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1、21气象共20千字中学综合学科题库气象胡 波（华东师范大学化学系） 张映辉（华东师范大学生物系）第一部分 气象气候灾害【专题导读】一气象气候灾害概述1气象气候灾害的含义和种类全球大气在不停地运动，使得大气中的动能、热能等能量不断地积聚或释放，从而构成了各种气象事件。其中有些气象事件所产生的天气现象，如大风、暴雨、暴雪、低温冷害、高温、雷电等，会对人类生存、社会和经济发展造成威胁和损害，这就是气象气候灾害。【阅读与理解】1998年长江流域的强降雨引发特大洪水1998年夏季，长江流域出现了持续性大范围降水，江西、湖南、安徽等省的降雨量为历年同期的23倍。受强降雨影响，长江发生了继1954年以来的第

2、二次全流域性特大洪水。与此同时，东北地区也连降大暴雨，松花江、嫩江发生特大洪水。据粗略统计，受灾面积达2120万公顷，受灾人口 223亿，死亡3000多人，倒塌房屋 497间，直接经济损失达1666亿元。全球影响较大的气象气候灾害主要有：寒潮、低温冷害、冰雹、龙卷风、暴雨、干旱、热带风暴等。其中暴雨往往可以导致洪涝灾害，伏旱又常与热浪（高温、酷热）联系在一起。二气象气候灾害的大气环流背景气象气候灾害是大气的某些特殊运动形式造成的，这类特殊的大气运动都是在大气环流的背景下发生的。读图分析：地表赤道低气压和副热带高气压控制地区在降水状况上有什么差异？为什么副热带高气压带控制地区的大陆东西两侧气候有

3、明显的不同？中纬西风影响下的大陆西部气候有什么特征？1全球冬、夏季节海平面气压变化在下面的全球“l月份海平面等压线的分布”、“7月份海平面等压线的分布”图中，可以看出亚洲大陆与北太平洋地区冬季（1月）和夏季（7月）的气压中心。请分析我国东部沿海地区冬、夏季节主导风的风向、特点，以及在其影响下的主要天气特征。1月份海平面等压线的分布（气压单位：百帕）7月份海平面等压线的分布（气压单位；百帕）【思考】为什么在一般年份我国也会发生气象气候灾害？【阅读与理解】季风由于陆地吸热和散热都较海洋快，冬季大陆气温低于海洋，夏季大陆气温高于海洋。这种海陆热力性质的差异，导致海陆上的气压中心在冬夏之间出现季节变化

4、，引起一年中盛行风向随季节有规律地向相反或者接近相反的方向变换，这就形成了季风。亚洲东部的季风最为典型。冬季，亚洲大陆形成冷高压，太平洋上为低压，冬季风从亚洲高压吹向太平洋低压，干燥寒冷。夏季，亚洲大陆上形成低压，太平洋上为高压，夏季风将暖湿水汽从海洋吹向亚洲东南沿岸，带来丰沛的降水。南亚季风的形成除了海陆热力性质差异的原因外，还与气压带和风带的季节移动有关。2副热带高气压带的南北移动副热带高气压一般活动于北纬2040之间，在其控制影响下的天气特征一般是暖热干旱。但在副热带高气压的边缘，特别是西太平洋副热带高气压的西北侧的西南气流，可以将洋面上暖湿的水汽输送到我国大陆上空；另一方面，又可与北方

5、冷空气交汇，形成大范围的降雨带，若出现暴雨，则造成洪涝灾害。所以，西太平洋副热带高气压的位置、维持时间、活动状况往往与大范围的降雨带以及洪涝灾害的出现有密切关系。一般而言，每年从冬季到夏季，西太平洋副热带高气压都会有规律地自南向北推移；从夏到冬，又有规律地自北往南撤退。下面为一般年份510月间的西太平洋副热带高气压中心位置演变曲线示意图。其演变规律一般为：西太平洋到热带高气压中心位置随季节变化曲线56月上旬，西太平洋副热带高气压中心位于北纬1520左右，此时我国华南进入雨季。6月中旬，副热带高气压从北纬15左右北跳至北纬2025左右，长江中下游地区出现梅雨天气，而华南正处于副热带高气压控制之下

6、，天气晴好。7月上、中旬，副热带高气压再一次北跳至北纬25以北，此时华北地区进入雨季。7月底8月初，副热带高气压越过北纬28，中心到达北纬40附近，我国华北、东北进入雨季，而长江中下游地区受副热带高气压控制，进入伏旱。副热带高气压南侧的地区往往受热带低气压系统影响。9月上旬，副热带高气压中心南撤到北纬25附近，云南贵州地区恰好位于副热带高气压西北侧，形成较大范围的秋雨天气。10月上旬，副热带高气压再次南撤，对我国天气的影响减小。实际上，各年情况往往不一，特别是当副热带高气压的季节变化有异常时，就会导致我国大范围天气气候的异常，出现比较严重的气象气候灾害。【思考】进入伏旱时，长江中下游地区也常出

7、现狂风暴雨的天气，这是什么灾害？这种灾害是否对人类的生产生活带来有利的影响？夏季风的强弱对我国南北方旱涝灾害会产生怎样的影响？三厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象是全球气候异常变化的强信号，全球许多气象气候灾害的发生往往与厄尔尼诺现象有关。【阅读与理解】厄尔尼诺现象引发的气象气候灾害1997年6月，智利北部出现了暴雨，导致了10年来最严重的洪涝灾害；阿根廷和智利之间的边境地区发生特大暴风雪，积雪深达4米；8月，智利北部和中部再降暴雨，一些地区4天的雨水总量竟达到常年降水总量的10倍多；10月，巴西南部、阿根廷北部和乌拉圭部分地区连降倾盆大雨与此相反，原来多雨的热带太平洋西部发生了严重干旱，其中印度尼西亚

8、的旱情为 50年罕见，全国 1000多公顷农田干裂，干燥的气候导致了大范围的森林火灾，30万公顷森林被焚，造成人类有史以来最大的一次烟雾灾难。7月到11月，东北太平洋热带风暴异常活跃，墨西哥、美国等地飓风肆虐。当年，我国长江以北发生了70年以来最严重的旱灾，出现大范围持续高温，山西运城、陕西西安气温在35以上的天气达60天之势这是19971998年发生的20世纪最强的一次厄尔尼诺现象引发的灾害，造成的损失超过140亿美元。1厄尔尼诺现象的形成厄尔尼诺现象也称为厄尔尼诺事件，是赤道中、东太平洋表层海水温度异常上升的现象。这一现象可引起气候异常。秘鲁渔民将每年圣诞节前后南美太平洋沿岸海水温度上升的

9、现象称为“厄尔尼诺”，西班牙语意为“圣婴”。太平洋大洋环流分布示意图因为南北赤道暖流不断自太平洋东部向西部流动，导致东太平洋赤道南北两侧沿岸盛行自海底上升的补偿（涌升）流，表层海水温度仅为24左右，明显比同纬度西太平洋表层海水温度（平均约29左右）低，赤道附近的太平洋东西洋面温度分布呈现明显的“西高东低”特征。同时，秘鲁沿岸因为深层海水上涌，与表层海水交汇，营养丰富，鱼类大量繁衍生长，形成了世界著名的秘鲁大渔场。在通常情况下，这一地区海水温度上升的幅度和持续的时间都比较有限。如果某些年份，东太平洋东南信风减弱，使南赤道洋流也相应减弱，太平洋东中部向西流动的暖性海水量明显减少，甚至出现一定规模的

10、西太平洋暖性海水向东蔓延的趋势（赤道逆流明显加剧），此时秘鲁沿海太平洋东部补偿上升的海水也大为减少，其结果是秘鲁沿海表层水温异常上升，比往年高出36，持续时间较长，渔产减少，湿热水汽蒸发加剧，这就是厄尔尼诺现象。【思考】大洋环流的形成、分布与行星风系有什么关系？洋流对气候有怎样的影响？厄尔尼诺现象出现时，赤道附近太平洋东西两岸的气候与常年相比，发生了怎样的异常？【阅读与理解】厄尔尼诺给人们带来的损失厄尔尼诺的出现对人类的生产、生活，以及整个地球生态系统的影响都是巨大的。 1970年秘鲁的海鱼捕获量达1200万吨，但经过1972年强厄尔尼诺影响，1973年的捕获量急降到200万吨以下。另外，大量

11、的鱼类死亡，致使海鸟因得不到食物而死亡或迁徙，使南美沿岸国家失去宝贵的鸟粪肥料，影响当地农业生产以及商品出口。人们更为关心的是厄尔尼诺现象带来的一系列全球性气候异常，导致哪些全球性气象气候灾害的发生。2厄尔尼诺现象与气候异常观测表明，厄尔尼诺现象出现后，热带地区常发生干旱和洪涝灾害，在热带洋面上生成的热带风暴也有异常变化。（1）厄尔尼诺现象对热带气候的影响据研究，全球热带地区的降水变化与厄尔尼诺现象的关系十分密切。当厄尔尼诺现象出现时，因为南赤道暖流明显减弱，使得热带太平洋地区海洋向大气输送的热量中心发生东移。以往多雨的太平洋西部印度尼西亚和菲律宾等地，由于四周海水温度下降，下沉气流活跃，降水

12、大为减少，甚至出现明显的干旱灾害。相反，原热带太平洋东部下沉气流活跃、终年比较干旱的地区，因为表层海水温度明显上升，水汽蒸发量明显增加，上升气流异常活跃，有利于降水的形成。如南美沿岸的秘鲁、智利、厄瓜多尔等原降水较少地区，这时往往出现暴雨，发生洪涝灾害。厄尔尼诺现象出现期间全球12月至翌年2月气候异常分布图（2）厄尔尼诺现象对热带风暴的影响热带风暴是生成于热带海洋上的灾害性天气系统。当厄尔尼诺现象出现，对海洋大气环流与洋流发生影响时，热带风暴出现的时间、频率、强弱都会有所改变。研究表明，在厄尔尼诺发生的当年，大西洋飓风活动处于低水平，它的活动无数比厄尔尼诺次年要少，移动趋向也有差异；西太平洋台

13、风在厄尔尼诺发生年比平常年份少，进入我国南海的台风也少。我国南海及西太平洋平均自风次数与厄尔尼诺、拉尼娜发生率比较台风类别多年平均（次数）厄尔尼诺年平均（次数）拉尼娜年平均（次数）进入南海的西太平洋台风6.94.98.7南海生成的台风3.42.04.1西太平洋（包括南海）台风24.321.426.2【思考】厄尔尼诺现象对气候异常的影响集中表现在哪两个方面？【阅读与理解】拉尼娜现象某些年份东南太平洋上的东南信风较强，南赤道洋流强度明显增加，南美秘鲁、智利沿岸的涌升补偿流加强，使得表层海水的温度持续下降。若表层海水的温度明显比平常年份低，即为拉尼娜现象，也称反厄尔尼诺。拉尼娜现象也是引起大气与海洋

14、环流异常，导致气象气候灾害发生的重要原因之一。当拉尼娜出现时，太平洋西部暖性海水增加，印度尼西亚和菲律宾等太平洋西部沿海蒸发量上升，水汽增多，上空往往出现大范围积云，导致比常年更多的降水，极易发生洪涝灾害，而赤道太平洋东部则极易出现干旱。四我国气象气候灾害的时空分布差异我国常见的主要气象气候灾害有暴雨、干旱、台风、冰雹、寒潮和冷害等，其分布具有明显的时空差异。1季节性差异35月份，我国华北地区和西北地区的黄土高原等地，几乎每年都会出现比较明显的春旱，严重的年份（如2000年），不仅农作物生长受到损害，人畜饮用水等都极为困难。35月份，也是我国部分地区雷暴和冰雹灾害集中出现的时段。雷暴和冰雹这类

15、强对流性天气，大都是因冷暖气流交汇，大气运动十分激烈，促使大气中的能量急剧释放造成的，所以大多出现在春夏过渡的季节。雷暴和冰雹另外一个集中出现的时段是夏季68月份。78月份，梅雨期结束，整个长江流域普遍出现高温伏旱天气，在热带风暴影响较少的年份，高温干旱天气可以持续4060天。79月份，则是我国受台风频繁影响的季节。夏半年是我国暴雨和洪涝灾害集中发生的时段。东部各地随副热带高气压的向北移动，先后出现汛期：华南地区45月，长江中下游地区67月，北方各地78月。汛期常常出现暴雨和洪涝灾害。冬半年是我国寒潮和强冷空气活动最频繁的时段。寒潮发生时，受其影响的地区出现强烈降温，有时出现冰冻，并伴有大风、

16、大雨或大雪天气。因为我国大气环流、季风活动的年际变化显著，不同年份的气象气候灾害差异十分巨大，增加了我国对气象气候灾害短期预测、预报的难度。【思考】当长江中下游地区进入梅雨季节时，我国北方经常出现的气象气候灾害可能有哪些？原因是什么？2地域性差异我国常见气象气候灾害的空间分布见以下示意图。【思考】造成我国气象气候灾害地域性差异的原因有哪些？为什么我国华北地区水资源特别紧张？我国华南地区的低温冷害与东北地区的低温冷害有什么不同？【阅读与理解】我国华北、西北地区的干旱灾害我国华北、西北地区的气象气候灾害尤以干旱最为严重。华北地区素有“十年九旱”之说，尤其是冬春季节雨水稀少，“春雨贵如油”。黄淮海平

17、原是我国范围最广、强度最大和灾情最重的干旱地区，其平均受旱面积占到全国受旱总面积的46.5，受灾面积占50.5，因干旱造成的粮食损失占全国干旱粮食损失的32.1左右。西北黄土高原等地通常春旱连着夏旱。近30年中，大范围受旱就达13年。1994年甘肃全省出现严重的春旱和伏秋连旱，使60多万公顷耕地难以下种，200多万人口和150万头牲畜饮水困难；1996年陕西冬春连旱，全省90多万公顷夏田受旱，全省100万人口和20万头牲畜饮水困难。我国日最大雨量分布图我国气象部门的降水等级划分24小时降雨量（毫米）0.10.1101025255050100100200200等级微量小雨中雨大雨暴雨大暴雨特大暴

18、雨【阅读与理解】暴雨也是宝贵的水资源我国是水资源不足的国家。暴雨带来的充沛降水是宝贵的淡水资源。特别在西北一些干旱地区，往往一、两场暴雨就决定了全年的降水总量，对农业、水电等各方面产生有利影响。如1988年78月，黄河中游以及邻近省区出现了大暴雨，虽然给夏季农业生产等造成一定损失，但充沛的降水保证了农作物生长所需水分，当年大秋作物生长良好，农业喜获丰收。山西省当年粮食总产量比上年增长15；河北省首次突破100亿千克大关，比历史最高产量的1985年增长4.5。水库蓄水量也明显增加。即使在我国水资源比较充足的东南沿海，伏旱季节台风暴雨所带来的丰沛降水，也往往可以缓解旱情，并起到防暑降温的作用，对生

19、产和生活都带来一定益处。3我国东南沿海常见的气象气候灾害之台风一般认为，台风是由于热带洋面上大面积高温水汽蒸发，造成底层大气不稳定，在底层热带大气扰动下发展形成的强低压天气系统，也是一种强烈的气旋性风暴。台风的活动范围很大，常常从热带洋面侵入到中纬度地区，并伴有狂风、暴雨、巨浪和海潮，具有很大的破坏力，给人类社会带来灾难。每年台风发生数占全球台风总数百分率区域分布图（虚线：海面水温为26.5的等温线，括号内的数值表示台风影响的次数）据世界气象组织的报告，全球每年死于热带风暴的人数约为20003000人。据有关资料，西太平洋沿岸国家平均每年因台风造成的经济损失为40亿美元。我国也是一个台风灾害严

20、重的国家。我国华南地区受台风影响最为频繁，其中广东、海南最为严重，有的年份登陆以上两省的台风可多达14个。此外，台湾、福建、浙江、上海、江苏等也是受台风影响较频繁的省市。有些台风从我国沿海登陆后还会深入到内陆。在西太平洋沿岸国家中，登陆我国的台风平均每年有7个左右，占这一地区登陆台风总数的35；其次是菲律宾和日本。台风近中心风力可达12级以上，并带来暴雨。这是因为台风生成于热带洋面，本身带有非常丰沛的水汽；在台风眼周围的云墙区更是有特大暴雨的可能；云墙外也有强烈的上升气流运动，形成降水；台风还可以与周围其他天气系统相结合，造成更大范围的降水。【思考】为什么我国台湾省多台风灾害？什么是气旋？在气

21、旋影响下的天气特点是怎样的？什么是反气旋？北半球反气旋的气流状况如何？【阅读与理解】台风灾害的防御台风由于能量巨大，往往给受影响地区造成巨大损害。但台风在热带海面上从生成到发展成熟有一个过程，如果能及时、准确地对台风进行预测预报，并采取积极有效的防御措施，是可以减少人员伤亡和经济损失的。所以，防御台风灾害的第一步是及早发现并监测台风动向，做出准确的台风预报。目前广泛采用天气图、数值预报、数理统计预报的方法或者三者有机结合来制作台风预报，特别注意应用气象卫星云图、雷达资料以及各种气象资料进行综合分析。台风预报的一般内容包括：台风的生成、强度、移动以及台风的天气。其中台风的移动（方向、速度）预报至

22、关重要。因为我国处于太平洋西岸，而西太平洋台风在海面形成后，一般是向西或西北方向移动，它能否移近和登陆我国，是我国台风预报中的关键问题。此外，建立相应的台风防御机制，制订应急和防灾措施等是减轻灾害损失的有效途径。如：加固河塘海堤；提高建筑质量；船只进港口避风；必要时疏散人口，撤离城区；抓紧灾后的重建与修复工作等等。五全球气候变暖及其影响1全球气候变化趋势根据全球观测资料分析，近百年全球气温有变暖的趋势。根据陆地和海洋观测资料给制的全球地面气温演变趋势在上图所示的100多年间，地球气温虽然有波动，但整体呈上升趋势。20世纪80年代气温上升加速，最后几十年成为近百年最热的年份。2气候变暖的原因气候

23、变暖的原因是多方面的。除了自然方面的原因，还有人为方面的原因。人为原因表现为城市化、森林砍伐、过量放牧、土地不合理利用，以及工业化原因引起大气中CO2等温室气体浓度增加等。目前，人为原因引起的全球气候变暖已经越来越被人们重视。调查表明，近百年来，影响全球气温变化的因素按影响程度从大到小的排列次序是：CO2排放、城市化、海水温度变化、森林破坏、沙漠化、太阳活动、火山爆发等。由此可见，CO2含量变化是近代全球气候变暖的首要原因。3温室气体和温室效应温室气体是指能吸收红外辐射的大气成份。大气中主要的温室气体有：CO2、O3、甲烷（CH4）、氟利昂等。 大气中的主要温室气体项目二氧化碳甲烷一氧化碳氟利

24、昂对流层臭氧在大气中可持续时间50200年710年150年CFC11：75年CFF12：11年12小时或几天在温室效应中的百分比（）53136720约8，经常变化工业化前浓度2751060.71062281090151091990年浓度3541061.7106310109CFC11：26109CFF12：441093510920世纪80年代增长率0.50.90.254.51主要来源燃烧矿物燃料，破坏森林，土地不合理利用等沼泽，稻田，提取矿物燃料燃烧矿物燃料和生物燃料，使用化肥，土地不合理利用等制冷剂，泡沫剂，工业喷淋溶液汽车废气，其他工业污染物从表中可以分析，温室气体的浓度在工业化前是比较低的

25、，工业化后有较明显的增加。虽然温室气体在大气体积和质量中所占的比重是极其微小的一部分，但对调节全球气候的作用很大。全球气候变暖之所以会引起人们如此重视和关注，是由于它将对人类的社会、经济、生态环境等产生影响和后果。这种影响利弊兼有，但不利的影响可能更加严重。有研究表明，根据目前全球气候变化的趋势，干旱地区会更加干旱，湿润地区的降雨量会继续增加，旱涝灾害更加频繁。气候变暖可以导致海平面上升，使得部分沿海地区被海水淹没。有专家警告，未来百年气温变暖可能导致2亿海岸居民流离失所，另有1亿以上人口缺少粮食。因此，从气象气候灾害的角度分析，全球气候变暖是一种更为深远和广阔的气候背景。燃烧矿物燃料排放CO

26、2的区域分布区域1950年1980年1986年CO2排放（亿吨）占全球比重（）CO2排放（亿吨）占全球比重（）CO2排放（亿吨）占全球比重（）北美7.244513.722713.0724东欧（含苏联）2.911812.742514.0526西欧3.77238.75178.1015太平洋（澳、日）0.4533.1763.256亚洲0.221.44.4695.2111发展中国家0.9466.82138.6416总计16.2151.2954.19【思考】人类通过哪些途径制造温室气体？减轻温室效应的可行性途径可以有哪些？六气象气候灾害的防御和对策地球，作为一个巨大的生态系统，各组成要素相互作用、相互影

27、响，构成一个统一的整体。气象气候灾害不仅对人类生产和生活造成损失，还常常引发洪涝、风暴潮、滑坡、泥石流、病虫害等其他灾害的发生。如何防治气象气候灾害，是人类发展的重要课题。1气象气候灾害的监测和信息服务引起气候变化，导致气象气候灾害发生的因素很多，有自然方面的原因，也有人为因素的影响。但所有的气象气候灾害，都有隐含在大气、海洋等各方面地球信息之中的前期征兆。建立一整套气象气候灾害的监测预报系统，为人们的生产、生活提供准确有效的预测预报服务，就能减免损失，产生良好的社会、经济效益。所以，监测预报是气象气候灾害防治的基本前提。我国已经初步建立了由2600多个各种气象台站（地面观测站、高空探测站、天

28、气雷达站等）以及“风云一号”和“风云二号”气象卫星组成的气象探测网，已建成新一代气象信息网络卫星通信系统工程，能及时收集、交换、加工和分发全球气象资料和产品，从而基本具备了达到世界先进水平的气象气候灾害监测能力。2开展科学研究，实施人工影响开展大气科学研究，进行气象试验和气象模拟实验研究等，有利于深入了解气象气候灾害发生和变化的规律，提高气象预测预报能力。开展大气科学研究是实施人工影响天气的基本前提。随着科学技术水平的提高，人们对大气运动规律的认识深入，人类已经能够在一定的时间和空间条件下，通过技术方法，改变局部大气（云）的运动发展状况，达到增雨、防雹、消雾等减轻气象气候灾害的目的。3增强社会

29、协作，提高防御能力减轻气象气候灾害包括监测、预报、防御、抗灾、救援等很多环节，是一项复杂的系统工程，除了气象部门发挥的关键性作用以外，还需要全社会的协调与合作，以及相关的法律、制度保障。4重建环境伦理，改善地球生态“天灾八九是人祸”。全球气候变暖导致气候异常变化，使气象气候灾害加剧。“温室气体”是人类迫害自然的重要“罪证”。森林与草地的大规模减少是人类无视环境伦理的必然结果，也是洪涝、干旱灾害频繁发生的重要原因之一。尽管厄尔尼诺现象出现的原因还在探索之中，但种种迹象表明，它决不仅仅是天灾。如今发生的各种自然灾害，几乎都可以从人类自身去查找原因。人类活动已经对全球气候产生了明显的影响。从工业发展

30、、“三废”排放，人口发展、能源利用以及资源开发等各个方面，人类需要重新审视已经取得的发展成就。缔结全球公约，重建环境伦理，改善地球生态，是人类必须做的选择。【解题思路】例题1：读下面的1991年长江中下游梅雨期间环流形势（a）和降水量分布（b）图。 （a）环流形势 （b）1991年5且19日至7月 13日降水且分布（1）a图所示的高压中心名称是 。此时我国北方地区通常的天气状况是 ，常出现的气象气候灾害有 和 等。（2）b图所示，长江中下游最可能出现的气象气候灾害是 ，经常引发 等灾害，反映了自然灾害 的特点。（3）如果a图中的高压系统加强，中心移动到江淮一带，则江淮地区的天气状况最可能是 ，常会出现 等气象气候灾害。原因是： 。此时我国华北地区多发的自然灾害通常是 等。【分析】解本题的关键是理解到热带高压在我国的移动规律以及相应的天气与气候变化状况。当副热带高压控制南岭一带时，我国江淮地区进入梅雨季节，正是如图所示情况。此时，我国北方夏季风还没有到达，但因为白昼时间变长，气温迅速上升，表现为干旱、多风、暖热的天气特征，温度上升促使农作物快速生长，需要大量水分，因此往往出现干旱灾害；而长江中下游则因为梅雨的持续性降水，有时