19. 阅读图文材料,完成下列要求。
通常把中高纬大陆冷空气突然向南爆发,南海一带东北风迅速加强的现象称为“冷涌”。2021年12月15——20日,南海一带经历了一次强冷涌过程,马来西亚出现了持续性强降雨天气。下图表示北京时间12月17日8时海平面等压线分布,图中箭头示意此次冷涌气流移动路径。
(1)说明此次冷涌形成的动力条件。
(2)指出冷涌南下过程中气流温湿性质的变化,并运用海—气相互作用原理解目变化原因。
(3)结合材料,分析马来西亚此次强降雨的成因。
【答案】(1)①蒙古—西伯利亚地区受强烈冷却,形成强盛的冷高压(亚洲高压),冷高压势力强大,冷空气堆积,气压梯度大,为冷空气南下提供强大动力;②冷高压南侧等压线密集,水平气压梯度力大,促使冷空气快速向南爆发;③冷空气向南移动过程中,受地转偏向力影响,逐渐形成偏北风,沿着亚洲东部的地形通道南下,加速冷涌的推进。
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(2)变化:气流温度升高,湿度增大。
原因:冷涌气流南下过程中,海面温度高于冷空气温度,海洋向大气输送热量,通过热传导的方式使冷空气增温;海洋表面水分蒸发,水汽进入冷空气中,使冷空气湿度增大,且冷空气受海洋加热后,空气对流运动增强,进一步促进水汽的输送和混合,导致冷涌气流湿度增加。
(3)①冷涌带来的冷空气与当地暖湿空气相遇,形成冷暖气团交汇,暖湿空气被迫抬升,水汽冷却凝结形成降水;②冷涌气流势力强,推动暖湿空气强烈上升,垂直上升运动显著,水汽快速凝结成云致雨,降水强度大;③冷涌持续时间较长(12月15-20日),使得暖湿空气持续抬升,降水持续时间长,累计降水量大。
【解析】
【分析】本大题以北京时间12月17日8时海平面等压线分布为材料设置试题,涉及冷涌形成的动力条件、海一气相互作用原理、强降雨的成因相关知识点,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、描述和阐述地理事物的能力,体现综合思维、区域认知学科素养。
【小问1详解】
冷涌形成的动力条件需从气压系统、气压梯度力和地转偏向力等角度分析。冬季,中高纬地区因太阳辐射减弱,地面强烈冷却,在蒙古-西伯利亚地区形成冷高压,这是冷空气的源地。冷高压与周边地区形成较大的气压差异,气压梯度大,使得冷空气具有向南移动的趋势。等压线密集程度反映水平气压梯度力大小,冷高压南侧等压线密集,水平气压梯度力大,推动冷空气快速向南移动。同时,在地转偏向力作用下,北半球水平运动物体向右偏转,冷空气逐渐转为偏北风,并且亚洲东部的地形相对平坦开阔,有利于冷空气沿着通道快速南下,形成冷涌。
【小问2详解】
海-气相互作用中,热量和水汽交换是关键。南海海域纬度较低,冬季海面温度相对较高,而冷涌气流来自中高纬度地区,温度较低;当冷涌气流南下经过南海时,冷的空气与暖的海面接触,根据热传递原理,热量从高温的海洋传递到低温的冷空气,使冷空气温度升高;同时,海洋表面存在持续的水分蒸发过程,水汽不断进入冷空气中,增加了空气的水汽含量。此外,冷空气受热后,空气密度减小,产生对流运动,使得水汽在垂直和水平方向上得到更充分的混合和输送,从而进一步增大了冷涌气流的湿度。
【小问3详解】
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降雨的形成需要水汽、上升气流和冷却凝结条件。此次冷涌带来的冷空气南下,与马来西亚当地原本的暖湿空气相遇,冷暖气团交汇形成锋面,暖湿空气密度小,在冷空气的推动下被迫抬升;随着高度升高,气温降低,水汽冷却凝结形成降水。冷涌气流势力强大,促使暖湿空气强烈上升,垂直上升运动越强烈,水汽凝结速度越快,降水强度也就越大。而且此次冷涌过程从12月15-20日,持续时间长达6天,在这段时间内,暖湿空气持续被冷空气抬升,不断有水汽冷却凝结,从而形成持续性的强降雨天气,累计降水量大。
编辑:小徐