热力环流试题解析

王海燕

热力环流是大气运动的常见形式。相关试题大多借助大氣运动示意图考查学生对热力环流原理的掌握情况，引导学生在生活中观察热力环流现象，并能够对其进行合理的解释，从而实现培养学生综合思维和地理实践力的目的。

热力环流主要是由于地面冷热不均而形成的。如右图所示，当A地受热时，近地面的空气就会膨胀上升，从而使得A地近地面形成低气压；A地的上空D处空气聚积，密度增大，形成高气压。B地冷却，近地面空气向下聚积，形成高气压。B地上空C处形成低气压。这样，受水平气压梯度力的影响，近地面B地空气向A地流动，高空由D处向C处流动，最终形成热力环流。常见的热力环流形式有海陆风、山谷风和城市热岛环流。近地面的冷热不均会引起空气的上升或下降等垂直运动，这样就使得处于同一个水平面上的大

气密度出现差异，形成高低气压，空气从高气压处向低气压处流动，从而形成热力环流。

【例】阅读材料，回答问题。

热岛强度是指城市中心与城市郊区之间的温度差。兰州市地处西北交通要道，周围群山环抱，市区处于黄河的河谷之中，黄河横穿兰州全境，因此兰州的气候受山谷风和城市热岛环流的影响。下图为兰州市某日热岛强度变化统计图。

（1）分析兰州某日热岛强度变化图，判断兰州该日夜晚和白天的热岛强度大小，并分析原因。

（2）简要分析该现象对山谷风的影响及其原因。

解析：第（1）题，根据兰州市某日热岛强度变化统计图可知，0—8时、21—24时兰州的热岛强度大约在3.8～6.2℃之间，10—20时兰州的热岛强度主要在-1～2℃之间，因此可以判断兰州该日夜晚的热岛强度大。造成这种现象的原因主要有以下几个方面：城市中人类活动频繁，城市上空的污染物较多，郊区空气新鲜，固体颗粒物少，夜晚城市的保温作用要大于郊区，城市的温度相对要高；城市夜间企业、交通工具等排放的热量多，导致夜晚气温高。这就造成兰州市夜晚的气温与郊区的气温差值大。故该日兰州夜晚热岛强度大。

第（2）题，白天，谷地的地表温度比较低，气压较高，周围的坡地温度高，气压较低，因此白天主要吹谷风；夜晚，谷地的地表温度比较高，气压较低，周围的坡地温度低，气压较高，因此夜晚主要吹山风。兰州市地处黄河河谷，周围多山，由于城市的热岛效应，兰州市的温度相对郊区较高（正午前后除外）。白天，城市热岛效应有效地减小了谷地与山坡之间的温度差，因此削弱了谷风。夜晚，城市热岛效应扩大了谷地与山坡之间的温度差，因此加强了山风。

答案：（1）兰州该日夜晚热岛强度大。由于兰州市区建筑多、通风不畅，夜晚的热量不容易散失，气温高；兰州市区人类活动频繁，大气污染物多，起到一定的保温作用；兰州夜晚企业、交通工具排放废热多，气温高。

（2）山风加强，谷风减弱。由于兰州市区处于黄河河谷，夜晚温度高，增加了山地与谷地之间的温度差，使得山风加强；白天城市热岛效应使得谷地温度较高，缩小了山地与谷地之间的温度差，使得谷风减弱。