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地理知识集合汇总
沈阳现万米绝美丁达尔效应!
美翻了!一场“视觉盛宴”来袭
11月12日,沈阳出现万米丁达尔效应,现场蔚为壮观。
当阳光穿透云层,倾泻而下透出大片亮光,人们在感叹这样的场景如此静谧而神圣的同时,也会心生疑问,这难道是传说中的“圣光普照”?
其实,这种现象叫云隙光,在西方国家也被称为“耶稣光”或“上帝之梯”。它的出现常常使人联想到欧洲教堂中,阳光通过耶稣受难像上方的玻璃窗照射在十字架上。除此之外,这种被誉为具有最多昵称的大气光学现象,还有诸如天使阶梯、伦勃朗光线、曙暮辉等称呼。在许多电影、画作、动漫中,洒落地面的云隙光也常常被作为神圣、崇高、救赎的象征,负责“升华剧情”。
不过,云隙光其实并没有人们想象的那么“高冷”。从科学的角度来讲,这种现象与其说是“神的恩赐”,倒不如说是丁达尔效应所展现的美丽现象。
丁达尔效应,简单来说,就是一束光通过胶体而被其中悬浮的胶体粒子散射产生可见“光束”的现象,由于胶体中的这种现象是英国物理学家约翰·丁达尔首先发现和研究而得名。云也是一种胶体,只是这些胶体的分散剂是空气,分散质是微小的尘埃或液滴。
那么光线为什么看起来是放射状的?这是视觉效应玩的一个“把戏”。太阳光从云层缝隙中透出,其实是平行的,但由于透视效果,像是放射状延伸的光束。
与之相对应的,还有反云隙光,即太阳高度角较小时,阳光穿过云层隙缝,形成的光;若有两道云隙光的夹角较小,对地面观测者来说,就好像是两条光芒从日落的一侧射出,辐合于天顶对面的东边。其实,光线也并非真的汇聚,此时光束仍然是平行的,这仍然是视觉效应,就像是你站在笔直的马路中间,马路的两头会呈现锥形。
云隙光看起来既美丽又神圣,但也并非特别稀有的现象。对地面的观测者而言,只要有云或雾遮挡住太阳,就有可能看到此现象,最重要的还是水汽与灰尘条件。因此,云隙光在多云的天气比较常见;在晴朗的日子里常发生于日落时。云隙光比较好的观测地点在海滨或湿气重的山谷地区。
山川有风/日月有晨/星辰有时
西南干热河谷
——焚风or山谷风?
一般而言,在并不缺少降水的湿润地区,山地的垂直地带性是森林在下面,灌丛和草地在上面,因为低的地方水热条件好,有利于树木的生长,到了高处温度降低,不利于树木的生长,因此当海拔到达一定的高度,高山上会出现林线,也就是森林终止脚步的地方。再往上是灌丛生长的地带,当灌丛也因温度低等原因无法生长时,草甸和荒漠草地出现了;但在干旱和半干旱地区的高山上,往往森林出现在半山腰,这是由于气团随着海拔的抬升而饱和,最终在此产生较多降水。但在横断山区,存在着一种奇特的干旱现象——河谷底部极为干旱,植被类型主要是旱生类型,很像我国西部的荒漠地区,河谷顶部或半山地带是湿润的,在此分布有森林。
EXAMPLE.
以金沙江为例,东西两岸由于光热条件的不同,植被的垂直分布区域略有差异,但差异不大,不过从谷底到山脊,无论东西两岸的山坡上都呈现出亚热带干旱灌丛草丛--暖温带灌丛--寒温带暗针叶林带--高寒灌丛、草甸带这样的植被分布趋势,这是横断山区干热河谷中常见的景象,也被称为“倒置的垂直地带性”。
对干热河谷的形成有多种解释,其中焚风效应从气象学原理出发较易为人们所接受,横断山区的山脉走向,大体上均垂直于西南季风或东南季风,气流经过山脉时,沿迎风坡上升冷却,发生降水。过山后,空气沿背风坡下沉,温度升高,湿度也显著减少,致使河谷地区产生干旱现象。愈向内陆,这种河谷干旱现象愈明显。
不过越来越多的预测和研究表明,这种解释是不符合实际的,一是河谷中一些迎风坡降水与背风坡并无两样,二是解释不了山顶森林、谷地干旱植被的现象。有学者提出这是横断山河谷蒸发量过大造成的。太平洋吹来的东南季风在中国东部沿海、长江流域形成降水,无法给横断山区增加水汽,因而相比于同纬度的福建、浙江一代,横断山区热量相当,蒸发量相当,但是降水量很少,形成了干热河谷。其中更多学者还用了山谷风来解释该地区干热河谷的成因:山高谷深,白天太阳照不到谷底,只能晒热河谷两边的山坡,空气受热上升,河谷空气来填充,形成从河谷到山顶的古风,夜晚则相反,风从山顶吹向河谷,形成山风。这仅是这一地区小尺度的山谷风,还有中尺度,比如横断山区有许多海拔5000米以上的极高山,如梅里雪山、稻城三神山、贡嘎山等,这些极高山会形成更大尺度的山谷风;再放大了看,青藏高原就是极大尺度的热源,它像一个加热器一般加速了亚欧大陆与印度洋、太平洋的季风循环,也加速了季风对横断山区的热力输送,促进了干热河谷的发育。这三种尺度的山谷风叠加起来的效果就是使得干热的空气顺着河谷从南到北向上挺进,造成了横断山区的干热河谷现象。
得益于这里独特的自然条件,四川省攀枝花市的安宁河、金沙江沿岸,年均温一般在21℃左右,这一温度值甚至与地处热带北缘的云南省西双版纳傣族自治州景洪市(21.9℃)相当;而≥10℃的年有效积温6000--7700℃,也与景洪的7900℃相当。正因如此,以攀枝花为中心的金沙江干热河谷,是四川省唯一能种植芒果的地区,也是我国少数几个芒果、龙眼等南亚热带水果的重要产区。同时,这里还是中国乃至全球纬度最北,海拔最高的热带水果生产基地。
参考文献
[1] 席世平,寿绍文,郑世林等.复杂地形下山谷风的数值模拟[J].气象与环境科学,2007,No.134(03):41-44.DOI:10.16765/j.cnki.1673-7148.2007.03.005.
[2] 赵琳,郎南军,郑科等.云南干热河谷生态环境特性研究[J].林业调查规划,2006(03):114-117.
[3] 明庆忠,史正涛.三江并流区干热河谷成因新探析[J].中国沙漠,2007(01):99-104.
[4] 何永彬,卢培泽,朱彤.横断山——云南高原干热河谷形成原因研究[J].资源科学,2000(05):69-72.
[5] 赵文娟,杨世龙,王潇.基于Logistic回归模型的生计资本与生计策略研究——以云南新平县干热河谷傣族地区为例[J].资源科学,2016,38(01):136-143.
【知识讲解】
1.什么是干热河谷
干热河谷是指高温、低湿河谷地带,大多分布于热带或亚热带地区。区域内光热资源丰富,气候炎热少雨,水土流失严重,生态十分脆弱。
2.我国干热河谷分布
我国的干热河谷主要分布在横断山区金沙江、怒江、澜沧江、雅砻江、岷江和安宁河等干流及其支流河谷的部分地段,垂直高度200-1000米,总长4105公里。
图片来自中国国家地理
3.干热河谷成因
横断山区的山脉走向,大体上均垂直于西南季风或东南季风,气流经过山脉时,沿迎风坡上升冷却,发生降水。过山后,空气沿背风坡下沉增温,湿度也显著减少,导致河谷地区产生干旱现象。地理图文综合整理
可以说干热河谷主要是山河造就的“温室”和干旱,干和热是干热河谷的两个基本属性。干热河谷的“热”主要由纬度低与河谷地形下沉增温造成;“干”主要是高山深谷地形背风坡的“焚风”效应影响的结果。除此之外,还有山谷风的影响。
试题链接
1. 在我国西南众多的深切峡谷中分布着许多干热河谷,这些河谷往往山坡林木繁茂,而谷底植被稀疏。读中国西南地区示意图及干旱河谷景观图。完成下面小题。
(1)形成图中干热河谷的原因可能是( )
A. 地处内陆,距离海洋远,海洋水汽难以到达
B. 河流水位季节变化大,谷地植被难以存活
C. 河谷深,地处背风坡,气流下沉增温
D. 受副高控制时间长,盛行下沉气流
(2)关于图中a、b两支气流叙述正确的是( )
A. 气流a是气压带风带季节移动形成的
B. 气流b是海陆热力性质差异形成的
C. 气流a从太平洋上带来充沛的水汽,使贵阳阴雨连绵
D. 气流b从太平洋上带来充沛的水汽,使昆明阴雨连绵
【答案】 1. C 2. B
【解析】
(1)读图可知,该地位于我国横断山区,为季风区,受西南季风和东南季风的影响,A错;干热河谷与水位季节变化大无关,B错;受南北纵列山地的影响,地处季风背风坡,下沉气流增温,发育干热河谷,C对;与副高控制时间长短无关,D错。故本题正确选项为C。
(2)图中ab气流相遇形成准静止锋,昆明准静止锋主要发生在冬季,而气压带风带季节移动形成的西南季风主要在夏季,A错;气流b是受海陆热力性质差异形成的亚洲高压产生的冷气流,B对;昆明准静止锋形成主要与地形有关,降水主要发生在冷气团控制的贵阳一侧,a气流来自于冬季南移的西风带分支,不来自太平洋,b为高纬来的冷气团,源于北冰洋等地,CD错。故本题正确选项为B。
2. 元谋干热河谷地处金沙江南岸,谷内年均温约21℃,年均降水量约623.9mm,年蒸发量却高达3507mm,是典型的“热坝”地区。土桥是元谋干热河谷内典型的流水侵蚀地貌之一,主要由黏土、粉砂、细砂和中砂组成。元谋土桥一般发育于冲沟沟底,是由于沟底地下通道扩展导致局部塌陷,或陷穴扩展使陷穴间地变窄,其残存的保留原始沟底地形面的部分形成了天然桥的形态。土桥的洞高普遍大于洞宽,下图示意冲沟上游横剖面。
读图,完成下面小题。
(1)形成元谋干热河谷的主要地质作用是( )
A. 风力侵蚀 B. 流水侵蚀 C. 冰川侵蚀 D. 地壳断裂下陷
(2)土桥的洞高普遍大于洞宽,其主要原因是( )
A. 土桥土层节理发育,易崩塌
B. 雨季冲沟流水冲刷土桥顶部
C. 地震频发,土桥中部易断裂
D. 冲沟内流水的下蚀作用强烈
(3)元谋干热河谷气候对当地产生的主要影响是( )
A. 气候干旱,岩层坚硬致密
B. 泥沙沉积层厚,土桥规模大
C. 降水稀少,水土流失较轻
D. 植被稀疏,岩层抗侵蚀力弱
【答案】 1. D 2. A 3. B
【解析】
(1)根据材料可知,元谋干热河谷地处金沙江南岸,是青藏高原与云贵高原隆起过程中形成的众多断陷河谷之一。故本题正确选项为D。
(2)土桥由黏土、粉砂、细砂和中砂组成,节理发育显著;受流水侵蚀作用,沟底地下通道扩展,导致局部塌陷,桥洞中部缺乏支撑,容易发生崩塌,导致土桥的洞高普遍大于洞宽。故本题正确选项为A。
(3)由图中桥面厚度、长度、桥洞高、桥洞宽等信息可推测B正确;由材料可知,元谋干热河谷的蒸发量远大于降水量,气候干旱,风化作用强,岩层节理发育,岩层松散;岩层在经过长时间干旱后的集中降水条件下,极易产生较强的土壤侵蚀,导致干热河谷内地形破碎,水土流失严重,故A、C错误;
土桥的存在说明岩层抗侵蚀力强,故D错误;故本题正确选项为B。
3. 阅读图文材料,完成下列要求
材料一 有“百里钢城”之称的攀枝花地处川滇交界,属于亚热带气候。近十年来,攀枝花利用干热河谷独特的气候优势,大力发展蔬菜、水果种植,成为中国特色农产品优势区。该地是我国三大芒果产区之一,相比于另外两大产区——海南三亚、广西百色,攀枝花具有“纬度最北、海拔最高、成熟最晚”三大特点。
材料二 图为攀枝花及周边地区干热河谷分布示意图。
(1)说明地形对该地区干热河谷气候特征形成的影响。
(2)与我国其他两大芒果产区相比,说明攀枝花芒果的市场竞争力优势。
(3)攀枝花农业生产由粗放的农牧业向中国特色农产品优势区的方向转变,说明其农业区位条件发生的变化。
【答案】
(1)因山高谷深,谷地盛行下沉气流,气流下沉过程中增温且谷地热量不易散失,导致热(气温高)同时不易形成降水,导致干(降水少)。
(2)成熟较晚,错时上市;据周边市场近,运输成本较低;干热河谷光照充足,昼夜温差大,果实糖分积累多,芒果品质好;地处内陆,地形封闭,受气象灾害影响小(写夏秋季节台风影响小也可以)。
(3)市场需求的变化;交通运输条件改善和冷藏保鲜技术的进步;农业生产技术提高;灌溉技术改善。
【解析】
本题主要考查我国横断山区的自然地理环境特点、农业的区位条件及其变化等相关知识。难度一般,需要加强对图文材料信息的获取与解读,结合材料信息以及所学地理知识分析作答。
(1)该地区山高谷深,气流越过山峰后,在谷地盛行下沉气流,气流下沉过程中增温,河谷地气温高,导致热,同时下沉气流不易形成降水,降水量少,导致干。
(2)注意要与“海南三亚、广西百色”相比,注意材料信息“纬度最北、海拔最高、成熟最晚”。首先,该地芒果成熟时期晚,可避开芒果上市高峰期,优势更强;其次,攀枝花地处金沙江干热河谷,一方面,地处内陆,地形闭塞,受气象灾害,如台风的影响小(三亚、百色等地地处南部沿海,夏秋季受台风的影响强);另一方面,该地气候干热,海拔较高,昼夜温差大,有利于芒果糖分的积累,产品品质优良;最后,攀枝花距离周边地区(如川渝地区以及周边热带水果的消费市场)较近,运输成本较低。
(3)首先,市场决定了农业的类型和规模,这种转变体现了市场需求的变化,我国对特色农产品的市场需求量增加;其次,蔬菜、水果等易变质,该地成为中国特色农产品优势区,产品市场面向全国,这得益于交通运输条件的改善以及冷藏保险技术的进步;再次,传统的农牧业生产方式粗放,该地成为我国特色农产品优势区,这也得益于生产技术的提高;最后,该地区属于干热河谷,水分条件不足,得益于灌溉技术的改善,该地特色农产品的生产条件进一步改善。
4. 阅读图文材料,回答下列问题。
白马雪山地处横断山脉中段,该地区气候随海拔的升高而变化,形成河谷干热和山地严寒的特点。干热河谷出现在海拔2300m以下,为疏林灌丛草坡带,生态环境极为脆弱;海拔3000-3200m,分布着针叶阔叶混交林;海拔3200-4000m分布着亚高山暗针叶林。下图示意某大学科研工作者对云南境内白马雪山年降水量与海拔关系的调查情况。
(1)推测疏林灌丛草坡、针叶阔叶混交林、亚高山暗针叶林出现的坡向并说明理由。
(2)分析河谷内气候干热的原因。
(3)该地通常在春末夏初植树种草,以改善干热河谷内的生态环境,试为这种做法提供依据。
【答案】
(1)东坡。东坡随海拔的升高降水量的变化大,海拔2300m以下降水少,气温高,蒸发旺盛,形成疏林灌丛草坡带;海拔3000-3200m,降水较多,气温较高,分布着针叶阔叶混交林;海拔3200-4000m降水较多,气温低,蒸发微弱,分布着亚高山暗针叶林。而西坡降水量的变化较小。
(2)河谷距海相对较远,且有高大山脉阻挡,暖湿气流难以到达;山高谷深,暖湿气流越过山脉到达河谷后下沉增温,难以形成降水;河谷内人口、城镇集中,植被破坏严重,加剧了干热程度。
(3)春末夏初,有积雪融水补给,土壤含水量较大;气温尚低,植物蒸腾作用较弱;该时段后,降水增多,利于植物生长。
【解析】
本题主要考查垂直地域分异规律的有关知识,意在考查学生读图分析问题的能力,难度较大。
(1)推测不同植被出现的坡向,要把握好两个关键信息,一是造成植被类型差异的主要因素;二是东西两坡降水量随海拔的变化。读图可知,图中东西坡降水量差异明显,东坡随海拔的升高降水量的变化大,海拔2300m以下降水少,气温高,蒸发旺盛,形成疏林灌丛草坡带;海拔3000-3200m,降水较多,气温较高,分布着针叶阔叶混交林;海拔3200-4000m降水较多,气温低,蒸发微弱,分布着亚高山暗针叶林。而西坡降水量的变化较小,所以分布在东坡。
(2)河谷内气候干热的原因,应从自然和人为两个方面去分析,自然原因立足于当地的地理位置和地形特征;人为原因立足于当地植被的破坏。河谷距海相对较远,且有高大山脉阻挡,暖湿气流难以到达;山高谷深,暖湿气流越过山脉到达河谷后下沉增温,难以形成降水;河谷内人口、城镇集中,植被破坏严重,加剧了干热程度,所以河谷内降水少,蒸发强烈,气候干热。
(3)在春末夏初植树种草,主要结合此时土壤水分状况、气温状况、该时段后的降水状况对植物生长的影响等方面去分析。从水分看,春末夏初,有积雪融水补给,土壤含水量较大;从蒸发来看,由于气温尚低,植物蒸腾作用较弱,易于存活。该时段后,降水增多,利于植物生长,所以应在春末夏初植树种草。
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