37. 阅读图文材料，完成下列要求。

夏威夷岛人口密度低，以第三产业 主。该岛海拔2400米以上区域常年受副热带高压控制，1800米以下区域受信风控制。1958年以来，科学家在夏威夷岛上的观测站对大气二氧化碳浓度开展观测，是全球最早对大气二氧化碳浓度进行持续观测的站点。观测得到的数据被普遍认为能够反映全球大气二氧化碳的平均浓度变化，为科学认识气候变化提供了重要依据。图6示意夏威夷岛位置与地形。

（1） 指出夏威夷岛人为二氧化碳排放的总体特征。

（2）从大气环流角度，分析该岛人为排放的二氧化碳对观测数据未构成明显干扰的原因。

（3）说明该站观测的数据能够反映全球大气二氧化碳平均浓度变化的原因。

（4） 若要在亚欧大陆建设一座能够反映全球二氧化碳浓度变化的观测站，请提出合适的站址并说明理由。

【参考答案】

（1）排放总量少，主要分布在较低海拔（沿海）地区。

（2） 人为排放的二氧化碳主要源自较低海拔（1800米以下）区域受信风控制易扩散。观测站海拔高于3000米，受副热带高压的下沉气流控制，较低海拔区域人为排放的二氧化碳难以向观测站扩散。

（3）夏威夷岛远离大陆二氧化碳集中排放区域，二氧化碳经过长距离输送，与空气充分混合，浓度基本稳定；该站观测年代早、时间序列长，能够反映全球大气二氧化碳平均浓度变化。

（4）从远离二氧化碳集中排放区、受下沉气流（高压）控制或高海拔等角度选择合理区域，如东西伯利亚、青藏高原等。

【考查目标】

作为人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分，气候对自然生态环境和人类社会经济都具有深远影响。当前，全球气候正在经历一次以变暖为主要特征的显著变化。科学研究表明，自工业革命以来，人类过度开发使用煤炭、石油等化石燃料，排放出大量温室气体，是导致全球气候变化的主要原因，而森林等植被遭到大面积破坏则加剧了全球气候变化的进程。全球气候变暖引起海平面升高、冰川退缩、冻土融化、生长季节延长、动植物数量和分布变化等。在气候变化背景下，一些极端天气气候事件如干旱、洪涝、热浪等发生频次呈现增长趋势，气候异常对人类社会经济造成的威胁日益增长。如何理解、预测和应对全球气候变化已成为全球共同关注的热点问题。

大气本底监测是指在远离人类活动影响的地方对经过充分混合的、不受局地污染影响的大气成分进行长期定点的观测。由于大气本底监测能在全球或区域尺度上反映出人类活动所造成的大气成分的长期变化，因此其对于人类深入理解认识全球气候变化的基本原理、基本过程，进而协调推进社会经济建设活动等都具有非常重要的作用。在气候变化研究中，大气本底监测兼具基础性、前沿性的特征。自20世纪50年代开始，国外的一些观测台站进行了对二氧化碳、臭氧等主要大气成分的本底观测。在此基础上，世界气象组织（WMO）建成了全球大气观测系统，对在气候变化、环境和生态中具有重要意义的大气成分的物理特性和化学特性进行长期、系统和精确的观测，为后来发现南极臭氧洞并统产斯期題。科際那的会球气艇盟化旺刷、預洲全球化酸变化拍粉效签球熊創数招文种，根供一經靠器火時腿能。米區以收保他用精需悠發

超进式設问。31号学生对设服溫期業環锦羅腿开分析，从而理解本质监澱路的进址条件，非对在业酸美需超多术能监測站选址提出自已又威改岛人日约12万，是夏成资群岛中位于最南端、同时也是勇报限本10414平方干米）的喝的。鋰城希洛在路的中部偏东处，没有又威改大学希洛外校。岛上的冒纳凱画实出”（海按4205米）是一座被白要選益的休眠火山，也是世界上最商的海岛山峰；基拉韦厄火山（海拔1243米）自1983年起喷发至今，岩浆从火山口宁静而持续地流出，基于该火山设立的夏威夷火山国家公园每年吸引大量游客前来观赏壮丽的火山活动；冒纳罗亚火山（海拔4169米）是岛上的第二高峰，其在

1950年、1975年、1984年和2022年发生了较大规模喷发，但多次喷发仅限于火山日处。冒纳萝亚观测站设在距离冒纳罗亚火山口不到7干米的北侧山坡海拔3400米处。有意思的是，虽然夏感夷岛內存在明显的人类与自然二氧化碳排放源，即城镇与火山，但是冒纳罗亚观测站的二氧化碳浓度观测数据显示其似乎并未受到排放源的影响。究其原因，主要是夏威夷岛在20°N附近，岛上高、低海拔区域分别受到副热带高压带和东北信风带控制——副热带高压控制区盛行下沉气流，空气在绝热下沉运动过程中升温迅速；下沉至近地面后转而朝赤道方向运动形成的东北信风带中，空气与海洋下垫面发生热量和水汽交换，温度降低、湿度升高。当东北信风遇到夏威夷岛山体阻挡而被迫抬升，就会与副高下沉气流在海拔1800~2400米的半山腰相遇，进而在潮湿的信风气团和更暖的副高气团之间形成一道类似于准静止锋的界面，界面附近存在下冷上暖的逆温结构，限制空气对流和物质交换，这就使得较低海拔区域人为因素和火山活动排放的二氧化碳无法到达观测站所在的较高海拔区域。对于与观测站同处高海拔区域且与观测站相距不远的冒纳罗亚火山而言，统计发现，在其喷发期间，也仅有约15%的夜晚、仅在部分时会因山风气流挟带火山口溢出的二氧化碳气体引起观测站的器测数据波动，这部分异常波动易于识别和剔除：而在此之外的绝大部分时段，由于大尺度范围的副高下沉气流在接近地面的过程中逐渐向南偏转，叠加局地范围因较大规模火山喷发出的热量和白天山坡吸收太阳辐射引起的谷风气流，使得观测站处于火山口的上风方向，火山口喷出的二氧化碳顺风扩散，因此冒纳罗亚次山喷发也未对二氧化碳本底观测造成实质性影响。

基于以上科学认知，试题在材料与设问中对案例进行了合理简化：

一是将三氧化碳邦放的主要头注点紧焦于人类活动，隐去了夏威夷岛上火山活动也会排放二氧化碳这一事实，适度降低学生在考场环境中分析现实复杂问题的难度；三是弱化了对气团性质、逆温结构的分析，冥要求学生能从副热游商压和信风控制角座简要分析气流与二氧化碳 散之间的关系，从而回避了目前中学地理教材中很少讲到的关于气团的形成过程以及逆温现象的形成与影响等方面的知识，使考查的内容与学生在课堂所学习的内容保持一致。

【试题分析J

第（1）小题要求学生指出夏威夷岛人为二氧化碳排放的总体特征。

本题考查学生根据图文材料提取相关信息，并加以归纳和描述的能力。试题材料中“夏威夷岛人口密度低”表明，与大陆上人口密度高的地区相比，夏威夷岛上的人类日常生活所产生的二氧化碳排放强度较低；“以第三产业为主”提示该岛很少有工业及其产生的污染排放。与工业尤其是资源消耗型的重工业生产相比，第三产业相关经济活动的碳排放强度明显要低很多。基于以上内容可以得到答案的第一点，即岛上人为二氧化碳排放强度低、总量少。同时，由于人类的生产、居住、休息、交往等活动主要集中于岛上的村镇，因此人为二氧化碳耕放也会以村镇为中心。结合图6可知，岛上所有村镇海拔都低于1200米、大部分位于海拔600米以下的沿海地区，据此可以得到答案的第二点，即岛上人为二氧化碳持放主要是散点状分布于较低海拔的沿海地区第（2）小题要求学生从大气环流角度，分析该品人为排放的三氧化碳对观测数据未构成明显干扰的原因。在上一小题的基础上，本题进一步考查学生是否能从区域的视角，结合气压带风带控制区的气候特证，分析认识该岛人为排放的二氧化碳无法扩散到观测站、即“对观测数据未构成明显干扰”这一区域特征。通过上一小题我们知道岛上的人为排放主要集中在低海拔地区，而图6显示观测站处于3000米以上的高海拔地区，根据材料所给出的“该岛海拔2400米以上区域常年受副热带高压控制，1800米以下区域受信风控制”信息可知，人为排放二氧化碳的集中区和观测站分别受到信风和副热带高压控制。稳定的信风有利于人为排放的二氧化碳在水平方向上的输送与扩散，使排放出的二氧化碳难以在岛上长时间停留而造成聚集；副高大范围下沉气流则为人为排放的二氧化碳在垂直方向上的运动设定了上边界，使排放出的二氧化碳难以向上扩散到2400米以上的高海拔地区，从而不对观测造成明显干扰。

第（3）小题要求学生说明该站观测的数据能够反映全球大气二氧化碳平均浓度变化的原因。本题要求学生从时空综合维度，结合区域与过程，分析不同区域人为活动对在冒纳罗亚开展观测的影响，就观测站所测量二氧化碳浓度变化数据对于大气本底的代表性做出合理解释。这也是本道大题的核心问题。解题的关键在于理解“该站观测的数据能够反映全球大气二氧化碳平均浓度变化”这句话：一方面，这表明排放二氧化碳的各种点源对观测数据不能构成显著的“污染”，站点所观测的浓度应是全球各地所排放的二氧化碳进行充分混合后的结果；另一方面，从气候变化研究的角度，资料的时间序列越长，其所反映的变化趋势也越清晰。基于前两小题的铺垫、引导，现已知本岛的人排放不会影响观测，那么夏威夷岛以外地区的人为排放呢？显然，从图6中可以看到，夏威夷岛位于太平洋中部，远离大陆二氧化碳集中排放区域。因此，不管是本岛信风控制区人为排放的二氧化碳还是大陆上人类或自然活动排放的二氧化碳，都需要通过大气环流经过长距离输送才能到达岛上高海拔区的观测站。在此过程中空气成分有充足时间进行混合，使浓慶基术达到稳定。材料中还给出厂该站“是全球展早对大气二氧化碳浓虚进行持致观测的站点”的信总，因此该站观测年代早、时间序列长，也是其被浮温认可能够较好反映全球大气二氧化碳平均浓度变化的原因

之一。

第（4）小题提出一个假设需求，即要在亚欧大陆建设一座能够反映全球二氧化碳浓度变化的观测站，要求学生提出合适的站址并说明理由。本题为开放题，考查学生是否能举一反三，根据在回答前面问题时所得到的本底观测所需条件，结合区域相关知识提出自己的想法。只要选址远离人类活动造成二氧化碳集中排放的地方，大气环流利于大气成分充分混合，不受局地污染影响，如多受下沉气流（高压）控制，就可以满足要求。因此，地广人稀的东西伯利亚、青藏高原等都是合理选址的区域。事实上，我困已于1994年在青海省境内建成了中国大气本底基准观象台。该站位于青藏高原东北部的青海省海南藏族自治州境内的瓦里关山上，周围地势孤立、地形开阔，具有较好的空间及环境代表性，是目前亚欧大陆腹地唯一的大陆型全球大气本底站。

【试题亮点】

本题对中学地理教学具有一定启示意义。一是教师要带头反思教学，更好地把握科学细节、挖掘地理内涵。目前，大部分中学教师在讲授全球气候变化章节时，会将全球平均气温变化和二氧化碳浓度变化对比展示，进而得出二氧化碳浓度升高使得大气保温作用加强从而引起全球气候变暖这一结论。但是对于全球平均气温变化和二氧化碳浓度变化并不完全同步反映了什么、全球平均气温和二氧化碳平均浓度都是如何得到的等细节，关注的人并不多。个别版本的教科书在引用二氧化碳浓度变化曲线图时甚至明确标注了其来自冒纳罗亚观测站。但是受限于篇幅，书上无法对很多细节展开详述，这就需要教师带头反思、提出间题。冒纳罗亚在哪里？为什么代表全球二氧化碳平均浓度变化的是这个观测站？夏威夷火山活动为什么不影响其观测结果？如果教师和学生能在学习过程中提出这样的问题，并能顺着思路去探究问题、解决问那么本题的结论也就逐渐明晰了。

二是加强问题式教学。地理科目非选择题本身就是问题式教学设计的范例，对于日常教学活动中教师如何设计问题具有启发作用。以本题为例，如果上来就直接提问“为什么冒纳罗亚站观测的数据能够反映全球大气三氧化碳平均浓度变化”，那么学生大概是没有答题思路的。为了让学生能回答这个陌生情境下的复杂问题，就应该在材料中提供关于冒纳罗亚观测站及其所在的夏威夷岛的一些基础信息，并且先铺垫一些更基础、更简单的问题，让学生先思考二氧化碳排放源的大致分布特征。只有这样才能将问题式教学相关原则加以落实，即以学生认知水平和知识基础为起点、把握地理知识内在关联、围绕中心问题设计不同层次问题链条、按照明确逻辑整合学习链进行教学设计。试题最后用一个开放性设问作为结尾，对应日常教学中的“迁移应用”环节，提倡和鼓励学生的开放性思维和创新性表现，这是日常教学中可以学习借鉴的地方。