阅读图文资料，完成下列要求。
张家口市崇礼区承担2022年北京冬奥会大部分室外雪上项目的比赛。为满足冬奥会气象观测需求，赛场设立了气象观测站。北京市某中学地理活动小组利用气象观测站资料（冬季小风日）对赛场风向和风速变化进行探究性学习。探究发现，赛场风向和风速受山谷风影响大。图1示意赛场及周边等高线分布。

探究问题一：风向的变换
利用气象观测站的统计资料，活动小组绘制了每小时风向频率分布图（图2）。
（1）指出观测站昼夜风向，并分析白天风向的成因。
探究问题二：风速的变化
活动小组查阅资料发现，实测风速与理论山谷风风速不同。图3示意观测站实测风与理论山谷风每小时平均风速对比。

（2）指出观测站实测风速与理论山谷风风速的差别，并分析其成因。
探究问题三：风向变换与温度变化的关系
活动小组通过观测，绘制了某天观测站每小时风向与温度变化曲线图（图4）。

（3）18时风向转换时气温变化剧烈，分析其原因。