夜雨聆风洛阳市第一高级中学 李兰芳
[试题分析]
这组试题考查的知识点，一个是风的基本概念，一个是热力环流。查阅资料之后发现，这组题的试题情境来自于学术前沿研究的成果，是2025年11月份发表于《建筑与环境》杂志的一篇论文，直译过来就是《城市热岛可在热浪期间影响风能资源》。
下面我们详细地解析这组试题。首先来看文字材料，波士顿市地处美国东部沿海，风能资源开发潜力大，研究显示，城市热岛效应对波士顿市风能产生显著影响，其结果是城区和郊区风能变化呈现相反的特征。具体是什么特征呢？在这幅图当中给出了答案，这幅图是城市热岛效应引起的200米高度风能密度变化量随距市中心距离的变化。这里出现了一个新的概念——风能密度。虽然我们在平时没有学到过，材料中也没有对其做出解释，但是根据已有的知识储备，可以理解风能密度的大小就取决于风速的大小，我这里给出风能密度的计算公式，W= ½ρv³，单位是每平方米多少瓦，我们再看这幅图，横坐标是距市中心的距离，纵坐标是风能密度的变化量，大约以17千米为界，在其以内，城区风能密度的变化量为负值，也就是城区内风能密度是减小的，而其之外，风能密度是增大的。为什么会呈现这样的变化呢？
这也是第9题所提问的问题，波士顿城区风能变化的主要原因是城区怎么了。刚才我们已经分析过城区风能是变小了，既然是城市热岛效应引起的这种结果，那我们联系一下城市热岛效应的现象，热岛效应是城区气流以上升运动为主，所以在四个选项中分析垂直运动的这两种表述都是错误的，所以排除。A和C表述的是水平气流怎么了，那既然风能密度是风速的大小来决定的，而风是指大气的水平运动，所以应该是大气的水平运动，也就是水平气流减弱了，所以选择C。可见这道题它考查的就是风的基本概念。
通过分析我们不难做出这道题的正确答案，但是如果再深究一下，波士顿风能资源开发潜力大，这里的风能资源指的是背景风，还是热岛效应所引起的城市风呢？回顾基本原理，我们知道热岛效应是属于局地风，它只有在背景风微弱的情况下才能显现出来，所以这里的风能资源应该侧重于热岛效应所形成的城市风。那么热岛效应具体如何导致城区内的风速减弱、风能密度变小的呢？在论文里我找到了答案：论文里给出了无城市增温情景，和真实城市情景的两幅示意图，在两个虚线方框内，大家注意看，由于城市的热岛效应在城区内形成强烈的上升气流，这个上升气流就好像产生了一种抽吸的作用，将来自郊区的城市风被抽吸向上运动，也就是在城区内将水平的运动气流切变为垂直向上的运动气流，这就使得城区内大气的水平运动，也就是风，它的动量减小，进而导致风能密度减弱；而在郊区由于城郊的温差增大，导致水平气压梯度力增大，所以郊区的风速是增强，也就是风能密度是增大的。
第二道题问的是波士顿郊区，100米高度风能变化小于200米高度，导致该现象的关键因素是什么。这道题关注的对象转移到了郊区，100米高度也好，
200米高度也好，它们的风能变化都是增大的，那为什么100米高度风能增大的幅度会更小呢？我们联系一下影响风速的因素：一个是水平气压梯度力，一个是摩擦力，100米高度比200米高度要低，这不禁让我们想到在城市100米高度大约相当于33层楼那么高，200米高度大约相当于66层楼的高度，而在城市当中，33层楼是比较多见的，再加上郊区有大量的绿化的植被，高大的树木，所以这使得地面的摩擦力增大。就导致了即便城市热岛使得
城郊之间的风速增大，但由于地面摩擦力增大，100米高度风速增大的幅度仍然是比较小的，从而导致了风能变化也比较小，所以这道题答案选B。
第三道题是问受城市热岛效应影响波士顿城区。通看一下四个选项，在问海风和陆风的变化情况。我们把城郊环流和海风与陆风的环流都给画出来，结合波士顿在美国东部沿海，也就是海洋在东、陆地在西的位置关系，我们可以发现在波士顿城区的西侧海风与城市风是抵消的，所以海风减弱；陆风与城市风是叠加的，所以陆风增强。在四个选项中没有这个选项。而在城区的东侧海风与城市风是叠加的，所以海风增强；陆风与城市风是抵消的，所以陆风减弱。因此这道题的答案选择A。
通过这一组题为我们今后的高三复习备考给出什么样的启示呢？我认为有两个，一个是要关注全球变暖带来的影响，大家还记得这篇论文的名字吗？《城市热岛可在热浪期间影响风能资源》。该研究的背景是在全球变暖的背景之下，波士顿，一个和我国沈阳纬度相当的城市，它出现热浪的频次在不断的增加，当地的居民使用空调的需求量在不断的增加，所以他们就采用了独立式或者离网式的风力发电机来解决能源需求的问题，但是风力能否满足
当地人对能源的需求呢？才有了这一篇论文的成果。全球变暖它不但可以影响到自然环境的变化，还影响到我们人类的生产生活，所以我们平时在做试题练习的时候也好，还是看到相关的新闻的时候也好，我们要格外关注全球变暖所带来的影响。
当然了，全球变暖的影响是方方面面的，我们不可能把精力放在这些具体的案例上。通过这组题咱们发现，它虽然是以学术论文的情境来考查，但是它考查的知识点仍然不会脱离课程标准的内容要求所以在复习备考的时候仍然要注意强化地理的基本原理、基本规律和基本概念，只有把这些给明确了，万变不离其宗，无论它的情境如何变化，我们都可以从容应对。
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