地理课堂---狭管效应

 







一、含义
      地形的狭管作用,当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大。当流出峡谷时,空气流速又会减缓。这种地形峡谷对气流的影响;称为“狭管效应”。由狭管效应而增大的风,称为峡谷风或穿堂风。

二、生活现象
(一)狂风掀翻列车“狭管效应”惹祸

乌鲁木齐开往阿克苏的5807次旅客列车遭到13级狂风袭击,造成车辆脱轨,人员伤亡,南疆线被迫中断行车9小时。13级狂风是如何将列车掀翻的?13级风属于飓风,风速达37米/秒左右,在一定的天气系统和局地地形的相互配合下,狂风将列车掀翻是完全可能发生的。首先是天气系统影响,如寒潮、沙尘暴、台风等,会引起大范围、大规模的空气流动,但这只会出现大风,还不能造成这么激烈的破坏现象。第二个条件就是当地地形了,此次出事地点是天山南北向的峡谷地区,大风经过这一地形也就是风口时,经过“狭管效应”的迅速放大,风力将成倍加大,其破坏力十分惊人。
这种自然界中出现的“狭管效应”现象,在我们的生活中也会出现。如我们打开室内对开的两扇窗户,会感觉风有所加大,这就是我们常说的“穿堂风”。在高楼大厦林立的城市,两座毗邻的高楼之间也会出现这种情况,高层楼宇间的狭窄地带风力比起平地要强得多,科学家曾经通过物理风洞试验经过数值模拟后发现:平地上3—4级的风,在城市高楼之间,经过“狭管效应”放大后,可达10级以上。

(二)高层建筑引起“狭管效应”


专家称,相比沿海一些多风的城市,成都对强风的抵御能力还较弱。像太平洋百货这种周围多高楼大厦,强风来临时,高层建筑会将高空强风引至地面,造成高楼附近局部强风,形成“狭管效应”,既容易造成飞坠事故,也影响行人的安全,甚至会出现高楼附近大风中行人行走困难、被风吹倒等现象。
“狭管效应”就是由于城市高层建筑间距极小,大风迎面吹来后无法顺畅通过,只能聚集在很小的空间内,气象部门测试显示,在城市刮起六七级大风时,“狭管效应”能使通过高楼之间的瞬间风力达到12级,“身单体薄”的广告牌和一些院墙很难抵御。
据气象专家介绍,是否出现“狭管效应”和其威力大小,是和一个城市高层建筑的数量、间距、建筑物的位置有着十分密切关系的。专家建议,在高层建筑越建越多的情况下,城市规划中应充分考虑到“狭管效应”的危害和避免措施,合理地对高层建筑进行排布,并有意识地加大建筑物的间距,留出风道,给风一些自由,减低“狭管效应”。同时,这样也对大量城市污染物的扩散有着一定的好处。
(三)甘肃民勤吹黑风
2010年4月24日5时至25日5时,新疆南部和东部、青海北部和西部、甘肃、内蒙古西部和宁夏等地出现6~7级大风,部分地区瞬间风力达到8~9级,并伴有沙尘天气,部分地区出现了沙尘暴,其中甘肃的部分地区出现了强沙尘暴或特强沙尘暴,甘肃民勤24日19时10分瞬间极大风速达到28米/秒,能见度接近0米,称为黑风。
2010年4月为止,中国出现了12次沙尘天气,与以往同期相比,次数并不多,而且多数沙尘天气的范围较小,虽然3月19日至22日和此次的沙尘暴是强沙尘暴的过程,但2010仍属于沙尘偏少。就全球范围而言,美国、澳大利亚、蒙古国及非洲沙漠地区、中东地区等国家和地区也分布着沙漠,均会受到沙尘暴的侵袭。
中央气象台首席预报员乔林就此解析说,此次强沙尘暴天气是由于南疆盆地东部、青海北部到甘肃河西地区高空的偏西风风速在该时间段内很大,高空风动量下传使得地面风速大;大风经过的地区是沙漠和多沙土的地区;又由于沙漠地区前期温度升高、降水少,使得沙土表面的水分流失,导致沙土松动,在大风的作用下,产生沙尘天气。
甘肃河西地区由于地形造成的狭管效应,导致近地面风速又有明显的增强,河西地区出现了强沙尘暴或特强沙尘暴。每年3月~5月,蒙古气旋的活跃和冷空气活动的频繁,易产生大风天气;沙漠地区少雨,天气变暖,气温回升,极易于促成沙尘暴的形成。

试题链接:

我国大力发展清洁能源,在河西走廊建成了风电场,黄河上游实现水能的梯级开发。读图回答下列问题。

(1)河西走廊号称“风电走廊”,请分析其风能资源丰富的原因。

(2)说出右图所示地区有色金属工业发展的区位优势。

(3)简述该地区大力发展水电、风电对区域发展的有利影响。参考答案:
(1)位于我国西北内陆地区,靠近冬季风源地;地形平坦,植被覆盖率低,风力大;由于地形影响导致狭管效应,地面风速强盛。(3分)
(2)有色金属矿产资源丰富(或矿产资源丰富);铁路运输便利;水能、风能资源丰富。(2分,任答两点得2分)
(3)把该地的资源优势转变为经济优势,促进经济发展;清洁能源使用减轻了环境污染;缓解了植被破坏、土地荒漠化,改善生态环境。(3分)
答案解析:
(1)影响风能的因素是:距风源地的远近,地面阻力大小,是否位于风口位置,河西走廊位于我国西北内陆地区,靠近冬季风源地;地形平坦,植被覆盖率低,风力大;由于地形影响导致狭管效应,地面风速强盛。
(2)读图可知,该区域有色金属矿产资源丰富,有丰富的镍、铜矿产,陇海兰新铁路通过,铁路运输便利;有色金属冶炼是动力导向性工业,位于黄河上游,水能、风能资源丰富。
(3)该区域由于资源长期得不到开发,经济落后,开发水能、风能,把该地的资源优势转变为经济优势,促进经济发展;以煤为主的能源消费结构导致环境问题突出,清洁能源使用减轻了环境污染;能源短缺导致植被破坏严重,能源的开发缓解了植被破坏、土地荒漠化,改善生态环境。

(24分)黑河发源于祁连山,流经河西走廊,最终注入内蒙古西部额济纳旗的居延海。
阅读图文材料,结合所学知识,回答下列问题。
材料一
黑河流域示意图

材料二
据野外踏勘,史前时期居延海面积达2600km2,汉时面积726km2。水量充足,湖畔是美丽的草原,有着肥沃的土地,丰美的水草,早在汉代这里就有了农垦的历史。20世纪后期居延海曾几度干涸,1961年西居延海干涸,l992年东居延海干涸,造成胡杨林、沙枣林、红柳林、芦苇、芨芨草等优质牧草大面积死亡,生态环境急剧恶化,成为沙尘暴的发源地之一。2000年起,国务院作出额济纳河跨流域调水的决定,限制上游用水,2011年蓄水量约5000万立方米,面积38km2。
(1)描述从居延海到黑河源头的气候特征的变化,并分析原因。(5分)
(2)比较黑河P、Q两点所在河段水文特征的异同。(6分)

(3)历史上河西走廊是古丝绸之路的必经之路,试分析其地理原因。(4分)
(4)说明居延海的干涸带来的危害及恢复居延海生态环境应采取的措施。(5分)
(5)河西走廊号称“新能源走廊”,请说出该地一种可开发的新能源并陈述理由。(4分)
参考答案:

(1)从居延海到黑河源头气温降低,降水增加,蒸发减少,太阳辐射减少。(每点1分,答出2点即可得2分)
从居延海到黑河源头海拔升高,气温降低,蒸发减少,受地形抬升的影响,降水增加,太阳辐射减少。(每点1分,答出3点即可得3分)
(2)

(3)河西走廊位于祁连山山麓地带,地形平坦,(1分)水源充足;(1分)农业基础条件较好(1分)人口较多(1分)
(4)居延海的干涸造成植被大面积死亡;生态环境急剧恶化,成为沙尘暴的发源地之一;当地居民的生产生活受到影响。(每点1分,答出2点即可得2分)
实施跨流域调水;限制上游的用水;营造防护林体系;发展节水经济;调整农业产业结构,退耕还林还草。(每点1分,答出3点即可得3分)
(5)选其中之一:风能(1分) 位于我国西北内陆地区,靠近冬季风源地;地形平坦,植被覆盖率低,风力大;由于地形影响,导致狭管效应,地面风速强劲。(3分)
太阳能(1分)
位于我国西北内陆地区,属于温带大陆性气候;气候干旱,降水少,晴天多;大气对太阳辐射的削弱作用弱,太阳能丰富。(3分)
试题解析:
(1)读材料一图,根据图中的数据分析,从居延海到黑河源头气温不断降低,降水逐渐增加,蒸发量减少,太阳辐射减少。根据图中地形分析,从居延海到黑河源头海拔逐渐升高,所以气温降低,蒸发减少。受地形抬升的影响,在迎风坡降水增加,云量多,所以太阳辐射减少。
(2)读材料一图分析,该地位于西北地区,降水少,P、Q两段河流的径流量都较少。水源补给以高山冰雪融水为主,所以季节变化大,年际变化小,汛期出现在夏季气温最高的月份。冬季结冰期长,河流出现断流现象。植被少,水土流失,导致河流含沙量大。这里两地相同的特征。P段位于河流上游地区,水量较大,Q段位于下游,所以径流量较小。
(3)读材料一图分析,河西走廊位于祁连山山麓地带,地形平坦,水源充足,农业基础条件较好。人口较多,丝稠之路经过这里,商旅可以在此休整,补充食物和淡水。还可以补充劳动力。
(4)读材料二可知,居延海的干涸造成胡杨等植被大面积死亡,生态环境急剧恶化,成为沙尘暴的发源地之一。当地居民的生产生活受到影响。为解决这里的生态环境问题,我国实施跨流域调水,从额济纳河跨流域调水,限制上游的用水。营造防护林体系,发展节水经济,调整农业产业结构,实行退耕还林还草等措施。
(5)河西走廊位于我国西北内陆地区,靠近冬季风源地。该处地形平坦,植被覆盖率低,风力大。由于地形影响,导致狭管效应,地面风速强劲。所以适宜发展新能源——风能。
河西走廊位于我国西北内陆地区,属于温带大陆性气候,气候干旱,降水少,晴天多,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,所以太阳能丰富。
来源:哈六中途图地理 【免责声明:部分图文源自网络,如侵权请告知尽快删除】
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