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【专题设计】2020高考地理必考的热岛效应（附专题设计）

谭老师地理工作室

2019-10-16

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高考地理专题设计
精心编选综合整理

【专题设计】2020高考地理必考的热岛效应（附专题设计）

热岛效应是自1960年代开始，在世界各地大城市所发现的一个地区性气候现象。中心的高温区就象突出海面的岛屿，所以就被形象地称为热岛。常见的是城市热岛效应，即城市气温高于郊区气温的现象。另外还有非城市热岛效应，如青藏高原的热岛效应等。

释义

在近地面等温线图上，郊区气温相对较低，而市区则形成一个明显的高温区，如同出露水面的岛屿，被形象的称之为“城市热岛”。城市热岛中心，气温一般比周围郊区高1℃左右，最高可达6℃以上。在城市热岛作用下，近地面产生由郊区吹向城市的热岛环流。城市热岛增强空气对流，空气中的烟尘提供了充足的水汽凝结核，故城市降水比郊区多。对欧美许多大城市研究发现，城市降水量一般比郊区多5%~10%。

成因

气候条件是造成城市热岛效应的外部因素，而城市化才是热岛形成的内因。一般认为热岛成因有三：　　一是城市与郊区地表面性质不同，热力性质差异较大。城区反射率小，吸收热量多，蒸发耗热少，热量传导较快，而辐射散失热量较慢，郊区恰相反　　二是城区排放的人为热量比郊区大　　三是城区大气污染物浓度大，气溶胶微粒多，在一定程度上起了保温作用。　　大气污染在城市热岛效应中起着相当复杂特殊的作用。来自工业生产、交通运输以及日常生活中的大气污染物在城区浓度特别大，它像一张厚厚的毯子覆盖在城市上空，白天它大大地削弱了太阳直接辐射，城区升温减缓，有时可在城市产生“冷岛”效应。夜间它将大大减少城区地表有效长波辐射所造成的热量损耗，起到保温作用，使城市比郊区“冷却”得慢，形成夜间热岛现象。

青藏高原热岛效应

近代地理学的开创者之一、德国科学家洪堡1799-1804年间在南美洲安第斯山脉考察时发现，赤道附近的高山雪线，比中纬度的青藏高原许多高山的雪线低200米左右。例如：贡嘎山西坡雪线高5100米左右，而靠近赤道的厄瓜多尔基多附近的高山雪线仅约4800米多一些。这不符合常理：由于赤道地区热量较高，高山雪线通常应该从赤道向两极递降，到极地附近降至海平面。　　据此，洪堡提出了青藏高原的“热岛效应”理论：对流层大气的主要直接热源是地面，或称“下垫面”，青藏高原由于下垫面大面积抬升，(相当于把“火炉”升高)，故其热量较同纬度、同海拔高度的其它地区高得多，甚至比赤道附近的同海拔地区也要高得多。　　青藏高原的“热岛效应”对环境的多要素影响极大，如冰川、生物等。例如，贡嘎山南坡的垂直自然带和纬度相当的峨眉山相比丰富得多，许多树木的分布界线也设于峨眉山，就是这个原理。谭老师地理工作室综合整理，转载请注明

防止方法

1.选择高效美观的绿化形式、包括街心公园、屋顶绿化和墙壁垂直绿化及水景设置，可有效地降低热岛效应，获得清新宜人的室内外环境。

2.居住区的绿化管理要建立绿化与环境相结合的管理机制并且建立相关的地方性行政法规，以保证绿化用地。

3.要统筹规划公路、高空走廊和街道这些温室气体排放较为密集的地区的绿化，营造绿色通风系统，把室外新鲜空气引进室内，以改善小气候。

4.应把消除裸地、消灭扬尘作为城市管理的重要内容。除建筑物、硬路面和林木之外，全部地表应为草坪所覆盖，甚至在树冠投影处草坪难以生长的地方，也应用碎玉米秸和锯木小块加以遮蔽，以提高地表的比热容。

5.建设若干条林荫大道，使其构成城区的带状绿色通道，逐步形成以绿色为隔离带的城区组团布局，减弱热岛效应

在现有的条件上，应考虑

1.控制使用空调器，提高建筑物隔热材料的质量，以减少人工热量的排放;改善市区道路的保水性性能。

2.建筑物淡色化以增加热量的反射。

3.提高能源的利用率，改燃煤为燃气。

4.此外， “透水性公路铺设计划”，即用透水性强的新型柏油铺设公路，以储存雨水，降低路面温度。

5.形成环市水系，调节市区气候。

高考地理专题设计——热岛效应

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

读我国各气候区城市热岛效应强度(以城乡最低气温差表示)图，回答下列问题。

1．关于城市热岛效应的热力原因，组合正确的是(　　)

①城市建筑规模扩大，降低风速，降低与郊区热量交换难度　

②城市下垫面性质的改变　

③城市大气污染物如CO、SO₂、NO_x以及悬浮颗粒物增加　

④工业、交通和生活排放大量废热

A．①②③ B．②③④

C．①③④ D．①②④

2．有关我国各气候区城市热岛效应的说法正确的是(　　)

A．城市热岛效应最强的是温带地区

B．热岛效应≥1.0 ℃城市比例高原区最高，说明高原区产生热岛效应的城市最多

C．热岛效应季节变化幅度最大的是高原区

D．1月份温带地区和高原区热岛效应较强与生活采暖无关

3．关于热岛效应对各气候区的影响，叙述正确的是(　　)

A．风沙活动减弱 B．水资源供应充足

C．暴雨频率增加 D．雪灾频率降低

【答案】

1． B

2． C

3． C

【解析】

1．城市建筑规模扩大，降低了风速，增加与郊区热量交换的难度，故①说法错误，选B；城市硬化面积增加，下垫面性质的改变；城市大气污染物如CO、SO₂、NO_x以及悬浮颗粒物增加；工业、交通和生活排放大量废热都是城市热岛效应的热力原因。

2．读图可知，城市热岛效应最强的是高原区；热岛效应≥1.0 ℃城市比例高原区最高，不能说明高原区产生热岛效应的城市最多，我国高原区城市数量相对较少；读图可知，热岛效应季节变化幅度最大的是高原区，C正确；1月份我国为冬季，温带地区和高原区需要采暖，热岛效应较强。

3．热岛效应是城郊温差导致的，热岛效应增强，说明城郊温差变大，城市温度升高，空气上升加剧，暴雨频率增加；热岛效应导致风从郊区吹向城市，热岛效应增强，则郊区吹向城市的风风力加大，可能使风沙活动加强；热岛效应对水资源供应和雪灾影响小，C正确。

【点睛】

市区与郊区之间的热力环流

(1)成因分析——“城市热岛”的形成是突破口。

(2)影响与应用：

一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置在下沉距离之外。

热岛效应强度（UHI）是指中心城区比郊区气温高出的数值大小，下图为北京城市热岛效应强度的季节和日变化示意图，读图回答下列各题。

4．一年中，该城市

A．热岛效应强度与风速呈负相关B．春季多大风降低了热岛效应强度

C．夏季热岛效应强度最弱D．秋季热岛效应强度最强

5．由右图可以判断，该城市的热岛效应强度

A．中午前后强度最大B．日较差小于年较差

C．与气温日变化呈负相关D．冬季的日变化幅度最小

6．热岛效应对北京市区的影响可能是

A．居民取暧费用会减少B．暴雨频率增加

C．雪灾频率降低D．水资源供应充足

【答案】

4．B

5．C

6．B

【解析】

【分析】

该题组用统计图考查热岛效应相关问题。

4．图中显示大部分时间热岛效应强度和风速呈负相关，个别月份例如11、12月是正相关，所以A错误；春季多大风有利于降低城市中心的气温，从而降低了热岛效应强度，B项正确；春季热岛效应强度最弱，故C项错误；冬季热岛效应强度最强，故D项错误。

5．据图可知，中午前后强度最小，故A项错误；日较差大于年较差，故B项错误；与气温日变化呈负相关，故C项正确；夏季的日变化幅度最小，故D项错误。

6．居民的取暖费用取决于能源的价格，在一定时期内不会发生改变，与热岛效应无关，故A项错误；夏季城市中心气压低，盛行上升气流，会导致降水增加，暴雨频率增加，故B项正确；雪灾频率也会增加，故C项错误；水资源供应与热岛效应无关，故D项错误。

沿海城市热岛效应和海陆风之间存在相互影响的关系，据较新的研究表明海陆风的影响范围可达上百千米。下左图为某年天津市春季、夏季、冬季和全年热岛强度平均日变化曲线图，下右图为天津市简图。

结合图文信息，完成以下各题。

7．据左图可判断天津市

A．大体上日出前后，热岛效应最强

B．太阳辐射越强，热岛效应越强

C．与春夏冬季相比，全年热岛效应最强

D．全年热岛效应平均日变化最大

8．天津热岛效应会导致海风势力增强显著的地点是

A．① B．② C．③ D．④

【答案】

7． A

8． B

【解析】

【分析】

本题组考查学生基础知识的灵活应用以及读图析图能力，涉及的知识点主要是城市热岛效应，需要结合基础知识，抓住图中关键信息分析答题。

7．由左图可知，热岛强度日变化曲线在日出前后为最大值，强度最强，A正确；中午太阳辐射最强，但热岛强度较低，B错误；热岛效应最强应该为冬季，C错误；冬季的热岛效应平均日变化最大，D错误。故选A。

8．当城市热岛效应产生的近地面风向与海风风向相同时，两者叠加会使海风加强。图中①②③④四地中②符合这一条件，选B。

【点睛】

热岛效应是指一个地区的气温高于周围地区的现象。用两个代表性测点的气温差值（即热岛强度）表示。热岛效应是由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象，属于城市气候最明显的特征之一。

读我国各气候区城市热岛效应强度(以城乡最低气温差表示)表，回答下题。

项目	气候区	年平均	1月平均	7月平均
平均热岛效应	亚热带	0.24 ℃	0.14 ℃	0.39 ℃
	温带	0.54 ℃	0.80 ℃	0.25 ℃
	高原区	1.03 ℃	1.70 ℃	0.45 ℃
热岛效应≥1.0 ℃城市比例	亚热带	15.38%	15.38%	23.08%
	温带	25%	33.33%	0.0%
	高原区	50%	75%	50%

9．关于城市热岛效应形成的热力原因，组合正确的是（）

①城市建筑规模膨胀，降低风速，降低与郊区热量交换难度 ②城市下垫面性质的改变

③城市大气污染物如CO、SO₂、NO_x以及悬浮颗粒物增加 ④工业、交通和生活排放大量废热

A．①②③B．②③④

C．①③④D．①②④

10．有关各气候区城市热岛效应的说法正确的是（）

A．热岛效应季节变化幅度最大的是温带

B．太阳辐射强度是造成7月热岛效应差异的主要原因

C．发生城市热岛效应最多的是高原区

D．1月份温带和高原区热岛效应较强与生活采暖有关

【答案】

9．B

10．D

【解析】

【分析】

试题分析：

9．城市热岛效应主要是指城市地区的气温相对周围地区较高，主要与城市的下垫面硬化面积大，植被覆盖率低有关，城市的尘埃多，排放的温室气体多，排放的废热多，都使得城市比周围地区温度高。城市建筑物多，建筑高大，不能降低风速，还可加强楼间的风速。选B正确。

10．由表中数据可知：热岛效应季节变化幅度最大的是高原区，A错；是太阳辐射量的多少造成7月热岛效应差异，而不是太阳辐射强度，B错；高原区热岛效应明显不等于发生城市热岛效应最多，C错；1月份温带和高原区的热岛效应较强，与冬季气温低，需要生海马取暖排放废热有关，选D正确。

考点：主要考查资料分析能力和热岛效应。

二、综合题

11．阅读图文材料，完成下列要求。

热岛强度是指中心城区比郊区气温高出的数值大小，单位为摄氏度。

兰州市区位于黄河河谷之中，周围群山环抱。其城市建设速度和扩展速度迅猛，1978年城市化水平为45.6%，2010年时已经达到62.7%，热岛效应逐渐增强。下图是兰州市某日热岛强度变化统计图。

（1）说明兰州该日正午前后热岛效应特点的成因。

（2）推测兰州热岛效应季节变化的规律，并说明理由。

（3）分析兰州城市化引起下垫面性质改变与热岛效应的关系。

【答案】（1）正午前后，太阳辐射最强烈，城市中心地表和建筑物大量吸收太阳热量，大气对流、湍流作用增强，利于散热：城市与郊区热力环流加强，城区和郊区大气在水平和垂直方向上的混合作用增强，城郊温差减少；城市上空盛行上升气流利于散热；而郊区盛行下沉气流增温且不利于散热。因而引起城区气温低于郊区气温的“冷岛”效应。

（2）规律：冬季最强，夏季最弱，春秋居中。理由：冬季受冷气团控制，天气稳定，有利于热岛的形成与发展：受山谷地形影响，冬季逆温层加厚，不利于城市散热；冬季正值供暖期，排放热量多：冬季取暖燃煤污染物排放量大，使得城区大气逆辐射增强，收入热量多。

（3）兰州城市化的发展改变了下垫面的热力属性，人工建筑物吸热快而热容量小；城市地面和建筑物对太阳辐射反射率较低，吸收率加大；城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁，构成较为粗糙的城市下垫面、因而对风的阻力增大，风速降低，热量不易散失；城市化发展使城市绿地和水体减少，地表含水量少，热量更多地以显热形式进入空气中，导致空气升温，使城市热岛效应不断增强。

【解析】

【分析】

以兰州市为背景考查城市热岛效应，意在考查学生对城市热岛效应知识的理解和运用知识综合分析问题的能力。

【详解】

（1）读图，兰州该日正午前后热岛强度≦0，说明此时城市气温相比于郊区略低，形成的是与热岛效应相对的“冷岛”效应。形成原因是正午前后，太阳辐射最强烈，城市中心地表和建筑物大量吸收太阳热量，大气对流、湍流作用增强，利于散热：城市与郊区热力环流加强，城区和郊区大气在水平和垂直方向上的混合作用增强，城郊温差减少；城市上空盛行上升气流利于散热；而郊区盛行下沉气流增温且不利于散热。

（2）从图中可看出气温越高，城市热岛效应越弱，反之则越强，因此可以推断城市热岛效应最显著的季节为冬季，夏季最弱，春秋居中。理由：冬季受冷气团控制，天气稳定，有利于热岛的形成与发展：受山谷地形影响，冬季逆温层加厚，不利于城市散热；冬季正值供暖期，排放热量多：冬季取暖燃煤污染物排放量大，使得城区大气逆辐射增强，收入热量多。

（3）下垫面性质影响地面对太阳辐射的吸收，城市化过程中森林、草地、水域面积减少，人工建筑增加，城市地面和建筑物对太阳辐射反射率较低，吸收率加大；城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁，构成较为粗糙的城市下垫面、因而对风的阻力增大，风速降低，热量不易散失；城市化发展使城市绿地和水体减少，地表含水量少，热量更多地以显热形式进入空气中，导致空气升温，使城市热岛效应不断增强。