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微专题(二)　风
　　　　　　　　　　　　　　　　　
下图为中纬度某区域2019年7月5日4时和14时海平面等压线分布状况。读图,完成1~2题。
1.当日4—14时,④地的天气状况是(　　)
A.晴转阴,气温降低
B.阴转晴,气温升高
C.一直晴天,气温升高
D.一直阴天,气温降低
2.当日14时,与①地相比,③地(　　)
A.气压较高
B.风速较小
C.风向相同
D.降水概率大
下图为2020年影响我国图示区域的某天气系统风速等值线图(单位:千米/时),读图,完成3~5题。
3.该天气系统是(　　)
A.冷锋
B.暖锋
C.气旋
D.反气旋
4.图中甲城市的风向为(　　)
A.东南风
B.西南风
C.西北风
D.东北风
5.图中陆地沿海地区风速等值线较密的影响因素是(　　)
A.摩擦力变化
B.地转偏向力
C.地形起伏较大
D.冷暖空气交汇
风力发电原理是利用风力带动风车叶片旋转,带动发电机发电。风力发电机的叶片始终对着来风的方向从而获得最大风能。下图为风速和风力发电机功率输出统计图。据此完成6~7题。
6.风力发电机可以输出稳定的最大电能的风速是(　　)
A.2.5~5米/秒
B.5~12米/秒
C.12~25米/秒
D.>25米/秒
7.与我国东部沿海相比,西欧国家开展风力发电自然条件的主要优势是(　　)
A.风速大
B.风向稳定
C.降水多
D.温差小
内蒙古武川县在打造清洁能源产业方面率先迈出坚定的步伐,同时,该县正在着力引进光伏发电,形成“风光互补、蓄储一体”的清洁能源体系,为呼和浩特市打造“中国新能源之都”提供支持。下图中“白道”是沟通阴山南北的交通要道,历来是一条经商之路。读图,完成8~9题。
8.武川县打造风电能源产业的有利条件是(　　)
①受地形“狭管效应”的影响,风力资源丰富　②地形平坦开阔,人口密度小　③经济发达,市场需求量大　④产业技术基础好,交通便利
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
9.武川县发展“风光互补、蓄储一体”的清洁能源体系(　　)
A.可以降低风能利用率
B.可以使电力输出更平稳
C.可以降低建设成本
D.会造成能源的浪费
针对藏南地区江北公路沙害问题,某研究所于该地区进行石方格沙障(由石头组成的方格状拦沙设施)防风固沙效益研究,下图示意风速为11米/秒时石方格沙障干预下的风速流场。据此完成10~12题。
10.在水平距离50~80厘米段,近地面风速(　　)
A.最大
B.平稳
C.下降
D.提高
11.石方格沙障能有效降低(　　)
A.高空输沙量
B.近地面输沙量
C.地表粗糙度
D.风沙活动高度
12.与林木覆盖相比,石方格沙障更利于(　　)
A.稳固沙土
B.削减风力
C.减少水分蒸发
D.适应恶劣环境
13.阅读图文材料,完成下列要求。
“有效风能时数”是指风速处于3~25米/秒(才能够带动风机的发电机正常工作)的累计小时数。风速超过25米/秒(9级以上风力),或较潮湿的环境,都容易损坏风机。下表为福建沿海地区的风速与风能参数变化表,该地区的风速和风向,受季风、地转偏向力和台湾海峡走向等因素的综合作用显著。
年　份
2009
月　份
6
7
8
9
10
11
12
2.7
1.8
3.6
4.5
7.3
5.9
3.5
有效风能
时数/h
563.7
604.7
546.7
634.2
703.6
665.3
549.3
年　份
2010
月　份
1
2
3
4
5
5.0
4.4
5.1
1.7
—
有效风能
时数/h
598.8
550.5
596.1
554.7
—
福建中部沿海地区(莆田市)的萩芦风电场,主要选用直径90米的大叶片风机,建在山区的山脊或山顶迎风地带。现阶段,发展风电项目仍需考虑建设造价、生产每度电的成本、接入电网的兼容性等问题。
莆田位置和风频图
(1)简要评价萩芦建设风电场的自然条件。
(2)结合材料推测萩芦风电场风机大叶片的具体朝向,并分析原因。
(3)从社会经济方面分析,你是否赞成在福建沿海地区大力发展风电项目?请表明态度并说明理由。
14.阅读图文材料,完成下列要求。
研究风沙流,对防治流沙扩张具有重要意义。我国某地区沙漠化严重,某科考队研究地区的风沙流时发现:随着粒径的增大,沙粒运动方式依次为悬移、跃移和蠕移(图1);沙粒绝大部分集中在距沙床面10厘米的高度内;输沙量与风速、下垫面密切相关(图2)。该地区在机械固沙(采用麦草扎设草方格沙障)的基础上配合生物固沙(在草方格中种草),防治流沙扩张效果显著,距沙床面10厘米的高度内输沙量趋近于0。
注:图中沙粒大小仅为示意图,并不代表实际大小
图1
图2
(1)简述风速从16米/秒增至20米/秒时,该地区戈壁风沙流发生的变化。
(2)判断风速16~20米/秒时,该地区戈壁0~10厘米高度内沙粒最主要的运动方式,并说明理由。
(3)分析防治流沙扩张时种草而不是种树的原因。
(4)分析该地区采用机械与生物固沙后输沙量锐减的原因。
微专题(二)　风
1~2.1.C　2.D　解析第1题,风由高压吹向低压,读图示风向可知,4—14时,④地等压线向低压凸出,故均为高压脊控制,天气晴朗,气温随着太阳的升起,逐渐升高,一天中最高气温出现在14时左右。第2题,由③地附近风向可知,③地位于低压槽,气压较两侧低,与①地相差不大;③地附近等压线弯曲程度大于①地,等压线应该较为密集,风速较大;③地与①地风向相反;③地位于低压槽,左右两侧风向相反,可能会形成降水,①地等压线较为平缓,风向单一,降水概率小,D正确。
3~5.3.C　4.A　5.A　解析第3题,读图可知,图示区域绝大部分地区风速很大,台湾海峡南部两个风力高值区之间出现了一个风力极低值,风力极小。故该天气系统为台风,两个高值区为外围大风区,低值区为台风眼。第4题,读图可知,甲处于气旋(台风)的东部偏北,受水平气压梯度力、地转偏向力和地面摩擦力的共同影响,形成东南风。第5题,海洋摩擦力小,陆地摩擦力大,导致沿海地区风力快速减小,造成风速等值线较为密集。
6~7.6.C　7.B　解析第6题,读图可知,图中稳定风向输出功率最大为2000千瓦,风速在12~25米/秒,C正确。第7题,我国东南沿海地区为季风气候,夏季盛行东南季风,冬季盛行西北季风,风向季节变化大,而西欧位于盛行西风带,常年盛行西南季风,风向更加稳定,B正确。
8~9.8.A　9.B　解析第8题,读图可知,武川县南侧是阴山山口,受地形“狭管效应”的影响,风力资源丰富;武川县地形平坦开阔,人口密度小,建设风电场的土地广阔;武川县地处内蒙古,经济并不发达,交通也不便利。第9题,风电和太阳能都是气候资源,受气候条件影响大,“风光互补”使电力输出更平稳;“蓄储一体”可以提高风能利用率,减少能源的浪费。
10~12.10.C　11.B　12.D　解析第10题,根据风速等值线,在水平距离50~80厘米段,受石方格沙障阻挡,近地面风速下降。遇到沙障前,风速最大。第11题,石方格沙障使近地面风速下降,能有效降低近地面输沙量。对高空输沙量影响不大。增加了地表粗糙度。对风沙活动高度影响不明显。第12题,与林木覆盖相比,石方格沙障分布区不适宜林木生长,说明石方格沙障更利于适应恶劣环境。但在稳固沙土、削减风力、减少水分蒸发方面,不如林木效果好。
13.答案(1)有利条件:地处沿海,风能资源丰富;丘陵地形有利于排水、通风,保护风电设施。
不利条件:夏秋季易受台风影响,狂风暴雨会对风电设施造成损坏。夏季风力偏弱,一定的时间段内无法带动风机发电。
(2)东北。原因:该地秋冬季平均风速大,有效风能时数多,有利于发电。该地盛行东北风;台湾海峡“东北—西南”走向产生“狭管效应”,使东北风风力增强。
(3)赞成。风电为清洁能源,利于优化能源消费结构,保护大气环境;能够缓解能源短缺;位于东部沿海,消费市场广阔;政策支持。
不赞成。投资大、造价高;风电的电价较高;发电量不稳定(或存在季节性波动);接入电网存在兼容性问题。
解析第(1)题,评价建设风电场的区位条件应从有利和不利两方面分析。从有利方面分析,从题干中得知该风电场建在山区的山脊或山顶地带,地势高风力大,且有利于保护风电设施;从不利方面分析,主要是台风和风力的不稳定性。第(2)题,由图可知,该地盛行东北风,风机大叶片朝向应面对风来的方向,台湾海峡的“狭管效应”,风力增强。第(3)题,赞成。围绕清洁能源、能源供应、政策等方面分析。不赞成。围绕投资、成本、稳定和兼容性等方面分析。
14.答案(1)输沙量总量增加,沙粒粒径变大,0~2厘米高度内输沙量减小,2~10厘米高度内输沙量增加,最大输沙量出现的高度上移。
(2)跃移。理由:戈壁以风力侵蚀和搬运为主,多为粒径较大的沙粒,不易悬移;0~1厘米高度内输沙量较小,蠕移比重较低。
(3)风沙集中在距沙床面0~10厘米高度内,草的高度足以防风阻沙。草的生长耗水量较小,成活率较高,维护成本低,且不易造成地下水位下降。
(4)沙障和植被覆盖地表,增大地表粗糙度,近地面风力锐减;根系固沙,土壤湿度增加,起沙阻力增大。
解析第(1)题,随风速的变化,该地区戈壁风沙流发生的变化可从输沙量、沙粒粒径、输沙量随高度的变化及最大输沙量的位置分析。第(2)题,由图可知,风速16~20米/秒时,戈壁以风力侵蚀和搬运为主,多为粒径较大的沙粒,不易悬移;0~1厘米高度内输沙量较小,蠕移比重较低,故结合图示,风速16~20米/秒时,该地区戈壁0~10厘米高度内沙粒最主要的运动方式为跃移。第(3)题,种草比种树耗水少且易成活,且地面密植度较高,维护成本低,不易造成地下水位下降,且图中显示,风沙集中在距沙床面0~10厘米高度内,草的高度足以防风阻沙,据此该地多种草防沙。第(4)题,沙障和植被覆盖地表,增大地表粗糙度,近地面风力锐减;根系固沙,土壤湿度增加,起沙阻力增大。
1微专题(二)　风
典型例题剖析指导
(2020天津卷)读图,完成下题。
某日14时海平面气压场分布图
下列城市中,此时风向偏南的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.乌鲁木齐
B.贵阳
C.上海
D.福州
试题情景试题以等压线图为背景材料,考查风向的判断。
学科素养区域认知:乌鲁木齐、贵阳、上海的相对位置及海陆位置,北侧气压高于南侧的原因。
综合思维:大气由高压指向低压,气流的运动形成风。
地理实践力:风向是指风来的方向,不是风去的方向。
思路引导第一步,读图文材料,明设问。
第二步,调知识,求答案:
知识整合技能提升
1.等压线图中风向的判断
第一步:在等压线图中,按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压,但并非一定指向低压中心),表示水平气压梯度力的方向。
第二步:确定南、北半球后,面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°~45°角,画出实线箭头,即为经过该点的风向。如图所示(北半球):
2.风力大小的影响因素
(1)温差:(冬季)温差大,水平气压梯度力大,风力大;(夏季)温差小,水平气压梯度力小,风力小。
(2)风带:受风带控制,风力大(如盛行西风带控制,风力大);靠近冬季风源地,风力大。
(3)气压带:受气压带控制,风力小或无风(如赤道低气压带,风力小)。
(4)摩擦力:临海、海域宽阔的地方,摩擦力小,风力大;陆地上的山林、城市建筑群多,摩擦力大,风力小。
(5)地形
①山地迎风坡,风力大;山地背风坡,风力小。
②地势平坦,无山地阻挡,风力大;地势崎岖,有山脉阻挡,风力小。
③狭管效应:位于峡口(或峡内)、峡谷或河谷的走向与盛行风风向一致,易形成狭管效应,风力增强,风力大。
3.风能资源的开发
(1)风能与煤、石油、天然气相比的优缺点
优点:清洁无污染,可持续利用。
缺点:受气象条件限制,昼夜、冬夏差别大,能量分散;发电不稳定(可配建热电站等调节、控制,以使电网输电平稳);开发时占地面积广,开发成本高。
(2)影响风能资源丰富的因素
当地风的类型与次数;距离冬季风源地的远近;地形(地形平坦,河谷、峡谷与风向一致的,加大风速;山脉走向与风向一致,有利于风的深入)。
(3)我国西北地区风能资源丰富的主要原因
①温带大陆性气候,气温的日较差大。
②距冬季风源地近。
③植被覆盖率低,地表摩擦力小。
④全年大风日数多。
(4)我国东南沿海地区风能资源丰富的原因
一天当中有海风、陆风;夏季盛行东南风,冬季盛行西北风,夏秋季节多台风。
(5)建设风能发电基地考虑的条件
①风能资源丰富;地形平坦开阔;资金、技术条件;市场需求及市场距离。
②西北地区发展风能发电的利弊。
利:多大风,风能资源丰富;地形平坦、土地面积广阔,土地租金低;全国对能源需求量大。
弊:当地经济落后,资金少,技术水平低;当地人口和城市少,能源需求量少;距离东部经济发达地区远;输电基础设施不完善。
③东南地区发展风能发电的利弊。
利:风能资源丰富;资金雄厚,技术发达;市场需求量大。
弊:用来建设风电场的土地面积小,土地租金高。
4.风沙问题
(1)成因
①物质条件——沙源
a.外地输沙:盛行风从上风地带将沙尘物质吹送至风沙活动地区沉积;河流从中上游地区搬运到风沙活动地区沉积。
b.当地沙源:枯水期湖滩、河滩裸露,泥沙裸露;冬春季节地表缺少植被覆盖,表土裸露;耕地面积扩大、不合理的人类活动破坏植被,地表裸露,增加沙源;沿海地区的沙滩或沙丘。
②动力条件——大风
a.该地所处区域的大气环流(风带或季风)或距离冬季风源地远近。
b.该区域的地形特征——加强风力的地形:平坦的地形、山地中的峡谷或河谷(峡谷或河谷与风向一致,形成狭管效应)。
c.特殊天气、气候背景:气候干旱少雨、地表干燥;气温回升、蒸发旺盛,是风沙形成的温床;气旋与冷空气活动频繁。
d.植被稀少,缺乏植被保护。
(2)风沙活动的危害
①填埋:埋压农田、村庄、工矿、铁路、公路、水源。
②侵蚀:侵蚀各种交通、建筑设施等。
③摧毁:毁坏房屋、刮翻火车、摧毁电杆,造成人、畜伤亡。
④污染:沙石、浮尘弥漫,空气混浊,危害人体健康。
⑤沙尘:形成沙尘天气,影响生产、生活;影响交通出行与安全、室外作业等。
(3)风沙的防治措施
①阻沙:
a.生物措施:建设防护林或绿洲外缘的“草—灌—乔”模式。
b.工程措施:建挡风墙。
②固沙:
a.生物措施:恢复自然植被。
b.工程措施:草方格沙障(把麦草、稻草、芦苇等材料扎入沙丘中,形成1米×1米左右的方格网,然后在草方格里面播撒耐旱的沙生植物种子。)
③管理:
a.加强宣传教育,提高防风沙意识。
b.调整农业结构,合理控制农牧业生产规模。
c.合理利用水资源,保障生态用水。
d.因地制宜地保护和恢复植被(植树造林、种草等)。
对点训练迁移巩固
洱海地处滇西高原,周围高山环抱,环湖地区风力强劲。下图示意洱海周边地区地形及风频。据此完成1~2题。
1.图中所示四地中,风力最大的是(　　)
A.甲地
B.乙地
C.丙地
D.丁地
2.为适应自然环境,当地传统民居房屋大门的最佳朝向为
(　　)
A.东南
B.西南
C.东北
D.西北
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。科学研究机构在长期监测风力发电场的环境过程中发现:风力发电对当地气候造成影响,能让地面显著升温。下图是风力发电景观照片。据此完成3~4题。
3.风力发电导致(　　)
A.白天大气垂直温差加大
B.白天大气产生了水平运动
C.夜间大气垂直温差减小
D.夜间大气形成了逆温现象
4.风力发电过程使地面温度升高最显著的时段是(　　)
A.上午
B.正午
C.傍晚
D.夜间
知识体系网络构建
微专题(二)　风
典型例题·剖析指导
思路引导第二步,调知识,求答案:
在图中城市所在地画出水平气压梯度力(高压指向低压且垂直于等压线),向右偏转一定角度(30°~45°)即为当地近地面风向,由此可知,选项四城市中,此时为偏南风的是福州市;乌鲁木齐、上海、贵阳均盛行偏北风。
答案D
对点训练·迁移巩固
1~2.1.C　2.A　解析第1题,根据风频图可判断,该地西南风风频较大,丙地西侧为峡谷,受峡管效应的影响,丙处风力最大,C正确。第2题,该地西南风风频较大,洱海地处滇西高原,气温较低,为减轻风力的影响,当地传统民居房屋大门应朝向偏东方向,该地位于北半球,正午太阳位于正南方向,为获得更多光照,应朝向东南,A正确。
3~4.3.C　4.D　解析第3题,风电场在工作期间涡轮机的转动加强了气流的垂直混合。白天太阳辐射强,近地面气温高,上空气温低,对流旺盛,风力发电加强了近地面热空气和上空冷空气的交换,使垂直温差减小,A错误;大气的水平运动是由于地表受热不均导致了水平气压差异引起的,不是由风力发电引起的,B错误;夜间没有太阳辐射,地面温度下降,近地面的大气降温比上层大气降温快,因而易产生逆温现象,对流被抑制,大气变得稳定,但是涡轮机的转动可以把地面冷空气翻起,把高层相对热些的空气压下来,因而导致了近地面气温的上升,从而减小了大气的垂直温差,C正确,D错误。第4题,结合上题分析,夜间没有太阳辐射,地面温度下降,近地面的大气降温比上层大气降温快,因而易产生逆温现象,对流被抑制,大气变得稳定,但是涡轮机的转动可以把地面冷空气翻起,把高层相对热些的空气压下来,因而导致了近地面气温的上升,D正确。
知识体系·网络构建
提示①水平气压梯度力　②季风环流　③暖锋　④锋面气旋

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