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拓展 | 气象数据后面的地理知识2024届高三一轮复习专题训练13:常见天气系统!

气象数据是地球大气环境状态及其演变的长时间的客观记载,随着观探测手段不断拓展和计算处理能力的不断提升,气象观探测和预报范围不断扩展、精细化程度不断提高,使得气象数据覆盖的地域范围更广、时空密度更大,可以获取的数据种类更多,数据的表现形式更为多样。

与其他地学数据相比较,时效性强是气象数据最显著的行业特点。

01

地域范围广

气象学研究大气圈内各层大气的运动规律,大气圈的上界约在3000m高度以上。

大气圈在高程上,包括具有对流和湍流、天气现象和天气过程频发的对流层(上热下冷)、大气以水平方向运动为主的平流层(垂直方向温度变化平缓)、大气对流运动强盛的中间层等不同高度层,在它们当中气象要素呈现不同的特点和演变规律。

在经纬度平面,受季风、纬度位置、海陆位置以及人类活动等影响,地球和大气之间的能量和质量交换呈现不同的状态特征,全球大气环境分为极地气候、温带大陆性气候、温带海洋性气候等非带状的分布特征。

气象观测和预报需要针对这个巨大的球形多层非均匀三维空间,采用立体观测平台,多手段观测测量采集获取地球大气的物理和化学特性以及大气现象,并通过数值计算、统计分析等方法,进行天气预报和气候预测。

02

时空密度大

气象资料是留存最长的历史资料之一。人类从公元前10世纪就开始记载天气现象,系统的观测和完整的科学记载也有几百年历史。

人类生产生活希望气象预报尽可能时空精细、预报准确,因此,精准和高时空密度是气象观测和预报的最基本要求。增加时空密度主要通过加密布设观测设备、建立大范围连续观测的遥感设施、改进数值模式和同化算法、提升计算平台能力等途径实现。

我国针对雷暴、局地风、龙卷和锋面、云团等小于1000km的中小尺度天气系统所组建的地面观测网密度,在人类密居的城区平均间距小于10km,重点地区小于5km,而平原地区则平均为20~25km,观测频次要求达到5min/次。

03

种类类型多

气象数据的种类划分可以归纳体现在两个方面:一是气象领域本身针对数据内容内涵的分类,如按观测平台、时间空间属性等;二是将数据作为信息管理对象的分类,如文件格式、存储方式、容量大小等。

按照观测平台,气象数据分为天基、空基和陆基观测资料。按照使用时效性,气象数据分为实时气象资料和历史气象资料;按资料内容的时间尺度,还可以划分为时值、日值、候值、月值、年值资料。

04

时效性强

数据价值不仅取决于数据内容本身,而且还取决于该数据是否能够被人们及时获得,以及在何时被应用,时效性是气象资料最显著的基本特性之一。

气象数据的服务对象和应用价值具有明确的时间属性,如临近预报只在随后0~2小时内有效,短时预报只在随后0~12小时有效,短期天气预报只在随后1~3天内有效。

05

价值密度高

气象资料虽然数据量庞大、种类繁多,但每种资料和产品所含信息十分单纯。

气象观探测业务系统只采集那些能够客观反映自然界气象状态的要素,因此气象观探测数据里包含且只包含丰富的气象信息,海量气象数据的直接用途只能是气象业务及与之相关联的领域,即天气预报、气候预测以及气象服务。

例如,土壤持水量只记载某时某地某规定土壤深度中水分的持有程度,“云能天”只记录某时某地的云量云状、能见度以及天气现象等信息。

(2023·江苏·统考高考真题)蒙古气旋是发源于蒙古国的温带气旋。下图为“某年4月9日某时刻亚洲局部地区海平面天气图”。据此完成下面小题。

1.图中蒙古气旋总体上( )

A.气压梯度小,冷锋活动弱

B.气压梯度大,冷锋活动强

C.气压梯度小,暖锋活动弱

D.气压梯度大,暖锋活动强

2.此刻影响乌尔特地区的气团性质是( )

A.冷干

B.冷湿

C.暖干

D.暖湿

3.未来我国受该气旋过境影响最大的地区是( )

A.华中地区

B.华北地区

C.东北地区

D.西北地区

(2023·广东·统考高考真题)露点温度是指气压不变、水汽无增减情况下,未饱和空气因冷却而达到饱和时的温度。图所示的是2020年11月18—19日吉林省某气象站记录的一次较强降水过程相关信息。据此完成下面小题。

4.此次降水过程呈现的天气变化依次是( )

A.风雨交加、冻雨夹雪、雪花纷飞

B.疾风骤雨、雪花纷飞、冻雨夹雪

C.雪花纷飞、风雨交加、冻雨夹雪

D.风和日丽、冻雨夹雪、和风细雨

5.此次天气过程形成的主要原因是( )

A.对流旺盛

B.逆温增强

C.暖锋经过

D.冷锋过境

(2022·重庆·统考高考真题)江苏盐城市滨海平原滩涂面积大。我国在建规模最大的液化天然气储备基地位于该地,2022年2月20日,由我国自主设计和建造的、世界单罐容量最大的6座液化天然气储罐的地基——承台混凝土浇筑工程在该基地全部建成。在承台混凝土浇筑期间,为保证工程质量需要实时监测气温变化情况。下图是该基地建设局部场景图。据此完成下面小题。

6.当地有利于该基地建设的条件是( )

A.港阔水深

B.用地充足

C.地基牢固

D.地下水多

7.气温剧变对承台混凝土浇筑质量有重要影响,推测引起该地1月气温剧变的原因( )

A.台风次数较多

B.锋面活动频繁

C.太阳辐射减弱

D.海陆热力差异减弱

(2023·浙江·统考高考真题)贵州中西部地区冬季多出现水平能见度小于1千米的锋面雨雾,雾区位于锋线附近。下图为贵州某次锋面雨雾发生过程中,大致呈纬向分布的三个测站测得的能见度变化图。这次雨雾形成的气象条件是西南气流沿锋后弱冷平流爬升,形成弱降水。雨雾随锋面缓慢东移消亡。完成下面小题。

8.三个测站的地理位置,自西向东依次排序正确的是( )

A.①②③

B.①③②

C.②③①

D.③①②

9.本次锋面雨雾出现时,雾区地面以上气温垂直变化最接近的是( )

A.

B.

C.

D.

(2023·湖南·统考高考真题)大气污染受湿度、大气运动等因素影响。我国某地某月7日8:00 至10日20:00经历了一次较强的大气污染,PM2.5浓度变化大。此期间该地空气垂直运动弱。下图示意此期间该地相关气象要素的变化情况(箭头表示对应时刻的近地面风向和风速,帕/秒是气象部门计量空气垂直运动速度的单位)。据此完成下面小题。

10.7日20:00至9日20:00,该地( )

A.不同高度空气垂直运动方向相同

B.空气当中的水汽以向外输出为主

C.垂直气流强弱与湿度大小变化一致

D.下沉气流相对较强时近地面风速小

11.8日8:00至10日20:00,先后控制该地的天气系统是( )

A.冷锋、反气旋

B.冷锋、气旋

C.暖锋、反气旋

D.暖锋、气旋

12.下列四个时刻,该地污染最严重的是( )

A.7日20:00

B.8日20:00

C.9日20:00

D.10日20:00

(2022·河北·高考真题)北京时间2022年4月25~26日,欧洲西部经历了一次明显的天气变化过程,下图示意这两日该区域的海平面等压线(单位:百帕)分布,期间,一艘驶向甲地的货轮正途经乙地(图b),据此完成下面小题。

13.甲地这两日的天气变化是( )

A.暖锋过境,雨过天晴

B.气压上升,气温降低

C.风速减弱,云量增加

D.阴雨连绵,湿度增大

14.此时,乙地货轮航行状况为( )

A.顺风顺水

B.逆风逆水

C.逆风顺水

D.顺风逆水

15.该货轮以40km/h的速度由乙地航行约660km到达甲地,届时甲地正值( )

A.夕阳西下

B.深夜时分

C.太阳初升

D.日近正午

(2022·海南·统考高考真题)下图为2022年4月20日20时亚洲部分地区海平面等压线分布图(单位:百帕)。据此完成下面小题。

16.据图,此时( )

A.甲地大风降温

B.乙地北风劲吹

C.丙地阴雨连绵

D.丁地风大浪高

17.4月21日上午,北京地面能见度较高,高空出现浮尘。浮尘升空的动力来源是( )

A.冷锋

B.反气旋

C.低压

D.西北风

(2022·江苏·统考高考真题)2022年3月25—30日,北美部分地区受到冷空气影响,出现降温。下图为“冷空气影响期间降温范围及31日地面天气形势图”。据此完成下面小题。

18.影响图中降温区分布特点的因素是( )

A.海陆位置

B.地形格局

C.植被覆盖

D.洋流性质

19.因受暖锋影响,31日最可能的降水区域是( )

A.甲

B.乙

C.丙

D.丁

20.造成此次降温的天气系统,31日已移向( )

A.太平洋

B.大西洋

C.北冰洋

D.墨西哥湾

(2022·湖南·统考高考真题)根据关键区域(虚线框内)风场辐合情况,冬季强华南准静止锋可分为三类。下图示意三类冬季强华南准静止锋及其850百帕等压面上≥4m/s的风场。据此完成下面小题。

21.与北风辐合型相比,南风辐合型关键区域降水更多。下列解释合理的是( )

A.雨区范围更大

B.冷空气势力更强

C.水汽量更充足

D.地形阻挡更明显

22.受南北风辐合型冬季强华南准静止锋的影响,广东省北部地区( )

A.低温雨雪频发

B.土壤侵蚀加剧

C.河流入汛提前

D.昼夜温差增大

23.(2023·山东·统考高考真题)阅读图文资料,完成下列要求。

为研究某地焚风的发展变化,研究人员在该地设A、B两处气象观测点进行观测(图左)。图右为某年1月28日在A观测点获取的气象数据。另据B观测点数据显示,当日地方时14:00左右该处出现一个锋面,停留了一段时间后,15:30左右开始移动。

(1)指出A观测点,焚风出现的时间(地方时)。

(2)分析AB段地形对焚风发展变化的影响。

(3)解释B处锋面形成的原因并指出15:30后锋面的移动方向。

参考答案

1.B 2.C 3.C

【解析】1.根据图示信息可知,此时蒙古气旋与周围地区之间等压线密集,水平气压梯度大,且冷锋所处位置等压线比暖锋更密集,说明冷锋活动强于暖锋,B正确,ACD错误。所以选B。

2.根据图示信息可知,乌尔特地区位于冷锋锋前、暖锋锋后,受暖气团控制,此时为4月份,位于亚欧大陆内部的乌尔特地区气候干旱,所以该地气团性质为暖干,C正确,ABD错误。所以选C。

3.我国东北地区距离该气旋较近,且位于其移动路径之上,受其影响较大,C正确;华中地区、华北地区、西北地区距离该气旋较远,受其影响较小,ABD错误。所以选C。

【点睛】温带气旋,又称为“温带低气压”或“锋面气旋”,是活跃在温带中高纬度地区的一种近似椭圆型的斜压性气旋。温带气旋活动时常伴有冷空气的侵袭,降温、风沙、雪、霜冻、大风和暴雨等天气现象随之而来。从结构上讲,温带气旋是一种冷心系统,即温带气旋的中心气压低于四周,且具有冷中心性质。从尺度上讲,温带气旋的尺度一般较热带气旋大,直径从几百公里到3000公里不等,平均直径为1000公里。

4.A 5.D

【解析】4.由材料可知,当气温高于露点温度时,水汽不会凝结。读图2可知,18日14时一20时气温达到露点温度,空气中的水汽饱和形成降水,且风速逐渐增大,应为风雨交加;同时在18日20时左右,离地2m气温开始逐渐低于0℃,降水容易以固态的形式呈现且气温依旧达到露点温度,在此阶段经历了大风、降雨、降雪且持续降温过程,因此天气变化依次为风雨交加、冻雨夹雪、雪花纷飞,A正确,BCD错误。故选A。

5.此地位于我国吉林省,且在18日14时—19日20时经历了降水、大风、降温等一系列天气现象,此时为11月中旬,故最有可能是冷锋过境,D正确,ABC错误。故选D。

【点睛】冷锋:冷气团(锋后)推动冷锋向暖气团(锋前)一侧移动。过境前受单一暖气团控制,晴朗,气温较高,气压较低;过境时降温,常有大风、雨雪或沙尘天气;过境后冷气团代替暖气团的位置,单一冷气团控制,天气转晴,气温降低,气压升高。

6.B 7.B

【解析】6.当地滨海平原滩涂面积大,沿岸水较浅,A错误;从材料“江苏盐城市滨海平原滩涂面积大”可知,该地滨海平原滩涂面积大,基地建设用地充足,B正确;该基地的地基为承台混凝土浇筑,地基牢固不是有利于建设该基地的条件,C错误;地下水多不利于基地建设,D错误。故选B。

7.冬季该地台风次数较少,A错误;1月亚洲高压势力较强,冷空气南下频繁,来自大陆的冷气团与来自低纬的暖气团相遇,锋面过境频繁易引起气温剧变,B正确;1月太阳直射点在南半球并逐渐向北移动,该地太阳辐射应增强,C错误;1月份海陆热力差异应变强,D错误。故选B。

【点睛】我国冬季南北温差大,冬季风势力比夏季风势力强,冷空气南下形成的快行冷锋长导致气温骤降。

8.B 9.A

【解析】8.这次雨雾形成的气象条件是西南气流沿锋后弱冷平流爬升,形成弱降水,雨雾随锋面缓慢东移消亡,由此可知,第一天能见度低整体自西向东提高,由图可知第一天能见度整体①最低,其次为③,能见度最高的是②。故B正确ACD错误。故答案选B。

9.结合材料可知,锋面附近上方为暖气团西南风,锋面下方为冷气团,所以说锋面附近出现逆温现象,然后向高空气温随海拔高度的增加而降低,A正确;锋面下方,不会出现逆温,BD错误;逆温出现在锋面附近,而不是锋面上方,C错误。故答案选A。

【点睛】锋面雾是在冷暖空气交界的锋面附近产生的。在锋面上暖气团中长生的水汽凝结物(云滴或雨滴)落入较冷的气团内,经蒸发使近地面的低层空气达到饱和而形成的雾,称为锋面雾。锋面雾经常发生在冷暖空气交界的锋面附近,随锋面降水相伴而生,故又称降水雾或雨雾。

10.B 11.A 12.A

【解析】10.读图可知,不同高度空气垂直运动方向不一定相同,有的地方上升,有的地方下沉,A错误;读图可知,7日20:00至9日20:00空气的湿度呈下降趋势,因此空气当中的水汽以向外输出为主,B正确;图中显示,垂直气流强弱与湿度大小关联度不明显,并不一致,C错误;读图可知,下沉气流速度与近地面风速关联度不大,有些下沉气流相对较强时近地面风速大,D错误。故选B。

11.读图可知,8日8:00至10日20:00,当地近地面风速先呈加大趋势,后风速减小,近地面均以下沉气流为主,空气湿度呈下降趋势,先后符合冷锋、反气旋天气系统控制的天气特征,A符合题意;此时段的天气特征与暖锋、气旋特征差异较大,排除BCD。故选A。

12.材料信息表明,当地经历的大气污染属于颗粒物(PM2.5)污染,这种污染一般多出现在静风环境下,空气湿度大时,容易形成较严重的雾霾天气,大气污染较严重,读图可知,四个选项时段中,7日20:00时,近地面风速小、空气湿度大,因此此时污染最为严重。A符合题意,排除BCD。故选A。

【点睛】高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物(PM 2.5),一旦排放超过大气循环能力和承载度,细颗粒物浓度将持续积聚,此时如果受静稳天气等影响,极易出现大范围的雾霾。谭老师地理工作室综合整理

13.B 14.C 15.B

【解析】13.读图可知,甲处由低压槽的位置,转到高压脊的位置,说明冷锋过境,天气转晴,云量减少,气压上升,气温降低,B正确;ACD错误。故选B。

14.读图可知,乙地位于欧洲西部的大西洋中,位于40°~60°N的盛行西风带,此时受高压系统影响,乙处盛行风向是偏东风,从乙地驶往甲地的货轮逆风航行,AD错误;有北大西洋暖流经过,从乙地驶往甲地的货轮顺水航行,C正确,B错误。故选C。

15.据题干信息“该货轮以40km/h的速度由乙地航行约660km到达甲地”可知,乙地航行到甲地需要16.5小时,读图可知,此时北京时间是26日17时,甲地位于0°附近,时间是26日9时,再加上航线时间,甲地时间大约27日1时30分,B正确,ACD错误。故选B。

【点睛】锋面在移动过程中,冷气团起主导作用,推动锋面向暖气团一侧移动,这种锋面称为冷锋。冷锋过境时,多会出现积雨云,发生雷暴及强降水。若冷锋移动快,则积雨云分布在锋前狭窄的区域中,锋后会迅速转少云到晴;如冷锋移动慢,则会形成范围较大的高层云和雨层云。

16.A 17.C

【解析】16.由等压线图可以看出甲地等压线密集,风力大,结合气压分布,可知甲地吹偏北风,为冷气团,且位于冷锋锋后附近,所以有大风降温天气,故A正确;结合等压线分布可知乙处吹偏南风,故B错误;丙地位于高压附近,盛行下沉气流,多晴朗天气,故C错误;丁地等压线稀疏,风浪小,故D错误。故答案选A。

17.4月21日上午,北京地面能见度较高,高空出现浮尘,说明4月21日北京气流以上升为主。而冷锋天气是由偏北风形成的,以大气水平运动为主,故AD错误;反气旋控制时气流以下沉为主,故B错误;低压控制时,气流以上升为主,故C正确。故答案选C。

【点睛】锋面在移动过程中,冷气团起主导作用,推动锋面向暖气团一侧移动,这种锋面称为冷锋。冷锋过境后,冷气团占据了原来暖气团所在的位置,冷锋过境后,气温下降,气压上升,天气多转晴好。

18.B 19.D 20.B

【解析】18.阅读图文材料,结合所学知识可知,北美大陆地形西侧是世界最长的山系北段落基山脉,图示区域中东侧是美国的阿巴拉契亚山脉,中间是广阔的中央大平原,材料显示该时段北美受冷空气的影响,出现图示降温的区域为中央大平原区域,因此主要受到地形格局的影响,导致降温区分布状况,故B正确;海陆位置影响,应该是沿海和内陆的差异,一般呈现递增或递减,但图示区域不是,故A错误;北美大陆中,美国的中部和东部植被覆盖率都较高,故C错误;洋流性质影响海洋沿岸地区,但是图示区域降温不是沿海,故D错误。答案选择B。

19.观察图中信息可知,图中出现锋面气旋,北半球气旋呈逆时针辐合运动,在低压中心西侧槽线上,受来自北面冷空气的影响,甲、乙、丙三附近均形成冷锋,ABC与题意不符;丁处位于低压中心东侧槽线附近,南面暖气团主动向北面冷气团推进形成暖锋,暖锋是锋前降雨,丁位于锋前,若是水汽足够,最有可能发生降水,D正确。故答案选择D。

20.受高空引导气流的影响,在反气旋与锋面气旋活动频繁的中纬度地区,反气旋和锋面天气系统常表现为自西向东的移动趋势(由于大陆冬季冷高压的存在,反气旋常自西北向东南移动),因此造成3月25—30日降温的天气系统,由北美大陆北部向位于东南的大西洋移动。故选B。

【点睛】冷锋过境特点:冷锋过境前:由单一暖气团控制,气温较高、天气晴朗、气压较低;过境时:大风、降温、阴雨(降水集中在锋后,锋前也有);冷锋过境后:由冷气团控制,气温低,气压高,天气逐渐转晴。

21.C 22.B

【解析】21.读图可知,北风辐合型气流来自陆地,而南风辐合型气流主要来自海洋,因此气流带来的水汽差异明显,后者带来的水汽更充足,因此关键区域降水更多,C符合题意;降雨量是在一定时间内降落在地面上的某一 点或某一单位面积上的水层深度,与雨区范围大小无关,排除A;图中可以看出,与北风辐合型相比,南风辐合型在关键区域以偏南风为主,冷空气势力并不强,排除B;当地地形并不会有短时间的变化,因此排除D。故选C。

22.受南北风辐合型冬季强华南准静止锋的影响,广东省北部地区会出现降雨天气,雨水到达地表形成地表径流,地表径流对土壤具有明显侵蚀作用,因此土壤侵蚀加剧,B符合题意;图中显示,该类型锋面在广东北部以偏南风为主,相对比较温暖,因此当地出现低温雨雪的频率并不高,排除A;当地河流一般在春末夏初入汛,而此类锋面出现在冬季,降水强度和持续时期有限,因此使河流入汛提前的可能性不大,排除C;受锋面影响,广东省北部地区会出现阴雨天气,云层加厚,大气的削弱和保温作用增强,因此昼夜温差会减小,排除D。故选B。

【点睛】华南准静止锋主要活动于南岭山脉或南海地区,一年四季都可见到,但多出现于冬、春两季和秋末。冬季降水不强,春夏季可发生暴雨,持续数天,甚至10天以上。华南准静止锋的位置,随季节不同而有所变化。冬半年,锋面北侧冷高压势力强大,锋区位置偏南;夏半年,锋面南侧副热带高压势力强大,使锋区位置偏北。

23.(1)6时

(2)从A至B地势逐渐降低,有利于气流下沉增温,使焚风势力增强。

(3)B位于湖泊沿岸地区,湖泊增温速度较慢,气温较低;陆地增温快,气温较高,冷暖气团相遇形成锋面。锋面向东南方向移动。

【分析】本题以某地焚风的发展变化为材料,设置3道小题,涉及焚风的特点及发展变化、锋面等相关知识点,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现区域认知、综合思维的学科素养。

【详解】(1)焚风的性质是干热风。读右图可知,地方时为6时时,该地风力开始增强、气温开始增高,相对湿度开始下降,因此焚风出现的时间为地方时6时。

(2)根据河流流向以及图中海拔可知,从A至B地势逐渐降低,焚风顺着地势下沉,并在下沉过程中增温,使焚风势力增强。

(3)锋面为两种性质不同的气团相遇形成的。图中B位于湖泊沿岸地区,受湖陆热力性质差异影响,白天湖泊增温速度较慢,气温较低;陆地增温较快,气温较高,湖泊冷气团和陆地的暖气团在B处相遇形成锋面。图中焚风为偏北风,15:30后焚风影响到B处锋面,受焚风影响,推动锋面向南移动。

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