。下图为某年8月6日--20日该区域小屯绿洲（由系留气球观测）不同高度的平均气温随时间变化的剖面图。据此完成下面小题。
11．6:00前后,小屯绿洲地表出现低温中心的主要原因是（ ）
A．地面辐射弱B．大气辐射强
C．太阳活动弱D．大气逆辐射弱
12．14-16时,小屯绿洲100--150米高空的水平气流（ ）
A．自荒漠流向绿洲B．自绿洲流向荒漠
C．呈逆时针辐散D．呈顺时针辐合
13．小屯绿洲近地面出现逆温现象的时间约为（ ）
A．16个小时B．12个小时
C．9个小时D．6个小时
14．（2020·山东省济南市莱芜第一中学高三一模）阅读图文材料，完成下列问题。
下图为中国海军舰艇编队出访南美三国路线图及瓦尔帕莱索和布宜诺斯艾利斯的气候资料图。
（1）舰艇编队10月6日至10日凌晨访问瓦尔帕莱索军港期间，多次遇到漫天大雾。雾多形成于静风或者微风、晴朗、近地面水汽比较充足、下垫面较冷、有逆温存在的夜间或清晨。运用所学的地理知识，阐释瓦尔帕莱索港多漫天大雾的原因。
（2）描述舰艇编队在途经麦哲伦海峡时可能遇到的困难。
（3）比较布宜诺斯艾利斯和瓦尔帕莱索在降水特征方面的不同点，并简析其成因。
参考答案
1．A 2．B
【解析】
1．本题主要考查大气受热状况及变化过程，以及读图判读分析问题的能力。难度中等。由题图，本题可以采用删除法进行选择。我们都知道，大气的主要的直接热源是地面辐射，显然选项C错误。因近地面气温的变化是自下而上递减，越靠近地面，气温越高，随着海拔的升高，气温逐渐降低，显然选项D错误。我们又知道，对流层大气气温的变化规律是随着高度的增加而递减，而图中12时、15时的气温垂直变化规律是递减，显然此两个时间段内不会发生逆温现象，选项B错误。因此，正确选项是A。
2．本题主要考查地球运动、日出日落、昼夜长短、正午太阳高度等知识，以及读图判读分析问题的能力。难度中等。由题图，当日该地是5时日出，以中午12时为当地白天的中间分界线，则该地日落时间应该是19时，选项A错误。因该地的昼长时间为14小时，说明此时北半球是夏季，即北半球纬度位置越高，昼越长，因此说明此时当地的昼长与北纬20°左右的海口市的白昼要长一些，选项B正确。
3．C 4．D 5．B
【解析】
3．冬季在谷地或盆地形成辐射逆温的时候，由于坡地近地面空气冷却，冷空气沿斜坡地形沉入谷底或盆地，则可加强因辐射冷却作用而形成的逆温效应，C正确。山峰被周围大气包围，山峰与大气的接触面小，大气的交换频繁，山峰地面温度降低对周围大气影响较小，不易形成逆温，A错误。平原地形平坦开阔，冬季易受冷空气影响而多大风，大气流动性强，不易形成逆温，B错误。丘陵海拔较低，地形起伏平缓，空气流动性也较强，不易形成逆温，D错误。故选C。
4．黄河源地区辐射逆温出现时地面温度低，近地面气温低，一天中日出之前气温最低，晴朗无风，空气流动性差，近地面大气易受冷地面的影响，D正确；日落前后、正午时刻地面温度较高，近地面大气气温较高，AB错误；浓云迷雾，大气逆辐射强，地面不易强烈辐射冷却，C错误。故选D。
5．黄河源地区冬季地面温度低，气流冷却下沉，下沉气流盛行，地面冷空气堆积，导致辐射逆温多发，B正确；锋面气旋、准静止锋均多上升气流，容易形成降水，而逆温出现时大气较稳定，AC错误；冬季气温低，热力对流弱，D错误。故选B。
6．B 7．C
【解析】
6．根据图中等温线，海拔越高，气温越低。图示时刻， a处的气温比b处高，A错。②、③处有逆温现象发生，下面温度较高，上面温度低，B对。江面气温高，气流上升，风由谷坡吹向江面，C错。图中江面以上升气流为主，D错。
7．据图推断，该日是冬季，图示河谷地区降水少，最不可能发生的现象是洪涝，C对。受山谷风影响，夜晚吹丛山风，谷中心气流上升，形成夜雨，A。河谷地区大部分是下冷上热，气流不稳定，不会有雾霾，B错。山谷地形中，地形阻挡，冻害问题少，D错。
8．B 9．C 10．D
【解析】
8．伊犁河谷向西敞开，接收大西洋吹来的暖湿西风，北有山脉阻挡南下的干冷冬季风，这一切主要缘于伊犁河谷特有的地形分布大势，B正确。排除A、C、D，故选B。
9．白天，周围山脉接受太阳辐射被加热，山顶气温髙于周围气温，局地热力环流将山顶的暖空气输送到山谷上空，形成谷地气温低于高空的逆温层；夜间，山坡辐射冷却，冷空气下滑，在山谷堆积，形成夜间逆温层。这一过程为谷风与山风的交替过程，C正确。排除A、B、D，故选C。
10．伊犁河谷很少受到准静止锋影响，A错误；逆温使一定海拔地带气温偏高，B错误；谷地气温偏低，会延长河流的结冰期，C错误；逆温层抑制大气对流运动，不利于暴风雪形成，D正确。故选D。
【拓展】逆温的分类、特点以及成因：
1、辐射逆温：是地面长波辐射冷却而形成的。在晴朗无风的夜晚，地面辐射减弱，地面大气迅速冷却，上层大气降温较慢，形成逆温。一天中逆温层在黎明时最厚。逆温层冬厚夏薄。易出现于中高纬地区，是最常见的逆温类型。
2、平流逆温：当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影响迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。逆温的强弱主要由暖空气和冷地表面的温差决定。
3、锋面逆温：是暖空气运移到冷空气之上，形成冷暖相交的锋面，如果锋面上下暖冷空气的温度差较大，则形成逆温。
4、地形逆温：是局部地形条件引起的。在山谷和盆地中，由于山坡散热快，晚上较重的冷空气，沿山坡流动，聚集在山谷底部，由此形成下部是冷气层、上部是暖气层。
5、水库的水面温差：如长江三峡工程建成后的三峡水库，会产生逆温现象，使库区的气温夏天降低、冬天升高，对库区的工业排放污染物产生一定的影响。
11．D 12．A 13．A
【解析】
11．本题主要考查大气受热过程。甘肃省位于西北地区，图示的小屯绿洲周边多沙漠和戈壁，气候干燥，晴天多，夜晚大气逆辐射弱，大气对地面的保温作用差，地面降温剧烈，6:00前后地面温度降到最低，因此凌晨小屯绿洲地表出现低温中心，D对。低温中心出现与太阳活动无关，C错。大气逆辐射是大气辐射的一部分，大气逆辐射弱，说明大气辐射也弱，B错。地面辐射弱是由于地表气温低所致，不是地表出现低温中心的原因，A错。故选D。
12．本题主要考查热力环流。读图可知，14-16时，小屯绿洲100--150米高度处形成高温中心，则气压低，夏季，荒漠和绿洲下垫面受热不均匀，荒漠受热快，气温高，气流上升，100-150米高度处气压升高，所以，水平气流自荒漠上空流向绿洲上空；绿洲上空为低压中心，气流呈逆时针辐合，A对、BCD错。故选A。
13．本题主要考查逆温现象。据图可知，17时至次日9时，该区域近地面气温低于上空气温，说明此时间段出现了逆温现象，时长约为16个小时。故选A。
14．（1）瓦尔帕莱索位于中低纬度沿海地区，太阳辐射较强，海水蒸发较为旺盛，空气暖湿；附近有秘鲁寒流经过，造成下垫面附近气温比高空低，形成逆温；受寒流影响，气温较低，空气中的水汽极易凝结形成雾，所以多漫天大雾。
（2）麦哲伦海峡位于南纬54°附近，位于西风带内，风大浪高，舰艇会经受剧烈的颠簸考验；纬度较高，气候寒冷多雾，天气状况复杂多变。
（3）不同点：瓦尔帕莱索年降水量较小，降水主要集中在冬季；布宜诺斯艾利斯年降水量较大，降水季节分配比较均匀。
成因：瓦尔帕莱索受副热带高气压带和西风带交替控制，沿岸有寒流流经。布宜诺斯艾利斯受暖流和冬、夏季风的影响。
【解析】
（1）本题主要是根据雾的定义，结合雾的形成条件去思考。雾是水汽凝结物，形成雾一般用具备是三个基本条件：一是冷却，二是加湿，三是有凝结核。10月为瓦尔帕莱索初夏，近地面气温高，蒸发旺盛；受海洋影响大，空气暖湿，有充足的水汽。下垫面较冷可以从寒流流经和大陆降温快两方面分析：附近有秘鲁寒流流经，夜晚大陆降温更快，下垫面气温比高空低，晴朗的夜间或清晨逆温最明显，同时气温低的时段有利于水汽的凝结。所以多漫天大雾。
（2）麦哲伦海峡处于南纬50多度的西风带，强劲而饱含水汽的西风不仅给海峡地区带来低温、多雨和浓雾，而且造成大风、急浪，是世界闻名的猛烈风浪海峡，不利于航运。
（3）降水特征包括降水总量及其季节分配两个方面。从降水总量看，瓦尔帕莱索年降水量较小；从降水的季节分配来看，瓦尔帕莱索降水季节变化大，集中在冬季，而布宜诺斯艾利降水季节分配比较均匀。降水主要受大气环流、洋流、海陆位置等因素影响。瓦尔帕莱索位于30°S--40°S大陆西岸，受副热带高气压带和西风带交替控制：夏季受副高控制，降水少，冬季受盛行西风影响，降水较多；秘鲁寒流降温减湿。布宜诺斯艾利斯位于30°S--40°S大陆东岸，属亚热带季风性湿润气候，受冬、夏季风的影响；巴西暖流增温增湿。