南極不僅是世界上最冷的地方,也是世界上風(fēng)力最大的地區(qū),每年平均8級以上的大風(fēng)有300天,被稱為地球的“風(fēng)極”。
南極風(fēng)暴之所以這樣強(qiáng)大,原因在于南極大陸表面溫度低,附近的空氣迅速被冷卻收縮而變重,密度增大。而覆蓋南極大陸的冰蓋就像一塊中部厚、四周薄的“鐵餅”,形成一個中心高原與沿海地區(qū)之間的陡坡地形。變重了的冷空氣從內(nèi)陸高處沿斜面急劇下滑,到了沿海地帶,因地勢驟然下降,使冷氣流下滑的速度加大,于是形成了強(qiáng)勁的、速度極快的下降風(fēng)。
風(fēng)雪中宿營(夏立民攝)
南極風(fēng)有時真的能殺人!除了嚴(yán)寒之外,狂風(fēng)是科學(xué)考察人員在南極所遇到的另外一個兇惡的敵人。狂風(fēng)會很快帶走人體的熱量,使人發(fā)生凍傷甚至凍死事故。
人們難以忘記,1960年10月10日下午,在日本昭和站進(jìn)行科學(xué)考察的福島博士,走出基地食堂去喂狗,突遇風(fēng)速達(dá)35米每秒的暴風(fēng)雪,他從此再也沒有回來。直到1967年2月9日,福島博士的遺體才在距站區(qū)4.2千米處被發(fā)現(xiàn)。
在南極考察隊員中流傳著這樣一句話:南極的冷不一定能凍死人,但南極的風(fēng)能殺人。到了南極內(nèi)陸會發(fā)現(xiàn),這話一點沒錯。
“殺人風(fēng)”——南極下降風(fēng)
知識歸納:
1
南極下降風(fēng)成因:
由于南極大陸雪面溫度低,附近的空氣迅速被冷卻收縮而變重,密度增大。而覆蓋南極大陸的冰蓋就像一塊中部厚、四周薄的“鐵餅”,形成一個中心高原與沿海地區(qū)之間的陡坡地形。變重了的冷空氣從內(nèi)陸高處沿斜面急劇下滑,到了沿海地帶,因地勢驟然下降,使冷氣流下滑的速度加大,于是形成了強(qiáng)勁的、速度極快的下降風(fēng)。
2
南極下降風(fēng)強(qiáng)勁的原因:
南極地區(qū)緯度高,冰蓋面積大且厚,因為地面輻射冷卻導(dǎo)致近地面溫度低,密度大;地形以高原為主,中間高,四周低,斜坡多;地面阻力小。
3
南極沿岸下降風(fēng)的特點:
(1)風(fēng)向非常穩(wěn)定。
在冷空氣從較高的冰蓋下降到沿岸的過程中,所形成的風(fēng)的走向就很穩(wěn)定,從高到低不太發(fā)生偏轉(zhuǎn),到了近岸時,風(fēng)的走向也只會受到冰川走向的影響,所以它在近岸海域的風(fēng)向非常穩(wěn)定。
(2)下降風(fēng)具有非常明顯的日變化和季節(jié)性變化。
這是因為冰蓋輻射冷卻作用會隨著晝夜和季節(jié)發(fā)生變化。如在夏季(12月至翌年2月)晴天時,中山站的下降風(fēng)一般在傍晚至夜間開始出現(xiàn),此時地面觀測到的風(fēng)速隨時間逐漸加大,風(fēng)力短時間內(nèi)可由靜風(fēng)迅速增加至五六級。天氣越晴朗,下降風(fēng)越強(qiáng)烈。下降風(fēng)在夜間維持較高的速度,在次日中午之前逐漸減弱,具有顯著的日循環(huán)特征。
(3)具有明顯的局地特點,它常常在某些區(qū)域的沿岸附近穩(wěn)定出現(xiàn)。如我國中山站最為常見。
試題鏈接
題組1:(2019·廣東高考模擬)南極冰蓋表面的劇烈輻射冷卻使得近地層空氣密度增大,海拔較高處近地空氣密度比同一水平面上其他位置的空氣密度大,并在重力作用下沿斜坡加速向下運動,形成下降風(fēng),其風(fēng)力大,破壞性強(qiáng)。讀“南極大陸等高線分布圖”,完成下列1?3題。
1.從形成過程分析,下降風(fēng)現(xiàn)象和常見的大氣運動現(xiàn)象相似的是
A.海風(fēng)
B.陸風(fēng)
C.山風(fēng)
D.谷風(fēng)
2.在我國四個南極科考站中,下降風(fēng)最為典型的科考站是
A.長城站
B.昆侖站
C.泰山站
D.中山站
3.根據(jù)所學(xué)知識,分析下列說法中不合理的是
A.圖中下降風(fēng)典型地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向以偏東風(fēng)為主
B.晴朗的白天或多云的夜晚下降風(fēng)的強(qiáng)度較大
C.研究下降風(fēng),對于南極科考的順利進(jìn)行有積極意義
D.出現(xiàn)下降風(fēng)時,近地面大氣中會出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象
答案:1.C 2.D 3.B
解析
1.由材料可知,下降風(fēng)是南極冰蓋表面的劇烈輻射冷卻使得近地層空氣密度增大,海拔較高處近地層空氣密度比同一水平面上其他位置的空氣密度大,并在重力作用下沿斜坡加速向下運動而形成的,其成因和山風(fēng)相似。
2.中山站位于沿海附近,且圖中等高線密集,坡度大,下降風(fēng)最為典型。
3.讀圖并結(jié)合所學(xué),圖中下降風(fēng)典型地區(qū)的風(fēng)向以偏東風(fēng)為主,A正確;晴朗的夜晚下降風(fēng)的強(qiáng)度更大,B錯誤,符合題意;研究下降風(fēng),對于南極科考的順利進(jìn)行有積極意義,C正確;出現(xiàn)下降風(fēng)時,近地面大氣中會出現(xiàn)下冷上熱的逆溫現(xiàn)象。
題組2:閱讀圖文材料,完成下列要求。
下降風(fēng)是指空氣受重力作用形成的下坡氣流。下降風(fēng)在南極大陸廣泛分布,下圖中甲區(qū)域下降風(fēng)尤其強(qiáng)勁,其東側(cè)的特拉諾瓦灣常年存在冰間湖(指達(dá)到結(jié)冰溫度的天氣條件下,仍長期或較長時間保持無冰或少冰的冰間水域)。下圖中白色區(qū)域為冰蓋(大陸冰川)、冰架(陸地冰)。
(1)說明南極洲下降風(fēng)分布廣泛的條件。
(2)分析甲區(qū)域下降風(fēng)強(qiáng)勁的原因。
(3)分析特拉諾瓦灣冬季仍存在冰間湖的原因。
(4)指出南極地區(qū)冰間湖對生物的影響。
答案:
(1)緯度高,冰蓋面積大、冰層厚(海拔高),(因地面輻射冷卻,)近地面大氣溫度低低、密度大;地形以高原為主,中間高,四周低,斜坡多;冰面阻力小,冷空氣在重力作用下易沿斜坡向下流動而形成下降風(fēng)。
(2)(甲地)下降風(fēng)主要來自西側(cè)的冰川地區(qū);西側(cè)地區(qū)海拔高(冰層厚)、坡度陡,寒冷氣流在重力作用下加速向下流動;冰川表層摩擦力(阻力)小;來自冰川谷地的下降風(fēng)易在此匯集,(受“狹管效應(yīng)”影響)下降風(fēng)得以加強(qiáng)。
(3)(特拉諾瓦灣)受南側(cè)冰舌的阻擋,高緯度海冰難以進(jìn)入海灣;冬季南極大陸出現(xiàn)極夜現(xiàn)象(無太陽輻射),地面輻射冷卻作用增強(qiáng),氣溫更低,(形成的)下降風(fēng)更為強(qiáng)烈;強(qiáng)烈的下降風(fēng)可將海灣中的海冰不斷向東推動,致使冬季海灣大部分地區(qū)常處于無冰或少冰狀態(tài)。
(4)(為鳥類提供了棲息環(huán)境,)海鳥可在冰間湖中尋找食物;鯨、海豹等可以上浮到水面進(jìn)行呼吸等。
題組3:閱讀下列材料,回答問題。
拉斯曼丘陵位于南極大陸邊緣,主要由五大半島和128個島嶼組成,面積近40平方千米,是南極大陸為數(shù)不多的綠洲之一。其最熱月(1月)平均氣溫為0.53℃,最冷月(9月)平均氣溫為-16.4℃。受來自大陸冰蓋的下降風(fēng)影響,常年盛行東南風(fēng),8級以上大風(fēng)天數(shù)達(dá)174天,極大風(fēng)速為43.6米/秒,但并沒有形成風(fēng)積地貌。圖a為拉斯曼丘陵位置示意圖,圖b為拉斯曼丘陵多年氣溫統(tǒng)計圖。
(1)描述拉斯曼丘陵氣溫的季節(jié)變化特征。
(2)說明該地9月月均溫最低的成因。
(3)分析該地多大風(fēng)卻沒有形成風(fēng)積地貌的原因。
(4)推測拉斯曼丘陵上的植被類型,并說明理由。
答案:
(1)全年氣溫較低(長冬無夏 );各月均溫夏半年變化幅度大,冬半年變化幅度小;極端最高溫變化幅度小,極端最低溫變化幅度大。
(2)冬半年正午太陽高度角小,日照時間短,有極夜現(xiàn)象;冬半年熱量收入持續(xù)小于支出,收支平衡時間出現(xiàn)在9月份。
(3)南極大陸大部分地區(qū)冰川覆蓋,巖石風(fēng)化物很少;部分風(fēng)化物凍結(jié)在冰川中,難以被風(fēng)吹起;該地位于沿海,風(fēng)力大,侵蝕、搬運作用強(qiáng);大風(fēng)吹向海洋,搬運物多落入海中。
(4)苔原植被(苔蘚、地衣等)。夏(暖)季氣溫在0?10℃之間,持續(xù)時間短,只能滿足苔蘚、地衣等生物的生長。
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