由高考题看大湖效应

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　　【摘要】在2011年浙江卷中，出现了北美雪带的问题，出现这个问题，一是该地区这种地理现象最为显著，另外一个，这种现象的产生，有重要的地理原因，通过这个案例，可以考察学生对地理原来的掌握情况。而这种地理现象，在其他地区也有发生，因此，研究这种现象，既可以掌握地理原理，也可以指导生活实践。
　　【关键词】大湖效应；比热容；热力差异；对流；暖锋
　　2011年浙江高考
　　36.（30分）图11为世界某区域示意图，表2为图11中甲、乙两城市的气候资料。完成下列问题。
　　（2）简述“雪带”（降雪量明显多于周边地区）分布的特点，并解释原因。（8分）
　　【答案】分布在湖的东、南岸。五大湖地区冬季多西风和西北风；冷空气经过湖面时，增温增湿；经过湖面后，暖空气上升，水汽凝结形成降雪，出现雪带。
　　在2011年浙江卷中，出现了北美雪带的问题，出现这个问题，一是该地区这种地理现象最为显著，另外一个，这种现象的产生，有重要的地理原因，通过这个案例，可以考察学生对地理原来的掌握情况。而这种地理现象，在其他地区也有发生，因此，研究这种现象，既可以掌握地理原理，也可以指导生活实践。
　　由于北美独特的地理特点，五大湖附近的雪带，比世界上任何一个地区的范围都要大，这里的严重降雪对美国和加拿大造成一定的影响。从明尼苏达东部、西部的马尼托巴到宾夕法尼亚，纽约，安大略东部和东部的魁北克，以雪的形式降落的水汽其实来自五大湖区。这个地区有一个雪带从湖边开始一直朝下风延伸达80公里。雪带不仅范围广，而且降雪量也非常巨大，有时一天的降雪量会达到两米（2001年纽约州的水牛城），整个冬天的降雪量甚至可以达到11.86米（1976～1977年胡克）当然，除了北美五大湖之外，其他一些具有同样条件的地区也会在冬季出现暴雪天气，比如日本西海岸，朝鲜半岛西部，西欧瑞典的东海岸等，我国山东半岛地区的烟台威海等地，也因冬季常出现暴雪天气，而被称为“雪窝子”。为何这些地方常常出现暴雪？他们有没有共同特点？
　　从上面几幅地图来看，这些地区都有一个共同的特点，即都有面积较大的水域，而且处在这些大水域冬季风的下风地带，而正是由于这些地理特征，使得这些地区，冬季出现暴雪天气，这就是我们地理上的“大湖效应”。
　　大湖效应指的是冷空气遇到大面积未结冰的水面（通常是湖泊）从中得到 水蒸汽和热能，然后在向风的湖岸形成降水、降雪、雾气等现象，通常是以雪的形式出现。
　　虽然几处都是大湖效应造成的暴雪，但是具体到每个地方，其原因又有些许不同，首先，我们以最为显著的北美五大湖为例，分析其雪带形成的原因。
　　当秋天到来时，地面开始降温，由于水体和陆地的比热容的差异，陆地降
　　温快，水体降温慢，并且水体容积越大，降温速度越慢，因此，在冬季时，五大湖并未完全封冻，并且其温度高于陆地温度，当来自极地的温度极低的大陆气团南下过程中，经过温度较高的湖面，气团下部的空气，与湖面接触，被相对温暖的水面加热，下部温度升高，并且湖面蒸发的水汽进入气团内部，这样，比较单一、稳定的冷气团，开始出现分化，其下部热且水汽含量高，密度小，上部冷，密度大，因此变得不再稳定，气团内部产生对流，底部暖湿的空气在对流上升过程中，不断冷却，水汽逐渐凝结，形成云，由于五大湖水体面积大，因此，冷空气行进到五大湖一半时，云就开始形成。
　　形成的云，随着气流继续东行，当气团从湖面登陆时，一方面，由于地面摩擦力大于湖面，气团移动速度变慢，暖气团在此堆积、抬升，另一方面，由于热力性质的差异，当被湖面加热的气团再次登陆时，温度相对于地面的温度高，成为暖气团，与地面的冷气团相遇，形成小暖锋，暖气团爬升，在此过程中，水汽进一步凝结，形成降水，由于底层空气气温很低，因此，降水以雪的形式出现，形成雪带。
　　降雪量、雪带范围大小与水体和地面的温度差异、风力大小、湖面水体大小成正相关，即湖面与地面温度差异越大，地面温度越低，水体温度越高，造成的气团内部的对流越强烈，进入气团的水汽越多，因此，降雪量大，；风力越强劲，携带水汽的气团到达的距离就越远，雪带范围越大；而水体越大，降温越慢，相对于地面温度越高，同等风速下，气团经过湖面所需的时间就越长，因此底部空气更容易被加热。当然，这一切都以湖面未结冰为前提，如果湖面结冰，没有水汽进入气团，则大湖效应停止。
　　其他地区的暴雪，基本与五大湖雪带类似，都是冬季风穿过大面积的水体，冷气团被水体加热，如瑞典东南部，是来自西伯利亚的亚洲高压产生的冬季风，穿过穿过俄罗斯的拉多加湖 ，向西穿过芬兰湾 、波罗的海；日本西海岸是来自西伯利亚的寒冷冬季风，穿过日本海的过程中，因为日本海有黑潮（暖流）的增温增湿作用，到达日本西海岸，又收到日本山脉地形的抬升，产生暴雪。在朝鲜半岛西部和山东半岛北部，尤其是威海烟台等地，冬季风穿过黄海，增温增湿，虽然黄海面积比较小，对寒冷气团的增温增湿作用小于日本海和五大湖，但是因为山东丘陵的地形的抬升作用，也会形成暴雪天气。
　　从上面几个案例可以看出，形成大湖效应的几个条件：
　　1. 湖面或水体较大，与周围陆地形成较强烈的温差
　　2. 湖面或水体尚未冰封
　　3. 有经过水体的寒冷气团
　　4. 在水体的下风处
　　湖泊的存在，不仅在冬季形成大湖效应，出现大雪，在夏季，也对沿岸的降水产生重要的影响。与冬季相反，夏季由于陆地和水的比热容差异，陆地升温快，水体升温慢，相对于温度较高的陆地，称为冷中心，水体上空的空气，受冷下沉，而水体周围的陆地，由于气温高，因此空气受热上升，形成一个热力环流。
　　由于水体上空是下沉气流，因此不易凝结降水，相对来说比较干，而水体中蒸发的水汽，顺着热力环流，到达陆地，在陆地上上升，在上升的过程中，逐渐的冷却凝结，形成降水，因此在夏季，水体周围的降水量会稍多，局部气候会变得湿润，水体面积越大，这种作用会更明显。
　　从中我们可以看出，水体，包括湖泊、海洋、水库、沼泽等，都对气候有非常重要的影响，因此，我们要切实的保护各种水体，保护我们的环境。
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