【答案】（1）谷风为偏南风，山风为偏北风。    

（2）风速日变化较大；白天谷风风速大于夜晚山风风速；凌晨风速最小，午后风速最大等。    

（3）尖草坪气象站位于北部城区，山风与城市风（热岛环流）方向一致，山风势力较强，早晨山风向谷风转换的时间较晚，傍晚谷风向山风转换的时间较早；小店气象站位于南部城区，谷风与城市风方向一致，谷风势力较强，早晨山风向谷风转换的时间较早，傍晚谷风向山风转换的时间较晚。    

（4）白天，大气对太阳辐射的削弱强，气温相对较低，上下层空气的交换运动较弱，山谷风不明显；夜晚大气逆辐射较强，上下层空气的交换运动相对较强，山谷风较弱。    

（5）白天，偏南方向的谷风将污染物向北输送，受北部山脉阻挡，污染物在山前堆积，导致北部城区污染物浓度增加；夜间，地面降温快，冷空气下沉至谷底或盆地底部，较暖冷空气被迫抬升，形成逆温层，抑制了污染物的扩散；受偏北方向山风的影响且山风较弱，夜晚城区污染物浓度有所下降，但对空气质量的提升作用不显著。

【解析】

【分析】本题 太原市为材料设置试题，涉及了热力环流、山谷风、大气污染 等知识，考查学生获取和提取地理信息，描述和阐述地理事物，论证讨论地理知识的能力，旨在培养学生综合思维等核心素养

【小问1详解】

山风一般晚上盛行，因为山坡冷得快，冷空气沿山坡下沉。而谷风一般白天盛行以为山坡白天热得快，暖空气白天沿山坡上升。据材料可知，北部地势较高，南部平原谷地，故夜间市区夜间应该盛行南下的偏北风，白天为北上的偏南风。或据右图也可以得出答案，上图中白天时段盛行的就是山风，明显偏北风频率较大，下图中夜间时段盛行就是谷风，明显偏南风的频次较高。

【小问2详解】

据右图可知，白天时段 ，谷风与山风的频次差较大，而夜间山风与谷风的频次差较小，表明白天的谷风相对强盛，而夜间的山风相对较弱，凌晨左右山谷间的热力差异较小，风速也较小，午后14时左右山风与谷风的频次差达到最大，表明气压梯度力较大，风速也较大。

【小问3详解】

据图可知，尖草坪气象站位于北部城区，山风为偏风，由于热岛效应，近地面风由周围吹向市区，刚好在北部与城市风（热岛环流）方向一致，山风势力较强，山风消退的时间滞后，故山风向谷风转换的时间较晚，傍晚，谷风向山风转换的时间较早；小店气象站位于南部城区，谷风为偏南风，近地面城市风也由南部吹过来，与城市风方向一致，谷风势力得到加强，谷风消退的时间滞后，故早晨山风向谷风转换的时间较早，傍晚谷风向山风转换的时间较晚。

【小问4详解】

白天，晴天无云层，大气对太阳辐射的削弱强，气温相对较低，空气对流减弱，上下层空气的交换运动较弱，山谷风不明显；夜晚由于云层的阻挡，大气逆辐射较强，对流活跃，上下层空气的交换运动相对较强，山谷风较弱。

【小问5详解】

白天，城市南部低地相对受热慢，北部山区受热快，南部偏南方向的谷风将污染物向北输送，受北部山脉阻挡，污染物不能向北扩散，污染物被迫在山前大量堆积，导致北部城区污染物浓度增加，加重城市大气污染；夜间，由于没有太阳辐射，地面降温快，冷空气山坡下沉至南部谷底或盆地底部，较暖冷空气被迫抬升，形成上热下冷的气温格局，即逆温层，抑制了污染物的扩散；夜间受偏北方向山风的影响且山风较弱，能吹散稀释污染物浓度，但由于风力较小，夜晚城区污染物浓度有所下降，但对空气质量的提升作用不显著。

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