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2018届高三地理二轮复习学案--对流层大气的受热过程(新人教版)

来源:会员上传 日期:2017-12-20 09:35:15 作者:佚名
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专题三 大气与水的运动规律 微专题8 对流层大气的受热过程
 
 

微专题8 对流层大气的受热过程
考试内容 考试要求
节次 考试内容 必考要求
大气环境 1.对流层大气的受热过程
(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

 
1.对流层大气的受热过程原理
地球最重要的能量来源是太阳辐射能,大气的受热过程实质是太阳辐射能在地面、大气间的转换过程,在此过程中伴随着地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用,如下图所示:
 
b级方法技巧
昼夜温差大小的分析技巧
分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况、下垫面性质等方面分析。
(1)地势高低:地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(2)天气状况:晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(3)下垫面性质:下垫面的比热容大→地面增温和降温速度都慢→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于陆地。
b级拓展延伸
逆温的形成及影响
(1)逆温的形成
在一定条件下,对流层的某一高度有时会出现实际气温高于理论气温,甚至是气温随高度的增加而升高的现象,这种现象被称为逆温。
 
从形成原因上看,常见的逆温类型主要有:
①辐射逆温。在晴朗无风的夜晚,地面辐射强烈,近地面大气迅速冷却,而上层大气降温较慢,从而出现上暖下冷的逆温现象,这种逆温黎明前最强,日出后自下而上消失。夏季较弱,冬季较强。
②平流逆温。暖空气水平移动到冷的地面或气层上,由于暖空气的下层受到冷地面或气层的影响而迅速降温,上层受影响较小,降温较慢,从而形成逆温现象。这种逆温主要出现在中纬度沿海地区。
③锋面逆温。在锋面上,暖空气位于锋面之上,冷空气位于锋面之下,如果冷暖空气的温度差异比较显著,会产生明显的逆温现象。
④地形逆温。在盆地或山谷地形区,夜间由于山坡上散热快,冷空气沿山坡下沉,导致盆地或山谷底部原来较暖的空气被冷空气抬挤上升,形成上暖下冷的空气结构,即出现逆温现象。
(2)逆温对空气质量的影响
逆温层的存在使空气处于稳定状态,空气的垂直运动受到抑制。工厂里燃煤排放的烟尘、汽车尾气和地面扬起的尘埃等聚集在空中不易向上扩散和稀释,造成严重的空气污染。逆温存在时,空气质量差,晨练要注意避开这段时间,以免将污染物吸入体内,否则不仅达不到锻炼的目的,还会影响身体健康。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,雾使空气的能见度降低,给人们的出行带来不便,并使交通事故的发生频率增加。
2.大气受热过程原理的实际应用
(1)运用大气热力作用解释自然现象
自然现象 大气热力作用
树荫下、房间中无阳光照射仍然明亮 散射作用
夏季多云的白天气温不太高 反射作用
冬天阴沉的黑夜不太冷 保温作用强
晴朗的天空蔚蓝色;阴沉的天空灰白色 散射作用
青藏高原气温日较差大 削弱作用弱
 保温作用弱

(2)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
温室气体(CO2、CH4、O3等)→排放增多→吸收地面辐射增多→气温升高→全球变暖
(3)在农业中的应用
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水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果糖分积累。
 
真题
设问 1.(2017•4月浙江选考)1960年以来,青藏高原的积雪厚度呈现出大-小-大的年际变化。下列地理过程因果关系正确的是
 2.(2016•10月浙江选考)北半球气温变化显著大于全球,主要是因为北半球
 3.(2015•浙江文综)下列关于该地逆温特征的描述,正确的是
 4.(2015•浙江文综)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
考向
和规律 1.考向:气温的变化特征;气温变化的原因;气温变化的影响。
2.命题规律
题型:选择题是本专题最重要的考查形式,非选择题在近几年少有涉及,但填空题考查的可能性相对较高。
材料特征:以某地某时段气温变化曲线图结合文字材料为信息的载体,考查气温的特征、变化趋势及原因等知识。
设问特征:在选择题中,多以特征的描述、特征的判断、气温变化的影响与原因的分析、判断与阐述为主要设问方向。
选项或答案特征:紧紧围绕所给的图文材料,利用所学知识,通过对材料的分析、解读,归纳出气温的特征、变化的趋势并能理解其产生的原因与影响。

例题 (2017•全国文综Ⅰ)我国某地为保证葡萄植株安全越冬,采用双层覆膜技术(两层覆膜间留有一定空间),效果显著。下图中的曲线示意当地寒冷期(12月至次年2月)丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平均温度日变化。据此完成(1)~(3)题。
 
(1)图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是(  )
A.①  B.②  C.③  D.④
(2)该地寒冷期(  )
A.最低气温高于-16 ℃
B.气温日变化因积雪状况差异较大
C.膜内温度日变化因积雪状况差异较大
D.膜内温度日变化与气温日变化一致
(3)该地可能位于(  )
A.吉林省 B.河北省
C.山西省 D.新疆维吾尔自治区
答案 (1)B (2)C (3)D
解析 第(1)题,材料中提到我国某地为保证葡萄植株安全越冬,采用双层覆膜技术效果显著,说明①②为覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线,排除③④。又根据枯雪年降水少,昼夜温差较大,丰雪年降水多,昼夜温差小,可进一步判断:①为丰雪年覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线,②为枯雪年覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线,因此答案选B。第(2)题,由图可知,图中的曲线示意当地寒冷期(12月至次年2月)的平均气温日变化,不能确定当地最低气温,因此A错;丰、枯雪年的平均气温日变化(即平均气温变化状况和昼夜温差)大致相同,因此B错;膜内温度日变化丰雪年小于枯雪年,主要是由于丰、枯雪年积雪厚度存在较大差异,因此C正确,D错误。第(3)题,本题考查时间的估算。一般来讲,该地日最高气温出现在当地地方时14时,而此时北京时间是16时左右,说明该地比北京时间晚2小时左右,相对于120°E偏西30°左右,当地经度大约为90°E,加上寒冷、种植葡萄并结合选项只能是新疆维吾尔自治区,因此答案选D。
 
 
读“大气受热过程示意图”,完成1~3题。
 
1.近地面大气主要、直接的热源是(  )
A.地面辐射 B.太阳辐射
C.大气辐射 D.大气逆辐射
2.大气对地面的保温作用以及它在图中对应字母的组合,正确的是(  )
A.到达地面的太阳辐射——A
B.大气的反射作用——D
C.大气的吸收作用——B
D.大气的逆辐射作用——C
3.沙漠地区白天气温高主要因为(  )
①A较强 ②B增强 ③C减弱 ④D减弱
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
答案 1.A 2.D 3.D
解析 第1题,地面辐射是近地面大气主要、直接的热源。第2题,大气对地面的保温作用主要通过大气逆辐射实现。第3题,沙漠地区云少,大气对太阳辐射的削弱作用弱,导致到达地面的太阳辐射多,气温较高。
2017年2月26日,我国华北地区遭遇大范围严重雾霾。结合“大气受热过程示意图”,完成4~6题。
 
4.图中①②③④分别代表(  )
A.太阳辐射 大气的削弱作用 地面辐射 大气逆辐射
B.太阳辐射 大气的削弱作用 地面辐射 大气辐射
C.地面辐射 大气的削弱作用 太阳辐射 大气逆辐射
D.太阳辐射 大气辐射 地面辐射 大气逆辐射
5.出现雾霾时,会导致(  )
A.①增强 B.②减弱
C.③增强 D.④增强
6.出现严重雾霾天气的气象条件是(  )
A.交通污染加重 B.空气对流很强
C.空气流动微弱 D.大风降温
答案 4.A 5.D 6.C
解析 第4题,该题主要考查从太阳辐射到大气逆辐射的过程:太阳辐射—地面吸收—地面辐射—大气吸收—大气辐射、大气逆辐射。第5题,雾霾中的水汽、杂质使白天对太阳辐射的削弱作用增强,到达地面的太阳辐射减弱,夜晚大气逆辐射强,保温作用增强。第6题,空气流动微弱,使空气中的颗粒物等杂质不易扩散,易形成雾霾天气。
7.下图为“地球大气受热过程示意图”。读图,大气中(  )
 
A.臭氧层遭到破坏,会导致①增加 B.二氧化碳浓度降低,会使②减少
C.可吸入颗粒物增加,会使③增加 D.出现雾霾,会导致④在夜间减少
答案 B
解析 ①是大气吸收太阳辐射,②是大气吸收地面辐射,③是地面吸收太阳辐射,④是大气逆辐射。臭氧层破坏,大气直接吸收太阳辐射(臭氧吸收紫外线)减少,故A项错误。二氧化碳浓度降低,空气对地面长波辐射的透明度提高,大气吸收地面辐射减少,故B项正确。可吸入颗粒物增加,大气对太阳辐射的削弱作用增强,到达地面的太阳辐射减少,故C项错误。出现雾霾天气,大气逆辐射增强,故D项错误。
8.近年来,某城市利用温室大棚发展了冬季草莓采摘游活动。下图中温室大棚的主要作用是(  )
 
A.增强太阳辐射强度
B.增加土壤肥力
C.降低作物生长环境的湿度
D.减少温室大棚内地面热量的散失
答案 D
解析 温室大棚对太阳短波辐射的削弱作用很小,而对地面长波辐射的拦截能力较强,可通过逆辐射将热量返还给地面,因此,温室大棚的主要作用是减少温室大棚内地面热量的散失。
9.(2017•11月浙江选考)新安江水库建成后,形成约573平方千米的人工湖。关于库区小气候变化的叙述,正确的是(  )
A.云雾天数增多 B.气温日较差增大
C.降水天数减少 D.气温年较差增大
答案 A
解析 水库建成蓄水后,会使大气中水汽含量增加,对气温的调节作用增强,所以云雾及降水天气增多,气温日较差和年较差都变小。
(2017•11月浙江选考)火星是地球的近邻,表面大气稀薄,大气成分以CO2为主,昼夜长短接近地球,而昼夜温差却超过100℃。几十年来人类对火星的探测一直没有停止过。下图为“太阳系示意图”。完成10题。
 
10.造成火星昼夜温差大的主要原因有(  )
①白天大气对太阳辐射削弱小 ②白天火星表面吸收大气辐射多 ③夜晚大气阻挡火星表面辐射多 ④夜晚火星表面吸收大气辐射少
A.①②  B.②③  C.③④  D.①④
答案 D
解析 火星大气稀薄,白天对太阳辐射的削弱作用弱,到达火星表面的太阳辐射多,气温高;晚上大气对火星表面的辐射吸收少,火星大气的逆辐射作用弱,气温低。故昼夜温差大。
11.下图所示为大气的受热过程,序号分别表示各种辐射及削弱作用。读图,完成下列问题。
 
(1)①到④的粗细变化,是由于________________,它包括的形式主要有________、反射和________。
(2)写出序号①②③的含义:①________;②________;③__________。序号________对地面起着保温作用。
(3)出现雾霾天气时,下列说法正确的是________(多选)。
A.①增强  B.②减弱  C.③增强  D.④减弱
答案 (1)大气的削弱作用 吸收 散射
(2)太阳辐射 地面辐射 大气逆辐射 ③
(3)BCD
解析 第(1)题,①代表到达大气上界的太阳辐射,④代表到达地面的太阳辐射,之所以箭头④比箭头①细,是因为受到大气的削弱作用。第(2)题,①代表太阳辐射,②代表地面辐射,③代表大气逆辐射,大气逆辐射弥补了地面辐射损失的部分热量,对地面起到保温作用。第(3)题,出现雾霾天气时,①为到达大气上界的太阳辐射,不受影响;大气的削弱作用增强,导致④减弱;④减弱,进而导致②减弱;雾霾发生时,③增强。
12.阅读材料,回答问题。
2017年5月20日,印尼卡罗锡纳朋火山喷发,火山灰直冲云霄,形成巨大的火山灰云团,对当地的环境及飞机的飞行造成了很大的影响。
 
 
(1)火山喷发时产生的火山灰云团,削弱了到达地表的太阳辐射,反映在大气热量平衡示意图中相应的数字编号是________、________;增强了射向近地面的大气逆辐射,图中相应的数字编号是________。从理论上说,空中火山灰云团使得当地昼夜温差变________。
(2)大气中二氧化碳含量增多导致全球气候变化,已成为全球关注的热点问题。据图说明二氧化碳增多,是如何加强大气“温室效应”的?
(3)由于全球变暖,近年来北冰洋冰雪覆盖面积________,这种变化将导致下垫面对太阳辐射的反射________,从而进一步造成北极地区气温升高。
答案 (1)① ② ③ 小
(2)更多地吸收地面长波辐射,提高大气温度;增加大气逆辐射,补偿地面损失的热量
(3)减小 减弱
解析 第(1)题,图中①表示反射,②表示吸收或散射,③表示大气逆辐射,④表示地面辐射。火山灰云团通过反射、吸收或散射削弱了到达地表的太阳辐射,增强了射向近地面的大气逆辐射,使当地昼夜温差变小。第(2)题,大气中二氧化碳增多,使大气吸收地面辐射的能力增强,大气温度升高,进而使大气逆辐射增强,从而使地面温度升高,产生温室效应。第(3)题,由于全球变暖,北极地区气温升高,导致北冰洋冰雪融化量增加,冰雪覆盖面积减小,下垫面对太阳辐射的反射减弱。
 
1.(2017•温州鹿城检测改编)根据“太阳高度与太阳辐射经过大气路程长短的关系图”,判断下列说法正确的是(  )
 
A.太阳辐射到达地面的多少与太阳高度成反比
B.太阳高度与太阳辐射通过的大气路程成正比
C.太阳高度越大,太阳辐射被大气削弱越多
D.太阳高度越小,太阳辐射被大气削弱越多
答案 D
解析 图中所示为太阳高度角的差异。太阳高度角越小,太阳辐射在大气中经过的距离越长,大气对太阳辐射的削弱作用就越强。
(2018届浙江稽阳联谊学校联考)读“太阳辐射和地面辐射、大气逆辐射关系示意图”,完成第2~3题。
 
2.地—气系统中存在热量收支平衡,下列说法不正确的是(  )
A.地球热量收支平衡:①=③+⑦+⑪
B.大气热量收入为④⑧⑨⑩
C.地面热量的支出包括③⑤⑧⑨
D.大气热量支出为⑥⑦
3. 图中(  )
A.大气中灰尘数量和颗粒越大,②越多
B.大气中的云层越厚,⑥越小
C.大气中的温室气体含量越大,④越少
D.地表冰雪覆盖越大,⑤越少
答案 2.C 3.D
解析 第2题,地面的热量支出只包括⑤⑧⑨,不包括③(大气和地面的反射)。第3题,大气中灰尘数量和颗粒越大,反射太阳辐射越多,地面吸收太阳辐射(②)越少;大气中云层越厚,大气逆辐射越强,⑥越大;大气中温室气体含量越大,大气直接吸收的太阳辐射(④)越多;地球表面的冰雪覆盖量越大,地面反射率越大,地面吸收的太阳辐射越少,地面辐射(⑤)越少。
4.(2016•浙江嘉兴检测改编)下列概念,按近地面大气受热、散热过程顺序排列,正确的是(  )
A.太阳辐射 大气削弱 地面吸收 地面辐射 大气逆辐射
B.太阳辐射 大气削弱 地面辐射 大气逆辐射 地面吸收
C.太阳辐射 地面吸收 大气削弱 大气逆辐射 地面辐射
D.太阳辐射 大气逆辐射 大气削弱 地面吸收 地面辐射
答案 A
(2016•浙江六校适应性考试改编)下图为“温室效应模拟实验图”。读图,完成5~6题。
 
5.甲、乙两端管内的气体可能分别为(  )
A.都是空气 B.都是二氧化碳
C.空气和二氧化碳 D.二氧化碳和空气
6.实验效果(  )
A.早晚比中午好
B.阴天比晴天好
C.石蜡上铺砂石比不铺砂石好
D.管内二氧化碳浓度低比高好
答案 5.D 6.C
解析 第5题,根据题意可知,本实验主要模拟温室效应。因此,应选择温室气体与空气进行实验。根据两图的对比,甲管内气体在太阳光照射后使品红溶液向右移动距离远,因此,甲为二氧化碳,乙为空气。第6题,因为此实验只有在太阳光照射后才能得出结论,所以晴天比阴天好,中午比早晚效果好。在密封石蜡上铺砂石后,实验效果受下垫面的影响减小,因此,C选项正确。
7.(2016•宁波十校联考改编)藏族姑娘的脸上呈紫红色,被称之为“高原红”,影响其形成的主要因素是(  )
A.热量  B.气压  C.光照  D.水分
答案 C
解析 青藏高原由于海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,光照强,所以藏族姑娘的脸上经过了过多的紫外线照射,呈现“高原红”现象,故C项正确。
8.(2017•宁波镇海检测改编)霜冻往往出现在深秋至第二年早春晴朗的夜晚,因为此时(  )
A.地面辐射强,地表降温慢
B.大气逆辐射弱,地表降温快
C.空气中水汽多,地表降温快
D.大气保温作用强,地表降温慢
答案 B
解析 晴朗的夜晚大气中水汽含量低,大气逆辐射弱,地表降温快,易形成霜冻。
(2017•浙江南浔调研改编)读“北京某月某日的太阳辐射、地面辐射和气温日变化示意图”,完成9~10题。
 
9.图中a、b、c三条曲线分别表示(  )
A.气温、地面辐射、太阳辐射
B.太阳辐射、气温、地面辐射
C.气温、太阳辐射、地面辐射
D.地面辐射、太阳辐射、气温
10.图示最有可能的月份是(  )
A.三月  B.七月  C.十月  D.十二月
答案 9.C 10.B
解析 第9题,图示b曲线12时数值最大,为太阳辐射曲线,a曲线最高值比c曲线最高值延后1小时左右,可知a、c分别表示气温日变化、地面辐射。故C为正确选项。第10题,读图分析太阳辐射曲线可知,该日此地4时左右日出,20时左右日落,昼长14小时左右,最高气温31 ℃左右。表明天气炎热,最可能是7月。故B为正确选项。
11.(2017•温州瓯海调研改编)如图所示,我国某地当天最可能出现(  )
 
A.大气逆辐射较强 B.夜间风力较大
C.白天多云,夜间晴朗 D.昼最短夜最长
答案 A
解析 图中我国某地一日气温在24~28℃之间,不一定是冬季,排除D选项;图中一日之内温度较高,温差较小,说明该日大气保温作用较强,故大气逆辐射可能较强;夜间温度变化不明显,则夜间风力不一定大,B错;白天多云,夜晚晴朗,则日出前后温度应最低,但图中没有明显表示出日出前后温度最低,故C错。
每年冬天,浙江省农业厅专家都要为西湖龙井茶树防冻支招。以下是两种常见的防冻措施:①覆盖防寒(寒潮来前,用网纱等覆盖茶树蓬面,以保护茶树。左图);②熏烟驱霜(晚霜来前,气温降至2 ℃左右时点火生烟,以减轻晚霜冻害。右图)。据图完成12~13题。
 
12.左图中的网纱在冬季主要能够(  )
A.防太阳暴晒
B.防病虫害
C.阻隔霜冻直接接触叶面
D.防洪、防涝
13.右图中的熏烟能够减轻霜冻,是因为烟雾能够(  )
A.使二氧化碳浓度、烟尘增加,大气逆辐射增强
B.使水汽含量增加,太阳辐射增强
C.使地面温度增加,地面辐射增强
D.使大气温度增加,大气逆辐射增强
答案 12.C 13.A
解析 第12题,网纱在冬季可阻止霜冻直接接触茶树的叶片,从而减轻霜冻对茶树的冻害。第13题,熏烟驱霜的原理是增强大气逆辐射,对地面起到保温作用。
14.(2016•金华婺城检测)读“地球大气热量传递与平衡示意图”,回答下列问题。
 
(1)冬半年的霜冻多发生在晴朗的夜间,其原因是____________________________,这一原因与图中甲、乙、丙中的________过程有关。
(2)多云的白天比晴朗的白天气温低,原因是____________________________,这一原因与图中甲、乙、丙中的________过程有关。
(3)对流层大气温度随高度增加而递减,原因是___________________________。
(4)一般情况下,就多年平均而言B=A+C+D。但是近若干年来,上述平衡被打破,“=”变成了“>”。出现这一结果的原因是什么?
答案 (1)晴朗少云,大气对地面的保温作用弱,气温下降快 丙
(2)白天多云,大气对太阳辐射的削弱作用强 甲
(3)对流层大气的热量直接来源于地面
(4)化石燃料的燃烧,森林遭大面积破坏,大气中二氧化碳等温室气体增加,温室气体吸收并保存地面辐射和太阳辐射中的红外线,使大气热量收入大于支出。
解析 第(1)题,霜冻出现在晴朗的夜晚,说明晴朗夜晚气温低,晴朗夜晚温度低应从晴天云量少、大气逆辐射弱来分析。第(2)题,多云白天气温低,主要是云量对太阳辐射有强烈反射作用的结果。第(3)题,对流层气温随高度增加而降低是因为对流层的直接热源来自地面,而不是来自太阳。第(4)题,从二氧化碳浓度的变化和温室效应分析。
15.(2017•舟山普陀检测)读“大气对地面的保温作用图”,回答下列问题。
 
(1)图中字母代表的箭头含义分别是
A________;B________;C________;D________;G________;I________。
(2)从数量上看,A>D的原因是__________________。图中I的作用是____________。
(3)试比较晴天与阴天的气温日较差的大小:________。原因是什么?
(4)深秋,我国北方有寒潮活动的地区,农民常用浓烟笼罩大白菜地,可以防止大面积冻害,其主要原因是(  )
A.浓烟散射地面辐射,增加大气温度
B.浓烟反射大气逆辐射,增加大气温度
C.浓烟可阻挡冷空气入侵,防止大面积作物冻害
D.浓烟吸收地面辐射,增加大气逆辐射
(5)如果夜晚多云,人们制造烟雾所起到的作用将变________(大或小),为什么?
答案 (1)太阳辐射 大气吸收的太阳辐射 大气反射、散射的太阳辐射 地面吸收的太阳辐射 大气吸收的地面辐射 大气逆辐射
(2)大气的削弱作用 补偿地面损失的热量
(3)晴天大,阴天小 晴天:白天大气的削弱作用弱,温度高,夜晚大气逆辐射弱,温度低,温差大;阴天:白天大气的削弱作用强,温度不高,晚上大气逆辐射强,温度不低,故温差较小。
(4)D
(5)小 因为夜间多云,大气逆辐射强,气温不会太低。
解析 第(1)题,根据图中各箭头的指向和粗细即可判断出A→J的含义。第(2)题,A>D的原因是大气对太阳辐射的削弱作用,使到达地面的太阳辐射比大气上界的要少;图中I是大气逆辐射,其作用是补偿地面损失的热量。第(3)题,就气温的日较差而言,晴天时大,阴天时小,这主要和大气对太阳辐射的削弱作用及大气逆辐射的强弱有关。第(4)题,浓烟中含有大量二氧化碳气体和尘埃,能大量吸收地面长波辐射,增强大气逆辐射,对地面起到保温作用。第(5)题,多云的夜晚,大气逆辐射强,地面降温慢,温度不会太低。

 

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