隨著全球氣候變暖,近年來各地暴雨、干旱、龍卷等極端天氣頻發(fā),如何準確預報和防災減災越來越成為社會關注的熱點問題。在高考中,也常能見到氣象知識相關題目。高考試題或直接考查氣象相關的知識,或圍繞氣象熱點問題,以實際案例作為題設背景,綜合考查考生的思維方式和分析能力。高考中氣象類知識的考查大部分集中在地理卷中。從統計結果來看,氣象類知識點在高考地理試卷中占有相當分量,一般分值占比在10%~20%。近三年(2022—2024年)各?。▍^(qū)、市)高考文綜試卷氣象類試題平均分值為30分,平均占比13%左右。本文以近三年各地真題為例,解析高考地理背后的氣象知識和解題思路。
氣象類試題出題方式靈活、形式新穎、題設構思巧妙、內容聯系實際,常以氣象熱點、時事動態(tài)、科技前沿入題。例如,2022年遼寧卷以“冬奧會”為背景,考查氣溫的日變化;2022年上海卷以“神舟返回艙”為背景,考查大氣垂直分層;2023年廣東卷以“往返式探空氣球”作為題設背景,考查氣象要素的垂直變化等等。此外,高考真題也會圍繞氣象與農業(yè)、交通、工業(yè)等行業(yè)的聯系,多角度出題進行考查。在考查形式上,該類型題目往往在題干中給出簡短的背景知識描述,考查考生對地理和氣象知識的綜合分析能力。例如,2023年海南卷以菲律賓某島發(fā)生暴雨、泥石流為題設背景,要求考生分析人類活動、氣象災害和地質災害的關系。2023年湖北卷考查地中海沿岸某地森林野火頻發(fā)的原因。應對上述綜合分析類題目,需要從題干中抽絲剝繭,厘清地理現象中與氣象相關的考點,進而分析考點內涵。
從考查內容來看,高考中關于氣象類知識的考點可歸納為4類,包括:大氣的組成、垂直結構及受熱過程,熱力環(huán)流與大氣水平運動,常見天氣系統,風帶、氣壓帶與氣候等。題目多以圖文或圖表的形式表述題干,結合實際現象考查基本概念和原理過程。
大氣的組成、垂直結構及受熱過程
該考點呈現三年八考的頻次,考查內容集中在大氣垂直分層、逆溫、氣溫日變化和地球—大氣系統的輻射過程等,要求考生根據圖表數據對上述氣象要素的變化規(guī)律進行判讀。備考過程中要注重圖表資料的判讀技巧和大氣相關知識原理的掌握,結合案例進行分析,提高對相關知識的理解和應用。
氣溫、氣壓、風向和風速是主要的氣象要素。其中,氣溫的垂直變化是高考的高頻考點,考生須掌握對流層、平流層的氣溫垂直變化及其產生原因。2022年上海卷以“神舟返回艙”作為背景,考查對流層和平流層的氣溫垂直變化規(guī)律。
除了大氣層結的氣溫分布,逆溫是另一個高頻考點。逆溫是溫度隨海拔升高而增加的現象,呈現“上暖下冷”的溫度垂直分布。對于逆溫的考查,重點是結合實際場景理解逆溫現象的生消機制和氣溫垂直廓線的分布規(guī)律。常見的逆溫的形成機制有輻射逆溫、平流逆溫、鋒面逆溫和地形逆溫。其中,結合鋒面過程考查逆溫在高考中最為常見,如2023年浙江高考6月卷以“貴州中西部地區(qū)冬季暖鋒”為情境,考查鋒面逆溫的氣溫垂直廓線;2023年廣東卷考查某次冷鋒過境時的逆溫現象。
圍繞大氣受熱過程的高考題以考查輻射為主,如太陽輻射、大氣逆輻射、地面輻射等。針對相關考題的解題思路是理解地球—大氣系統的多種輻射形式,區(qū)分長波和短波輻射種類,厘清輻射反饋機制。地球—大氣系統的輻射機制可以概括為“太陽暖大地,大地暖大氣,大氣還大地”。2024年安徽高考曾給出幾種輻射通量的時間序列,考查輻射類型的判斷。此類考題的題眼在于輻射的過程和能量來源。
地球—大氣系統通過輻射傳遞熱量,直接表現為溫度的變化。高考試題中也會考查氣溫、地面溫度等的日變化。在當地的日出前后,氣溫最低,太陽升起后,地面溫度上升,大氣溫度(氣溫)上升。地方時12時正午太陽高度角最大,太陽輻射最強;地面溫度在地方時13時達到最高;大氣溫度在地方時14時達到最高。
熱力環(huán)流與大氣水平運動
該類知識點在近三年高考中共考查8次,并呈現考頻增加的趨勢。在題目設計上,常以特定區(qū)域的自然環(huán)境或日常生活創(chuàng)設情境,對熱力環(huán)流基本原理及其應用、風向與風速等知識均有考查。
熱力環(huán)流是由于地面冷熱不均形成的空氣環(huán)流,是大氣運動的基本形式。熱力環(huán)流類考題得分關鍵是理解熱力環(huán)流的動力和熱力成因,抓住“一個關鍵、四個步驟”。冷熱不均是熱力環(huán)流形成的關鍵。對于同一性質下墊面考慮緯度、海拔等因素的影響,如三圈環(huán)流、山谷風環(huán)流等;對于不同性質下墊面,則考慮熱容量差異,如海陸風環(huán)流、城市熱島環(huán)流等。多數環(huán)流生成涉及的動力和熱力過程包括4個步驟:①局地大氣受熱上升形成低壓,②水平氣流從高壓向低壓補償,③近地面和高空氣壓相反,④最終形成環(huán)流。高考地理中,該類題目多以等壓面圖、風速風向圖的形式展現,因此考生須具備氣壓和風向風速等氣象要素的識圖能力。
高考中對于熱力環(huán)流的考查多以特殊環(huán)流類型設立情境,因此需要考生對大氣常見的幾種熱力環(huán)流做到心中有數。如,2024年湖南高考地理對山谷風環(huán)流的風向和日變化進行考查,2024年湖北高考地理對我國新疆地區(qū)沙漠—綠洲風進行考查,2022年全國卷結合風向標對海陸風環(huán)流進行考查。除了上述自然原因形成的熱力環(huán)流,城市熱島環(huán)流是一種受人為影響形成的熱力環(huán)流。受城市建筑物遮擋和多余熱能釋放的影響,在近地面形成郊區(qū)吹向城市的風;在上空風向則相反。近些年的研究表明,城市熱島效應還有可能帶來“渾濁島”“雨島”等效應。
大氣水平運動的考點多結合大尺度天氣系統進行綜合考查。如,2024年浙江地理1月卷結合地中海風暴天氣形勢的演變考查風向的判定;2022年山東卷以美洲中部地區(qū)冷空氣入境為背景,結合受力分析考查風向判定。
常見天氣系統
常見天氣系統近三年共考查13次,該類型考題結合天氣特征描述、氣壓分布圖或和觀測數據考查天氣系統的形成和演變,或考查某種天氣系統的天氣現象及其對工農業(yè)等的影響。高考試題中常涉及的天氣系統主要包括冷鋒、暖鋒、氣旋和反氣旋??忌枰莆找陨?類天氣系統的基本特征,了解不同天氣系統控制下的主要天氣過程。
冷鋒及其天氣過程是高考地理考查的重點。冷氣團主動移動,前緣插入暖氣團下使暖氣團被迫抬升,形成冷鋒,暖氣團在抬升過程中冷卻,水汽容易凝結成云和雨。在天氣圖上,冷鋒用三角形連線表示,三角形的頂點指示鋒面移動的方向。以2025年1月某日我國海平面氣壓圖為例,圖中冷鋒位于我國東部海域至華南一帶。在高考中考生需熟悉幾種常見的冷鋒天氣過程,有冬季寒潮、北方夏季暴雨、北方冬春季大風或沙塵暴等。俗語“一場秋雨一場寒”,說的就是冷風過境時伴隨下雨和降溫的現象。在高考地理中,常結合實際案例考查冷鋒及天氣過程。例如,2024年山東高考地理卷考查了一次冷鋒過境的濃霧形成原因。冷鋒活動還有可能帶來氣象災害,如大風、寒潮、凍雨、雪災、沙塵暴、暴雨等。在中國氣象局發(fā)布的“2024年國內十大天氣氣候事件”中,2024年2月強寒潮影響我國中東部地區(qū),給農業(yè)生產、交通運輸及城市運行等帶來不利影響。
在天氣圖上等壓線閉合且中心氣壓低于四周氣壓的區(qū)域,叫作低壓,也叫氣旋;反之,等壓線閉合且中心氣壓高于四周氣壓的區(qū)域,叫作高壓,也稱反氣旋。近三年高考有關氣旋和反氣旋的考點涉及風向判斷(2022年海南卷)、鋒面類型判別與移動方向預測(2023年江蘇卷)、天氣形勢圖的判讀等。
需要注意的是,低壓中心氣流輻合上升,受地轉偏向力的影響,氣旋的方向在北半球呈逆時針旋轉,在南半球呈順時針旋轉。臺風是夏、秋季我國東部沿海省份常見的低壓天氣系統,生成于西北太平洋面。臺風發(fā)生時會引發(fā)狂風、暴雨等氣象災害,或洪澇、風暴潮等水文災害,造成嚴重經濟損失。在中國氣象局每年發(fā)布的“國內十大天氣氣候事件”中,臺風事件常常榜上有名,如2024年秋季臺風“扎堆”生成,“摩羯”刷新秋季登陸我國最強臺風紀錄;2023年臺風“杜蘇芮”北上發(fā)威,引發(fā)京津冀罕見暴雨洪澇等。臺風相關題目在近三年高考中沒有考查,此前全國卷、浙江、江蘇、海南、福建等地高考曾以臺風事件為背景,考查臺風形成條件、臺風災害及防御措施等。
風帶、氣壓帶與氣候
風帶、氣壓帶與氣候在近三年高考中共考查11次,考查重點包括大氣環(huán)流的分布及其對氣候的影響。在考查形式上,或直接展示大氣環(huán)流的變式圖、局部圖,或創(chuàng)設情境,考查氣候、風帶、氣壓帶對生產生活、農業(yè)活動等產生的影響。受太陽輻射、地球自轉、海陸分布等多種因素影響,氣壓帶、風帶和氣候的分布復雜多變,增加了該類考題的難度。應對相關題目,考生要掌握全球主要氣壓帶和信風帶的分布,熟記全球氣候類型的分布及特點。
對直接考查風帶、氣壓帶的題目,可根據三圈環(huán)流加深理解。如大氣環(huán)流示意圖所示,受太陽輻射加熱不均和地轉偏向力作用,氣流在赤道地區(qū)上升形成赤道低壓帶,在緯度30°附近下沉,形成副熱帶高壓帶,構成低緯地區(qū)的哈德來環(huán)流;氣流在緯度60°附近上升,構成中緯地區(qū)的費雷爾環(huán)流;氣流在極地下沉,構成極地環(huán)流。三圈環(huán)流在近地面的7個氣壓帶之間形成6個風帶,即,低緯的信風帶、中緯的西風帶和兩極的東風帶。2023年重慶卷對控制夏威夷某島的大氣環(huán)流和風帶進行直接考查。需要注意的是,氣壓帶的位置并不是固定不變的,而是存在一定的季節(jié)變化。在北半球的夏季,氣壓帶和風帶位置偏北,冬季位置偏南。
在大氣環(huán)流、海陸位置、地形變化等因素的共同作用下,形成了每個地區(qū)獨特的氣候特征。大陸沿岸的季風氣候是高考的高頻考點。2023年遼寧卷曾考查青藏高原西麓冬季降水頻繁的原因。高考中也會設置綜合型考題,例如,根據環(huán)流形勢推測某地區(qū)風向,進而與該地區(qū)物候現象相聯系等(2022年浙江卷)。地中海氣候也是氣候類型知識點的高頻考點之一,其特征是雨熱不同季,夏季炎熱干燥,冬季溫和多雨,分布在地中海沿岸和南北緯30°~40°之間的大陸西岸。2022年高考天津卷曾要求考生根據氣溫和降水的季節(jié)變化判斷南美洲某地的氣候類型及其成因。在考查形式上,該部分常以簡答題的形式出現,如,描述某地氣候特征或特殊天氣現象形成的原因等。因此,需要注意對氣象術語的正確規(guī)范使用。
通過對近三年高考氣象相關題目的分析,我們可以將氣象類知識歸納為四大核心知識點:大氣的組成、垂直結構及受熱過程,熱力環(huán)流與大氣水平運動,常見天氣系統,以及風帶、氣壓帶與氣候。這些知識點在高考中既考查基礎概念的理解,也注重綜合分析能力的應用。掌握這些內容不僅有助于應對高考,更能幫助我們更好地理解日常生活中的氣象現象。希望這篇文章能為考生提供清晰的復習思路,幫助大家在高考中游刃有余,同時也激發(fā)更多人對氣象科學的探索興趣。氣象知識不僅是考試的考點,更是我們認識自然、應對氣候變化的重要工具。