高考地理总复习第3章自然环境中的物质运动和能量交换第10_讲对流层大气的受热过程必修1 11页

第 10 讲 对流层大气的受热过程 考试内容 必考要求 考查点拨 (1)大气的垂直分层 (2)大气对太阳辐射的削弱作用 (3)大气对地面的保温作用 (4)影响地面获得太阳辐射大小的主要 因素 a b b b 常以选择题或填空题出现：主要考查人类 活动对大气成分的影响，导致大气传递过 程的变化。光照(太阳辐射)强弱、昼夜温 差差异原因分析是简答题的潜在考点 1．大气的垂直分层 垂直分层 气温变化 与人类关系 对流层 随高度升高而降低 大气下热上冷，空气上升，对流现象显著，与人 类最密切 平流层 随高度升高而上升 大气平稳，天气晴朗，适合飞机飞行 高层大气 随高度增加先降低后升高 存在若干电离层，对无线电通信有重要作用 2.大气对太阳辐射的削弱作用 大气对太阳辐射的削弱作用主要表现为选择性吸收、散射和反射，但干洁空气对于太阳辐射 近乎“完全透明”。 经过大气层时发生的情况 紫外光 波长较短的部分几乎完全被高层大气吸收；波长较长的部分绝大部分被臭氧层吸收 可见光 波长较短的蓝色光等为大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一 部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面 红外光 对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘可直接吸收相当数量的红外光 3.大气对地面的保温作用 (1)近地面大气的受热过程 序号 辐射名称 辐射类型 辐射方向 作用 ① 太阳辐射 短波辐射 射向地面 地面的直接热源 ② 地面辐射 长波辐射 射向大气和宇宙 空间 对流层大气的直 接热源 ③ 大气辐射 长波辐射 射向高层大气和 宇宙空间 大气逆辐射会使 地面增温 ④ 大气逆辐射 射向地面 (2)影响大气逆辐射的主要因素 云层：增厚 温度：升高 大气逆辐射都会加强(增强) 4．影响地面获得太阳辐射大小的主要因素 (1)纬度因素：纬度不同，年平均正午太阳高度不同。 (2)下垫面因素：下垫面状况不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同。 (3)气象因素：大气状况不同，影响地面获得的太阳辐射不同。 1．大气受热过程 图示中过程 1，即为“太阳暖大地”，是太阳辐射到达地面，地面吸收太阳辐射后的增温现 象。 图示中过程 2，即为“大地暖大气”，是地面增温后形成地面辐射，大气吸收地面辐射后的 增温现象。 图示中过程 3，即为“大气还大地”，是大气增温后形成大气辐射，其中大气辐射中向下的 部分称为大气逆辐射，它将大部分热量返还给地面。 2．大气受热过程原理的应用 (1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响 (2)应用于农业生产实践，提高生产效益 利用温室大棚生产反季节蔬菜，利用烟雾防霜冻；果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分 蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。 (3)利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉。如：高海拔地区——空气稀薄，大 气的削弱作用弱，太阳能丰富；内陆地区——晴天多，阴雨天少，大气的削弱作用弱，太阳 能丰富。 1．“秋阴不散霜飞晚，留得枯荷听雨声”，主要是因为此时( ) A．①强 B．②弱 C．③强 D．④强 答案 D 解析 结合诗词内容知，此时天气阴霾，地面不易结霜。根据图示及大气受热过程知，①为 到达大气上界的太阳辐射，大小稳定；②为大气对太阳辐射的反射作用，能力增强；③为地 面辐射，此时为阴雨天气，能力减弱；④为大气逆辐射，能力增强。 2．读“大气的保温作用示意图”，回答下列问题。 (1)图中 A 表示________辐射，B 表示________辐射，C 表示________辐射。 (2)由图可知，大气对地面之所以具有保温作用，就是因为大气吸收________而增温，同时 又以________的形式把热量返还给地面的缘故。 (3)太阳辐射和地面辐射相对而言，辐射波长较长的是________。 (4)在寒冷的冬天，农民往往在麦田边燃烧大量的秸秆来防御寒潮，试用所学知识解释其原 理。 答案 (1)太阳 地面 大气逆 (2)地面辐射 大气逆辐射 (3)地面辐射 (4)燃烧秸秆可产生大量的浓烟，它可以强烈吸收地面辐射，然后又以大气逆辐射的形式把 部分热量返还给地面，从而使地面辐射热量损失减少，降温减慢，减少寒潮造成的损失。 解析 由图可以看出，地面辐射的热量大部分被大气吸收，并以大气逆辐射的形式将部分热 量返还地面，从而对地面起保温作用；天空中有云或烟雾，可以增强大气逆辐射，使其保温 作用增强。 等温线图相关因素分析 气温的影响因素 气温的分布规律 应用 纬度因素(太阳辐射) 气温从赤道向两极递减；等温线 基本与纬线平行 等温线定半球 海陆分布(海陆热力性质差异) 陆地等温线一月向南凸，七月向 北凸 等温线定季节 洋流(暖流增温，寒流降温) 洋流流向与等温线凸向一致 等温线定洋流 地 形 海拔(随海拔升高， 气温降低) 等温线与等高线几乎平行；海拔 高的地区等温线向低纬弯曲，海 拔低的地区等温线向高纬弯曲 等温线定地形 坡向(太阳辐射、焚 相同海拔，阳坡的气温高于阴 等温线定坡向 风效应) 坡；背风坡的气温高于迎风坡 阻挡作用(结合大气 环流) 同纬度地区，有地形阻挡地区的冬季气温高于无地形阻挡 地区 大气环流(冬季风降温) 冬季我国南北温差大 人类活动(城市热岛效应) 城市(工业区)出现闭合等温线 等温线判读城市功能区 下图为“某地某时刻等温线分布示意图”。读图回答 1～2 题。 1．最可能出现图示等温线分布状况的月份和地方时为( ) A．8 月 22 时 B．8 月 13 时 C．1 月 22 时 D．1 月 13 时 2．影响图中 39°纬线上等温线分布的主要因素是( ) A．地形、大气环流 B．海陆分布、地形 C．大气环流、海陆分布 D．地形、洋流 思维过程 三步读图 找：由图名知本图是“等温线分布图”，根据图例看出海陆分布和等温线分布。 析： 答：1.A 2.B 课时训练 读“大气垂直分层高度、温度和气压的变化图”，完成 1～2 题。 1．关于图中内容的正确叙述是( ) A．大气垂直分层的依据是高度、温度和气压的变化 B．随高度增加气温渐高，气压渐低 C．距地面 20 千米处气压降为地面的一半 D．对流层垂直方向上温度变化范围大致是 20℃～－60℃ 2．关于图中①②层大气的正确叙述是( ) A．①层大气厚度随纬度增加而增厚 B．②层因氧原子吸收紫外线而增温 C．①层大气与人类关系最密切 D．②层复杂的天气现象不利于飞行 答案 1.D 2.C 解析 第 1 题，大气垂直分层的依据是温度随高度的变化；不同大气层温度的变化不同；距 地面 20 千米处气压不到地面的 1/10。第 2 题，对流层大气厚度与纬度呈负相关；平流层升 温是因为臭氧吸收紫外线；平流层天气晴朗，空气以水平运动为主，有利于飞行。 (2016·金华模拟)温室效应引起全球变暖已成事实。最近，澳大利亚科学家又提出，与这一 效应相伴随的还有“地球变暗”效应。读图完成 3～5 题。 3．甲图为模拟温室效应的小实验，两支同样的温度计静置在阳光下，10 分钟后，透明玻璃 瓶内温度计的读数可能是( ) A．25℃ B．12℃ C．10℃ D．8℃ 4．青藏高原地区温度低主要是____辐射弱所导致的( ) A．① B．② C．③ D．④ 5．乙图中与“地球变暗”相对应的大气热力作用是( ) A．① B．② C．③ D．④ 答案 3.B 4.D 5.B 解析 第 3 题，10 分钟后，透明玻璃瓶内的温度要比瓶外的温度高一点，过高不符合实际， 约 12℃。第 4 题，青藏高原海拔高，大气稀薄，大气逆辐射弱，保温效果差，所以温度低； 在四个箭头中，表示大气逆辐射的箭头是④。第 5 题，全球气候变暖导致蒸发量增加，大气 中的水汽含量增加，云雨天气增多，云层对太阳辐射的削弱作用增强。 6．(2015·广东文综)大规模的火山爆发可能造成地表温度下降。其合理的解释是火山爆发 导致( ) A．大气二氧化碳浓度增加 B．高纬度地区极光现象减少 C．地球表面长波辐射增强 D．到达地面的短波辐射减弱 答案 D 解析 大气二氧化碳浓度增加，大气中逆辐射增强，会使地表温度上升；极光现象与地表温 度无关；地表长波辐射增强表明地表温度升高；火山爆发所产生的火山灰会削弱到达地面的 太阳短波辐射，使地表温度下降。 (2015·四川文综)下图为“北半球某平原城市冬季等温线分布图”。读图回答 7～8 题。 7．该城市可能位于( ) A．回归线附近大陆西岸 B．40°N 附近大陆西岸 C．回归线附近大陆东岸 D．40°N 附近大陆东岸 8．市中心与郊区的气温差异导致市中心( ) A．降水的可能性较郊区大 B．降雪的可能性较郊区大 C．大气污染物不易扩散至郊区 D．不易受郊区燃烧秸秆烟雾的影响 答案 7.D 8.A 解析 第 7 题，读图可知，该城市冬季气温低于 0℃。回归线附近大陆西岸为热带沙漠气候， 东岸为亚热带季风气候区，40°N 附近大陆西岸以北为温带海洋性气候，以南为地中海气候， 冬季气温均高于 0℃，A、B、C 项错误；40°N 附近大陆东岸为温带季风气候，冬季气温低 于 0℃，D 项正确。第 8 题，由于城市热岛效应使该城市中心气温比郊区的气温高，空气对 流更旺盛，降水的可能性较郊区大，A 项正确；此时市区气温较高，降雪的可能性不大；由 于城市热力环流的存在，高空气流由城市流向郊区，大气污染物较易扩散至郊区；近地面气 流由郊区流向城市导致城市易受郊区燃烧秸秆烟雾的影响，B、C、D 项错误。 (2015·浙江文综)逆温是在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象。某校气象兴趣 小组在 10 月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行逆温测定。下图为该小组多次观测所 得的逆温时空变化平均结果。完成 9～10 题。 9．下列关于该地逆温特征的描述，正确的是( ) A．逆温强度近地面较大，向上减小 B．逆温强度午夜达到最大，后减弱 C．逆温现象日落前出现，日出前消失 D．强逆温前半夜增速慢，后半夜降速快 10．造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是( ) A．大气吸收地面辐射存在昼夜差异 B．大气散射反射在高度上存在差异 C．空气上下热量传递存在时间差异 D．下垫面反射率在时间上存在差异 答案 9.A 10.C 解析 第 9 题，仔细读图，根据逆温层上界和强逆温层上界的高度的不同，可以看出，逆温 强度近地面较大，向上减小，A 项正确。图中显示日出前后逆温强度最大，B 项错；逆温现 象日落后出现，日出后消失，C 项错；读图可知，强逆温前半夜增速快，后半夜有段时间仍 是增速，日出后快速下降，D 项排除。第 10 题，地面辐射是大气主要的直接热源，空气上 下热量传递存在时间差，逆温层上界高于强逆温层上界，造成逆温层上界峰值滞后于强逆温 层上界峰值，C 项正确。大气吸收地面辐射存在昼夜差异，大气散射反射在高度上存在差异， 下垫面反射率在时间上存在差异这些与逆温层上界峰值滞后于强逆温层上界峰值无关，A、B、 D 项错。 (2016·杭州质检)下图为北半球中纬度某地某日 5 次观测到的“近地面气温垂直分布示意 图”。当日天气晴朗，日出时间为 5 时。读图回答第 11 题。 11．由图中信息可分析出( ) A．5 时、20 时大气较稳定 B．12 时、15 时出现逆温现象 C．大气热量直接来自太阳辐射 D．气温日较差自下而上增大 答案 A 解析 对流层气温垂直分布规律是随高度的升高而降低，(气温)下高上低的大气结构有利于 对流的发生，若气温随高度升高而升高，或气温的变化小于垂直递减率，则出现了逆温现象， 不利于大气的对流，大气较稳定。读图可知，5 时、20 时出现逆温，大气稳定，12 时逆温 消失。大气热量主要来自地面辐射；逆温从下而上逐渐消失，也说明这一问题。气温日较差 的大小可以通过观察各气温曲线之间的气温差判断，下部明显大于上部。 12．(2016·湖州期中)济南某校地理研究性学习小组针对晴天和阴天的气温日变化情况进行 了观测，并绘制了气温日变化曲线图。读图，回答问题。 (1)A、B 两条曲线中，表示晴天时气温变化的是______，理由为__________________ ______________________________________________________。 (2)下图表示的情景中，昼夜温差最小的是________图，其原因是__________________ ________________________________________________________________________。 (3)利用所学原理分析新疆的瓜果为什么特别甜？ 答案 (1)A 晴天时，白天，大气对太阳辐射削弱少，到达地面的太阳辐射多，气温高；夜 晚，大气逆辐射弱，保温作用弱，气温比阴天时较低 (2)B 多云的白天，大气对太阳辐射削弱强，气温低，夜晚，大气的保温作用强，气温高； 再加上海洋的比热容比陆地大，升温、降温慢，所以昼夜温差小 (3)新疆多晴朗的天气，昼夜温差大，白天太阳辐射强，光合作用强；夜晚，大气逆辐射弱， 气温低，呼吸作用弱，有利于糖分的积累。 解析 第(1)题，晴天时，白天由于大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温比阴天高，夜晚大 气对地面的保温作用弱，气温比阴天低。第(2)题，晴天与阴天相比，阴天时昼夜温差小； 陆地与海洋相比，海洋昼夜温差小。第(3)题，新疆多晴朗的天气，白天太阳辐射强，光合 作用强，夜晚气温低，呼吸作用弱，有利于糖分的积累。 13．结合图文材料，回答问题。 随着矿物能源的大量消耗，大气中二氧化碳不断增多。充分利用太阳能，降低二氧化碳排放， 是工农业持续发展的重要途径。 (1)二氧化碳是一种温室气体。二氧化碳增多，是如何加强大气“温室效应”的？ (2)利用“温室效应”原理，我国北方地区冬季采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物。参考 上图，分别说明大棚技术对农业生产光、热、水条件的有利影响。 答案 (1)二氧化碳更多地吸收了地面长波辐射，提高了大气温度，增强了大气逆辐射，补 偿了地面损失的热量。 (2)塑料大棚使冬季的太阳光照得以充分利用；提高了大棚内的温度，使作物在冬季也可种 植(可以减轻冻害，提高农业生产抗灾能力)；有利于保持、调节大棚内空气和土壤的水分。 解析 第(1)题，二氧化碳吸收了地面长波辐射，使大气增温，同时大气逆辐射补偿了地面 损失的热量，起到保温作用。第(2)题，注意从光、热、水三个方面分析有利影响。