典型例题一：阅读图文材料，完成下列要求。
年7月29日，巴西南部的多个地区出现了罕见降温大雪，积雪最厚的地方达到了1米，对当地咖啡豆、柑橘等经济作物的生长造成极大影响。此次巴西极端天气和极地涡旋有关。极地涡旋是指地球极地上空的气旋，是极区大气环流的组成部分。研究表明：两极和赤道之间的温差越大，极地涡旋越强，越稳定；而极地涡漩变弱时，亚热带气团就会向极地方向移动，把极地涡旋往外挤，使之往赤道的方向移动。南极极地涡旋比北极极地涡旋更为显著，持续时间也更长。甲为北极“稳定的极地涡旋”示意图，图乙为北极“不稳定的极地涡旋”示意图。
(1)分析极地涡旋的成因及强度最大的季节出现在冬季的原因。
(2)说明南极极地涡旋比北极极地涡旋更为显著，持续时间也更长的原因。
(3)描述巴西此次罕见降雪的形成过程。
(4)推测此次降温大雪对巴西经济作物的生长造成极大影响的原因。
参考答案：
(1)成因：极地纬度高，接受太阳辐射量少，是地球的冷极，导致垂直方向上气流下沉，在极地低空形成冷性高压，在极地上空对应形成冷性低压，该冷性低压即极地涡旋。原因：冬季极地地区出现极夜，温度为一年中最低，和赤道之间的温差最大。
(2)南极以高原为主，海拔高，且极夜日数较多，导致气温比北极更低，与赤道的温差更大：南极大陆附近海洋占比较大，性质单一，干扰因素较少，涡旋更强更稳定。（或北极温度较高，与赤道的温差较小；北极附近陆地占比较大，干扰因素较多，涡流相对较弱且不稳定。）
(3)赤道和极地之间的温差变小，极地涡旋变弱：暖（亚热带）气团南上，挤占极地涡旋的空间，使之向北移动；（分）巴西高原以南地形以平原为主，使冷空气迅速向北扩展，给巴西南部带来降温大雪天气。
(4)巴西南部为热带、亚热带气候，以种植热带、亚热带经济作物为主，抗寒能力差：此次降温大雪天气可能导致作物遭受严重冻害，导致产量降低，甚至绝产。
典型例题二：阅读图文资料，完成下列要求。
年2月，美国遭遇破纪录的极寒天气，美国大陆地区超过73%的土地被雪覆盖，至少有20个城市打破了历史最低气温纪录，这次北美降温和极地涡旋有关。极地涡旋是指地球极地上空的气旋，极地涡漩将温度极低、密度较大的空气，一直通向平流层，就像无形的弹力绳“束缚”着冷空气，把冷空气限制在北极地区。两极和赤道之间的温差越大，极地涡旋越强，越稳定；而极地涡漩变弱时，会被暖气团挤占，被挤往极地之外。近几年来，极地涡旋多次被挤南下。
(1)描述极地涡旋影响美国境内大部分地区的过程。
(2)极地涡旋南北极都有。比较南北极极地漩涡的稳定性，并解释其原因。
参考答案：
(1)赤道和极地之间的温差变小，极地涡旋变弱；暖（亚热带）气团北上，挤占极地涡旋的空间，使之向南移动；美国东西部海拔高，中部低，冷空气迅速向南扩展。
(2)南极更稳定（或北极更不稳定）；南极大陆更冷，与赤道的温差较大；南极大陆附近海洋占比较大，性质单一，干扰因素较少，涡旋更强更稳定。（或北极温度较高，与赤道的温差较小；北极附近陆地占比较大，干扰因素较多，涡流相对较弱且不稳定）。
典型例题三：阅读图文材料，回答下列问题。
年1月，美国遭遇20年以来最严重的极寒天气，有的地区最低气温降到-40℃，许多地区出现暴风雪，气象专家称这与“北极涡旋”的异常有关。北极涡旋是指极地附近的高空冷低压，正常年份，北极涡旋中心位于加拿大巴芬岛。下图为1月29日，北美百帕等压面海拔高度分布图。年初，北美百帕等压面的高度异常偏低。
（1）绘制出图中AB沿线高空和近地面的等压面示意图。
（2）从“北极涡旋”异常的角度，推导年初美国极寒天气的成因。
（3）华盛顿山是美国东部降雪最多的地区，试分析其原因。
（4）简述暴风雪对美国交通的影响。
参考答案：
（1）图略
（2）“北极涡旋”近地面为冷高压；年初，“北极涡旋”位置偏南，使美国距冷空气的源地更近；百帕等压面的高度极端偏低，冷空气的势力更强。
（3）冬季来自北方冷空气越过五大湖增温增湿，在阿巴拉契亚山脉（华盛顿山）遇地形抬升，形成丰富降雪。
（4）破坏交通设施；路面湿滑，大气能见度降低，易发生交通事故；易出现堵车、道路封闭、航班延误，影响交通出行。
典型例题四：阅读图文资料，完成下列要求。
年2月，美国遭遇破纪录的极寒天气，美国大陆地区超过73%的土地被雪覆盖，至少有20个城市打破了历史最低气温纪录，这次北美降温和极地涡旋有关。极地涡旋是指地球极地上空的气旋，极地涡漩将温度极低、密度较大的空气，一直通向平流层，高空温带西风急流圈就像无形的弹力绳“束缚”着冷空气，把冷空气限制在北极地区。研究表明：两极和赤道之间的温差越大，极地涡旋越强，越稳定；而极地涡漩变弱时，会被暖气团挤占，被挤往极地之外。近几年来，极地涡旋多次被挤南下。
下列图甲为“稳定的极地涡旋”示意图，图乙为“不稳定的极地涡旋”示意图，图丙为年2月“北美高空的百帕等压面的等高线分布和温带急流”示意图。
（1）相对于北极的极地漩涡而言，分析南极的极地漩涡比较稳定的原因。
（2）描述不稳定的极地涡旋影响美国境内大部分地区的过程。
（3）结合图丙，推测描述此时美国西北部与加拿大西南部地区天气状况。
（4）从极地涡漩稳定性角度，分析近年来北半球的北欧、俄罗斯、加拿大、美国多次出现极寒天气的成因。
参考答案：
（1）南极以高原为主，极夜日数较多，气温更低，与赤道的温差较大；南极大陆附近海洋占比较大，性质单一，干扰因素较少，涡旋更强更稳定。（或北极温度较高，与赤道的温差较小；北极附近陆地占比较大，干扰因素较多，涡流相对较弱且不稳定）
（2）赤道和极地之间的温差变小，极地涡旋变弱；暖（亚热带）气团北上，挤占极地涡旋的空间，使之向南移动；美国东西部海拔高，中部低，冷空气迅速向南扩展。
（3）大幅度降温天气，伴随着暴雪和大风天气。
（4）全球变暖，导致北极海冰融化，冰层反射减弱，海水吸收了更多太阳辐射，海冰进一步减少，进而形成了恶性循环；北极升温幅度高于其它地区，北极与赤道地区的温差减小，极地涡漩变弱，且更不稳定；涡旋被暖气团挤压，冷空气南下影响附近各国概率增多。
典型例题五：自然灾害与防治
极地涡旋是位于南、北极的大规模持久气旋。一般情况下，北极涡旋会将寒流锁定在北极及高纬地区。如果北极和中纬地区温差缩小（北极变暖速度是中纬度的两倍），则会减弱极地高压对极地涡旋的控制力，导致寒流入侵中纬地区。年初，强大的“极地漩涡”持续席卷美国，导致美国东北部多地出现罕见的暴风雪天气（如图阴影部分）。截至年2月14日，持续4天宾夕法尼亚洲某郡降下57厘米厚的雪，纽约州部分地区积雪68.5厘米。
结合材料和所学知识，请从大气环流、地形、地理位置角度，分析年初美国东北部出现严重暴风雪的原因。
参考答案：
（全球变暖）北极升温快，极地高压对极地涡旋控制力减弱（2分），强大极地涡旋入侵导致北极寒冷气流急剧南下（2分）；美国中部大平原纵贯南北，寒冷气流受地形阻挡小，可直达美国东部（2分）；东部沿海受墨西哥湾暖流与沿岸大西洋暖湿气流影响，水汽含量充足（2分）；强大寒冷气流与暖湿气流交汇，形成严重暴风雪（2分）。
典型例题六：阅读图文资料，完成下列要求。
冷涡是较深厚的冷性低压系统，从对流层中高层延伸到低层的涡旋。其中心附近的气温明显低于四周。影响我国东北地区的冷涡，多形成于贝加尔湖一带，经蒙古、中国东北、堪察加半岛东移出海。有时会在偏北风的助推下，从东北、内蒙古等地区一路南下，为南方地区带来冷空气。东北冷涡垂直厚度大，可高达百帕高空，受其影响，大气处于上冷下暖的不稳定状态。春末夏初，东北冷涡活动频繁，是影响东北地区降水的重要天气系统之一。降水多出现在冷涡中心和移动方向的前部。下图为春季某时刻亚洲部分地区高空百帕等压面的高度分布。
（1）在图中画出m等高面的气流运动方向的俯视图。
（2）推断我国东北地区此时的天气特点，并分析原因。
（3）高空冷涡常常会带来天空高颜值的“冷涡蓝”。指出图中甲、乙、丙、丁四地最有可能出现“冷涡蓝”的位置并说明原因。
参考答案：
（1）低压逆时针
（2）低温、强降水、风力较大。我国东北此时正处于高空冷涡的中东部，冷空气控制，气温降低；冷涡东部的东南风从海洋上带来大量水汽；近地面出现强对流天气，湿润气流遇冷形成强降水。
（3）乙；地处冷涡西部，雨过天晴；受偏北风影响，风力强劲，大气能见度高。
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