一

大湖效應

大湖效應指的是冷空氣遇到大面積未結冰的水面（通常是湖泊）從中得到水蒸汽和熱能，然后在向風的湖岸形成降水的現象，通常是以雪的形式出現。

產生地區

以五大湖地區為例。在秋天到來時，五大湖區逐漸變冷，但冬季不會完全封凍。冬季氣團主要從西向東穿越北美洲。當陸地將夏季吸收的熱輻射掉，大陸氣團變得很冷，極地氣團南下到大陸上空，當氣團經過湖面時，溫度極低的空氣與相對溫暖的水面接觸，氣團下部溫度升高，水汽進入氣團。冷氣團下部是一層溫暖潮濕的大氣。寒冷、密度較大的冷氣團下沉，使暖空氣上升，溫度降低，水汽凝結，空氣不太穩定，云開始形成，一般為層云，層積云或大片積云。一般冷氣團在五大湖區上空行進一半時，就會形成云，并隨氣流向東漂移。之后，大氣再次來到寒冷的大陸上空，與地面的接觸減慢了大氣的移動，從湖面飄過來的大氣不斷在沿岸聚集，暖氣團不斷上升，云層加厚，開始降水，由于下層空氣溫度很低，水汽以雪的形式降落下來。

中國案例

2005年12月4日山東威海暴風雪。在中國，大湖效應降雪通常被稱做冷流降雪。中國只有在山東半島北部的一小部分地區會有大湖效應降雪，并且效應比以上這些地方都要弱，但山東半島的丘陵地形抬升作用會使其北部沿海降雪加強，甚至引發暴風雪。2005年12月4日~21日，連續多場暴風雪襲擊了山東半島北部的威海和煙臺，其中威海在幾次暴風雪中總降水量近100毫米，積雪49厘米，導致交通幾近癱瘓。

歐亞案例

因為大湖效應的緣故，其他任何大陸都無法同北美洲東部的雪帶相匹敵，因為沒有任何大洲擁有像五大湖區這樣處于絕佳位置的水域。這并不是說，歐洲與亞洲就沒有大湖效應。每年秋天，西伯利亞氣溫下降時，寒冷密度較大的冷空氣下沉，產生了大面積的冷高壓。大氣從冷高壓向外移動，穿過俄羅斯的拉多加湖，向西穿過芬蘭灣、波羅的海，寒冷的大氣與較為溫暖的海水相互接觸，獲得了水蒸汽，到達瑞典東岸時，這些潮濕，相對比較溫暖的大氣在穿越海岸后開始冷卻，在該國東南部形成降雪。西伯利亞冷空氣向東流動，遠離冬季高壓中心，穿過蒙古高原和戈壁沙漠，給中國北方帶來了干冷的天氣。冷空氣穿越海岸，在北部集結了來自日本海的水汽，在到達日本的本州和北海道的西海岸時，溫暖的黑潮暖流，使海水溫度升高，大氣相對比較潮濕溫暖。當大氣穿越日本海岸時，被迫繞過高山，沿海島西側前行，并開始降雪。往南，西伯利亞冷空氣穿越黃海，獲得水汽，在朝鮮半島西部和山東半島北部聚集下來，形成降雪，由于冷空氣穿越黃海水面的距離比日本海要短，效應相對弱些。

降雪

降雪地點取決于使云移動風向和風速。風速決定了暴風雪行進的距離，風越強烈，其攜帶的水汽走得越遠，晚秋與初冬時節，其行進的距離最遠。降雪量取決于以下因素：冷氣團與水面的溫差，溫差較大時，水溫越高，冷氣團溫度越低，冷凝的水汽就越多，雪量就大，一般在12月和1月容易出現這種溫差，也最容易產生暴風雪；冷空氣在水面行進的距離，即吹程也會影響降雪量，冷空氣與暖水面接觸時間越長，氣團就會攜帶越多的水汽。如果水面結冰，水汽供給停止，大湖效應就會停止。

二

試題鏈接

1. 大湖效應指的是冷空氣遇到大面積未結冰的水面（通常是湖泊）從中得到水蒸氣和熱能，然后在湖泊迎風岸形成雨、雪、霧等現象。左圖為美國五大湖區年平均降雪量（1971—2000年）的空間分布示意圖。讀圖完成各小題。

（1）與大湖效應產生的降雪過程原理類似的天氣系統是（ ）

A. 暖鋒 B. 冷鋒 C. 氣旋 D. 反氣旋

（2）圖2為五大湖區東岸附近一年中氣溫與水溫變化示意圖。有大湖效應產生降雪的主要時期是（ ）

A. ① B. ② C. ③ D. ④

【答案】1. A 2. D

【解析】

（1）由材料可知，大湖效應產生時，水溫高于氣溫，冷空氣經過大湖湖面，變成了帶有大量水汽的暖濕氣團，在迎風岸登陸，又遇到冷氣團阻擋，形成降水或降雪。整個過程與暖鋒降水過程相似，都是暖氣團主動前進產生的，所以A對。B、C、D錯。

故本題選A。

（2）由材料可知，大湖效應指的是冷空氣遇到大面積未結冰的水面從中得到水蒸汽和熱能，然后在湖泊迎風岸形成雨、雪、霧等現象。讀圖，①時期氣溫、水溫均小于0℃，不水面已經結冰，不會是大湖效應產生的主要時期，A錯。②時期氣溫高，水溫低，且溫度都大于0℃，與大湖效應產生的條件不符，B錯。③時期氣溫低于水溫，但溫度均大于0℃，產生降雪較少，C錯。④時期，氣溫低于0℃，屬于強冷空氣，水溫較高，且與氣溫差值較大，是大湖效應產生的降水等現象的主要時期，D對。

故本題選D。

2. “大湖效應”指的是冷空氣遇到大面積未結冰的水面（通常是湖泊）從中得到水蒸氣和熱能，然后在向風的湖岸形成降水、降雪、霧氣等現象，通常是以雪的形式出現。里海作為世界上面積最大的湖泊，也具備“大湖效應”形成的條件，其中里海南部沿岸地區表現最為顯著。據此完成下面小題。

（1）“大湖效應”對里海南部沿岸地區影響最為顯著的原因可能是（ ）

①里海的形狀 ②里海的面積 ③沿岸地形 ④西風的強弱

A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ①④

（2）關于里海對冬季冷氣團的影響，說法不正確的是（ ）

A. 為南下冷氣團提供水汽

B. 有利于冷氣團的通過

C. 為南下冷氣團提供熱量

D. 形成湖陸風，加快南下冷氣團的速度

（3）影響里海南岸降雪量多少的因素可能是（ ）

①冷氣團與湖面的溫差 ②里海結冰的水域面積大小 ③風力的大小 ④地形坡度

A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④

【答案】1. A 2. D 3. A

【解析】

（1）里海是一個東西向較窄、南北向很寬的湖泊，這就意味著，從北到南經過里海的加濕加熱作用更加顯著，①正確。另外，里海南部沿岸地區是一個地勢非常陡峭的迎風坡，僅僅100多公里的距離之內，海拔高度相差達到了2000多米，陡峭的山坡使得經過里海加濕加熱的氣流在里海南岸聚集，在地形的作用下抬升凝結成云，并在這里形成降水，③正確。面積大小對里海其他位置影響一樣，②錯誤。西風對內陸地區影響較小，④錯誤。

故本題選A。

（2）南下的冷空氣可以長趨直下，遇到大面積未結冰的里海水面，獲得充足的水汽和熱量，形成云層，A、B、C不符合題意，而冬季陸風時間長，可能會減弱南下冷氣團的速度，D符合題意。

故本題選D。

（3） 里海南岸降雪量大小主要與通過里海的大氣獲得水汽的多少有關，冷氣團與湖面的溫差較大時，冷凝的水汽就越多，降雪量越大；里海結冰的水域面積越小，通過的大氣獲得的水汽越多，降雪量越大，①②對；而風力的大小與南岸地形坡度主要影響降水的分布，與降雪量關系較小。

故本題選A。

3.下圖為“美國五大湖區年平均降雪量（1971-2000年）的空間分布示意圖”和“北美一月海平面氣壓圖”。讀圖文資料，回答問題。

材料一：“大湖效應”指的是冷空氣遇到大面積未結冰的水面（通常是湖泊）從中得到水蒸汽和熱能，然后在向風的湖岸形成降水、降雪、霧氣等現象，通常是以雪的形式出現。

材料二：據美國國家氣象局消息，2014年11月18日早晨，美國已經有50.2%的地區被積雪覆蓋。其中，美國東北部地區更是遭遇罕見暴風雪，部分地區積雪“過腰”，可達2-3英尺。紐約州西部一些城市被強降雪“掩埋”，布法羅（水牛城）最大1小時積雪10厘米以上，不到24小時堆積近1.8米的雪。

（1）概述圖中五大湖地區積雪厚度的分布規律。

（2）根據“大湖效應”定義，解釋2014年11月18日美國布法羅（水牛城）暴雪的成因。

（3）其他水域，比如某些海和湖也會產生大湖效應，產生面積較小的雪帶，像美國東海岸的雪帶的形成也有類似大湖效應，請根據“北美一月海平面氣壓圖”解釋美國東海岸的雪帶成因。

（4）從五大湖及美國東北部地區在美國的經濟地位角度，分析暴雪對美國經濟的影響。

【答案】

（1）五大湖的東部和南部，隨著距湖岸距離的增加積雪厚度減小。

（2）五大湖地區冬季多西風和西北風；冷空氣經過湖面時，由于大面積未結冰的湖水溫度高，增溫增濕；然后在向風的湖岸與陸地冷空氣相遇形成降雪。

（3）冬季，北美西北部為高壓中心，該區域大氣順時針環繞流動，使極地氣團向南經大西洋后到達北美海岸，其間穿越墨西哥灣暖流溫暖水域，增溫增濕，到達海岸后遇冷水汽凝結形成降雪，形成美國東海岸雪帶。

（4）五大湖地區和美國東北部沿海人口稠密，城市眾多（城市群）；這里是美國著名的乳畜帶，農業發達，同時煤、鐵資源豐富，是美國最大工業區；五大湖水運發達，高速公路和鐵路密集，交通便利；暴雪造成交通癱瘓，工業原材料和工、農業產品運輸困難，人們生活不便，經濟損失嚴重。

【解析】

本題考查了等值線分布規律的描述、暴雪的成因、雪帶的成因、暴雪對美國經濟的影響等相關知識。

（1）依據等值線的描述方法，五大湖的東部和南部，隨著距湖岸距離的增加積雪厚度減小。

（2）由于美國中部為平原地形，南下的冷空氣可以長趨直下，遇到大面積未結冰的五大湖水面，獲得充足的水蒸汽和熱能，從而在向風的湖岸形成降雪。

（3）根據“北美一月海平面氣壓圖”，北美西北部有一個順時針流動的高壓中心，其路徑會穿越墨西哥灣暖水域，獲得充足的水蒸汽和熱能后，在向風的東海岸形成雪帶。

（4）五大湖及美國東北部地區城市密集，工農業發達，水陸交通便利，暴雪對美國經濟的影響可從其對工農業生產，對交通運輸帶來的困難來作答。

4.閱讀材料，回答下列問題。

材料一 從2014年11月15日開始，受強冷空氣和“大湖效應”的影響，美國東北部遭遇了嚴重的暴風雪天氣，部分地區積雪厚度達2.1米，11月24日部分地區氣溫又達到15度，并出現降雨天氣，洪水威脅不容小覷。

材料二 “大湖效應”示意圖

（1）有人說“大湖是暴雪的催化劑”，試說明理由。

（2）此次暴風雪嚴寒天氣可能帶來哪些有利影響？

（3）從氣象角度分析“洪水威脅不容小覷”的原因。

【答案】

（1）冷空氣經過湖面增溫、增濕，到達陸地后，迅速降溫，水汽大量凝結，加大降雪強度。

（2）凈化空氣；緩解土壤旱情；殺死越冬害蟲；降雪對越冬農作物有抗旱保溫作用。

（3）降雪量大，氣溫回升迅速，積雪融化；降雨的疊加，可能引發大規模洪水。

【解析】

（1）降雪的條件一方面需要足夠的水汽，另一方面需要大氣降溫，水汽凝結。大湖一方面提供了充足的水汽，另一方面，湖面與周圍陸地的溫差使得水汽經過湖面后有降溫過程，促進了水汽的凝結。

（2）降雪，一方面提供水汽，緩解旱情并凈化空氣；一方面降溫，殺死越冬害蟲和病菌；再者，大雪覆蓋農作物，起到了保溫作用。

（3）根據材料，降雪后氣溫迅速回升，導致積雪快速融化，加上雪后的降水，可能引發洪水。