
下垫面是什么?为什么高考几乎年年提到?今天用真题带你了解下垫面的知识怎么考、怎么用。
下垫面的含义与特征
下垫面是衬垫于大气层下部、和大气层直接接触的一切事物的统称,包括自然下垫面和人工下垫面。
自然下垫面包括各种水体、冰雪、地形、土壤、植被表面等。
人工下垫面则包括建筑、农田、水库、大棚、矿区、硬化地面等。

常见的下垫面类型
下垫面是大气与地表进行物质和能量交换的“中介”,其各种性质可以对环境产生重要影响。
热力性质
下垫面热力性质就是比热容,它能影响下垫面的增温、降温速度,从而影响气温、气压和大气运动等。

由下垫面热力性质引起的大气运动举例
图源网络
在下垫面热力性质的影响下,还会产生热岛效应、雨岛效应、冷岛效应、湖泊效应等多种复杂现象。
此外,下垫面的导热性也是重要的热力性质,影响地-气、地表-地下间的热量传递。
干燥、疏松的或受到覆盖的下垫面导热性差,如沙土、有植被或积雪覆盖的土壤;
湿度高的下垫面导热性较好,如潮湿黏土。
形态特征
下垫面的高度可以影响大气的组分、温度、密度等理化性质,也可以影响大气运动。
例如,高原区气温低、含氧量低、大气稀薄;
再比如,高大地形可以阻碍大气运动,从而影响物质和能量的迁移,就像四川盆地北部山地阻挡冬季风输送冷空气,使盆地内冬季气温较同纬度更高;同时冷空气在迎风侧受阻堆积,使该处气温降低、气压升高。
下垫面的宽窄可以影响大气及大气中物质和能量的流通量和流通速度,例如流经海峡风和海水会因“狭管效应”而加速。
下垫面的封闭和开放程度可以影响物质和能量的集聚、散失速度。
例如,山谷或盆地在夜间散热较慢,与周边山地产生热力环流,冷空气自周边向谷内或盆地内输送、堆积,出现“冷湖效应”。
粗糙度
地表起伏越大、地物(植被、建筑)越高密,下垫面越粗糙;
而海洋、冰雪、荒漠、平原等平坦、光滑的下垫面粗糙程度较低。
受粗糙度影响最显著的则是大气水平运动的速度,即风速。粗糙度越高,大气所受地面摩擦力越大,风速越小。
反射率
下垫面颜色越浅、表面越光滑,反射率越高,如新雪、冰面、沙漠;
而森林、海洋、深色土壤等深色或粗糙的下垫面,反射率较低。
下垫面反射率的高低主要影响地面吸收太阳辐射的能力,从而影响大气受热。
不同下垫面的反射率

下垫面的考法
下垫面与大气环流
下垫面的热力性质不同,吸热和散热速度就不同,产生的温差会驱动大气运动,形成各种尺度的大气环流。

这道题考查的就是局地环流,基本逻辑是:
不同下垫面间的温差→近地面气压差(水平气压梯度力)→大气水平运动(风)
首先,风是从大洲盆地吹向河口,说明在陆地与濑户内海间存在陆风。

简单绘制热力环流示意图后,可以推断:
秋季晴朗的夜间至清晨→大气逆辐射弱→地面快速辐射冷却→近地面大气快速降温→海陆温差形成→陆风形成
然而,既然是“强风”,单靠盆地空气自身冷却还不够,大洲盆地和周边山地间还可以形成山谷风。

盆地封闭散热慢→山地与盆地温差形成→山风形成→向盆地输送冷空气→冷空气在盆地内聚集→加剧海陆温差
但别忘了,以上推断仅是在分析水平气压梯度力(风形成的直接动力)对风力的影响。而风形成之后,下垫面还在“发力”。
根据材料,风是“沿着肱川河谷吹向河口”的,这时我们就要敏锐地意识到,河谷形态狭窄,风经过时会有“狭管效应”。

下垫面与天气现象
不同性质的下垫面与大气间的水热交换,还会产生各种天气现象。

这道题考查“雾”的形成,头脑中要快速罗列形成雾的四个条件:水汽、降温、风速小、凝结核。
如果从下垫面的角度来看这些条件:


同时,天气状况也会对下垫面产生反作用。

这道题要求倒推海陆风日时的天气,解题关键就在于材料里的一句话“沿海地区出现明显的海风和陆风转换,表明该地受大尺度天气系统影响较小,背景风场较弱”。
晴朗天气,白天大气削弱作用弱,气温高,陆地升温更快,温度明显高于海洋,海风显著;
夜晚大气逆辐射弱,气温低,陆地降温快,温度则明显低于海洋,陆风显著。
逻辑链:晴天→昼夜温差大→陆地温度昼夜变化大→海陆间温差格局昼夜差异大→海风和陆风转换更显著
而降雪、雷暴、大风天气伴随的大气运动不仅会直接干扰海陆风,也会通过削弱海陆热力差异(下垫面性质),间接影响海陆风的显著性。

下垫面与气候特征
下垫面的性质还可以影响区域降水、气温等气候要素。
✓下垫面对降水的影响
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第一问分析原因之前,首先要通过读图,明确年径流深的变化特征:呈减小趋势。
而径流的根本来源是海洋水,中间经历蒸发、水汽输送、降水等环节,下垫面影响的正是水汽输送和降水。

我国季风区与非季风区的分布及本试题情境的大致位置
图源网络
根据图中位置可知,该区域的水汽主要通过夏季风输送,而从甲至乙距夏季风的源地越来越远,且区域内多山地、高原,对水汽输送起削弱作用,因此水汽输送逐渐减弱。

第二问同样要先读图,明确丙、丁两地年径流深差异为丙地年径流深低于丁地。
丙、丁位置临近,接受水汽输送能力的差别不大,因此就要从产生降水的另一个重要条件——上升气流的角度进行思考。
由图中“成都”的注记可知,丙丁位于四川盆地附近;
从丙丁周边径流深等值线的分布形态可以发现,其与该地等高线的形态高度一致,盆地内年径流深较小,盆地边缘山地年径流深较大。于是可以推断:
山地对气流的抬升作用强→降水更丰富→年径流深更大
这组题难点在于,要快速准确判断图中的地理位置和相应的环境要素特征。因此同学们在平时学习过程中要多翻阅地图,对常考区域要尽量熟悉。
✓下垫面对气温的影响

首先我们要明确,冻土的融化与否深受地温、气温的影响,于是问题就转变为“植被增加是否有利于缓解地温、气温升高”。
一方面,下垫面可以通过影响大气受热过程中的各环节影响气温,以植被为例:

另一方面,下垫面可以影响地面与大气间的热量交换。

由此可见,植被增加气温的影响,从不对同的角度来分析,既有可能使地温、气温升高,也有可能使其降低,所以这道题的答案具有很强的开放性。

做完题再走~
(2026·云南卷)海陆风环流是一种局地环流。在海陆风日,沿海地区出现明显的海风和陆风转换,表明该地受大尺度天气系统影响较小,背景风场较弱。研究人员在我国东部沿海某观测点(如图左示意),获取了连续2年的气象观测数据。图右示意观测点冬季海陆风日0至6时陆风环流及其顶部高度。据此完成下面小题。

(2026·广西卷)冷空气运动遇到地形障碍时,常会出现分流现象。下图示意某日北京时间11时我国台湾岛及周边区域的海平面气压分布和锋线位置。此时岛上存在高、低压中心,冷气团在台湾海峡中部、台湾岛西部平原、台湾岛东部沿海的移动速度分别约为60km/h、40km/h、50km/h。锋面上有一片南北宽约500km的层状云。甲、乙两地在冷锋过境前一日均为晴好天气,最低气温相近。冷、暖气团性质的变化与冷锋过境时刻的差异,使两地民众感受到的气温变化明显不同。

3. 解释此时台湾海峡中部、台湾岛西部平原、台湾岛东部沿海,冷气团移动速度不同的原因。
1. A
【解析】14-17时为白天,陆地升温快、气压低,海洋气压高,风从海洋吹向陆地,为海风。结合方位图:观测点西北侧是陆地,东南侧是海洋;海风由海洋(东南)吹向陆地(西北),近地面风向为东南风,A正确,BCD错误。
2. D
【解析】D正确:0-6时为夜晚,持续陆风,图中陆风环流顶部高度不断降低。夜晚陆地持续散热,下垫面温度不断降低,地面冷却收缩,空气垂直上升运动减弱,陆风环流能到达的顶部高度逐步下降。A错误:夜晚陆地冷却,气压升高。B错误:大气逆辐射增强只会减缓降温,不是环流高度降低的直接原因。C错误:垂直对流增强会让环流高度升高,与图趋势相反。
3. 海峡中部:风向与海峡走向一致,受狭管效应影响,台湾海峡冷气团快速南下;西部平原:临近山地,且城市密集,摩擦力大,台湾岛西部平原冷气团缓慢南下;东部沿海:台湾岛以东海面摩擦力小,冷气团南下速度居中。
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作者/封面设计:掷笔三叹
指导:羊羊
排版:杳杳
校对:安安 青衣
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