2025届高考地理二轮专题复习 地理中的68种效应之9 北极放大效应 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9 北极放大效应 学案，共12页。
通常，全球气温变化在高纬度地区比在低纬度地区更显著，这被称为极地温度放大效应。
北极地区是全球变化响应最敏感的区域，北极地区地表气温的增暖速度是全球平均的2-3倍，称之为北极放大效应（Arctic Amplificatin）。过去30年来北极气温异常值越来越大，到2019年已经升温达3摄氏度以上。为什么北极升温速度比其他地方快？
全球气候变暖并不代表着每个地区的变暖增速相同。事实上，全球气温上升速度呈不对称性和极端性。白色的海冰本来能够反射光线和热量，但在全球变暖的背景下，当冰层融化，深色的海洋水体便会吸收更多的热量，融化更多的海冰。北极温度的升高，还会使大气环流从低纬度地区带来的热量进入北极区域，使该区域温度持续升高。
①海冰—反射率正反馈
我们都知道，白色冰雪对于太阳辐射是具有反射作用的。全球气候变暖，北极地区海冰消融变成开阔水面，海冰的反射作用消失，而海水吸收和储存了更多的太阳辐射，海水对近地面的加热作用随之增强，导致近地面升温。更暖的气温使得海冰进一步减少，从而形成了海冰—反照率正反馈，加速了北极的升温速度。
图14 海冰消融对太阳辐射反射率的影响
②大气温度反馈：不同地区的热辐射强度因温度和吸收能量等而有差异
根据普朗克定律可知，在同等的外部辐射强迫下，绝对温度越高，为达到向外辐射能量平衡所需要的温度调整便越小，反之亦然。比如在30°C时，为平衡1W/m2的辐射强迫气温需要升高0.16°C，而在-30°C时，为平衡同样能量所需的增温则达到0.31°C。由于北极地区的绝对温度明显低于中低纬地区，在同等辐射强迫下，北极地区需要更高的增温来达到新平衡。所以这也会造成北极地区升温比其他地区快。此外，由于北极地区的增温主要在大气的低层，而热带地区主要在中高层，因此大气增温对于北极地表温度升高影响更显著。
③云和水汽反馈：大量水汽入侵后对北极气温快速升高。
众所周知，水汽是一种重要的温室气体，能够吸收大气中的太阳长波辐射并储存热量，增强大气的保温作用。随着全球气候变暖，北极地区大范围海水蒸发，大气中水汽容量增多，对应的云量也会增多，大气的保温作用增强，造成北极地区升温。大量研究表明，云和水汽的增多是近年来北极海冰减少和北极增温的重要原因。
④除以上三点原因外，大气环流和洋流也能将低纬度的水汽和热量输送到北极。
图15 北极放大效应
针对这一独特现象，气象学者提出了许多关于北极放大效应的物理机制，主要分为四类：
一、温室气体增加导致全球气温升高，北极海冰融化后海水吸收了更多的太阳辐射，进而导致海冰进一步减少，从而造成北极气温的进一步升高，形成了恶性循环；
二、北极云量和水汽的增加导致更多的长波辐射被反射回地面；
三、中纬度波动向北极输送更多的热量和水汽（一种温室气体）；
四、海洋变暖后向极地输送更多热量，导致海冰融化；
虽然以上机制可以在一定程度上解释北极变暖，但北极变暖的速度还是超出了预期，说明北极变暖还有许多未解之谜，有待于科学家进一步揭秘。
近年来随着温室气体增加，北极气温迅速升高，比全球其他纬度的增温都要快，这使得北极和中低纬度间的温度梯度减小，大气的正压性增强，有利于极端天气气候事件的发生，在这种背景下北极和邻近区域出现极端天气气候事件，尤其是高温事件的概率也会越来越大。
同样，北极变化与中纬度天气气候的联系也存在争议，气象学者正在对它们在何种时间尺度，哪些区域，以何种方式存在联系进行着激烈的争论。
（2）北极升温和海冰较少影响
首先，北极陆地和海洋生态系统发生变化。在陆地上，积雪快速融化，植被覆盖增加，树线北移；在海洋里，温度和光照的增加促进了浮游植物的生长，鱼类等随之北上，渔业资源也北移。极地是全球生态安全的屏障，作为地球上的生态脆弱带，这些变化可能给寒冷生态系统的微妙平衡带来重大破坏。
因为北极的海冰不断融化，北极熊不得不跋涉更远的距离寻找食物。至少从本世纪初开始，这个距离已经超过了北极熊体力所能支撑的范围，它们最终的结局，是溺死在海中，或者饿死在无冰的环境里。
北极海冰的不断融化，会使得高纬度地区的苔原提前变绿，而且会导致虫卵早熟，使迁徙的鸟类错过觅食时间，最终造成面临溺亡的结局。
其次，二氧化碳等温室气体的循环过程发生极大改变。北极是目前地球上碳源汇格局变化最剧烈的地区。
碳源和碳汇分别指二氧化碳的释放源和吸收体。一方面，地表大量营养盐物质在冰层融化后被冲刷入海，开阔海域面积和持续时间增加，都有利于海洋植物的生长，加强了碳从海洋表层向深层的转移和埋藏，这一将碳“抽”入海底的过程也被形象地称为“海洋生物泵”；另一方面，冻土层加速融化加剧了土壤中甲烷和二氧化碳的释放，海域的扩张也加大了浮游生物对二甲基硫等温室气体的排放。可见，碳源和碳汇在北极都有所增加。总体来说，北冰洋是大气二氧化碳的“汇”，但这个“汇”涉及上述陆地与海洋物质交换的多种过程，未来究竟会如何变化，目前尚不得而知。
北极地区气候变暖能造成北半球永久性冻土融化，比如西伯利亚永久性冻土。
永久性冻土融化能对外释放大量甲烷，它们未经氧化便可直接逃逸至大气层中，使世界平均气温加速上升。
气体逸出后可造成地面坍塌，甚至还可能将冰封了数万年的古细菌复活，释放出封锁在冻土内的未知有毒物。
图16 北极冰湖出现大量甲烷气泡
许多国家的冻土消融，建立在冻土之上的建筑物会发生垮塌
图17 冻土融化导致铁路中断
第三，北极地区发生的海—冰—气相互作用过程也对北半球的气候和极端天气产生了影响。北极海冰面积减少会导致北半球冬季大气环流场的变化，造成中纬度气压降低和高纬度气压升高，给北半球国家带来频繁的寒潮与暴雪，甚至影响雾霾的扩散。此外，冰层的融化也会导致海平面的升高。据估算，如果格陵兰岛的冰川全部融化，全球海平面将上升约7米。即便较小的海平面上升，加上台风、风暴潮等极端天气的共同作用，也将给沿海地区带来巨大灾难。
第四，北极的快速变化也能带来新的经济机遇：北极航道通航能力增强，油气、渔业等资源开采的条件将大为改善。然而，对于北极，我们已知的还很少，未知的还太多。未来，对北极变化情况及其生态效应影响还需开展更多的科学研究。在此基础上，各国也应立足长远，为应对气候变化、规范北极治理积极展开磋商和合作。
图18 极地涡旋南移
在正常年份，北极的海冰面积在3月份时到达最大值16000000平方千米，9月份时经过一整个夏季的融化，到达最小值7000000平方千米。因为海冰的反照率远远大于海水，所以冬季时可以反射而不是吸收更多的太阳能，夏季则相反。数百万平方千米的冰盖与海水之间的切换，对全球气候都能起到影响，对北半球中高纬度的影响尤其明显。
冰盖减少会造成大气环流的异常，重要表现包括向极温度梯度减弱（因为北极自己的气温上升了），大陆上空纬向西风减弱，西伯利亚高压增强等等，而后者对中国冬季气候来说至关重要。
此外，极地涡旋是影响气候的重要因素，它是大气高层的紧密旋转气流。漩涡可以将极地温度极低且密度较大的空气，一直通向上空的平流层，就像无形的弹力绳“束缚”着冷空气，把冷空气限制在北极地区。
它的形成源于地球高低纬度之间的气压差（也就受到温度差的影响）。北极与赤道的温差越大，极地涡旋也就越稳定，越能将冷空气锁定在极地。
其实极地涡旋南北极都有，但是南极大陆更冷，周边陆地更少，涡旋更强更稳定，目前还没有发生什么变化。而在陆地占比比较大的北半球，气流交换的干扰作用更加明显，所以北极极地涡旋的受干扰因素更多。
一旦极地涡旋偏弱，留出的空间就会被较为温暖的气团北上占据，挤压极地涡旋原本的空间。受到挤压的极地涡旋影响范围就变得不再稳定、规则，北极气团就可能被“挤”到更靠南的地方。
严重时，极地涡旋本身也会发生分裂。正常情况下，北极涡旋会分裂为两个，分别分布在加拿大的巴芬岛和西伯利亚东北部，它们分别控制着西北半球和东北半球的高纬度气流，这种情况也还算稳定。
全球变暖越来越显著，这导致海冰减少，反射减弱，吸收更多太阳热力，海冰进一步减少的恶性循环，所以出现了非常反常识的现象——北极升温幅度接近其他地区平均升温幅度的三倍。
北极比赤道暖化更快也就意味着两者之间的温差正在减弱，大气环流也因此受到影响。继而，它减弱了极地涡旋和西风急流，使西风急流较为波动，有利于北极冷空气南侵。
所以在过去四十年，极地涡旋的偏弱的趋势在逐渐明显，在近年来终于愈发明显地出现分裂。在最严重时分裂为杂乱无章的数个，并南下到北半球中高纬地区，这也就解释了为什么在2010年代，美国东北部的冬季变得更加严酷。
除了极地涡旋减弱的大环境，发生于赤道中东太平洋的拉尼娜事件，对这个尤其寒冷的冬季也起到了推波助澜的作用。
拉尼娜现象源自东南信风吹走了太平洋东部被晒热了的表层海水，导致底部寒冷的海水上翻，赤道太平洋中部和东部海洋表面温度的大尺度降温，并影响热带大气环流，进而影响风和降雨量。它对天气和气候的影响通常与厄尔尼诺现象相反，对中国来说，增加冷冬出现的概率。
【配套题目练习】
一、单选题
（22-23高三下·山东·阶段练习）在全球变暖的趋势下，北极地区的增温幅度是全球平均水平的两倍，这被称为北极放大效应，北极放大效应主要发生在海冰的非融化季。有科学家认为云和水汽的增多是近年来北极增温的主要原因，但也有科学家不认同此观点。据此完成下面小题。
1．科学家们对云和水汽在北极增温中的作用存在争议，他们各自的依据是（ ）
①云和水汽可以阻挡太阳短波辐射，使到达地面的短波辐射减少②云和水汽增加，导致大气向下的长波辐射增强，大气的保温效应增强③云和水汽增加时，海冰融化吸收的热量增加④云和水汽增加会增强地面长波辐射
A．①②B．②③C．③④D．①④
2．若云和水汽增多是近年来北极增温的主要原因，则云和水汽对北极地表温度的影响最弱的月份是（ ）
A．1月B．4月C．7月D．10月
【答案】1．A 2．C
【解析】1．云和水汽增加，会导致大气削弱作用增强，可以阻挡太阳短波辐射，使到达地面的短波辐射减少，①正确。云和水汽增加，会增强大气逆辐射作用，导致大气向下的长波辐射增强，大气的保温效应增强，②正确。因此科学家们对云和水汽在北极增温中的作用存在争议。根据①②可知，云和水汽增加，海冰融化吸收的热量不一定增加，也可能导致减少，③错误。地面长波辐射的影响因素是地面温度，云和水汽的增加不一定会导致地面温度升高，增强地面长波辐射，④错误。A正确，BCD错误，故选A。
2．由材料可知，北极放大效应主要发生在海冰的非融化季，1月、4月、10月北极接受的太阳辐射量小，海冰处于非融化时期，7月北极温度高，海冰处于融化时期，若云和水汽增多是近年来北极增温的主要原因，则云和水汽对北极地表温度的影响最弱的月份是7月，C正确，ABD错误，故选C。
【点睛】科学家们对云和水汽在北极增温中的作用存在争议的主要原因是目前无法证明云和水汽的大气削弱作用和大气逆辐射作用哪个更为显著。
（2024·云南·二模）北极地区是对全球气候变化响应和反馈最敏感的区域，其近地面气温的升温速度是全球平均水平的2~3倍。这一现象被称为“北极放大效应”。北极升温最直接的表现最北冰洋海冰覆盖面积减少，太阳辐射和近地面大气的热交换是引起海冰消融的至要热露。北冰洋海冰由季节性海冰和多年海冰组成，相比20世纪70年代，近年来北冰洋沟海冰面积已经减少了40%，总冰量减少了70%。图为不同年份北冰洋各月海冰面积。完成下面小题。
3．北极地区升温较快的原因是（ ）
①海水吸收更多的太阳辐射 ②返回地面的长波辐射增多
③地表植被减少使升温更快 ④空气变干后削弱作用减弱
A．①②B．③④C．①③D．②④
4．近40年来北极地区（ ）
A．大气降雪量增多 B．季节性海冰增多 C．夏季升温最显著 D．地表水下渗减少
5．北极放大效应可能导致
A．亚欧大陆苔原带范围扩大B．北半球极端寒潮天气减少
C．北冰洋沿岸海浪侵蚀加剧D．北半球极地东风势力增强
【答案】3．A 4．B 5．C
【解析】3．海冰融化变海水，反射率下降，海水吸收太阳辐射增加，①正确；空气中水汽、二氧化碳增加，地面长波辐射被大气吸收后，返回地面的部分增多，②正确；气温升高，地表植被增多，③错误；蒸发旺盛，空气变湿润，④错误。综上所述，A正确，BCD错误，故选A。
4．近40年来，北极地区变暖速度快，降水更多以降雨的形式出现，降雪量减少，A错误；夏季海冰面积减少大于冬季，而夏季的海冰都是多年海冰，冬季海冰由季节性海冰和多年海冰组成，由此可以推断多年海冰减少、季节性海冰增多，B正确；夏季融化的冰最多，融冰的过程需要吸收更多热量，这导致夏季增温幅度最小，C错误；地表径流增多、冻土减少，地表水下渗量增加，D错误。故选B。
5．气温升高，亚寒带针叶林带北移，苔原带范围缩小，A错误；北极异常升温会导致北半球极端寒潮天气增多(北极涡旋不稳定，易形成强寒潮影响中低纬地区)，B错误；海冰减少，导致北冰洋沿岸地区裸露土地增加，海浪侵蚀加剧，C正确；北极附近升温，导致极地高压减弱，极地东风势力减弱，D错误。故选C。
【点睛】北极放大效应，指的是全球变暖背景下，北极地区升温幅度大于全球平均的现象。也叫“极地增温放大”。据估计，2000-2010年间，北极地区温度上升了1.35K，达到了北半球平均增温幅度的两倍。
二、综合题
6．（2024·安徽六安·模拟预测）阅读图文资料，据此完成下列要求。
材料一：通常把大气中二氧化碳减少的过程称为“汇效应”，大气中二氧化碳增多的过程称为“源效应”，海洋碳库和地质碳库是参与大气碳循环的两个重要部分。海洋碳汇主要包括生物固碳、溶解固碳和物理化学固碳。
材料二：北极地区是全球碳循环研究的热点区域。近年来，全球变暖已经对北极地区的大气、地形、水圈、生物和土壤等产生了深刻影响，不仅改变了北极地区的碳循环过程，同时导致了自然环境的变化。全球变暖对北极地区的汇效应和源效应是一把双刃剑。图示分别为北极地区局部和北极海冰变化趋势。
材料三：北极地区是全球变化响应最敏感的区域，北极地区地表气温的增暖速度是全球平均的2-3倍，称之为北极放大效应。研究表明这与下垫面、大气热力作用及海气相互作用等因素密切相关。
(1)简要列举陆源有机碳进入北冰洋的途径。
(2)结合碳循环原理，说明“全球变暖对北极地区的源效应和汇效应是一把双刃剑”论断的依据。
(3)说明入海径流量增大对北冰洋海水性质可能产生的影响。
(4)从海—气相互作用和大气受热过程角度，分析北极放大效应的原因。
【答案】(1)河流输入；海岸侵蚀；大气输送。
(2)源效应：海水变暖，海水溶解CO2的能力减弱，碳酸钙的化学沉积减少；北极地区冻土广布，冻土融化使微生物分解有机碳加强，更多的甲烷和CO2进入大气圈。
汇效应：海冰面积减少，水温上升，同时北极地区河流径流量变大，更多的营养盐入海，利于海洋生物的生长，增强固碳作用；冰面的阻隔作用减弱，更多的CO2溶解进入海洋，碳酸钙的化学沉积增多；全球变暖，北极地区热量条件改善，植物增多，吸收CO2增多。
(3)河流入海径流量增大，向北冰洋输送的热量增多，导致水温上升、海冰减少；向北冰洋输送的淡水增多，导致海水盐度下降；水温升高、盐度降低，又进一步导致海水密度下降；入海河流带来的泥沙增多，同时带来大量的营养盐类，促进海洋浮游生物繁殖，导致海水透明度下降。
(4)全球变暖延长了海冰的消融期（或缩短了冻结期），导致海冰面积下降；海冰面积减少，反射率降低，加上冻结期缩短，海面吸收和储存了更多的太阳辐射；海面长波辐射增强，传递给大气的热量增多，大气升温快；海水蒸发加剧，大气中水汽容量增多，大气对海面长波辐射的吸收效果增强；对应的云量也会增多，大气的保温作用增强，造成北极地区升温较快。
【分析】本题考查水循环的意义，全球变暖的影响，海—气相互作用，大气的受热过程，自然地理环境的整体性原理等相关知识，考查学生获取与解读地理信息，调动和运用地理知识，描述和阐述地理原理的能力，培养学生区域认知，综合思维，人地协调观等学科核心素养。
【详解】（1）陆源有机碳进入北冰洋最主要的途径是通过河流输入，河流携带有机碳向北极北冰洋地区汇入。其次，海岸侵蚀的过程中，会将部分海岸地区的有机碳携带至北冰洋。另外，陆地部分的有机碳可以通过风力等大气输送方式汇入北冰洋。
（2）结合材料信息可知，通常把大气中二氧化碳减少的过程称为“汇效应”，大气中二氧化碳增多的过程称为“源效应”。一方面，全球变暖，海水温度升高，使得海水溶解CO2的能力减弱，碳酸钙的化学沉积减少，溶解固碳和化学固碳能力减弱；同时，北极地区纬度高，地温低，冻土广布，气候变暖导致冻土融化加剧，土壤层中微生物分解有机碳加强，更多的甲烷和CO2等温室气体进入大气圈。另一方面，气候变暖，海冰融化，海冰面积减少，海水温度升高，水温上升，加之北极地区积雪融水增多，河流径流量变大，河流携带了更多的营养盐入海，海水的温度升高，营养盐增多，有利于海洋生物的生长，增强生物固碳作用。与此同时，由于海冰面积萎缩，冰面的阻隔作用减弱，使得大气中更多的CO2溶解进入海洋，碳酸钙的化学沉积增多，化学固碳增强，且全球变暖，北极地区热量条件改善，植被的生长条件改善，植物增多，光合作用增强，吸收CO2增多。
（3）首先，入海径流为淡水，入海径流量增大导致海水盐度下降；其次，汇入北冰洋的河流的流向由纬度相对较低地区流向纬度相对较高地区，河流的流动也伴随着的热量的传输，入海径流量增大，导致向北冰洋输送的热量增多，水温上升，进一步加剧海冰消融。且海洋的温度升高，盐度降低，导致海水的密度下降。最后，入海径流量增大，河流的侵蚀搬运能力增强，大量泥沙携带入海，入海河流带来的泥沙增多，也带来大量的营养盐类，有利于北冰洋地区海洋浮游生物繁殖，导致海水透明度下降。
（4）结合材料信息，由于北极放大现象使北极地区近地表快速升温，结合所学内容可以判断出北极地区原本多由海冰覆盖，随着全球变暖，导致海水消融，海冰的消融期延长，而冻结期缩短，海冰面积减少，由于海冰对太阳辐射反射率较大，所以海冰面积减少后导致北极地区地面对太阳辐射的反射减少，因此导致北极地区地面吸收的太阳辐射增加，北极地区地面的温度升高，地面（海面）长波辐射量增强，该辐射是近地面大气的主要和直接热源，能够加热大气，使大气增温。大气增温后，使大气逆辐射增加，增强大气对地面的保温作用，海冰进一步融化（且气温升高，海水蒸发增强，大气中水汽含量更大，水汽可以大量吸收海面长波辐射，且云量增多，保温效果更强）。地面温度与大气温度正向反馈，加剧这一增温过程，导致北极放大现象的出现。
7．（2023·四川绵阳·模拟预测）阅读图文材料，回答下列问题。
所谓北极放大效应，主要是由于北极环境较为单一，冰雪-海水-气温之间的相互作用容易形成正反馈。在全球变暖的今天，北极正上演着“放大器”的戏法，其变化往往是全球平均水平的数倍。由于北极环境发生了变化，对当地因纽特人产生巨大困扰，同时反过来也会对其他地区产生更深刻的影响。在格陵兰冰盖上，出现了一个个浅蓝色的融池。所谓融池，就是在极地的冰盖或巨型冰川表面的冰融化后，流水汇聚成的水池。融池的形成与冰盖表面不同程度的冰尘、冰面平整度、降水等有关。融池有大有小，大的可深数米，半径可达数百米，小的深度只有十多厘米，半径也仅有一两米。下图示意格陵兰冰盖分布图和融池图。
(1)指出融池出现的季节，说明融池的变化趋势
(2)与冰盖中心区域比较，推测冰盖边缘区域融池的数量有何不同，并作出合理解释
(3)运用自然地理环境的整体性原理，说明格陵兰冰盖融化和冰山带来的负面影响
【答案】(1)夏季。趋势：与以前相比，全球变暖的影响下，融池出现的时间越来越早，冻结的时间越来越晚；融池数量会越来越多，深度和面积会越来越大。
(2)冰盖边缘区域融池数量更多。
冰盖边缘海拔低，气温较高；裸露的地表更多，冰尘吸收太阳辐射多，加速冰盖的融解速度；且靠近海洋海洋水汽影响大，冰盖边缘的降雨偏多，雨对冰有渗浸作用，降雨释放热量，加剧了融池的出现；同时融池存在也助推冰盖的消退，加速融池的扩展。地势较低，从高处流下来的融水，更容易在低处汇集。
(3)冰盖消退，大大小小的冰川入海形成冰山，冰川断裂产生不同规模的海啸；巨大的冰山对沿岸流的扰动增强，冰山融化改变近岸带的海洋环境；冰盖消退让北极熊栖息环境改变，捕食困难；冰盖消退加快海平面上升，对全球气候与天气产生重要影响（中高纬度地区的极端天气现象增多）。加速海平面上涨，加重沿海低洼地区洪涝威胁，部分低地被海水淹没；
冰山进入中纬度海域，影响海上航行；冰山摧毁近岸边的因纽特人的家园，冰山增多阻碍纽特人捕鱼。
【分析】本题以北极为背景，涉及自然地理环境的整体性等知识，考查学生获取和解读地理信息，调动和运用地理知识，描述和阐释地形规律的能力。
【详解】（1）根据材料和所学可知，融池是冰雪消融形成的，夏季气温高，冰雪消融速度快，易形成融池。由于北极放大效应，北极地区气候变暖速度是全球平均水平的数倍，故北极放大效应使得冰雪消融速度加快，故与以前相比，在全球气候变暖的影响下，融池出现的时间越来越早，冻结的时间越来越晚；融池数量会越来越多，深度和面积会越来越大。
（2）与冰盖中心区域相比，冰盖边缘区受全球气候变暖影响更显著，融池数量更多。冰盖边缘融池多可从冰盖边缘的地形、下垫面，海陆位置等方面分析，主要从冰雪消融和侵蚀等角度分析。
（3）根据所学，对自然灾害的影响：①格陵兰冰盖融化，不同大小的冰川坠入海洋引发不同规模的水下海啸；②冰川消融加速海平面上涨，加大沿海低洼地区洪涝威胁，部分低地被海水淹平面上涨，加大沿海低洼地区洪涝威胁，部分低地被海水淹没；对洋流的影响：巨大的冰山对沿岸流的扰动增强，冰山融化改变近项岸带的海洋环境；对生物的影响：冰盖消退导致北极生物栖息环境改变，生物多样性遭到破坏；对天气的影响：冰盖消退加快海平面上升，中高纬度地区的极端天气现象增多，对全球气候与天气产生重要影响；对航海的影响：冰山进入中纬度海域，影响海上航行安全；对渔业的影响：冰山摧毁近岸边的因纽特人的家园，冰山增多导致近海海洋环境变的复杂，阻碍因纽特人捕鱼。
8．（19-20高三上·江西宜春·期中）材料一：2017年2月8日，格陵兰岛北端的气温升至0℃以上，引发世人关注。近30年来，北极地区不仅在变暖，而且变暖速度是全球平均速度的2倍，这种加速变暖现象被称为“北极放大效应”。
材料二：世界自然带分布模式图
(1)试分析“北极放大效应”的成因及对北极地区动植物的影响。
【答案】随着全球变暖，北极地区海冰消融，海面对太阳辐射反射率下降，北极地区获得的太阳辐射增多，气温升高更明显，对植物的影响：极地气温上升，植物的生长期（无霜期）变长、植物更茂盛；北半球的自然带北移，灌木（针叶林）面积变大，苔原带面积变小。对动物的影响：生态系统受到破坏，部分动物如北极熊等大型动物缺少食物及生活场所，生存艰难，数量减少（总之北极地区生物多样性减少）
【分析】本题以世界自然带分布模式图为材料；涉及“北极放大效应”的成因及对北极地区动植物的影响；考查学生对全球气候变暖的影响知识的分析运用能力。
【详解】北极地区不仅在变暖，而且变暖速度是全球平均速度的2倍，这种加速变暖现象被称为“北极放大效应”。受全球变暖影响，北极地区海冰消融，海面对太阳辐射反射率下降，北极地区获得的太阳辐射增多，气温升高更明显。极地气温上升，无霜期变长，对植物的影响是植物的生长期变长，植物更茂盛。温度升高，北半球的自然带北移，灌木或针叶林的面积变大，苔原带面积变小。北极地区变暖，极地生态系统受到破坏，对动物的影响是部分动物如北极熊等大型动物缺少食物及生活场所，生存艰难，数量减少，北极地区生物多样性减少。
9．（23-24高二下·河南南阳·阶段练习）阅读图文材料，完成下列要求。
材料一：通常把大气中二氧化碳减少的过程称为“汇效应’’，大气中二氧化碳增多的过程称为“源效应”，海洋碳库和地质碳库是参与大气碳循环的两个重要部分。海洋碳汇主要包括生物固碳、溶解固碳和物理化学固碳。
材料二：北极地区是全球碳循环研究的热点区域。近年来，全球变暖已经对北极地区的大气、地形、水圈、生物和土壤等产生了深刻影响，不仅改变了北极地区的碳循环过程，同时导致了自然环境的变化。全球变暖对北极地区的汇效应和源效应是一把双刃剑。图示分别为北极地区局部和北极海冰变化趋势。
材料三：北极地区是全球变化响应最敏感的区域，北极地区地袁气温的增暖速度是全球平均的2-3倍，称之为北极放大效应。研究表明这与下垫面、大气热力作用及海气相互作用等因素密切相关。
(1)结合碳循环原理，说明全球变暖对北极地区的源效应的影响。
(2)说明入海径流量增大对北冰洋海水性质可能产生的影响。
(3)从海—气相互作用和大气受热过程角度，分析北极放大效应的原因。
【答案】(1)源效应：海水变暖，海水溶解C02的能力减弱，碳酸钙的化学沉积减少：北极地区冻土广布，冻土融化使微生物分解有机碳加强，更多的甲烷和C02进入大气圈。
(2)河流入海径流量增大，向北冰洋输送的热量增多，导致水温上升、海冰减少；向北冰洋输送的淡水增多，导致海水盐度下降；水温升高、盐度降低，又进一步导致海水密度下降；入海河流带来的泥沙增多，同时带来大量的营养盐类，促进海洋浮游生物繁殖，导致海水透明度下降。
(3)全球变暖延长了海冰的消融期（或缩短了冻结期），导致海冰面积下降；海冰面积减少，反射率降低，加上冻结期缩短，海面吸收和储存了更多的太阳辐射；海面长波辐射增强，传递给大气的热量增多，大气升温快；海水蒸发加剧，大气中水汽容量增多，大气对海面长波辐射的吸收效果增强；对应的云量也会增多，大气的保温作用增强，造成北极地区升温较快。
【分析】本题北极地区相关图文资料为材料，设置3个小题，考查全球变暖的影响、海-气相互作用、自然地理环境的整体性原理等相关知识，考查学生获取与解读地理信息，调动和运用地理知识，描述和阐述地理原理的能力，培养学生区域认知，综合思维，人地协调观等学科核心素养。
【详解】（1）结合材料信息可知，通常把大气中二氧化碳减少的过程称为“汇效应”，大气中二氧化碳增多的过程称为“源效应”。全球变暖，海水温度升高，使得海水溶解CO2的能力减弱，碳酸钙的化学沉积减少，溶解固碳和化学固碳能力减弱；同时，北极地区纬度高，地温低，冻土广布，气候变暖导致冻土融化加剧，土壤层中微生物分解有机碳加强，进入大气的甲烷和CO2等温室气体增多。
（2）首先，入海径流为淡水，入海径流量增大导致海水盐度下降；其次，汇入北冰洋的河流的流向由纬度相对较低地区流向纬度相对较高地区，河流的流动也伴随着的热量的传输，入海径流量增大，导致向北冰洋输送的热量增多，水温上升，进一步加剧海冰消融；且海洋的温度升高，盐度降低，导致海水的密度下降；最后，入海径流量增大，河流的侵蚀搬运能力增强，大量泥沙携带入海，入海河流带来的泥沙增多，也带来大量的营养盐类，有利于北冰洋地区海洋浮游生物繁殖，导致海水透明度下降。
（3）结合材料信息，北极放大现象使北极地区近地表快速升温。结合所学内容可以判断出北极地区原本多由海冰覆盖，随着全球变暖，导致海冰的消融期延长，而冻结期缩短，海冰面积减少，由于海冰对太阳辐射反射率较大，所以海冰面积减少后导致北极地区地面对太阳辐射的反射减少，因此北极地区地面吸收的太阳辐射增加，北极地区地面（海面）的温度升高，地面（海面）长波辐射量增强，该辐射是近地面大气的主要和直接热源，能够加热大气，使大气增温；大气增温后，使大气逆辐射增加，增强大气对地面的保温作用，海冰进一步融化（且气温升高，海水蒸发增强，大气中水汽含量更大，水汽可以大量吸收海面长波辐射，且云量增多，保温效果更强）。地面温度与大气温度正向反馈，加剧这一增温过程，导致北极放大现象的出现。
10．（2024·辽宁辽阳·模拟预测）阅读图文材料，完成下列要求。
北极放大效应指的是全球变暖背景下，北极地区升温幅度大于全球平均的现象。白令海位于太平洋的北部边缘，在阿拉斯加、西伯利亚和阿留申群岛的环抱之中，北经白令海峡与北冰洋相通。近年来，白令海海冰面积显著减少，对北极地区的气候产生重要影响。下图为白令海地理位置示意图。
(1)简述白令海北部易形成海冰的自然条件。
(2)从海—气相互作用的角度，分析白令海海冰消退促进北极放大效应的原理。
(3)说明全球大规模海冰融化对小岛国国家安全的不利影响。
【答案】(1)白令海北部纬度较高，太阳辐射较弱，海水获得的热量少；白令海北部位于高纬度地区，冬季受到来自高纬的寒冷气流影响，气温低；北冰洋通过白令海峡与白令海相连，北冰洋的浮冰和冰山对海水有降温作用，使得白令海北部更容易形成海冰。
(2)海冰大面积消融能够引起局地海域反射率降低，致使海水吸收太阳辐射增多，海水吸收的热量导致海水升温，海洋以潜热、长波辐射等方式将太阳辐射能传输给大气，促进北极放大效应。
(3)丧失生存空间；加剧资源危机；加剧自然灾害；生存环境恶化；环境难民；政治冲突。
【分析】本大题以北极放大效应为材料设置试题，涉及影响气温的因素、海气相互作用等知识点，考察了学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、论证和探讨地理问题的能力，考察区域认知、综合思维等学科核心素养。
【详解】（1）本题涉及到影响气温的因素分析，影响温度的因素有纬度、海陆分布、地形因素、洋流等，白令海北部易形成海冰说明温度低，结合材料与所学知识：纬度因素：白令海北部位于高纬度地区，太阳高度角较小，导致太阳辐射相对较弱。因此，海水接收到的太阳热量较少，温度较低，易于结冰。 寒冷气流：在冬季，来自高纬度地区的寒冷气流会频繁影响白令海北部，这些冷空气使得海面温度进一步降低，增加了结冰的可能性。 海洋流动：北冰洋通过白令海峡与白令海相连，北冰洋的浮冰和冰山随着洋流进入白令海，这些寒冷的浮冰和冰山对海水有降温作用，使得白令海北部更易结冰。
（2）结合所学知识：海气相互作用之海洋对大气的作用——1.海洋通过长波辐射和蒸发潜热向大气提供热能。2.海洋通过蒸发作用向大气提供水汽.3.海洋对气温有调节作用。4.海洋对大气的温室效应有缓解作用。材料“北极放大效应指的是全球变暖背景下，北极地区升温幅度大于全球平均的现象”，所以本题答题思路：白令海海冰消退，通过海洋对大气的作用，使北极地区气温升高。白令海海冰消退，促进北极放大效应，主要是与海洋通过长波辐射和蒸发潜热向北极大气提供热能有关。海冰大面积消融能够引起局地海域反射率降低，致使海水吸收太阳辐射增多，海水吸收的热量导致海水升温，海洋以潜热、长波辐射等方式将太阳辐射能传输给大气，促进北极放大效应。
（3）全球大规模海冰融化，海平面升高，小岛国被淹，生存空间丧失；淡水资源被污染，生存环境恶化，环境难民增加；因为领土减少，对于领土的争端可能引发区域政治冲突；海冰融化，淡水资源减少，加剧资源危机；海冰大面积融化，海面反射率降低，吸热能力大大增强，海水不断向大气中释放热量，全球气候变暖，加剧自然灾害等。