章末整合
微专题一 对流层逆温现象及其影响
1.概念:气温随高度增加而上升的现象。
2.逆温的类型、成因及特点
类型 成因 特点
辐射 逆温 地面辐射冷却,在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射冷却快,离地面越近,降温越快 大陆上常年均可出现,尤以冬季最强
平流 逆温 暖空气水平移动到冷的地面或水面上而发生的冷接触作用 越接近地表,降温越快
地形 逆温 冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动 出现于山谷或盆地
3.辐射逆温形成过程
(1)图a为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚,地面很快冷却,贴近地面的大气也随之降温。离地面越近,降温越快;离地面越远,降温越慢,因而形成了自地面开始的逆温(图b)。
(2)随着地面辐射冷却的加剧,逆温层逐渐向上扩展,黎明时达到最强(图c)。
(3)日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温层便自下而上逐渐消失(图d),最终恢复正常(图e)。
4.逆温的影响
有利 ①逆温的出现阻碍了空气对流,因此可以抑制沙尘暴的发生。 ②逆温出现在高空,有利于飞机的飞行。 ③和其他天气现象一样,逆温可作为一种气候资源加以利用。例如,在我国新疆伊犁河谷,逆温出现在10月至次年3月,长达半年,有效提高了冬季谷地的温度,越冬果树可以免受冻害等
不利 ①逆温时大气结构比较稳定,不利于污染物扩散,容易加重大气污染。 ②对天气的影响:容易产生大雾等不利天气。 ③对交通的影响:能见度降低,地面湿滑
【加固训练】
1.如果对流层大气出现“上热下冷”(即随高度上升气温也上升)现象时,空气对流运动减弱,这种现象称为逆温。由于地面辐射冷却而形成的逆温称为辐射逆温。有人说,逆温是雾霾的帮凶。读图,回答(1)~(3)题。
(1)辐射逆温最强盛时一般出现在一天中的( )
[A]正午过后 [B]日出前后
[C]日落时刻 [D]子夜时分
(2)辐射逆温出现时的天气状况多为( )
[A]晴朗 [B]阴雨 [C]大风 [D]高温
(3)逆温层成为雾霾帮凶的原因是( )
[A]使大气污染物增多
[B]使污染物沉降至地面
[C]加剧污染物危害程度
[D]阻碍污染物向高空扩散
【答案】 (1)B (2)A (3)D
【解题思路】 第(1)题,辐射逆温一般始于日落,随着夜间地表温度不断下降,逆温逐渐向上扩展,日出前后最强盛。日出后,地面受太阳辐射而增温,逆温自下而上逐渐消失,B正确。第(2)题,晴朗无云而有微风的夜晚,大气逆辐射较弱,保温效果较差,近地面降温快,容易形成辐射逆温,A正确。第(3)题,当逆温层出现时,密度大的冷空气在下,密度小的暖空气在上,无法形成对流,近地面污染物也就无法稀释(阻碍污染物向高空扩散),容易导致雾霾出现,D正确。
微专题二 冰川风
1.概念:冰川风是沿冰川面向下滑行的风。由于冰面蒸发冷却,与冰川面邻接的空气温度降低、密度变大,在重力作用下,沿冰川面下滑,形成冰川风。
2.形成原理
在山区,山谷中下垫面与山谷中大气接受太阳辐射能力不同,山坡上空气温与山谷中同高度气温存在差异,进而形成山谷风,当地时间正午后至午夜前为山风,其他时间为谷风。
在珠峰北侧,海拔5 300~7 000米主要为冰雪表面,日出后的冰雪表面气温仍然低于山谷中同高度的大气温度,因而几乎昼夜盛行山(下山)风。冰川风在当地时间下午2~6时最强,在离地面1 000米以下的风速平均可达10米/秒,阵风达到7~8级。
3.典型分布区
祁连山和珠穆朗玛峰北侧的河谷地区。
4.风向:全日不变,由冰川表面向冰缘地带吹送。我国祁连山区,冰川风仅仅表现为增强和延长山风,减弱并缩短谷风,并不全天出现。
5.风速
(1)日变化:风速有以24小时为周期的日变化。白天冰川表面的相对冷却程度特别明显,所以冰川风白天强,正午至午夜强盛,午夜后至正午前较弱。
(2)冰川量与风速:冰川越大,冰川风就越强,反之就越弱。如珠穆朗玛峰北侧的河谷地区冰川风强于祁连山山谷。
【加固训练】
2.冰川风是指在冰川谷地中,冰川表面较稳定而下沉的冷却气流沿冰面向冰川前方运动,迫使冰缘地区较暖的空气上升而产生对流交换,形成由冰川表面向冰缘地带吹送的风。在我国祁连山和珠穆朗玛峰北侧的河谷地区均存在冰川风现象,冰川风势力强弱有着明显的日变化。近年来,珠穆朗玛峰北侧河谷和祁连山地区的冰川风变化趋势显著。读冰川风示意图,回答下列问题。
(1)指出珠穆朗玛峰北侧河谷与祁连山北侧冰川风势力的大小关系,并说明原因。
(2)描述珠穆朗玛峰北侧河谷冰川风一天中势力强弱的变化过程。
(3)说明冰川风对祁连山北侧山谷风的影响。
【答案】 (1)珠穆朗玛峰北侧河谷冰川风势力大于祁连山北侧。原因:珠穆朗玛峰北侧河谷的冰川覆盖面积较大,冰川面反射的太阳辐射多,冰川面上的气温较低,冰川面上空气和山谷中同高度空气的温差较大,冰川风势力强盛。
(2)珠穆朗玛峰北侧河谷地区冰川风的强弱受山谷风风向变化的影响,谷风会削弱冰川风,山风会增强冰川风,因此白天冰川风的势力较弱,夜晚冰川风的势力较强。
(3)延长山风的时间,增强山风的势力;缩短谷风的时间,削弱谷风的势力。
【解题思路】 第(1)题,读图文材料可知,冰川风由冰川的热力作用形成;与祁连山北侧相比,珠穆朗玛峰海拔高,北侧河谷冰川覆盖面积大,冰川面反射的太阳辐射更多,所以气温更低;冰川面上空气与山谷中同高度空气的温差更大,热力性质差异更明显;水平气压梯度力更大,所以其冰川风更强。第(2)题,读图并结合材料分析,珠穆朗玛峰北侧河谷除了存在冰川风还存在山谷风;冰川风的风向是稳定的,但是山谷风的风向随昼夜而变化;白天吹谷风,风从山谷吹向山坡,与冰川风的风向相反,会削弱冰川风;夜晚吹山风,风从山坡吹向山谷,与冰川风的风向一致,会增强冰川风,故白天冰川风的势力较弱,夜晚冰川风的势力较强。第(3)题,结合上题分析可知,冰川风和山谷风两者是相互叠加的,由于冰川风和山风的风向一致,所以会增强山风的势力,也会延长山风的时间;冰川风和谷风的风向相反,所以会削弱谷风的势力,也会缩短谷风的时间。
高频考点一 大气的组成与垂直分层
1.(2024·河北合格考,35~37)2023年6月4日6时33分,神舟十五号载人飞船返回舱在内蒙古自治区东风着陆场成功着陆。返回舱在约400千米高度与中国空间站分离,在距地面约10千米高度自动打开降落伞,保障其以安全速度着陆。下图为返回舱着陆后的照片。据此回答(1)~(3)题。
(1)返回舱与空间站分离处所在的大气层,其特点是( )
[A]大气密度很小 [B]对流运动旺盛
[C]固体杂质较多 [D]天气复杂多变
(2)返回舱打开降落伞的位置在( )
[A]平流层上部 [B]平流层下部
[C]对流层上部 [D]对流层下部
(3)返回舱选择在东风着陆场着陆,主要考虑该地区( )
①人烟稀少,安全性高 ②风力微弱,便于着陆
③植被茂密,环境优越 ④地形平坦,视野开阔
[A]①② [B]①④
[C]②③ [D]③④
【答案】 (1)A (2)C (3)B
【思路点拨】第(1)题,由材料可知,返回舱与空间站分离处所在的大气层为高层大气,其特点是大气密度很小,A正确;对流运动旺盛、固体杂质较多、天气复杂多变是对流层大气的特点,B、C、D错误。第(2)题,内蒙古自治区东风着陆场位于中纬度地区,中纬度地区对流层高度大约为10~12千米,返回舱打开降落伞的高度为距地面约10千米,因此在对流层上部,C正确。第(3)题,内蒙古东风着陆场位于内蒙古高原,该地人烟稀少,返回舱着陆对人类活动的影响较小,安全性好,①正确;该地风力强劲,不利于返回舱着陆,②错误;该地属于温带大陆性气候,降水少,植被稀疏,③错误;该地区地形平坦,视野开阔,适宜返回舱着陆,④正确。故选B。
2.(2024·四川合格考,5~6)北京时间2023年5月10日21时22分,天舟六号飞船顺利发射。飞船在距离地面约400千米高空与中国空间站成功对接。下图示意大气垂直分层。据此回答(1)~(2)题。
(1)中国空间站位于( )
[A]对流层 [B]平流层
[C]高层大气 [D]大气上界
(2)飞船穿越的大气层中,有云、雨、雾、雪等天气现象发生的是( )
[A]①层 [B]②层 [C]③层 [D]④层
【答案】 (1)C (2)A
【思路点拨】第(1)题,对接成功时,空间站所在高度大约为400千米,位于地球大气垂直分层中的高层大气,C正确。第(2)题,①为对流层,集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质,大气中的污染物也多集中在这一层,其对流运动显著,有云、雨、雾、雪等天气现象发生,A正确。
高频考点二 大气的受热过程
3.(2024·北京第二次合格考,7~8)读大气受热过程示意图,回答(1)~(2)题。
(1)图中①( )
[A]是地球唯一的能量来源
[B]可以维持地表温度不变
[C]能为大气运动提供动力
[D]导致地表形态复杂多样
(2)火山喷发产生大量火山灰的影响是( )
[A]①减少 [B]②增加
[C]③增加 [D]④不变
【答案】 (1)C (2)B
【思路点拨】第(1)题,图中①为太阳辐射,太阳辐射是地球上水循环和大气运动的主要动力,C正确;地球的能量来源有太阳辐射能、地球内部的热能等,A错误;太阳辐射是维持地表温度的主要能源,不能维持地表温度不变,B错误;导致地表形态复杂多样的因素是内力作用和外力作用,D错误。第(2)题,火山灰弥漫空中,大气中颗粒物增多,大气的削弱作用增强,反射增强,②增加,B正确;火山灰对到达大气上界的太阳辐射无影响,①不变,A错误;大气削弱作用增强,使到达地面的太阳辐射减少,地面获得的热量减少,地面辐射随之减少,③减少,C错误;火山灰弥漫空中,大气中颗粒物增多,大气吸收地面辐射的能力增强,从而增强大气逆辐射,④增强,D错误。
4.(2024·河北合格考,60~62)地面有效辐射是地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差,表示地面实际损失的热量。研究发现,近年来青藏高原部分地区地面有效辐射呈减少趋势。下图示意横断山区和藏北高原地面有效辐射年变化。据此回答(1)~(3)题。
(1)两地地面有效辐射差值最小的季节是( )
[A]春季 [B]夏季
[C]秋季 [D]冬季
(2)夏秋季节横断山区地面有效辐射较低的主要原因是( )
[A]阴雨天气多 [B]冰雪覆盖少
[C]太阳高度大 [D]白昼时间长
(3)青藏高原部分地区地面实际损失热量减少可造成( )
[A]生物种类锐减 [B]土壤温度升高
[C]湖泊大量消失 [D]昼夜温差增大
【答案】 (1)D (2)A (3)B
【思路点拨】第(1)题,读图可知,1月份横断山区和藏北高原两地地面有效辐射差值最小,为冬季,D正确。第(2)题,地面有效辐射是地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差,表示地面实际损失的热量。夏秋季,横断山区受西南季风的影响,降水较多,云量较大,大气的保温作用较强,地面实际损失的热量较少,地面有效辐射较低,A正确。第(3)题,根据地面有效辐射的含义,近年来青藏高原部分地区地面有效辐射呈减少趋势,说明地面实际损失的热量减少,会导致表层土壤的温度升高,B正确。
高频考点三 大气运动
5.(2024·海南卷,5)在水平大气分布均匀的甲、乙两地,各选取一个空气柱(下图)。两地由于地面受热不均产生空气运动,图中箭头指示其运动方向。假设空气柱内气流没有水平位移,则图中气压( )
[A]①>② [B]②>④
[C]①=② [D]③=④
【答案】 D
【思路点拨】由图可知,甲空气柱为下沉气流,①处气压变低,乙空气柱为上升气流,②处气压变高,①<②,A、C错误;同一地点近地面气压高于高空,②<④,B错误;气流没有发生水平位移,则甲空气柱的重力和乙空气柱的重力没有发生变化,③④两地的气压没有发生变化,③=④,D正确。
6.(2024·黑龙江合格考,13~14)热力环流是一种常见的自然现象。大湖泊周围会出现与海陆风相似的风的周期变化,称为“湖陆风”。下图为某研学小组绘制的湖陆风环流示意图。据此回答(1)~(2)题。
(1)热力环流的形成原因是( )
[A]地面冷热不均 [B]地表高低不平
[C]月球引力 [D]太阳引力
(2)图中湖陆风环流绘制正确的是( )
[A]① [B]② [C]③ [D]④
【答案】 (1)A (2)B
【思路点拨】 第(1)题,热力环流的形成原因是地面冷热不均,A正确。第(2)题,由图可知,③和④不符合热力环流规律,C、D错误;白天湖面气温低、气压高,陆地气温高、气压低,近地面风从湖面吹向陆地;夜间湖面气温高、气压低,而陆地气温低、气压高,近地面风从陆地吹向湖面,B正确,A错误。
第二章检测试题
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(共22小题,每小题2分,共44分。在每题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)
民航客机在飞过天空时,其身后经常拖着白色的尾巴,被称为航迹云。当客机飞行在气温为-60~-40℃的大气层且在空气湿度较大的条件下,才容易产生航迹云。图1为航迹云景观图,图2为大气垂直分层示意图。读图,回答1~2题。
图1 图2
1.当客机飞行时,更容易产生航迹云的大气层是( )
[A]对流层 [B]平流层
[C]高层大气 [D]臭氧层
【答案】 A
【解析】 由图2可知,对流层顶的气温约为-60℃,且空气湿度较大,对流层集中了大气层90%的水汽,平流层的气温也能达到-60℃,但是水汽含量不足,因此更容易产生航迹云的大气层是对流层,A正确。
2.下列关于图2中各大气层的叙述,正确的是( )
[A]a层大气厚度在赤道附近最薄
[B]b层大气上冷下热,大气稀薄
[C]b层大气上热下冷,臭氧稀少
[D]c层气温随高度增加先减小后增大
【答案】 D
【解析】 a层为对流层,大气厚度在赤道附近最厚,A错误;b层为平流层,大气上热下冷,臭氧较多,B、C错误;c层为高层大气,气温随高度增加先减小后增大,D正确。
2023年6月10日傍晚,南京市区遭遇强对流天气,出现了壮观的悬球状云(图3),俗称颠簸的乳状云,并持续10—15分钟。某地理研究小组为了探究乳状云的成因及其为何会持续一定时间,设计以下演示实验:把装满水的气球(相当于充满水和冰的乳状云)和普通气球混合并悬挂起来模仿云团,再提供一些大气能量模仿云团受热状况(图4)。据此回答3~5题。
图3 图4
3.乳状云所处大气层( )
[A]越到高空,气压越高
[B]飞机在此能平稳飞行
[C]有流星燃烧和极光现象
[D]厚度低纬地区大于高纬地区
【答案】 D
【解析】 材料中乳状云是强对流天气下出现的颠簸云,其所处大气层为对流层;对流层所在纬度越低,气温越高,上升气流达到的高度越高,对流层厚度越大,D正确;对流层海拔越高,空气越稀薄,气压越低,A错误;对流层对流旺盛,飞机易上下颠簸,B错误;流星燃烧和极光出现在高层大气,C错误。
4.根据演示实验,推测乳状云的形成需要具备的条件有( )
①具有大水滴或冰粒的云胞 ②强烈的上升气流 ③旺盛的下沉气流 ④稳定的大气
环境
[A]①②③ [B]①②④
[C]①③④ [D]②③④
【答案】 A
【解析】 实验用装满水的气球(相当于充满水和冰的乳状云)进行模拟实验,推测乳状云的形成需要具有大水滴或冰粒的云胞,①正确;强对流天气需要强烈的上升气流和旺盛的下沉气流,天气复杂多变,大气不稳定,②③正确,④错误。故选A。
5.对乳状云持续时间较长的模拟实验的解释,最合理的是( )
[A]普通气球受热后上升较快
[B]普通气球受热后立即爆裂
[C]装满水的气球比热容较大,受热慢
[D]装满水的气球离热源较近,受热快
【答案】 C
【解析】 装满水的气球比热容较大,吸收同样多的热量,升温较慢,C正确,D错误;普通气球受热后上升较快,持续时间短,A错误;普通气球受热之后上升,不会爆裂,B错误。
目前人类对太阳能的利用越来越广泛,在我国某地出现了新型“阳光居室”,采用透明玻璃制作屋顶和墙面,可有效增加室内温度。图5为我国某地新型“阳光居室”,图6为大气受热过程示意图。据此回答6~8题。
图5 图6
6.图6中①~④分别代表不同的辐射类型,下列组合正确的是( )
[A]①——地面辐射
[B]②——大气辐射
[C]③——大气逆辐射
[D]④——太阳辐射
【答案】 C
【解析】 图6中①为到达地面的太阳辐射,②为地面辐射,③为大气逆辐射,④为大气辐射,C正确。
7.该地近地面大气主要的直接热源是( )
[A]① [B]② [C]③ [D]④
【答案】 B
【解析】 地面辐射是近地面大气主要的直接热源,对应图中②,B正确。
8.“阳光居室”可通过阻止空气在室内外热交换作用有效增加室内温度,此外还可使( )
[A]③增强 [B]④增强
[C]⑤增强 [D]⑥增强
【答案】 A
【解析】 “阳光居室”采用透明玻璃制作屋顶和墙面,可以减少地面辐射的散失,即⑥减弱,D错误;“阳光居室”对太阳辐射的削弱作用小,不会增强⑤,C错误;大气辐射为长波辐射,玻璃可以减少大气辐射的散失,增强大气逆辐射,即④减弱,③增强,A正确,B错误。
读成都和拉萨某时段气温变化曲线图(图7),回答9~10题。
图7
9.与成都相比,拉萨( )
[A]白天大气逆辐射强 [B]夜晚大气逆辐射强
[C]白天太阳辐射强 [D]夜晚地面辐射强
【答案】 C
【解析】 成都位于四川盆地,拉萨位于青藏高原,青藏高原海拔高,空气稀薄,白天大气对太阳辐射的削弱作用较弱,到达地面的太阳辐射较强,大气逆辐射较弱,C正确,A错误;夜晚大气逆辐射弱,对地面保温作用弱,B错误;夜晚气温低,地面辐射弱,D错误。
10.成都和拉萨气温日较差差异较大的根本原因是两地( )
[A]纬度差异较大 [B]经度差异较大
[C]地面状况不同 [D]人类活动差异大
【答案】 C
【解析】 两个城市的纬度差异较小,A错误;经度差异对两地气温日较差的影响较小,B错误;成都地处四川盆地,拉萨位于青藏高原,白天拉萨太阳辐射强,气温上升快,夜晚大气逆辐射弱,保温作用差,气温下降快,气温日较差大;而成都受盆地地形影响,气温日较差小,因此成都和拉萨气温日较差差异较大的根本原因是两地地面状况不同,C正确;人类活动对气温日较差的影响较小,D错误。
近地面风力较小或无风条件下,大气中细沙、尘土飘浮在空中,易形成浮尘天气。
2024年3月28日,我国天津、山东等地出现浮尘天气,其中部分地区有沙尘暴出现。图8示意浮尘天气下地球表面的辐射过程。据此回答11~13题。
图8
11.浮尘天气所发生的大气层( )
[A]吸收绝大部分太阳紫外线
[B]平均高度为17~18千米
[C]气温随高度的升高而降低
[D]适合航天飞机平稳飞行
【答案】 C
【解析】 浮尘出现在近地面,位于对流层,对流层气温随高度升高而降低,C正确;对流层的高度因纬度而异,低纬度地区对流层高度为17~18千米,平均高度为12千米,B错误;平流层中的臭氧能吸收绝大部分的太阳紫外线,且平流层大气稀薄,对流运动弱,适合航天飞机平稳飞行,A、D错误。
12.在浮尘天气的影响下,该日天津、山东等地( )
[A]地面吸收增加 [B]大气逆辐射减弱
[C]大气反射增强 [D]地面辐射增强
【答案】 C
【解析】 当近地面出现浮尘时,对流层大气中杂质增多,大气反射和大气逆辐射增强,B错误,C正确;浮尘会增加对太阳辐射的遮挡作用,使到达地表的太阳辐射减少,地面吸收减少,地面辐射减弱,A、D错误。
13.浮尘天气发生时( )
①干洁空气组成成分发生变化 ②交通出行视野变差 ③呼吸道疾病发病率增加 ④会导致强降雪天气
[A]①② [B]②③ [C]③④ [D]①④
【答案】 B
【解析】 浮尘天气发生时,大气中固体杂质增多,交通出行视野变差,可吸入颗粒物增多,呼吸道疾病发病率增加,②③正确;低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体称为干洁空气,因此大气中杂质的增多对干洁空气组成成分没有影响,①错误;强降雪天气的发生与浮尘天气关系不大,④错误。故选B。
2024年8月,小强随父母到海滨城市威海度假,发现白天和夜晚的风向会发生变化。图9为威海海滨一日内大气运动示意图。据此回答14~16题。
图9
14.图中近地面风形成的直接原因是( )
[A]海拔高低差异 [B]气压梯度的差异
[C]空气湿度差异 [D]太阳辐射的差异
【答案】 B
【解析】 近地面风形成的直接原因是气压梯度差异,B正确。
15.上图序号中能表示小强夜晚在海边感受到的风的是( )
[A]① [B]② [C]③ [D]④
【答案】 A
【解析】 人类感受到的风是近地面的风,图中②④出现在高空,B、D错误;此时为夜晚,晚上陆地降温快,近地面气温低,形成高压;海洋上降温慢,气温高,形成低压,近地面气流由陆地吹向海洋,为陆风,图中①表示“陆风”,A正确,C错误。
16.下列现象的形成与材料中海陆间的大气运动形成原理相似的是( )
[A]霜重见晴天 [B]城市的热岛环流
[C]瑞雪兆丰年 [D]晴天昼夜温差大
【答案】 B
【解析】 海陆间的大气运动是海陆热力性质差异形成的热力环流。城市的热岛效应是由于城区与郊区下垫面性质不同导致温度不同而形成的局部大气环流,属于冷热不均形成的热力环流,B正确;霜重见晴天、瑞雪兆丰年、晴天昼夜温差大与大气受热过程原理有关,A、C、D错误。
武夷山是我国重要的茶叶产地,茶农多将茶树种植在山坡上,山谷风引起的云雾既能够减少日照,提升茶叶品质,又能防止山谷风引起的低温冻害。据此回答17~18题。
17.山谷风易引起云雾,且能减少日照,是因为( )
[A]夜晚谷底气流下沉 [B]白天山坡气流下沉
[C]夜晚谷底气流上升 [D]白天山坡气流上升
【答案】 D
【解析】 雾的形成条件之一是水汽充足。山谷地区,日出后山坡受热较快,空气增温快,空气密度变小,山坡气流上升,但山谷上方同高度的空气增温较慢,密度仍较大,因而近地面空气自山谷沿山坡上升,在上升的过程中,气温下降,水汽凝结形成云雾,从而能减少日照,D正确;夜晚空气沿山坡流向山谷,谷底气流上升,也可能形成云雨,但不会减少日照。
18.山谷风引起低温冻害时,下面符合近地面气流流动和气压状况的是( )
[A] [B]
[C] [D]
【答案】 C
【解析】 夜晚山坡降温快,气温较低,气流下沉,气压较高,山谷上方同高度的空气降温慢,气温较高,气流上升,气压较低,因此等压面向下凹,近地面气流由山坡吹向山谷,即山上冷空气沿山坡下沉,从而引起低温冻害,C正确。
图10为甲地海平面等压线分布及风向示意图,甲、乙处于不同高程面上,乙的海拔为3 000米。读图,回答19~20题。
图10
19.甲地水平气压梯度力指向及所处的半球分别是( )
[A]正南、北半球 [B]正北、南半球
[C]正西、北半球 [D]正东、南半球
【答案】 B
【解析】 水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,图中等压线东西延伸,气压方向沿南北变化,风向为东南风,说明南侧等压线为高压,水平气压梯度力方向指向正北,风向向左偏转,故为南半球,B正确。
20.位于高空的乙地,风向为( )
[A]东北风 [B]西南风
[C]东风 [D]西风
【答案】 D
【解析】 乙位于3 000米的高空,高空气压场趋势与近地面相反,乙处的水平气压梯度力方向应由正北指向正南,高空平衡时的风向与等压线平行,南半球地转偏向力向左偏,从而形成西风,D正确。
读亚洲东部及太平洋地区某时刻海平面等压线分布图(图11),回答21~22题。
图11
21.图中四个城市,风力最大的是( )
[A]上海 [B]天津 [C]重庆 [D]哈尔滨
【答案】 D
【解析】 等压线越密集,气压梯度力越大,风力也越大,四个城市中哈尔滨所在位置等压线密集,风力最大,D正确;上海、天津、重庆等压线较稀疏,风力较小,A、B、C错误。
22.此时重庆的风向大致为( )
[A]偏东风 [B]偏南风
[C]偏北风 [D]偏西风
【答案】 B
【解析】 重庆处在低压中心的东南侧,水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,故水平气压梯度力由东南指向西北方向,北半球的风向受地转偏向力影响,向右偏转30°~45°即为风向(偏南风),B正确。
二、非选择题(共56分)
23.(20分)对流层是大气圈最靠近地面的一层,对流层高度与近地面的受热程度有关。图12为1992—2020年我国某地区对流层高度变化趋势图。据此回答下列问题。
图12
(1)分析1992—2020年该地对流层高度变化的总体趋势及直接原因。(8分)
(2)据图描述1992—2020年对流层高度的变化规律。(6分)
(3)请用大气受热过程原理分析对流层高度变化的根本原因。(6分)
【答案】 (1)趋势:对流层高度总体趋于上升。原因:近地面受热程度增强,对流强度增加,对流层高度升高。(8分)
(2)规律:对流层高度波动起伏大,年际变化大;1999年、2010年对流层高度高,1996年、2012年、2017年对流层高度低。(6分)
(3)大气中温室气体增多,吸收地面辐射的能力增强,大气逆辐射增强,大气的保温作用增强,地面受热程度增强,对流层高度上升。(6分)
【解析】 第(1)题,1992—2020年该地对流层高度变化的总体趋势可以通过线性趋势曲线来分析,线性趋势曲线总体升高,对流层高度总体变化趋势为趋于上升;直接原因可以根据材料“对流层高度与近地面的受热程度有关”来分析。第(2)题,描述变化特征按照总体趋
向—具体描述—特殊值分布的思路去分析。第(3)题,从根本上说,对流层高度总体上升,是全球气候变化引起的,故要用大气受热过程原理分析气候变化的原因。
24.(20分)阅读图文材料,回答下列问题。
博斯腾湖古称“西海”,位于天山南坡焉耆盆地的东南部、博湖县城东14千米,是中国最大的内陆淡水湖。大湖水域辽阔,烟波浩渺,天水一色,被誉为沙漠瀚海中的一颗明珠。湖区水位季节变化很大,湖区内湖陆风现象较显著(湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象)。图13示意博斯腾湖区域。
图13
(1)分析周边山脉的山谷风对城镇地区湖陆风的影响。(4分)
(2)指出在湖边大规模兴建城市对湖陆风的影响,并说明理由。(8分)
(3)分析图示地区湖陆风在冬季不显著的原因。(8分)
【答案】 (1)周边山脉白天吹谷风,风向与湖风一致,使白天湖风增强;夜晚吹山风,风向与陆风叠加,使夜晚的陆风增强。(4分)
(2)影响:使湖风加强,陆风减弱。理由:城市的热岛效应,白天增大了湖陆之间的温差,使湖风加强;晚上减弱了湖陆之间的温差,使陆风减弱。(8分)
(3)冬季博斯腾湖水量小,湖陆热力性质差异小;冬季湖面结冰,湖陆温差小;冬季太阳高度小,昼长短,湖区获得的热量少,湖陆温差小;靠近冬季风源地,冬季风强劲,湖陆风不显著。
(8分)
【解析】 第(1)题,由于白天山坡升温快,山谷升温较慢,风从山谷吹向山坡;白天陆地升温快,湖泊升温较慢,风从湖泊吹向陆地,两者的风向一致,使白天湖风增强;由于夜晚山坡降温快,山谷降温较慢,风从山坡吹向山谷;夜晚陆地降温快,湖泊降温较慢,风从陆地吹向湖泊,两者的风向一致,使夜晚的陆风增强。第(2)题,在湖边大规模兴建城市会使得热岛效应加强,由于城市的热岛效应,白天陆地的温度会更高,增大了湖陆之间的温差,使湖风加强;由于热岛效应,晚上陆地降温不会太快,湖陆之间的温差减小,使陆风减弱。第(3)题,从湖泊面积、湖陆温差、背景风强度等方面分析回答。
25.(16分)阅读图文材料,回答下列问题。
图14为北半球某地甲聚落2023年11月8日和11月9日近地面等压线分布图。两个时间段内甲聚落在风向和风速上存在较大的差异。
图14
(1)描述两日内甲聚落的风向变化。(4分)
(2)指出11月9日聚落风向的受力名称,并标出受力方向。(6分)
(3)比较两日内聚落区风速的差异,并说明判断理由。(6分)
【答案】 (1)由东北风变为西南风(或由偏北风变为偏南风)。(4分)
(2)a为摩擦力;b为水平气压梯度力;c为地转偏向力;d为风向。(6分)
(3)11月8日风速大于11月9日。理由:11月8日等压线单位等压距大于9日;单位距离内,等压距越大,水平气压梯度力越大,风速越大。(6分)
【解析】 第(1)题,图示11月8日,甲聚落东北侧为高压,西南侧为低压,形成东北风,11月
9日甲聚落东北侧为低压,西南侧为高压,形成西南风,故由东北风变为西南风(或由偏北风变为偏南风)。第(2)题,近地面风向受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响。水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,b为水平气压梯度力;北半球近地面风向沿水平气压梯度力向右偏转30°~45°而成,故d为风向;北半球地转偏向力与风向垂直,并向右偏转,故c为地转偏向力;摩擦力与风向相反,a为摩擦力。第(3)题,等压线越密集或相邻等压线的等值距越大,水平气压梯度力越大,风速越大。读图可知,11月8日等压线单位等压距大于9日;单位距离内,等压距越大,说明水平气压差越大,水平气压梯度力越大,风速越大。
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章末整合
大单元·体系构建
微专题·拓展提升
微专题一 对流层逆温现象及其影响
1.概念:气温随高度增加而上升的现象。
2.逆温的类型、成因及特点
类型 成因 特点
辐射逆温 地面辐射冷却,在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射冷却快,离地面越近,降温越快 大陆上常年均可出现,尤以冬季最强
平流逆温 暖空气水平移动到冷的地面或水面上而发生的冷接触作用 越接近地表,降温越快
地形逆温 冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动 出现于山谷或盆地
3.辐射逆温形成过程
(1)图a为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚,地面很快冷却,贴近地面的大气也随之降温。离地面越近,降温越快;离地面越远,降温越慢,因而形成了自地面开始的逆温(图b)。
(2)随着地面辐射冷却的加剧,逆温层逐渐向上扩展,黎明时达到最强(图c)。
(3)日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温层便自下而上逐渐消失(图d),最终恢复正常(图e)。
4.逆温的影响
有利 ①逆温的出现阻碍了空气对流,因此可以抑制沙尘暴的发生。
②逆温出现在高空,有利于飞机的飞行。
③和其他天气现象一样,逆温可作为一种气候资源加以利用。例如,在我国新疆伊犁河谷,逆温出现在10月至次年3月,长达半年,有效提高了冬季谷地的温度,越冬果树可以免受冻害等
不利 ①逆温时大气结构比较稳定,不利于污染物扩散,容易加重大气污染。
②对天气的影响:容易产生大雾等不利天气。
③对交通的影响:能见度降低,地面湿滑
1.如果对流层大气出现“上热下冷”(即随高度上升气温也上升)现象时,空气对流运动减弱,这种现象称为逆温。由于地面辐射冷却而形成的逆温称为辐射逆温。有人说,逆温是雾霾的帮凶。读图,回答(1)~(3)题。
(1)辐射逆温最强盛时一般出现在一天中的( )
[A]正午过后 [B]日出前后
[C]日落时刻 [D]子夜时分
【加固训练】
B
【解题思路】 第(1)题,辐射逆温一般始于日落,随着夜间地表温度不断下降,逆温逐渐向上扩展,日出前后最强盛。日出后,地面受太阳辐射而增温,逆温自下而上逐渐消失,B正确。
(2)辐射逆温出现时的天气状况多为( )
[A]晴朗 [B]阴雨 [C]大风 [D]高温
A
【解题思路】第(2)题,晴朗无云而有微风的夜晚,大气逆辐射较弱,保温效果较差,近地面降温快,容易形成辐射逆温,A正确。
(3)逆温层成为雾霾帮凶的原因是( )
[A]使大气污染物增多
[B]使污染物沉降至地面
[C]加剧污染物危害程度
[D]阻碍污染物向高空扩散
D
【解题思路】 第(3)题,当逆温层出现时,密度大的冷空气在下,密度小的暖空气在上,无法形成对流,近地面污染物也就无法稀释(阻碍污染物向高空扩散),容易导致雾霾出现,D正确。
微专题二 冰川风
1.概念:冰川风是沿冰川面向下滑行的风。由于冰面蒸发冷却,与冰川面邻接的空气温度降低、密度变大,在重力作用下,沿冰川面下滑,形成冰川风。
2.形成原理
在山区,山谷中下垫面与山谷中大气接受太阳辐射能力不同,山坡上空气温与山谷中同高度气温存在差异,进而形成山谷风,当地时间正午后至午夜前为山风,其他时间为谷风。
在珠峰北侧,海拔5 300~7 000米主要为冰雪表面,日出后的冰雪表面气温仍然低于山谷中同高度的大气温度,因而几乎昼夜盛行山(下山)风。冰川风在当地时间下午2~6时最强,在离地面1 000米以下的风速平均可达10米/秒,阵风达到7~8级。
3.典型分布区
祁连山和珠穆朗玛峰北侧的河谷地区。
4.风向:全日不变,由冰川表面向冰缘地带吹送。我国祁连山区,冰川风仅仅表现为增强和延长山风,减弱并缩短谷风,并不全天出现。
5.风速
(1)日变化:风速有以24小时为周期的日变化。白天冰川表面的相对冷却程度特别明显,所以冰川风白天强,正午至午夜强盛,午夜后至正午前较弱。
(2)冰川量与风速:冰川越大,冰川风就越强,反之就越弱。如珠穆朗玛峰北侧的河谷地区冰川风强于祁连山山谷。
2.冰川风是指在冰川谷地中,冰川表面较稳定而下沉的冷却气流沿冰面向冰川前方运动,迫使冰缘地区较暖的空气上升而产生对流交换,形成由冰川表面向冰缘地带吹送的风。在我国祁连山和珠穆朗玛峰北侧的河谷地区均存在冰川风现象,冰川风势力强弱有着明显的日变化。近年来,珠穆朗玛峰北侧河谷和祁连山地区的冰川风变化趋势显著。读冰川风示意图,回答下列问题。
【加固训练】
(1)指出珠穆朗玛峰北侧河谷与祁连山北侧冰川风势力的大小关系,并说明
原因。
【答案】 (1)珠穆朗玛峰北侧河谷冰川风势力大于祁连山北侧。原因:珠穆朗玛峰北侧河谷的冰川覆盖面积较大,冰川面反射的太阳辐射多,冰川面上的气温较低,冰川面上空气和山谷中同高度空气的温差较大,冰川风势力强盛。
【解题思路】 第(1)题,读图文材料可知,冰川风由冰川的热力作用形成;与祁连山北侧相比,珠穆朗玛峰海拔高,北侧河谷冰川覆盖面积大,冰川面反射的太阳辐射更多,所以气温更低;冰川面上空气与山谷中同高度空气的温差更大,热力性质差异更明显;水平气压梯度力更大,所以其冰川风更强。
(2)描述珠穆朗玛峰北侧河谷冰川风一天中势力强弱的变化过程。
【答案】 (2)珠穆朗玛峰北侧河谷地区冰川风的强弱受山谷风风向变化的影响,谷风会削弱冰川风,山风会增强冰川风,因此白天冰川风的势力较弱,夜晚冰川风的势力较强。
【解题思路】 第(2)题,读图并结合材料分析,珠穆朗玛峰北侧河谷除了存在冰川风还存在山谷风;冰川风的风向是稳定的,但是山谷风的风向随昼夜而变化;白天吹谷风,风从山谷吹向山坡,与冰川风的风向相反,会削弱冰川风;夜晚吹山风,风从山坡吹向山谷,与冰川风的风向一致,会增强冰川风,故白天冰川风的势力较弱,夜晚冰川风的势力较强。
(3)说明冰川风对祁连山北侧山谷风的影响。
【答案】 (3)延长山风的时间,增强山风的势力;缩短谷风的时间,削弱谷风的势力。
【解题思路】 第(3)题,结合上题分析可知,冰川风和山谷风两者是相互叠加的,由于冰川风和山风的风向一致,所以会增强山风的势力,也会延长山风的时间;冰川风和谷风的风向相反,所以会削弱谷风的势力,也会缩短谷风的
时间。
培优练·链接真题
1.(2024·河北合格考,35~37)2023年6月4日6时33分,神舟十五号载人飞船返回舱在内蒙古自治区东风着陆场成功着陆。返回舱在约400千米高度与中国空间站分离,在距地面约10千米高度自动打开降落伞,保障其以安全速度着陆。下图为返回舱着陆后的照片。据此回答(1)~(3)题。
(1)返回舱与空间站分离处所在的大气层,其特点是( )
[A]大气密度很小 [B]对流运动旺盛
[C]固体杂质较多 [D]天气复杂多变
A
高频考点一 大气的组成与垂直分层
【思路点拨】第(1)题,由材料可知,返回舱与空间站分离处所在的大气层为高层大气,其特点是大气密度很小,A正确;对流运动旺盛、固体杂质较多、天气复杂多变是对流层大气的特点,B、C、D错误。
(2)返回舱打开降落伞的位置在( )
[A]平流层上部 [B]平流层下部
[C]对流层上部 [D]对流层下部
C
【思路点拨】 第(2)题,内蒙古自治区东风着陆场位于中纬度地区,中纬度地区对流层高度大约为10~12千米,返回舱打开降落伞的高度为距地面约10千米,因此在对流层上部,C正确。
(3)返回舱选择在东风着陆场着陆,主要考虑该地区( )
①人烟稀少,安全性高 ②风力微弱,便于着陆
③植被茂密,环境优越 ④地形平坦,视野开阔
[A]①② [B]①④
[C]②③ [D]③④
B
【思路点拨】 第(3)题,内蒙古东风着陆场位于内蒙古高原,该地人烟稀少,返回舱着陆对人类活动的影响较小,安全性好,①正确;该地风力强劲,不利于返回舱着陆,②错误;该地属于温带大陆性气候,降水少,植被稀疏,③错误;该地区地形平坦,视野开阔,适宜返回舱着陆,④正确。故选B。
2.(2024·四川合格考,5~6)北京时间2023年5月10日21时22分,天舟六号飞船顺利发射。飞船在距离地面约400千米高空与中国空间站成功对接。下图示意大气垂直分层。据此回答(1)~(2)题。
C
(1)中国空间站位于( )
[A]对流层 [B]平流层
[C]高层大气 [D]大气上界
【思路点拨】 第(1)题,对接成功时,空间站所在高度大约为400千米,位于地球大气垂直分层中的高层大气,C正确。
(2)飞船穿越的大气层中,有云、雨、雾、雪等天气现象发生的是( )
[A]①层 [B]②层 [C]③层 [D]④层
A
【思路点拨】 第(2)题,①为对流层,集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质,大气中的污染物也多集中在这一层,其对流运动显著,有云、雨、雾、雪等天气现象发生,A正确。
3.(2024·北京第二次合格考,7~8)读大气受热过程示意图,回答(1)~(2)题。
(1)图中①( )
[A]是地球唯一的能量来源
[B]可以维持地表温度不变
[C]能为大气运动提供动力
[D]导致地表形态复杂多样
C
高频考点二 大气的受热过程
【思路点拨】 第(1)题,图中①为太阳辐射,太阳辐射是地球上水循环和大气运动的主要动力,C正确;地球的能量来源有太阳辐射能、地球内部的热能等,A错误;太阳辐射是维持地表温度的主要能源,不能维持地表温度不变,B错误;导致地表形态复杂多样的因素是内力作用和外力作用,D错误。
(2)火山喷发产生大量火山灰的影响是( )
[A]①减少 [B]②增加
[C]③增加 [D]④不变
B
【思路点拨】 第(2)题,火山灰弥漫空中,大气中颗粒物增多,大气的削弱作用增强,反射增强,②增加,B正确;火山灰对到达大气上界的太阳辐射无影响,①不变,A错误;大气削弱作用增强,使到达地面的太阳辐射减少,地面获得的热量减少,地面辐射随之减少,③减少,C错误;火山灰弥漫空中,大气中颗粒物增多,大气吸收地面辐射的能力增强,从而增强大气逆辐射,④增强,D错误。
4.(2024·河北合格考,60~62)地面有效辐射是地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差,表示地面实际损失的热量。研究发现,近年来青藏高原部分地区地面有效辐射呈减少趋势。下图示意横断山区和藏北高原地面有效辐射年变化。据此回答(1)~(3)题。
(1)两地地面有效辐射差值最小的季节是( )
[A]春季 [B]夏季
[C]秋季 [D]冬季
D
【思路点拨】 第(1)题,读图可知,1月份横断山区和藏北高原两地地面有效辐射差值最小,为冬季,D正确。
(2)夏秋季节横断山区地面有效辐射较低的主要原因是( )
[A]阴雨天气多 [B]冰雪覆盖少
[C]太阳高度大 [D]白昼时间长
A
【思路点拨】 第(2)题,地面有效辐射是地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差,表示地面实际损失的热量。夏秋季,横断山区受西南季风的影响,降水较多,云量较大,大气的保温作用较强,地面实际损失的热量较少,地面有效辐射较低,A正确。
(3)青藏高原部分地区地面实际损失热量减少可造成( )
[A]生物种类锐减 [B]土壤温度升高
[C]湖泊大量消失 [D]昼夜温差增大
B
【思路点拨】 第(3)题,根据地面有效辐射的含义,近年来青藏高原部分地区地面有效辐射呈减少趋势,说明地面实际损失的热量减少,会导致表层土壤的温度升高,B正确。
5.(2024·海南卷,5)在水平大气分布均匀的甲、乙两地,各选取一个空气柱(下图)。两地由于地面受热不均产生空气运动,图中箭头指示其运动方向。假设空气柱内气流没有水平位移,则图中气压( )
[A]①>② [B]②>④
[C]①=② [D]③=④
高频考点三 大气运动
D
【思路点拨】 由图可知,甲空气柱为下沉气流,①处气压变低,乙空气柱为上升气流,②处气压变高,①<②,A、C错误;同一地点近地面气压高于高空,②<④,B错误;气流没有发生水平位移,则甲空气柱的重力和乙空气柱的重力没有发生变化,③④两地的气压没有发生变化,③=④,D正确。
6.(2024·黑龙江合格考,13~14)热力环流是一种常见的自然现象。大湖泊周围会出现与海陆风相似的风的周期变化,称为“湖陆风”。下图为某研学小组绘制的湖陆风环流示意图。据此回答(1)~(2)题。
(1)热力环流的形成原因是( )
[A]地面冷热不均
[B]地表高低不平
[C]月球引力
[D]太阳引力
A
【思路点拨】 第(1)题,热力环流的形成原因是地面冷热不均,A正确。
(2)图中湖陆风环流绘制正确的是( )
[A]① [B]② [C]③ [D]④
B
【思路点拨】 第(2)题,由图可知,③和④不符合热力环流规律,C、D错误;白天湖面气温低、气压高,陆地气温高、气压低,近地面风从湖面吹向陆地;夜间湖面气温高、气压低,而陆地气温低、气压高,近地面风从陆地吹向湖面,B正确,A错误。第二章检测试题
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(共22小题,每小题2分,共44分。在每题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)
民航客机在飞过天空时,其身后经常拖着白色的尾巴,被称为航迹云。当客机飞行在气温为-60~-40℃的大气层且在空气湿度较大的条件下,才容易产生航迹云。图1为航迹云景观图,图2为大气垂直分层示意图。读图,回答1~2题。
图1 图2
1.当客机飞行时,更容易产生航迹云的大气层是( )
[A]对流层 [B]平流层
[C]高层大气 [D]臭氧层
【答案】 A
【解析】 由图2可知,对流层顶的气温约为-60℃,且空气湿度较大,对流层集中了大气层90%的水汽,平流层的气温也能达到-60℃,但是水汽含量不足,因此更容易产生航迹云的大气层是对流层,A正确。
2.下列关于图2中各大气层的叙述,正确的是( )
[A]a层大气厚度在赤道附近最薄
[B]b层大气上冷下热,大气稀薄
[C]b层大气上热下冷,臭氧稀少
[D]c层气温随高度增加先减小后增大
【答案】 D
【解析】 a层为对流层,大气厚度在赤道附近最厚,A错误;b层为平流层,大气上热下冷,臭氧较多,B、C错误;c层为高层大气,气温随高度增加先减小后增大,D正确。
2023年6月10日傍晚,南京市区遭遇强对流天气,出现了壮观的悬球状云(图3),俗称颠簸的乳状云,并持续10—15分钟。某地理研究小组为了探究乳状云的成因及其为何会持续一定时间,设计以下演示实验:把装满水的气球(相当于充满水和冰的乳状云)和普通气球混合并悬挂起来模仿云团,再提供一些大气能量模仿云团受热状况(图4)。据此回答3~5题。
图3 图4
3.乳状云所处大气层( )
[A]越到高空,气压越高
[B]飞机在此能平稳飞行
[C]有流星燃烧和极光现象
[D]厚度低纬地区大于高纬地区
【答案】 D
【解析】 材料中乳状云是强对流天气下出现的颠簸云,其所处大气层为对流层;对流层所在纬度越低,气温越高,上升气流达到的高度越高,对流层厚度越大,D正确;对流层海拔越高,空气越稀薄,气压越低,A错误;对流层对流旺盛,飞机易上下颠簸,B错误;流星燃烧和极光出现在高层大气,C错误。
4.根据演示实验,推测乳状云的形成需要具备的条件有( )
①具有大水滴或冰粒的云胞 ②强烈的上升气流 ③旺盛的下沉气流 ④稳定的大气
环境
[A]①②③ [B]①②④
[C]①③④ [D]②③④
【答案】 A
【解析】 实验用装满水的气球(相当于充满水和冰的乳状云)进行模拟实验,推测乳状云的形成需要具有大水滴或冰粒的云胞,①正确;强对流天气需要强烈的上升气流和旺盛的下沉气流,天气复杂多变,大气不稳定,②③正确,④错误。故选A。
5.对乳状云持续时间较长的模拟实验的解释,最合理的是( )
[A]普通气球受热后上升较快
[B]普通气球受热后立即爆裂
[C]装满水的气球比热容较大,受热慢
[D]装满水的气球离热源较近,受热快
【答案】 C
【解析】 装满水的气球比热容较大,吸收同样多的热量,升温较慢,C正确,D错误;普通气球受热后上升较快,持续时间短,A错误;普通气球受热之后上升,不会爆裂,B错误。
目前人类对太阳能的利用越来越广泛,在我国某地出现了新型“阳光居室”,采用透明玻璃制作屋顶和墙面,可有效增加室内温度。图5为我国某地新型“阳光居室”,图6为大气受热过程示意图。据此回答6~8题。
图5 图6
6.图6中①~④分别代表不同的辐射类型,下列组合正确的是( )
[A]①——地面辐射
[B]②——大气辐射
[C]③——大气逆辐射
[D]④——太阳辐射
【答案】 C
【解析】 图6中①为到达地面的太阳辐射,②为地面辐射,③为大气逆辐射,④为大气辐射,C正确。
7.该地近地面大气主要的直接热源是( )
[A]① [B]② [C]③ [D]④
【答案】 B
【解析】 地面辐射是近地面大气主要的直接热源,对应图中②,B正确。
8.“阳光居室”可通过阻止空气在室内外热交换作用有效增加室内温度,此外还可使( )
[A]③增强 [B]④增强
[C]⑤增强 [D]⑥增强
【答案】 A
【解析】 “阳光居室”采用透明玻璃制作屋顶和墙面,可以减少地面辐射的散失,即⑥减弱,D错误;“阳光居室”对太阳辐射的削弱作用小,不会增强⑤,C错误;大气辐射为长波辐射,玻璃可以减少大气辐射的散失,增强大气逆辐射,即④减弱,③增强,A正确,B错误。
读成都和拉萨某时段气温变化曲线图(图7),回答9~10题。
图7
9.与成都相比,拉萨( )
[A]白天大气逆辐射强 [B]夜晚大气逆辐射强
[C]白天太阳辐射强 [D]夜晚地面辐射强
【答案】 C
【解析】 成都位于四川盆地,拉萨位于青藏高原,青藏高原海拔高,空气稀薄,白天大气对太阳辐射的削弱作用较弱,到达地面的太阳辐射较强,大气逆辐射较弱,C正确,A错误;夜晚大气逆辐射弱,对地面保温作用弱,B错误;夜晚气温低,地面辐射弱,D错误。
10.成都和拉萨气温日较差差异较大的根本原因是两地( )
[A]纬度差异较大 [B]经度差异较大
[C]地面状况不同 [D]人类活动差异大
【答案】 C
【解析】 两个城市的纬度差异较小,A错误;经度差异对两地气温日较差的影响较小,B错误;成都地处四川盆地,拉萨位于青藏高原,白天拉萨太阳辐射强,气温上升快,夜晚大气逆辐射弱,保温作用差,气温下降快,气温日较差大;而成都受盆地地形影响,气温日较差小,因此成都和拉萨气温日较差差异较大的根本原因是两地地面状况不同,C正确;人类活动对气温日较差的影响较小,D错误。
近地面风力较小或无风条件下,大气中细沙、尘土飘浮在空中,易形成浮尘天气。
2024年3月28日,我国天津、山东等地出现浮尘天气,其中部分地区有沙尘暴出现。图8示意浮尘天气下地球表面的辐射过程。据此回答11~13题。
图8
11.浮尘天气所发生的大气层( )
[A]吸收绝大部分太阳紫外线
[B]平均高度为17~18千米
[C]气温随高度的升高而降低
[D]适合航天飞机平稳飞行
【答案】 C
【解析】 浮尘出现在近地面,位于对流层,对流层气温随高度升高而降低,C正确;对流层的高度因纬度而异,低纬度地区对流层高度为17~18千米,平均高度为12千米,B错误;平流层中的臭氧能吸收绝大部分的太阳紫外线,且平流层大气稀薄,对流运动弱,适合航天飞机平稳飞行,A、D错误。
12.在浮尘天气的影响下,该日天津、山东等地( )
[A]地面吸收增加 [B]大气逆辐射减弱
[C]大气反射增强 [D]地面辐射增强
【答案】 C
【解析】 当近地面出现浮尘时,对流层大气中杂质增多,大气反射和大气逆辐射增强,B错误,C正确;浮尘会增加对太阳辐射的遮挡作用,使到达地表的太阳辐射减少,地面吸收减少,地面辐射减弱,A、D错误。
13.浮尘天气发生时( )
①干洁空气组成成分发生变化 ②交通出行视野变差 ③呼吸道疾病发病率增加 ④会导致强降雪天气
[A]①② [B]②③ [C]③④ [D]①④
【答案】 B
【解析】 浮尘天气发生时,大气中固体杂质增多,交通出行视野变差,可吸入颗粒物增多,呼吸道疾病发病率增加,②③正确;低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体称为干洁空气,因此大气中杂质的增多对干洁空气组成成分没有影响,①错误;强降雪天气的发生与浮尘天气关系不大,④错误。故选B。
2024年8月,小强随父母到海滨城市威海度假,发现白天和夜晚的风向会发生变化。图9为威海海滨一日内大气运动示意图。据此回答14~16题。
图9
14.图中近地面风形成的直接原因是( )
[A]海拔高低差异 [B]气压梯度的差异
[C]空气湿度差异 [D]太阳辐射的差异
【答案】 B
【解析】 近地面风形成的直接原因是气压梯度差异,B正确。
15.上图序号中能表示小强夜晚在海边感受到的风的是( )
[A]① [B]② [C]③ [D]④
【答案】 A
【解析】 人类感受到的风是近地面的风,图中②④出现在高空,B、D错误;此时为夜晚,晚上陆地降温快,近地面气温低,形成高压;海洋上降温慢,气温高,形成低压,近地面气流由陆地吹向海洋,为陆风,图中①表示“陆风”,A正确,C错误。
16.下列现象的形成与材料中海陆间的大气运动形成原理相似的是( )
[A]霜重见晴天 [B]城市的热岛环流
[C]瑞雪兆丰年 [D]晴天昼夜温差大
【答案】 B
【解析】 海陆间的大气运动是海陆热力性质差异形成的热力环流。城市的热岛效应是由于城区与郊区下垫面性质不同导致温度不同而形成的局部大气环流,属于冷热不均形成的热力环流,B正确;霜重见晴天、瑞雪兆丰年、晴天昼夜温差大与大气受热过程原理有关,A、C、D错误。
武夷山是我国重要的茶叶产地,茶农多将茶树种植在山坡上,山谷风引起的云雾既能够减少日照,提升茶叶品质,又能防止山谷风引起的低温冻害。据此回答17~18题。
17.山谷风易引起云雾,且能减少日照,是因为( )
[A]夜晚谷底气流下沉 [B]白天山坡气流下沉
[C]夜晚谷底气流上升 [D]白天山坡气流上升
【答案】 D
【解析】 雾的形成条件之一是水汽充足。山谷地区,日出后山坡受热较快,空气增温快,空气密度变小,山坡气流上升,但山谷上方同高度的空气增温较慢,密度仍较大,因而近地面空气自山谷沿山坡上升,在上升的过程中,气温下降,水汽凝结形成云雾,从而能减少日照,D正确;夜晚空气沿山坡流向山谷,谷底气流上升,也可能形成云雨,但不会减少日照。
18.山谷风引起低温冻害时,下面符合近地面气流流动和气压状况的是( )
[A] [B]
[C] [D]
【答案】 C
【解析】 夜晚山坡降温快,气温较低,气流下沉,气压较高,山谷上方同高度的空气降温慢,气温较高,气流上升,气压较低,因此等压面向下凹,近地面气流由山坡吹向山谷,即山上冷空气沿山坡下沉,从而引起低温冻害,C正确。
图10为甲地海平面等压线分布及风向示意图,甲、乙处于不同高程面上,乙的海拔为3 000米。读图,回答19~20题。
图10
19.甲地水平气压梯度力指向及所处的半球分别是( )
[A]正南、北半球 [B]正北、南半球
[C]正西、北半球 [D]正东、南半球
【答案】 B
【解析】 水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,图中等压线东西延伸,气压方向沿南北变化,风向为东南风,说明南侧等压线为高压,水平气压梯度力方向指向正北,风向向左偏转,故为南半球,B正确。
20.位于高空的乙地,风向为( )
[A]东北风 [B]西南风
[C]东风 [D]西风
【答案】 D
【解析】 乙位于3 000米的高空,高空气压场趋势与近地面相反,乙处的水平气压梯度力方向应由正北指向正南,高空平衡时的风向与等压线平行,南半球地转偏向力向左偏,从而形成西风,D正确。
读亚洲东部及太平洋地区某时刻海平面等压线分布图(图11),回答21~22题。
图11
21.图中四个城市,风力最大的是( )
[A]上海 [B]天津 [C]重庆 [D]哈尔滨
【答案】 D
【解析】 等压线越密集,气压梯度力越大,风力也越大,四个城市中哈尔滨所在位置等压线密集,风力最大,D正确;上海、天津、重庆等压线较稀疏,风力较小,A、B、C错误。
22.此时重庆的风向大致为( )
[A]偏东风 [B]偏南风
[C]偏北风 [D]偏西风
【答案】 B
【解析】 重庆处在低压中心的东南侧,水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,故水平气压梯度力由东南指向西北方向,北半球的风向受地转偏向力影响,向右偏转30°~45°即为风向(偏南风),B正确。
二、非选择题(共56分)
23.(20分)对流层是大气圈最靠近地面的一层,对流层高度与近地面的受热程度有关。图12为1992—2020年我国某地区对流层高度变化趋势图。据此回答下列问题。
图12
(1)分析1992—2020年该地对流层高度变化的总体趋势及直接原因。(8分)
(2)据图描述1992—2020年对流层高度的变化规律。(6分)
(3)请用大气受热过程原理分析对流层高度变化的根本原因。(6分)
【答案】 (1)趋势:对流层高度总体趋于上升。原因:近地面受热程度增强,对流强度增加,对流层高度升高。(8分)
(2)规律:对流层高度波动起伏大,年际变化大;1999年、2010年对流层高度高,1996年、2012年、2017年对流层高度低。(6分)
(3)大气中温室气体增多,吸收地面辐射的能力增强,大气逆辐射增强,大气的保温作用增强,地面受热程度增强,对流层高度上升。(6分)
【解析】 第(1)题,1992—2020年该地对流层高度变化的总体趋势可以通过线性趋势曲线来分析,线性趋势曲线总体升高,对流层高度总体变化趋势为趋于上升;直接原因可以根据材料“对流层高度与近地面的受热程度有关”来分析。第(2)题,描述变化特征按照总体趋
向—具体描述—特殊值分布的思路去分析。第(3)题,从根本上说,对流层高度总体上升,是全球气候变化引起的,故要用大气受热过程原理分析气候变化的原因。
24.(20分)阅读图文材料,回答下列问题。
博斯腾湖古称“西海”,位于天山南坡焉耆盆地的东南部、博湖县城东14千米,是中国最大的内陆淡水湖。大湖水域辽阔,烟波浩渺,天水一色,被誉为沙漠瀚海中的一颗明珠。湖区水位季节变化很大,湖区内湖陆风现象较显著(湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象)。图13示意博斯腾湖区域。
图13
(1)分析周边山脉的山谷风对城镇地区湖陆风的影响。(4分)
(2)指出在湖边大规模兴建城市对湖陆风的影响,并说明理由。(8分)
(3)分析图示地区湖陆风在冬季不显著的原因。(8分)
【答案】 (1)周边山脉白天吹谷风,风向与湖风一致,使白天湖风增强;夜晚吹山风,风向与陆风叠加,使夜晚的陆风增强。(4分)
(2)影响:使湖风加强,陆风减弱。理由:城市的热岛效应,白天增大了湖陆之间的温差,使湖风加强;晚上减弱了湖陆之间的温差,使陆风减弱。(8分)
(3)冬季博斯腾湖水量小,湖陆热力性质差异小;冬季湖面结冰,湖陆温差小;冬季太阳高度小,昼长短,湖区获得的热量少,湖陆温差小;靠近冬季风源地,冬季风强劲,湖陆风不显著。
(8分)
【解析】 第(1)题,由于白天山坡升温快,山谷升温较慢,风从山谷吹向山坡;白天陆地升温快,湖泊升温较慢,风从湖泊吹向陆地,两者的风向一致,使白天湖风增强;由于夜晚山坡降温快,山谷降温较慢,风从山坡吹向山谷;夜晚陆地降温快,湖泊降温较慢,风从陆地吹向湖泊,两者的风向一致,使夜晚的陆风增强。第(2)题,在湖边大规模兴建城市会使得热岛效应加强,由于城市的热岛效应,白天陆地的温度会更高,增大了湖陆之间的温差,使湖风加强;由于热岛效应,晚上陆地降温不会太快,湖陆之间的温差减小,使陆风减弱。第(3)题,从湖泊面积、湖陆温差、背景风强度等方面分析回答。
25.(16分)阅读图文材料,回答下列问题。
图14为北半球某地甲聚落2023年11月8日和11月9日近地面等压线分布图。两个时间段内甲聚落在风向和风速上存在较大的差异。
图14
(1)描述两日内甲聚落的风向变化。(4分)
(2)指出11月9日聚落风向的受力名称,并标出受力方向。(6分)
(3)比较两日内聚落区风速的差异,并说明判断理由。(6分)
【答案】 (1)由东北风变为西南风(或由偏北风变为偏南风)。(4分)
(2)a为摩擦力;b为水平气压梯度力;c为地转偏向力;d为风向。(6分)
(3)11月8日风速大于11月9日。理由:11月8日等压线单位等压距大于9日;单位距离内,等压距越大,水平气压梯度力越大,风速越大。(6分)
【解析】 第(1)题,图示11月8日,甲聚落东北侧为高压,西南侧为低压,形成东北风,11月
9日甲聚落东北侧为低压,西南侧为高压,形成西南风,故由东北风变为西南风(或由偏北风变为偏南风)。第(2)题,近地面风向受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响。水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,b为水平气压梯度力;北半球近地面风向沿水平气压梯度力向右偏转30°~45°而成,故d为风向;北半球地转偏向力与风向垂直,并向右偏转,故c为地转偏向力;摩擦力与风向相反,a为摩擦力。第(3)题,等压线越密集或相邻等压线的等值距越大,水平气压梯度力越大,风速越大。读图可知,11月8日等压线单位等压距大于9日;单位距离内,等压距越大,说明水平气压差越大,水平气压梯度力越大,风速越大。
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