2025届高考地理二轮专题复习 地理中的68种效应之5 山体热力效应 学案

这是一份2025届高考地理二轮专题复习 地理中的68种效应之5 山体热力效应 学案，共8页。学案主要包含了配套题目练习等内容，欢迎下载使用。
（1）定义
山体效应(massenerhebungsffekt，mass eleva-tin effect)是德国学者 De Quervain1904年在阿尔卑斯山观察到的与温度相关的垂直带界限(如林线和雪线)自山体外侧到内部逐步升高的趋势，其本质是山体的热力效应所产生的同海拔上山体内部温度比外部高的温度空间格局。
（2）重要机理
山体效应产生的原因在于隆起的高原或山地吸收了更多的太阳辐射。
山体效应机理相关的研究结果表明：海拔高的高原地面(如西藏和南美阿尔提普拉诺高原)夏季比毗邻的自由大气要暖，这是由于这些高原的海拔高度增加了太阳辐射和潜在的长波辐射；山地对大气的加热主要有2个部分：一是地面的显热输送，另一个是山岳地形诱发积云发展产生降水，释放的凝结潜热。
太阳辐射能是地球能量的主要来源，它是地球表层各种物理过程和生物过程的基本动力，地球上许多自然现象的发生和变化，主要是由于太阳辐射能的差异、转化和输送所引起的。从地表与大气间的热量平衡来看，太阳净辐射量一部分通过地面与空气的感热和潜热输送与大气进行热量交换，另一部分通过土壤热传导方式与土壤进行热量交换。因此，山体表面吸收的太阳辐射能量尤其是太阳净辐射量是山体效应产生的能量来源。
山体效应通过山体内外同海拔高度上气温差以及山体内外同类型垂直带界线高度差来定量化（图7）。图7中的a和e点是山体外侧的点，b和d点是山体内部的点，c点位于a点上方，与山内b点在同一高度上。由于太阳辐射的影响，a和b的太阳辐射相近、气温接近，但b点的气温要比c点的气温要高。根据山体效应的概念模型，山体效应的一种定量化方式就是两点之间的气温差，即MEET=Tb-Tc。由于山内气温较高，相应地同种山地植被带界限（例如林线），在山内就要比在山外分布的高，因此山体效应定量化的另一种表达式就是垂直带界线（林线）的高度差：MEEH=Hd-He。同样地，比较两个山地的山体效应的大小，也可以通过比较两个山地内部同海拔高度上气温及相同类型垂直带界线高度来进行度量。
图7 山体效应的概念模型
形成原因是山体的热力效应所产生山体内部比外部（或外围低地）温度高的温度分布格局；山体作为突起的热岛，太阳辐射被吸收并转换成长波热能，其温度远高于山体外部相同海拔自由大气的温度
研究表明
影响山体效应强度的因素主要是山体基面高度和降水
图8 山体内部并不是指山体地下的内部，而是以山体地表本身作为内部，以外区域为外围进行区分的。
图9 以草图表示的山体内外部示意图
山体效应之所以产生，根据大气受热过程的原理，可以推断出：地面是大气主要的直接的热源，山体内部海拔高，空气较稀薄，地面接收的太阳辐射较山体外部多；再加上山体内部气候较为干燥降水少，大气的削弱作用弱，地面接收的太阳辐射较山体外部多，传递给大气的热量也较多，山体外部的地面热量传递到同山体相同海拔高度时，热量已大为减弱
山体效应对山体本身也有影响，与低地相比，山地的气压、气温和湿度都有所降低，而日照和辐射则有所增加，到一定的高度时有较大的降雨量，在山坡上，多种不同气候带的分布，与从赤道到两极气候带的分布有些相像。在低纬度地区，高度可起调节温度的作用，因此，即使在赤道上，高山也会终年积雪
山体在垂直方向上，受水热条件影响不同，呈现不同的植被景观的变化，因受多种因素的影响，甚为复杂，需具体问题具体分析。山体效应也是山体越大其效应越明显。
【配套题目练习】
（2022·山东菏泽·一模）山体效应主要指隆起地块的热力效应。山体作为突起的热岛，吸收太阳辐射并转换成长波热能，其温度远高于相同海拔自由大气的温度，对山地植物生长的上限高度产生一定影响。秦岭—大巴山山区由一系列东西走向、南北排列的山地组成，形成了复杂多样的山地垂直带。下图示意秦巴山区部分山地的垂直带谱。据此完成下面小题。
1．下列山地受山体效应影响最大的是（ ）
A．米仓山B．神农架C．三峡大老岭D．太白山
2．下列山地位置最偏南的是（ ）
A．米仓山B．神农架C．三峡大老岭D．太白山
3．图中山地落叶阔叶林带的分布上限与纬度没有明显的相关，对此影响最大的因素是（ ）
A．土壤B．山体高度C．降水D．太阳辐射
【答案】1．D 2．C 3．B
【解析】1．根据材料关键词句“山体作为突起的热岛，吸收太阳辐射并转换成长波热能，其温度远高于相同海拔自由大气的温度”，结合图表，太白山海拔最高，隆起山体对山地的增温作用最明显，ABC错误，D正确。故选D。
2．由所学知识可知，米仓山基面高度以上是亚热带常绿落叶混交林带，太白山基面高度以上是暖温带落叶阔叶林带，神农架和三峡大老岭基面高度以上是亚热带常绿阔叶林带，说明神农架和三峡大老岭的位置靠南，AD错误。由图可知，神农架、三峡大老岭亚热带常绿阔叶海拔高度相差不大，但三峡大老岭山地常绿落叶混交林上限较高，说明其热量条件较好，纬度更低，位置偏南，B错误，C正确。故选C。
3．由题意可知，山地落叶阔叶林带的分布上限与纬度没有明显的相关，因不同纬度地区受太阳辐射不同，热量条件出现差异，说明与太阳辐射没有关系，D错误。山地落叶阔叶林带以上仍为森林植被，说明与降水关系不大，C错误。土壤不是山地植被变化的主要因素，A错误。由材料“山体效应主要指隆起地块的热力效应。山体作为突起的热岛，吸收太阳辐射并转换成长波热能，其温度远高于相同海拔自由大气的温度，对山地植物生长的上限高度产生一定影响”可知，山地落叶阔叶林带的分布上限与纬度没有明显的相关，对此影响最大的因素是山体高度。B正确。故选B。
【点睛】山地垂直自然带分布规律
（1）山地垂直自然带从山麓到山顶的变化、更替规律与从赤道向两极的地域分异规律有些相似。
（2）同一自然带，随着纬度的增加，其分布的海拔高度降低；山麓的自然带基本上与当地水平自然带相一致。
（3）影响山体垂直自然带谱复杂程度的因素有山体所在纬度──相同高度的山体，纬度越低越复杂，纬度越高越简单；山体海拔──纬度相当的山体，海拔越高越复杂(有极限)，海拔越低越简单；山顶、山麓之间相对高度——相对高度大则复杂，相对高...
（4）影响山体垂直自然带分布海拔高度的因素有山体所在纬度——同类自然带的分布，纬度低,海拔高；纬度高，海拔低；坡向——同一山体，同类自然带分布阳坡低，阴坡高；迎风坡(降水量多)低，背风坡(降水量少)高。
（2020·湖北·一模）山体效应是指由隆起山体造成的垂直带界限如林线（山地森林分布的最高界线）、雪线等在内陆的巨型山体或者山地中央比外围地区分布要高的现象。形成原因是山体的热力效应所产生山体内部比外部（或外围低地）温度高的温度分布格局。如图示意山体效应概念模型（T1为山体内部近地面大气温度，T2为山体外部同高度自由大气的温度），据此完成下面小题。
4．T1高于T2的主要原因（ ）
A．山体内部海拔高，大气吸收太阳辐射多
B．与山体外部相比，山体内部地形较封闭，热量不易散失
C．山体内部降水少，天气晴朗，获得太阳辐射多
D．山体内部地面海拔高，地面辐射传递给大气的多
5．影响山体效应强弱的主要因素是（ ）
A．地形开阔状况B．降水C．山地基面高度D．纬度
6．与山体外部相比，山体内部（ ）
①垂直带谱复杂②生长期长③雪线低④林线高
A．①②B．②③C．③④D．②④
【答案】4．D 5．C 6．D
【解析】4．考查影响气温的因素分析，对流层大气热量的主要来源是地面，山体基面海拔越高，地面辐射传递给大气的热量越多,气温就越高。因此导致T1气温高于T2的原因是山体内部地面海拔高，地面辐射传递给大气的多，D正确，故选D。
5．山体效应形成原因是山体的热力效应所产生的山体内部比外部温度高的温度分布格局，山体基面高度越大,大气吸收的地面辐射就越多,气温就越高,与山体外部同高度自由大气温度差异就越大。据此判断C正确，故选C。
6．垂直带谱复杂程度与纬度和相对高度有关，①错;由于山体效应的影响，山体内部比山体外部温度高，因此山体内部生长季长，雪线高，林线高;③错误;②④正确。故选D。
【点睛】以山体效应为载体考察，考查学生对对流层大气的知识掌握情况，并通过山体效应图文考查学生的信息整理能力及逻辑推理能力。
二、综合题
7．（2018·广东深圳·一模）阅读图文资料，完成下列要求
山体效应是由隆起山体造成的垂直带界限如林线（山地森林分布的最高界线）、雪线等在内陆的巨型山体或者山系中央比外围地区分布要高的现象。形成原因是山体的热力效应所产生山体内部比外部（或外围低地）温度高的温度分布格局。研究表明，影响山体效应强度的因素主要是山体基面高度和降水。图a示意山体效应概念模型，图b、c示意某山脉不同纬度带山体内外最热月10℃等温线分布高度。
(1)运用大气受热过程原理，解释山体效应产生的原因。
(2)简述10℃等温线在该山体的分布高度差异。
(3)温度和降水是影响林线分布的主要因素。概述沿40ºN纬线该山体林线分布特点并分
析其原因。
【答案】（1）①地面是大气主要的直接的热源；②山体内部海拔高，空气较稀薄，地面接收的太阳辐射较山体外部多，传递给大气的热量也较多；③山体外部的地面热量传递到同山体相同海拔高度时热量已大为减弱
（2）①山体内部分布高于山体外部；②不同纬度山体内外的分布高度差不同，38ºN沿线差异较大（最大高度差达700m），40ºN沿线差异较小（最大高度差约400m）；③山体外部西侧较山体外部东侧分布较高
（3）特点：内部高于外部；西部高于东部；原因是内部山体效应强于外部，热量条件相对较好；西部气温较高、离海（太平）洋较近且是西风的迎风坡，降水较多。
【详解】（1）山体效应形成原因是山体的热力效应所产生山体内部比外部（或外围低地）温度高的温度分布格局。结合大气受热过程，地面是大气主要的直接的热源。山体内部海拔高，空气较稀薄，白天地面接收的太阳辐射较山体外部多，传递给大气的热量也较多，大气温度较高。山体外部的地面热量传递到与山体相同海拔高度时，距地面热源距离远，热量已大为减弱，所以温度低。
（2）图b、c示意某山脉不同纬度带山体内外最热月10℃等温线分布高度。根据图示曲线形态，10℃等温线在山体内部分布高于山体外部。不同纬度山体内外的分布高度差不同，图示纵轴表示海拔高度，38ºN沿线分布高度差异较大，最大高度差达700m。 40ºN沿线差异较小，最大高度差约400m。同一纬度，山体外部西侧较山体外部东侧分布的海拔较高 。
（3）温度和降水是影响林线分布的主要因素。结合经纬度，c图位于北美洲西部山地，沿40ºN纬线最热月10℃等温线分布状况，内部山体效应强于外部，热量条件相对较好，气温较高。西部离海洋较近，是西风的迎风坡，太平洋水汽被山地抬升，降水较多。所以，该山体林线分布特点是内部高于外部，西部高于东部。
8．（18-19高三上·福建泉州·期中）阅读图文材料，完成下列问题。
材料一：伊犁河谷被誉为“西域湿岛”、“塞外江南”。
材料二：新疆局部等高线地形示意图。
材料三：阿克苏地区位于塔里木河腹地，是新疆重要的绿洲带，在维吾尔语里阿克苏意为“清澈的水”。
材料四：山体效应是指由隆起山体造成的垂直带界限如林线（山地森林分布的最高界线）、雪线等在内陆的巨型山体或者山系中央比外围地区分布要高的现象。形成原因是山体的热力效应所产生山体内部比外部（或外围低地）大气温度高的温度分布格局。下图示意山体效应概念模型。
(1)运用自然地理环境整体性的原理，分析伊犁河谷被誉为“西域湿岛”、“塞外江南”的主要原因。
(2)近年来阿克苏附近湿地日益萎缩，指出为防止该湿地萎缩应采取的措施。
(3)运用大气受热过程原理，解释山体内部大气温度比外部高的原因。
【答案】(1)“西域湿岛”——伊犁河谷地势东高西低，向西敞开；使其处于西风带的迎风坡，多地形雨；有高山冰雪融水补给，故河流水量较丰富。“塞外江南”——北部山脉阻挡冷空气，提高冬季气温；良好的气候和水文条件使其植被覆盖率高，生物资源丰富。
(2)控制人口增长；调整农业生产结构；合理利用水资源，采取节水灌溉措施；退耕还草还湿；⑤建立湿地自然保护区。
(3)地面是大气主要的直接热源；山体内部海拔高，空气较稀薄，大气对太阳辐射削弱作用弱，地面接收的太阳辐射较山体外部多，地面辐射传递给大气的热量也较多；山体外部的地面热量传递到同山体相同海拔高度时热量已大为减弱。
【分析】本题以新疆局部等高线地形示意图为材料，设置了3个小题，涉及到影响降水的因素、湿地的保护等措施及山体内部大气温度比外部高的原因等等知识，考查了获取和解读信息的能力以及综合思维等学科素养。
【详解】（1）“西域湿岛”突出湿这一特点。读图，伊犁河谷的地形，向西呈喇叭口形敞开， 有利于来自大西洋的暖湿气流容易聚集。受地形强烈抬升，形成地形雨。汇集了山地降雨和高山冰雪融水，地表水比较丰富，与周围其它地区相比，这里成了“西域湿岛”。 “塞外江南”突出温度较高这一特点。该地位于西北干旱区、河谷地区，北部山脉阻挡冷空气，提高冬季气温；该地良好的气候和水文条件使其植被覆盖率高，生物资源丰富；具备类似江南风光，因此形成了“塞外江南”。
（2）湿地萎缩主要原因是人口增长，对资源过度开发或不合理利用导致，一方面是由于水资源的不合理利用，导致入湖水量减少，另一方面是由于农业发展，导致围湖造田导致湖泊萎缩。因此针对问题产生的原因可以从控制人口增长；调整农业生产结构，控制农业种植规模；合理利用水资源，采取节水灌溉措施；退耕还草还湿；建立湿地自然保护区。
（3）本题通过阅读材料，理解什么是“山体效应”，再根据题干提示“运用大气受热过程原理”及对材料四图的解读，总结形成答案即可。具体如下图所示：山体效应形成原因是山体的热力效应所产生山体内部比外部（或外围低地）温度高的温度分布格局。结合大气受热过程，地面是大气主要的直接的热源。山体内部海拔高，空气较稀薄，白天地面接受的太阳辐射较山体外部多，传递给大气的热量也较多，大气温度较高。山体外部的地面海拔较低，热量由地面传递到与山体相同海拔高度时，距地面热源距离远，热量已大为减弱，所以温度低。