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2025屆高考地理一輪復習講義大氣的運動之地球上的大氣

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2025屆高考地理一輪復習講義大氣的運動之地球上的大氣

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2025屆高考地理一輪復習講義
大氣的運動之地球上的大氣
考點1 大氣的組成和垂直分層
1.大氣的組成及其作用
大氣成分 主要作用
干潔 空氣 N2 氮是地球上生物體的[1] 基本元素
O2 氧是人類和其他生物維持[2] 生命活動 所必需的物質
CO2 綠色植物進行[3] 光合作用 的基本原料,并對地面起保溫作用
O3 吸收太陽光中的[4] 紫外線 ,保護地球上的生物免受過多紫外線的傷害
水汽 水的相變,產生云、雨、霧、雪等一系列天氣現象,直接影響地面和大氣的溫度
固體雜質 作為凝結核,是[5] 成云致雨 的必要條件
2.大氣的垂直分層
(1)大氣垂直分層及各層特點
地球上的大氣從地面向上可以劃分為[6] 對流層 (①)、[7] 平流層 (②)和[8] 高層大氣 (③)。
分層 特點
對流層 對流層高度隨緯度升高而降低;氣溫隨[9] 高度 增加而降低;大氣上部冷、下部熱,有利于空氣的[10] 對流 運動;集中了大氣圈幾乎全部的水汽和雜質,天氣復雜多變
平流層 頂部高度為50—55千米;該層的[11] 臭氧 吸收大量太陽紫外線,使地球上的生命免受過多紫外線傷害;該層大氣上部熱、下部冷,以[12] 平流 運動為主,有利于高空飛行
高層大氣 氣溫隨高度增加[13] 先降后升 ;有若干電離層,電離層能反射無線電波,對無線電通信有重要作用
(2)逆溫
[14] 地面長波輻射 是近地面大氣主要的、直接的熱源,故對流層大氣溫度隨高度升高而降低,大致每升高1千米氣溫下降6 ℃。但是在一定條件下,會出現氣溫隨高度升高而上升的現象,稱為逆溫現象(下圖)。逆溫現象的形成及消失過程如下圖所示。
逆溫現象的影響包括利弊兩個方面。
利:抑制沙塵暴;利于高空飛行;可作為一種氣候資源加以利用。
弊:阻止煙塵、污染物擴散,加劇大氣污染,危害人體健康;形成大霧天氣,影響正常生產生活;對航空造成影響;等等。
情境1 航跡云
民航客機在飛過蔚藍的天空時,其身后經常拖著白色的尾巴,被稱為航跡云(下圖)。當客機水平飛行在氣溫為-60 ℃—-40 ℃的大氣層中,且空氣濕度較大時,才容易產生航跡云。
(1)判斷客機水平飛行過程中更容易產生航跡云的范圍。
【提示】根據大氣垂直分層各層特點分析即可。
(2)5月某日,上海城區的天空出現橫貫東西且長時間停留的航跡云,頗為壯觀。據此推測上海當日的天氣特點。
【提示】仔細分析材料中航跡云出現時的條件可得出答案。
情境2 “極目一號”Ⅲ型浮空艇
2022年5月15日凌晨,由中國科學院自主研發的“極目一號”Ⅲ型浮空艇從中國科學院珠穆朗瑪峰大氣與環境綜合觀測研究站附近海拔4 270米的發放場地升空,4時40分,浮空艇升空高度達到4 762米,創造了海拔9 032米的大氣科學觀測世界紀錄。下圖示意“極目一號”Ⅲ型浮空艇升空時的景象。
(1)分析該浮空艇選擇在凌晨升空的原因。
【提示】分析凌晨的大氣狀況即可。
(2)推測該浮空艇艇體材料需具備的性能。
【提示】根據浮空艇所處的高度推測艇體材料需具備的性能。
命題點1 逆溫的成因分析
[2021廣東地理卷]輻射逆溫是低層大氣因地面強烈輻射冷卻導致氣溫隨高度增加而升高的現象。黃河源地區位于青藏高原腹地,平均海拔4 000多米,冬季輻射逆溫現象多發。據此完成1—3題。
1.冬季易加強輻射逆溫的地形是
A.山峰 B.平原 C.谷地 D.丘陵
2.黃河源地區輻射逆溫常出現的時間和天氣狀況是
A.日落前后,大風呼嘯
B.正午時刻,雨雪交加
C.午夜時分,濃云密霧
D.日出之前,晴朗無風
3.黃河源地區冬季輻射逆溫多發是由于
A.鋒面氣旋多 B.下沉氣流盛行
C.準靜止鋒強 D.熱力對流強盛
命題拓展
簡析黃河源地區冬季輻射逆溫的形成過程。
考點2 大氣的受熱過程
1.大氣的受熱過程
大氣受熱過程可用四種輻射、三個環節、兩個作用說明,見下圖。
(1)四種輻射:太陽輻射、地面輻射、大氣輻射、大氣逆輻射。其中,太陽輻射為[1] 短波輻射 ,其他三種為長波輻射。
(2)三個環節:太陽短波輻射穿過大氣層,大部分到達地面,故而“太陽暖大地”,即環節1;由于大氣對地面長波輻射吸收能力強,故而“大地暖大氣”([2] 地面長波輻射 是近地面大氣主要的、直接的熱源),即環節2;大氣輻射射向宇宙空間,大氣逆輻射射向地面,故而“大氣還大地”,即環節3。
(3)兩個作用:大氣層中的水汽、塵埃等對太陽輻射的吸收、反射和散射作用,即大氣對太陽輻射的[3] 削弱 作用;大氣逆輻射對地面熱量的補償作用,即大氣對地面起[4] 保溫 作用。
2.影響大氣受熱過程的主要因素
大氣受熱過程可以簡化為上圖所示。太陽輻射狀況(甲)、地面狀況(乙)和大氣狀況(丙)共同影響大氣受熱過程。
太陽輻 射狀況 太陽輻射主要受緯度和季節等因素的影響,在空間上具有由低緯度向高緯度[5] 遞減 的規律,在時間上具有夏季多、冬季少的特點
地面 狀況 最具復雜性,它包括地勢高低、地形起伏、山地走向與坡向、地表反射率等狀況。地面狀況的差異導致太陽輻射分布狀況更加復雜
大氣 狀況 主要包括大氣成分和大氣[6] 透明度 等狀況。大氣成分中的二氧化碳、水汽有利于大氣吸收長波輻射,增強溫室效應;大氣透明度與海拔、天氣(陰晴等)、大氣中塵埃和污染物的含量相關,大氣透明度較低時,大氣一方面能夠在以熱量輸入為主的白天對太陽輻射有削弱作用,另一方面能夠在以熱量輸出為主的夜間對地面起保溫作用
以上三種狀況共同影響各地的大氣受熱過程,是各地冷熱不均和大氣運動的重要原因。
3.大氣受熱過程原理的應用
(1)大氣保溫作用原理的應用
①解釋溫室氣體大量排放對全球變暖的影響
溫室氣體排放增多→大氣吸收地面輻射增多→[7] 大氣逆輻射 增強,保溫作用增強→氣溫升高,全球變暖。
②分析生產實踐中的一些現象
現象 原因
夜晚多云時氣溫比晴天高 夜晚多云時,大氣逆輻射強,地面散失熱量少
晚秋或冬季霜凍多出現在晴朗的夜晚 晴朗的夜晚,大氣逆輻射弱,熱量散失多,地面氣溫低,易出現霜凍現象
青藏高原光照強但氣溫低 高原上空氣稀薄,大氣削弱作用弱,保溫作用也弱
利用人造煙霧防霜凍 人造煙霧能增強大氣逆輻射,減少地面熱量的散失
(2)利用大氣的削弱作用原理分析某地區太陽能的多寡
①高海拔地區(如青藏高原地區):
②內陸地區(如我國西北地區):
③濕潤內陸盆地(如四川盆地):
情境1 半球形燈罩
日本岐阜媒體中心圖書館擁有多座直徑8—14 m的半球形燈罩(下圖)。燈罩采用半透明材質,頂部具有通風口,夏季白天常打開燈罩頂部通風口,冬季則關閉燈罩頂部通風口。
(1)指出冬季燈罩能在一定程度起到保溫作用的原因。
【提示】根據大氣的受熱過程原理分析即可。
(2)指出夏季白天打開燈罩頂部通風口的作用。
【提示】根據熱力環流原理分析即可。
情境2 城區烏鴉聚集
近年來,北京市城區每年冬天都會有大群的小嘴烏鴉聚集在特定的地方過夜。烏鴉們白天飛到郊區覓食,夜晚飛回城區休息,飛行高度較低。專家表示,烏鴉通過交流、學習得知城里舒適,于是年年來此。
(1)指出烏鴉冬天夜晚在城區聚集的主要原因。
【提示】根據大氣的受熱過程原理分析即可。
(2)鳥糞會釋放大量氨氣,氨氣與某些物質反應會形成懸浮在空氣中的塵埃顆粒,由此推測烏鴉聚集地可能會有的特點。
【提示】分析空氣中的塵埃顆粒對大氣受熱過程的影響即可。
情境3 北極放大效應
在全球變暖的趨勢下,北極地區的增溫幅度幾乎是全球平均水平的兩倍,這被稱為北極放大效應,北極放大效應主要發生在海冰的非融化季。有科學家認為云和水汽的增多是近年來北極增溫的主要原因,但也有科學家不認同此觀點。
(1)推測北極放大效應最弱的月份。
【提示】北極放大效應主要發生在海冰的非融化季。
(2)科學家們對云和水汽在北極增溫中的作用存在爭議,結合材料信息推斷他們各自的依據。
【提示】分析云和水汽對大氣受熱的影響即可。
命題點1 大氣受熱過程分析
[2023浙江1月選考]當空氣經過較暖的下墊面時,底部的大氣增溫形成比周邊溫度高的“熱泡”,并不斷向上運動,這是一切對流現象的基礎。“熱泡”超過凝結高度就會形成云層,海面上的云層在夜間常常會發生強烈對流,形成雷雨天氣。下圖為甲地下墊面附近“熱泡”上升運動示意圖。據此完成1—2題。
1.若甲地上空1 000米以下受到相同氣壓系統控制,則符合圖示“熱泡”運動的等壓線(數值a>b>c>d)分布是
2.造成夜間海面上云層強烈對流的原因有
①云底接受海面輻射,降溫慢
②云頂輻射長波輻射,冷卻劇烈
③云底向下墊面輻射,降溫慢
④云頂水汽蒸發較多,冷卻劇烈
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
命題拓展
平流霧是指暖濕空氣緩慢平流到較冷的下墊面上,下部水汽冷卻形成的霧。白天大霧使空氣能見度降低的原因是
A.大霧削弱了地面輻射
B.大霧削弱了太陽輻射
C.大霧改變了太陽輻射波長
D.大霧增強了大氣逆輻射
命題點2 大氣受熱過程原理的應用
[2021浙江1月選考]秀珍菇生產需避光遮陽。浙江某地在秀珍菇生產大棚上搭建光伏發電系統,實現了棚內種菇、棚頂發電,形成了“農業+新能源”生態高效生產方式。完成下題。
3.該生產方式會使棚內
A.太陽輻射減弱
B.地面輻射增加
C.大氣吸收增加
D.地面反射增加
命題拓展
農業大棚技術的保溫原理主要是
A.增加太陽輻射
B.增加地面輻射
C.阻擋地面輻射
D.阻擋大氣輻射
考點3 大氣的運動形式
1.熱力環流
(1)形成的根本原因:近地面冷熱[1] 不均 。
(2)形成過程
①高壓和低壓是對同一水平面上氣壓的高低而言的。同一水平面上等壓面向上凸為高壓,向下凹為低壓。
②在同一地點,氣壓隨高度的增加而減小。同一地點垂直方向上,近地面與高空的氣壓狀況相反。
③大氣的垂直運動是近地面冷熱不均導致的,大氣的水平運動是同一水平面上氣壓差異形成的。
(3)常見熱力環流及其應用
①海(湖)陸差異——海(湖)陸風
原理:白天陸地增溫快,氣溫比海洋高,近地面形成[2] 低壓 ,而海洋上因增溫慢,氣溫較低,形成[3] 高壓 ,下層空氣由海洋流向陸地,形成海風;夜間與白天大氣的熱力作用相反,形成陸風。這個原理亦可解釋沙漠和綠洲之間形成的晝夜相反的環流。
影響:使濱海(濱湖)地區氣溫日較差減小。
②地勢起伏——山谷風
原理:白天山頂比山谷增溫[4] 快 ,氣流上升,氣壓低,谷底氣流從山谷流向[5] 山頂 形成谷風;夜晚山頂降溫[6] 快 ,氣流下沉,氣壓高,氣流從山頂流向[7] 山谷 ,形成山風(如上圖所示)。
影響:在山谷或盆地,降水可能多出現在夜晚;夜晚山風吹向山谷,易形成逆溫。
山谷風對山坡農業的影響
③城郊差異——城郊風
原理:城市中心相對郊區形成“熱島”,氣溫比郊區高,氣流上升,近地面風由[8] 郊區 吹向[9] 市區 。抓住市區和郊區的冷熱差異即可作出判斷。
影響:用于指導城市規劃,一般將綠化帶布置于氣流下沉處或下沉距離以內,將衛星城或污染較重的工廠布局于氣流下沉距離之外。
2.大氣的水平運動——風
(1)原因
①形成風的直接原因:同一水平面上的[10] 氣壓 差異。
②大氣運動的根本原因:近地面冷熱不均。
(2)風的受力狀況與風向(以北半球為例)
風 作用力 風向 圖示(北半球)
高空風 水平氣壓梯度力、地轉偏向力 與等壓線平行
近地面風 水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力 與等壓線間有夾角
(3)風力大小
同一等壓線圖上:等壓線越密集,水平氣壓梯度力[11] 越大 ,風力越大;等壓線越稀疏,水平氣壓梯度力[12] 越小 ,風力越小。
情境1 切洋蔥點蠟燭
生活中,我們在切洋蔥等辛辣食材時通常會“淚流滿面”。若切辛辣食材時在菜板旁邊點燃一支蠟燭,便可有效緩解眼部不適(如圖)。
(1)從熱力環流的角度,分析切辛辣食材時點蠟燭能緩解眼部不適的原理。
【提示】注意從熱力環流的角度分析問題。
(2)畫出圖中蠟燭附近的空氣環流圖。
【提示】點蠟燭使蠟燭上方空氣受熱膨脹上升,然后根據熱力環流原理繪圖即可。
情境2 雷暴云
雷暴云形成強降水后,隨著雨滴落下,雨和干空氣之間產生摩擦,帶動空氣下沉,與此同時干空氣開始蒸發雨水,下沉氣流性質被改變,當下沉氣流沖擊地面時,會轉而形成水平方向的強陣風,風速可達75 m/s,其影響范圍在水平尺度上小于或等于4 km,稱為“微下擊暴流”,微下擊暴流有摧毀天空中任何飛行器的力量,因此它成為飛行員的“夢魘”。下圖為微下擊暴流示意圖。
(1)微下擊暴流的外沖氣流性質為 干冷 。(填干/濕,冷/熱)
【提示】空氣在下沉過程中會增溫降濕,但雨水蒸發會吸熱。
(2)微下擊暴流曾造成美國歷史上多起空難,推斷這種空難最容易發生的季節。
【提示】分析對流運動最活躍的季節即可。
(3)分析飛機從甲至乙穿越微下擊暴流時,危險性特別高的原因。
【提示】從風向的變化方面分析即可。
情境3 布拉風
布拉風是指冷空氣從山地或高原經低矮隘道像瀑布一樣直瀉山麓的一種劇烈大氣運動,它會給所經之處帶來嚴重災害。下圖為布拉風形成示意圖。
(1)分析布拉風風力強勁的原因。
【提示】從地形角度分析。
(2)布拉風易形成在 冬季 (填季節)的 夜晚 (填時段)。
【提示】布拉風形成受海陸熱力性質差異以及重力等因素的影響。
命題點1 熱力環流及應用
[2023湖北地理卷]下圖示意我國四個國家氣象觀測站測得的2018—2022年地面站點各月平均氣壓狀況。據此完成1—3題。
1.甲、乙、丙、丁四個站點分別位于
A.海口 武漢 烏魯木齊 拉薩
B.武漢 海口 拉薩 烏魯木齊
C.烏魯木齊 武漢 拉薩 海口
D.武漢 烏魯木齊 海口 拉薩
2.丙地氣壓夏季高于冬季的主要原因是
①夏季熱,氣流輻合②夏季熱,氣流輻散
③冬季冷,氣流輻合④冬季冷,氣流輻散
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
3.影響四地氣壓年變化差異的主要因素有
①地理緯度②天氣狀況
③海拔④海陸性質
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
命題拓展
拉薩市地處雅魯藏布江谷地的支流拉薩河畔,北側為念青唐古拉山,南側為喜馬拉雅山,年日照時數3 000小時,有“日光城”的美稱。拉薩市多夜雨,從熱力環流角度說明原因。
命題點2 大氣的水平運動分析
[2022浙江1月選考]下圖為某地近地面等壓線圖,圖中箭頭表示甲地風向及受力情況。完成4—5題。
4.表示摩擦力的箭頭是
A.a B.b C.c D.d
5.乙天氣系統的氣流運動方向是
①順時針②逆時針③上升④下沉
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
命題拓展
下列關于乙天氣系統的描述正確的是
①位于南半球 ②位于北半球 ③陰雨天氣 ④晴朗天氣
A.②③ B.①④ C.①③ D.②④
技巧點撥晝夜溫差大小的分析
天氣狀況 晴朗的天氣條件下,白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大
地勢高低 地勢高→大氣稀薄→白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大
下墊面 性質 下墊面的比熱容大→增溫和降溫速度都慢→晝夜溫差小,如海洋的晝夜溫差一般小于陸地
思維拓展城市熱島的成因
熱點情境 風向頻率分布圖
山谷風系統中,沿山谷由谷外指向谷內的風為上谷風,由谷內指向谷外的風為下谷風;沿山坡從坡下指向坡上的風為上坡風,從坡上指向坡下的風為下坡風。某研究團隊選取了張家口崇禮區某山谷的谷口與山坡處兩個氣象觀測站點進行研究。在排除背景風干擾的情況下,該研究團隊對兩個站點2019年1—3月的氣象資料進行統計。圖1示意谷口站點上、下谷風風向頻率分布,圖2示意山坡站點上、下坡風風向頻率分布。
圖1 圖2
探究設問 (1)推測兩個站點所處的位置和坡向。
(2)簡述該地區山谷夜晚多逆溫現象的原因。
圖a 圖b 圖c
根據所畫示意圖可知,上、下谷風的風向與山谷走向平行。圖1中顯示谷口白天以偏西風為主,夜晚以偏東風為主,所以該山谷為東西走向。在圖a、b中簡單標注方向,得到圖c。由圖c可知,谷口處的氣象站白天以偏西風為主,風從谷外吹向谷內,所以該氣象站位于西側谷口。山坡處的氣象站白天以偏北風為主,為上坡風,所以該氣象站位于北坡。(2)地面上空的大氣結構出現氣溫隨高度增加而升高的現象,即逆溫。該地區山坡夜間熱量散失快,冷卻快,其降溫速度比同高度的空氣更快,所以氣溫低,空氣收縮下沉,形成局部高密度冷氣團,根據熱力環流的相關知識,較重的冷氣團沿坡地向下運動并沉積在谷底,山谷中原本的暖空氣被迫抬升,出現氣溫隨高度增加而升高的現象。
[2023福建廈門階段考試]在冬奧會冬季兩項(越野滑雪和射擊)比賽中,賽場風速峰值或者風向突變都會對比賽產生影響。為滿足北京冬奧會氣象觀測需求,張家口崇禮滑雪賽場修建了多個自動氣象觀測站,如1號站點。圖1為冬季兩項賽場等高線(單位:m)分布與1號站點位置圖,圖2為某日1號站點山谷風每小時風向頻率分布圖。據此完成1—2題。
圖1 圖2
1.一日內1號站點山風和谷風轉換出現在
A.正午和午夜 B.上午和傍晚
C.清晨和正午 D.傍晚和午夜
2.冬季兩項的賽場布局在山谷中,主要是因為山谷較山坡
A.風速小 B.雪量大
C.坡度大 D.排水便利
讀圖歸納 等壓面圖的判讀
1.水平氣壓分布的判斷
地面冷熱不均,導致同一水平面上出現氣壓差異,使等壓面發生彎曲,同一水平面上,等壓面上凸處氣壓高,下凹處氣壓低。
2.垂直氣壓差異的判斷
大氣密度隨高度增加而降低,導致在垂直方向上氣壓隨著高度增加而降低。同一垂直方向上,近地面和高空的氣壓類型相反,若近地面為高壓,高空則為低壓。
3.熱力環流方向的判斷
首先判斷水平方向的氣壓差;其次根據同一水平高度,氣流由高壓流向低壓,畫出水平方向上的氣流運動方向;最后根據氣流連續運動的特點確定熱力環流方向。
4.下墊面性質的判斷
(1)判斷陸地與海洋(湖泊):在近地面,夏季,等壓面下凹處為陸地,上凸處為海洋(湖泊);冬季,等壓面下凹處為海洋(湖泊),上凸處為陸地。
(2)判斷裸地與綠地:裸地同陸地、綠地同海洋。
(3)判斷城區與郊區:在近地面,等壓面下凹處為城區,上凸處為郊區。
5.近地面天氣狀況和氣溫日較差的判斷
在近地面,等壓面下凹處,多陰雨天氣,氣溫日較差較小;等壓面上凸處,多晴朗天氣,氣溫日較差較大。
典例 讀北半球某地近地面與高空氣壓狀況(熱力原因形成)示意圖,回答(1)—(2)題。
(1)下列關于圖中甲、乙、丙、丁四地的說法,正確的是
A.氣溫:甲>乙>丁>丙
B.海拔:丙>丁>甲>乙
C.空氣密度:乙>甲>丁>丙
D.氣壓:甲>乙>丙>丁
(2)此時,圖中M地吹
A.東北風 B.東南風
C.西北風 D.西南風
讀圖指導
[2023山東聊城期末]圖甲為我國某地城市與郊區垂直方向上的氣壓分布圖,圖乙為城郊間某高空等壓面示意圖。據此回答1—2題。
1.下列關于城市與郊區大氣狀況的敘述,正確的是
A.EF代表城市垂直方向上的氣壓分布
B.城市與郊區的熱力環流,晝夜方向相反
C.M位于郊區高空,氣流下沉
D.PQ間的空氣流動方向如箭頭所示
2.P處近地面的風向為
A.西南風 B.東南風
C.東北風 D.西北風
[2024福建三明質檢]云嶺位于云南省西北部,屬于橫斷山系,海拔多在4 000米以上。云嶺的卡瓦格博峰海拔6 740米,是云南省最高峰。云嶺因云得名,云霧變化多端,一般情況下暴雨過后云霧反而較少。玉山位于臺灣省中部,其主峰海拔3 952米。據此完成1—3題。
1.云嶺降雨后云霧出現頻率降低,與其關聯度最小的是
A.相對濕度減小 B.塵埃物質減少
C.逆溫程度增強 D.太陽輻射增強
2.隨著海拔升高,云嶺東西兩側云量(天空被云遮蔽的程度)差異減小的主要原因是
A.氣溫降低 B.山體面積減小
C.風力減小 D.植被覆蓋減少
3.與云嶺相比,夏季玉山東西兩側云霧出現頻率差異大的主要影響因素是
A.海拔 B.地形坡度
C.大氣環流 D.海陸位置
某年12月30日,某游客在黃河三盛公水利樞紐(約40°N,107°E)攔河閘下游,拍攝了“水煮黃河”景觀(如圖)。此時,黃河河面上濃霧彌漫,水中不斷冒著氣泡,在陽光照射下,如夢似幻,宛如仙境。據此完成4—5題。
4.“水煮黃河”現象產生的原因是
A.河面溫度低,暖濕氣流流經,遇冷凝結
B.上游來水溫度高,蒸發強,水汽遇冷凝結
C.天氣晴朗,太陽輻射強,水汽蒸發旺盛
D.晝夜溫差小,微風環境,霧氣不易消散
5.該照片拍攝時間可能是北京時間
A.5—6時 B.8—9時
C.12—13時 D.17—18時
“全球變暖”已是不爭的事實,越來越多的證據證明與之相伴隨的現象還有“全球變暗”,即地球大氣中的懸浮顆粒物增加。有關專家長期以來對氣溶膠的研究表明,大氣中的氣溶膠達到一定含量后會大量吸收太陽輻射能,使能夠直接到達地球表面的太陽輻射減少。據此完成6—7題。
6.下列可能引起“全球變暗”的多種原因中,最主要的人為原因是
A.太陽輻射能力減弱
B.使用化石燃料,排放大量微粒物
C.火山噴發產生火山灰
D.飛機飛行產生飛行云跡
7.“全球變暗”可能產生的后果還無定論,但下列可能產生的后果中最不可信的是
A.全球蒸發量增加
B.農作物產量變化不大
C.葡萄甜度升高
D.全球氣溫仍將上升
考點1 大氣的組成和垂直分層
[真實情境/2024安徽巢湖第一次質檢]當地時間2022年11月16日凌晨,美國國家航空航天局“阿爾忒彌斯1號”登月火箭在肯尼迪航天中心(約28°N,80°W)發射升空,開啟無人繞月飛行測試任務,為“阿爾忒彌斯2號”載人繞月、“阿爾忒彌斯3號”載人登月計劃做準備。據此完成1—2題。
1.“阿爾忒彌斯1號”從發射到進入適合飛機飛行的大氣層所通過的垂直距離可能是
A.16千米 B.50千米
C.9千米 D.500千米
2.“阿爾忒彌斯1號”上升過程中
A.氣溫持續升高
B.大氣密度減小
C.大氣先做平流運動再做對流運動
D.氣壓逐漸升高
[2023貴州畢節期末]2022年12月4日19:30左右,載有三名航天員的神舟十四號載人飛船返回艙穿越黑障區(通信暫時中斷區域)后,成功降落在東風著陸場。黑障區一般出現在地球上空35千米到80千米的大氣層間。下圖為飛行中的返回艙和大氣垂直分層示意圖。據此完成3—4題。
3.返回艙即將離開黑障區時段的大氣層
A.以對流運動為主 B.大氣透明度最低
C.以平流運動為主 D.云霧繚繞
4.與載人飛船發射時相比,返回艙在穿越大氣層到著陸的過程中會形成大火球,原因是返回時
A.氣溫升高
B.速度明顯加快
C.空氣密度變小
D.對流運動強烈
[真實情境/2023合肥質檢]1815年4月,地處東南亞的S島發生了強烈的火山噴發事件,在距離S島800 km以外的人們連續多日聽到隆隆的雷聲,看見飄浮的灰塵。受此事件影響,1816年北半球盛夏出現人類歷史上罕見的低溫天氣,造成西歐、亞洲、北美農作物大范圍減產。下圖示意火山噴發后海拔25 km處大氣溫度距平和北半球陸地年降水量距平的變化。據此完成5—7題。
5.海拔25 km處位于
A.對流層 B.平流層
C.高層大氣 D.電離層
6.本次北半球農作物大范圍減產的主要原因是大氣對
A.太陽輻射的削弱作用增強
B.地面的保溫作用增強
C.太陽輻射的削弱作用減弱
D.地面的保溫作用減弱
7.1816年北半球陸地年降水量距平變化的主要原因可能是
A.海陸溫差減小,季風環流減弱
B.海陸溫差增大,季風環流減弱
C.海陸溫差減小,季風環流增強
D.海陸溫差增大,季風環流增強
考點2 大氣的受熱過程
[生活情境/2024四川成都摸底]地膜覆蓋在農業領域應用廣泛。近年來,我國部分地區用作物秸稈覆蓋替代地膜覆蓋。據此完成1—3題。
1.我國農田地膜覆蓋面積最大的時間集中在
A.3—5月 B.6—8月
C.9—11月 D.12月—次年2月
2.地膜具有保溫作用,主要是因為地膜可以
A.增強大氣逆輻射 B.增強地面輻射
C.減少地面輻射散失 D.增強太陽輻射
3.與覆蓋透明地膜相比,在土壤表面覆蓋作物秸稈能
①提高土壤溫度 ②增加雨水下滲量 ③減少病蟲害
④提高土壤透氣性
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
易錯提醒覆蓋地膜的作用
提高土溫,促進作物生長、成熟并提前上市等,是覆蓋地膜帶來的好處之一。覆蓋地膜不僅能提高土溫,還能減少水分蒸發,保持田間土壤濕度;減少雨水對地面的沖刷,減少有機質流失,提高肥料利用率,增加土壤肥力;抑制雜草生長,減輕病蟲害。
[新素材/2023廣東檢測]下墊面與大氣之間通過對流(包括亂流)完成輸送的熱量稱為感熱通量。當地溫高于氣溫,熱量由地面傳送給近地面較冷的空氣并促其增熱時,感熱通量為正值;反之為負值。下墊面由于水汽蒸發、蒸騰向大氣傳輸的熱量則稱為潛熱通量。下圖示意1979—2014年青藏高原地表平均感熱、潛熱通量的季節變化。據此完成4—5題。
4.春季青藏高原感熱通量值迅速增加,主要原因可能是
A.太陽輻射減弱 B.積雪融化
C.地表風速減小 D.云量增加
5.下列青藏高原區域中夏季潛熱通量最大的可能是
A.藏南灌叢草原區 B.柴達木盆地荒漠區
C.西北高寒草原區 D.昆侖山地高寒荒漠區
[跨學科·跨語文]有文字記載:“凡五果,花盛時遭霜,則無子。常預于園中,往往貯惡草生糞。天雨新晴,北風寒切,是夜必霜。此時放火作煴(無焰的微火),少得煙氣,則免于霜矣。”下圖為大氣受熱過程示意圖。據此完成6—7題。
6.下列對“此時放火作煴(無焰的微火),少得煙氣,則免于霜矣”的解釋,正確的是
A.煙氣增強大氣逆輻射,減少低溫對農作物的危害
B.放火增加地面溫度,避免低溫對農作物的危害
C.煙氣反射太陽光,減少晴天強烈的太陽輻射對農作物的灼傷
D.放火使霜快速融化,減少霜對農作物的凍害
7.諺語“上晝薄薄云,下晝曬煞人”,“曬煞人”是因為“薄薄云”使得圖中
A.①增強 B.②增強 C.③增強 D.④增強
[2023江蘇南京模擬]京藏高速公路柴達木腹地路段沿線地形復雜多樣,自然條件較差,氣象災害及次生災害導致的交通事故頻發。下圖示意沿線宗加鎮自動氣象觀測站記錄的某季節某日路面溫度與氣溫日變化情況。據此完成8—9題。
8.氣溫與路面溫度變化趨勢差異的主要原因是
A.太陽輻射與地面輻射產生的先后差異
B.地面輻射與大氣逆輻射產生的損耗差異
C.太陽輻射與地面輻射能量的多少差異
D.地面輻射與大氣輻射獲取能量的方式差異
解題關鍵 地面的直接熱源為太陽輻射,近地面大氣的直接熱源為地面。
9.圖中風沙活動最弱的時間段最可能是
A.6:00—8:00 B.10:00—12:00
C.14:00—16:00 D.20:00—22:00
考點3 大氣的運動形式
[2024山東淄博實驗中學開學考]一個地區的風受局地風與背景風的共同影響。我國北方某地為典型的山谷地形,受局地風影響顯著。下圖示意該地一氣象站連續4日近地面風向和風速隨時間的變化。據此完成1—2題。
1.圖示時段內,該地谷風強盛的時間是
A.日出前后 B.臨近日落 C.午后不久 D.子夜前后
2.3月8日,該氣象站近地面氣壓場的特點是
A.北高南低,梯度大 B.北高南低,梯度小
C.南高北低,梯度大 D.南高北低,梯度小
[新素材/2024重慶檢測]貴州省東北部的梵凈山主峰海拔2 572米,高聳于低山丘陵之間。梵凈山降雨較周邊地區多,山頂多大風,云瀑(流云在垂直方向上的一種動態景觀,其形態像河流瀑布一樣傾瀉而下)蔚為壯觀,如圖所示。據此完成3—5題。
3.梵凈山較周邊地區降水更豐富,主要是因為多
A.地形雨 B.鋒面雨 C.對流雨 D.氣旋雨
4.梵凈山山頂多大風的主要原因是
A.終年受西風帶的控制 B.周邊地區植被覆蓋少
C.相對海拔較高的孤峰 D.周邊上升氣流較強烈
5.梵凈山多云瀑,是因為梵凈山
①氣壓較高 ②水汽充足 ③相對高差大 ④多大風
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
[新角度/2023哈爾濱二模]每年特定時間,在我國一些地區的山間谷地會出現形態各異的“冰蝴蝶”(蝴蝶狀的纖薄冰片)。容易產生“冰蝴蝶”(下圖)的多是一年生細莖草本植物,這些草雖然枯死,但稈莖中仍儲存有水分。當外界達到一定的溫度后,稈莖裂縫處的水先結冰,未結冰的水在壓力作用下不斷地把裂縫處的冰往外推,再經過持久的、一定強度的風的作用,形成“冰蝴蝶”。據此完成6—8題。
6.推測一天中最適合觀賞“冰蝴蝶”的時間是
A.清晨 B.午后 C.傍晚 D.午夜
7.山間谷地有利于“冰蝴蝶”形成的主要原因是
①地面相對濕度較大 ②冷空氣易在此匯聚 ③氣溫較高導致水汽上升 ④狹管效應導致風力強
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
8.“冰蝴蝶”景觀最可能出現的時間和地點是
A.1月、陰山南麓 B.5月、大興安嶺西麓
C.9月、天山北麓 D.12月、太行山東麓
[2023福建三校聯考]湟水是黃河上游的一條重要支流,受地形影響,山谷地區熱力不均勻,形成了一種局地環流——山谷風。山風、谷風的轉換時刻主要受太陽輻射的影響,一般情況下,日出及日落后的2—3個小時,分別為山風轉谷風和谷風轉山風時刻。下圖為湟水谷地平安地段山谷風一定時間內風向頻數及風速日變化圖。據此完成9—10題。
9.據圖可知,湟水谷地平安地段谷風是
A.偏東風 B.偏西風 C.偏南風 D.偏北風
10.下列關于湟水谷地平安地段山谷風風速的敘述,正確的是
A.山風大于谷風 B.谷風大于山風
C.正午風速最大 D.傍晚風速最小
綜合訓練
[生活情境/2024廣東中山實驗中學等四校聯考]日光溫室已大量用于我國北方地區冬季的蔬菜生產,目前,普通日光溫室北后墻大多數采用實心墻體,墻體蓄積與釋放熱量作用一般。為改善這一狀況,某科研團隊對溫室后墻構造加以改進,設計一種通體中空,外側擁有連續完整保溫層的墻體方案(如圖所示),以調動更多的深層墻體材料參與蓄熱、放熱過程,提高太陽能利用率。據此完成1—2題。
1.下列關于中空墻體自然對流循環蓄熱原理示意正確的是
2.除了自然通風模式循環蓄熱,還可以在上通風孔處安裝若干可控風扇實施強制通風模式。下列關于強制通風模式的說法合理的是
①當白天溫室內溫度高于設定上限時,啟動風扇,提高換熱效率,起到降溫蓄熱的作用
②當白天溫室內溫度低于設定下限時,啟動風扇,降低換熱效率,起到保溫蓄熱的作用
③當夜晚溫室內溫度高于設定上限時,啟動風扇,促進氣流循環,起到降低夜間溫度的作用
④當夜晚溫室內溫度低于設定下限時,啟動風扇,促進氣流循環,起到提高夜間溫度的作用
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
[2023山東濟南三模]成都位于四川盆地西部,是一個多夜雨的地區。該地夜雨現象的形成不僅與地形因素密切相關,還受到大尺度空氣運動的影響。下圖為某年7月17日該地夜雨時垂直螺旋度等值線剖面圖,垂直螺旋度能夠反映大氣在垂直方向上的運動特征,正值為上升運動,負值為下沉運動。據此完成3—5題。
3.圖中易出現夜雨的地點是
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
4.此時
A.坡前東側地面受熱,氣流上升
B.山坡比坡前地面同高度氣溫低
C.山坡大氣層結穩定,天氣晴好
D.山頂近地面氣流受熱輻合上升
5.本次夜雨形成得益于該地東南側的副熱帶高壓,主要是因為其邊緣氣流使該地
A.水汽增加 B.氣溫降低
C.凝結核增加 D.大氣穩定
知識鏈接 降水的形成
(1)形成條件:
①大氣中的水汽不斷得到補充;
②大氣作上升運動,水汽凝結;
③大氣中水汽含量達到飽和或過飽和狀態;
④有凝結核(灰塵等固體)。
(2)形成過程:
[2023湖南株洲聯考]冬季,山谷風的輸送和匯聚作用使大氣污染物以日為周期不斷循環和累積,對太行山東麓地區石家莊的大氣重污染形成起重要作用。下圖為12月份石家莊監測站局地風u'和v'分量的日變化圖,u'正值為西風、負值為東風,v'正值為南風、負值為北風。據此完成6—7題。
6.12月份,石家莊山風開始轉向谷風的時間是
A.14點左右 B.12點左右
C.10點左右 D.8點左右
7.下列四地近地面風向與12月份的石家莊山風風向相同的是
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
[2023安徽合肥開學考試]沿海區域最顯著的大氣現象就是有規律的陸風和海風變化。大連金州區東臨黃海,西瀕渤海。下圖為大連金州區某日近地面風場變化圖。據此回答8—10題。
8.當日在觀測場釋放一只氦氣球,其升空后飄移方向偏東。釋放氣球的時間可能為
A.23時 B.8時 C.12時 D.17時
9.據圖推測,此時的季節是
A.初春 B.盛夏 C.深秋 D.寒冬
解題關鍵 海陸風強度夏季大于冬季,其主要取決于海洋和陸地的氣溫差。
10.圖示23時
A.海風勢力較強 B.海風厚度最大
C.陸風逐漸代替海風 D.陸風逐漸減弱
11.[生活情境/2023北京東城區三模,14分]閱讀圖文材料,回答下列問題。
城市熱島效應是指城市建筑及人類活動引起熱量在城市空間范圍內積聚,導致市區溫度顯著高于郊區的現象。城市熱島效應會引發一系列的生態環境問題。下圖為2005年、2020年北京市夏季白天城市熱島高概率區的空間分布圖。
(1)說出北京市熱島高概率區的空間變化特征。(4分)
北京市山地與平原之間多山谷風。下圖為北京市熱力環流示意圖。
(2)補全上圖,并解釋圖中城市熱島效應加強山風的原因。(6分)
城市熱島效應加強山風的原因,可從山谷風和城市風兩方面解釋。山谷風方面,夜間山地地面輻射導致熱量損失多,降溫較快,空氣冷卻下沉,形成山風,并從山區吹向城區;城市風方面,城市建筑及人類活動引起熱量在城市空間范圍內積聚,城區氣溫高,空氣受熱膨脹上升,近地面空氣從四周郊區流入城區,該氣流與山風疊加,使山風增強。
(3)提出有助于緩解北京市城市熱島效應的措施。(4分)2025屆高考地理一輪復習講義
大氣的運動之地球上的大氣
考點1 大氣的組成和垂直分層
1.大氣的組成及其作用
大氣成分 主要作用
干潔 空氣 N2 氮是地球上生物體的[1] 基本元素
O2 氧是人類和其他生物維持[2] 生命活動 所必需的物質
CO2 綠色植物進行[3] 光合作用 的基本原料,并對地面起保溫作用
O3 吸收太陽光中的[4] 紫外線 ,保護地球上的生物免受過多紫外線的傷害
水汽 水的相變,產生云、雨、霧、雪等一系列天氣現象,直接影響地面和大氣的溫度
固體雜質 作為凝結核,是[5] 成云致雨 的必要條件
2.大氣的垂直分層
(1)大氣垂直分層及各層特點
地球上的大氣從地面向上可以劃分為[6] 對流層 (①)、[7] 平流層 (②)和[8] 高層大氣 (③)。
分層 特點
對流層 對流層高度隨緯度升高而降低;氣溫隨[9] 高度 增加而降低;大氣上部冷、下部熱,有利于空氣的[10] 對流 運動;集中了大氣圈幾乎全部的水汽和雜質,天氣復雜多變
平流層 頂部高度為50—55千米;該層的[11] 臭氧 吸收大量太陽紫外線,使地球上的生命免受過多紫外線傷害;該層大氣上部熱、下部冷,以[12] 平流 運動為主,有利于高空飛行
高層大氣 氣溫隨高度增加[13] 先降后升 ;有若干電離層,電離層能反射無線電波,對無線電通信有重要作用
(2)逆溫
[14] 地面長波輻射 是近地面大氣主要的、直接的熱源,故對流層大氣溫度隨高度升高而降低,大致每升高1千米氣溫下降6 ℃。但是在一定條件下,會出現氣溫隨高度升高而上升的現象,稱為逆溫現象(下圖)。逆溫現象的形成及消失過程如下圖所示。
逆溫現象的影響包括利弊兩個方面。
利:抑制沙塵暴;利于高空飛行;可作為一種氣候資源加以利用。
弊:阻止煙塵、污染物擴散,加劇大氣污染,危害人體健康;形成大霧天氣,影響正常生產生活;對航空造成影響;等等。
情境1 航跡云
民航客機在飛過蔚藍的天空時,其身后經常拖著白色的尾巴,被稱為航跡云(下圖)。當客機水平飛行在氣溫為-60 ℃—-40 ℃的大氣層中,且空氣濕度較大時,才容易產生航跡云。
(1)判斷客機水平飛行過程中更容易產生航跡云的范圍。
【提示】根據大氣垂直分層各層特點分析即可。
【參考答案】 對流層頂部和平流層底部。
(2)5月某日,上海城區的天空出現橫貫東西且長時間停留的航跡云,頗為壯觀。據此推測上海當日的天氣特點。
【提示】仔細分析材料中航跡云出現時的條件可得出答案。
【參考答案】 天氣晴朗少云,空氣質量優良。
情境2 “極目一號”Ⅲ型浮空艇
2022年5月15日凌晨,由中國科學院自主研發的“極目一號”Ⅲ型浮空艇從中國科學院珠穆朗瑪峰大氣與環境綜合觀測研究站附近海拔4 270米的發放場地升空,4時40分,浮空艇升空高度達到4 762米,創造了海拔9 032米的大氣科學觀測世界紀錄。下圖示意“極目一號”Ⅲ型浮空艇升空時的景象。
(1)分析該浮空艇選擇在凌晨升空的原因。
【提示】分析凌晨的大氣狀況即可。
【參考答案】 大氣狀況穩定,方便跟蹤觀測。
(2)推測該浮空艇艇體材料需具備的性能。
【提示】根據浮空艇所處的高度推測艇體材料需具備的性能。
【參考答案】 耐低溫,抗輻射。
命題點1 逆溫的成因分析
[2021廣東地理卷]輻射逆溫是低層大氣因地面強烈輻射冷卻導致氣溫隨高度增加而升高的現象。黃河源地區位于青藏高原腹地,平均海拔4 000多米,冬季輻射逆溫現象多發。據此完成1—3題。
1.冬季易加強輻射逆溫的地形是( C )
A.山峰 B.平原 C.谷地 D.丘陵
【解題思路】 冬季受地形影響,夜晚山坡和谷底降溫幅度不同,山坡地面強烈輻射冷卻會使空氣收縮下沉,并沿山坡快速沉到谷底,使谷底較暖的空氣被迫抬升,形成上熱下冷的逆溫層,這種地形逆溫會加劇谷底的輻射逆溫,C項正確。
2.黃河源地區輻射逆溫常出現的時間和天氣狀況是( D )
A.日落前后,大風呼嘯
B.正午時刻,雨雪交加
C.午夜時分,濃云密霧
D.日出之前,晴朗無風
【解題思路】 日出之前,地面輻射降溫達到最大,晴朗無風時大氣保溫作用弱,會加劇降溫冷卻,且有利于逆溫的持續,D項正確;由材料可知,輻射逆溫的形成是低層大氣因地面強烈輻射冷卻導致的,正午時刻,地面接受的太陽輻射較多,輻射冷卻不明顯,B錯誤;濃云密霧會增強夜間的大氣逆輻射,減少地面熱量散失,C錯誤;大風呼嘯會增強大氣的對流運動,有利于熱量交換,不利于逆溫的形成,A錯誤。
3.黃河源地區冬季輻射逆溫多發是由于( B )
A.鋒面氣旋多 B.下沉氣流盛行
C.準靜止鋒強 D.熱力對流強盛
【解題思路】 下沉氣流盛行時,當地晴朗少云,大氣的保溫作用微弱,地面輻射散失的熱量多,降溫明顯,易出現逆溫現象,B正確;鋒面氣旋、準靜止鋒均多上升氣流,容易形成降水,陰雨天氣大氣的保溫作用好,近地面氣溫較高,一般不會產生逆溫,A、C錯誤;冬季氣溫低,熱力對流弱,D錯誤。
命題拓展
簡析黃河源地區冬季輻射逆溫的形成過程。
【參考答案】 黃河源地區海拔高,大氣稀薄,大氣的保溫作用弱,冬季夜晚地面降溫快,近地面氣溫迅速下降,而高處大氣降溫較慢,從而出現上暖下冷的逆溫現象。
考點2 大氣的受熱過程
1.大氣的受熱過程
大氣受熱過程可用四種輻射、三個環節、兩個作用說明,見下圖。
(1)四種輻射:太陽輻射、地面輻射、大氣輻射、大氣逆輻射。其中,太陽輻射為[1] 短波輻射 ,其他三種為長波輻射。
(2)三個環節:太陽短波輻射穿過大氣層,大部分到達地面,故而“太陽暖大地”,即環節1;由于大氣對地面長波輻射吸收能力強,故而“大地暖大氣”([2] 地面長波輻射 是近地面大氣主要的、直接的熱源),即環節2;大氣輻射射向宇宙空間,大氣逆輻射射向地面,故而“大氣還大地”,即環節3。
(3)兩個作用:大氣層中的水汽、塵埃等對太陽輻射的吸收、反射和散射作用,即大氣對太陽輻射的[3] 削弱 作用;大氣逆輻射對地面熱量的補償作用,即大氣對地面起[4] 保溫 作用。
2.影響大氣受熱過程的主要因素
大氣受熱過程可以簡化為上圖所示。太陽輻射狀況(甲)、地面狀況(乙)和大氣狀況(丙)共同影響大氣受熱過程。
太陽輻 射狀況 太陽輻射主要受緯度和季節等因素的影響,在空間上具有由低緯度向高緯度[5] 遞減 的規律,在時間上具有夏季多、冬季少的特點
地面 狀況 最具復雜性,它包括地勢高低、地形起伏、山地走向與坡向、地表反射率等狀況。地面狀況的差異導致太陽輻射分布狀況更加復雜
大氣 狀況 主要包括大氣成分和大氣[6] 透明度 等狀況。大氣成分中的二氧化碳、水汽有利于大氣吸收長波輻射,增強溫室效應;大氣透明度與海拔、天氣(陰晴等)、大氣中塵埃和污染物的含量相關,大氣透明度較低時,大氣一方面能夠在以熱量輸入為主的白天對太陽輻射有削弱作用,另一方面能夠在以熱量輸出為主的夜間對地面起保溫作用
以上三種狀況共同影響各地的大氣受熱過程,是各地冷熱不均和大氣運動的重要原因。
3.大氣受熱過程原理的應用
(1)大氣保溫作用原理的應用
①解釋溫室氣體大量排放對全球變暖的影響
溫室氣體排放增多→大氣吸收地面輻射增多→[7] 大氣逆輻射 增強,保溫作用增強→氣溫升高,全球變暖。
②分析生產實踐中的一些現象
現象 原因
夜晚多云時氣溫比晴天高 夜晚多云時,大氣逆輻射強,地面散失熱量少
晚秋或冬季霜凍多出現在晴朗的夜晚 晴朗的夜晚,大氣逆輻射弱,熱量散失多,地面氣溫低,易出現霜凍現象
青藏高原光照強但氣溫低 高原上空氣稀薄,大氣削弱作用弱,保溫作用也弱
利用人造煙霧防霜凍 人造煙霧能增強大氣逆輻射,減少地面熱量的散失
(2)利用大氣的削弱作用原理分析某地區太陽能的多寡
①高海拔地區(如青藏高原地區):
②內陸地區(如我國西北地區):
③濕潤內陸盆地(如四川盆地):
情境1 半球形燈罩
日本岐阜媒體中心圖書館擁有多座直徑8—14 m的半球形燈罩(下圖)。燈罩采用半透明材質,頂部具有通風口,夏季白天常打開燈罩頂部通風口,冬季則關閉燈罩頂部通風口。
(1)指出冬季燈罩能在一定程度起到保溫作用的原因。
【提示】根據大氣的受熱過程原理分析即可。
【參考答案】 燈罩能反射地面長波輻射。
(2)指出夏季白天打開燈罩頂部通風口的作用。
【提示】根據熱力環流原理分析即可。
【參考答案】 利于室內通風散熱。
情境2 城區烏鴉聚集
近年來,北京市城區每年冬天都會有大群的小嘴烏鴉聚集在特定的地方過夜。烏鴉們白天飛到郊區覓食,夜晚飛回城區休息,飛行高度較低。專家表示,烏鴉通過交流、學習得知城里舒適,于是年年來此。
(1)指出烏鴉冬天夜晚在城區聚集的主要原因。
【提示】根據大氣的受熱過程原理分析即可。
【參考答案】 夜晚城區更加溫暖。
(2)鳥糞會釋放大量氨氣,氨氣與某些物質反應會形成懸浮在空氣中的塵埃顆粒,由此推測烏鴉聚集地可能會有的特點。
【提示】分析空氣中的塵埃顆粒對大氣受熱過程的影響即可。
【參考答案】 大氣逆輻射增強。
情境3 北極放大效應
在全球變暖的趨勢下,北極地區的增溫幅度幾乎是全球平均水平的兩倍,這被稱為北極放大效應,北極放大效應主要發生在海冰的非融化季。有科學家認為云和水汽的增多是近年來北極增溫的主要原因,但也有科學家不認同此觀點。
(1)推測北極放大效應最弱的月份。
【提示】北極放大效應主要發生在海冰的非融化季。
【參考答案】 7月。
(2)科學家們對云和水汽在北極增溫中的作用存在爭議,結合材料信息推斷他們各自的依據。
【提示】分析云和水汽對大氣受熱的影響即可。
【參考答案】 云和水汽可以阻擋太陽短波輻射,使到達地面的太陽輻射減少。云和水汽增加,導致大氣逆輻射增強,大氣的保溫效應增強。
命題點1 大氣受熱過程分析
[2023浙江1月選考]當空氣經過較暖的下墊面時,底部的大氣增溫形成比周邊溫度高的“熱泡”,并不斷向上運動,這是一切對流現象的基礎。“熱泡”超過凝結高度就會形成云層,海面上的云層在夜間常常會發生強烈對流,形成雷雨天氣。下圖為甲地下墊面附近“熱泡”上升運動示意圖。據此完成1—2題。
1.若甲地上空1 000米以下受到相同氣壓系統控制,則符合圖示“熱泡”運動的等壓線(數值a>b>c>d)分布是( D )
【解題思路】 由題圖可知,甲地上空800米以下有兩個“熱泡”,由“若甲地上空1 000米以下受到相同氣壓系統控制”可知,甲地上空1 000米以下的風向既要滿足“熱泡1”時的西北風,又要滿足“熱泡2”時的偏西風。根據選項中圖示等壓線的數值大小關系可知,A圖中甲地的水平氣壓梯度力方向由東北指向西南,結合北半球地轉偏向力右偏,應形成偏東風,不會形成西北風和偏西風,A錯誤。B圖中甲地的水平氣壓梯度力方向由南指向北,結合南半球地轉偏向力左偏,應形成偏東風,不會形成西北風和偏西風,B錯誤。C圖中甲地的水平氣壓梯度力方向由東南指向西北,結合北半球地轉偏向力右偏,形成偏南風,不會形成西北風和偏西風,C錯誤。D圖中甲地的水平氣壓梯度力方向由西北指向東南,近地面受南半球向左的地轉偏向力的影響,形成西北風,符合“熱泡1”;高空的摩擦力較小,再結合南半球地轉偏向力左偏,形成西南風(偏西風),符合“熱泡2”。D正確。
2.造成夜間海面上云層強烈對流的原因有( A )
①云底接受海面輻射,降溫慢
②云頂輻射長波輻射,冷卻劇烈
③云底向下墊面輻射,降溫慢
④云頂水汽蒸發較多,冷卻劇烈
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
【解題思路】 夜間海面上云層強烈對流,說明下熱上冷,即下墊面較暖,由于海洋比熱容較大,夜晚海洋降溫慢,云底接受海面輻射,降溫也慢,①正確;云頂向高層大氣輻射長波輻射,冷卻劇烈,氣溫較低,②正確;云底向下墊面輻射長波輻射,熱量散失快,降溫快,氣溫較低,③錯誤;云頂海拔較高,氣溫較低,水汽蒸發較少,④錯誤。A正確。
命題拓展
平流霧是指暖濕空氣緩慢平流到較冷的下墊面上,下部水汽冷卻形成的霧。白天大霧使空氣能見度降低的原因是( B )
A.大霧削弱了地面輻射
B.大霧削弱了太陽輻射
C.大霧改變了太陽輻射波長
D.大霧增強了大氣逆輻射
【解題思路】 白天大霧使空氣能見度降低,主要是因為大霧削弱了太陽輻射中的可見光波段,B正確;大霧削弱地面輻射、增強大氣逆輻射主要影響氣溫、地溫,與空氣能見度無關,A、D錯誤;大霧改變不了太陽輻射的波長,C錯誤。故選B。
命題點2 大氣受熱過程原理的應用
[2021浙江1月選考]秀珍菇生產需避光遮陽。浙江某地在秀珍菇生產大棚上搭建光伏發電系統,實現了棚內種菇、棚頂發電,形成了“農業+新能源”生態高效生產方式。完成下題。
3.該生產方式會使棚內( A )
A.太陽輻射減弱
B.地面輻射增加
C.大氣吸收增加
D.地面反射增加
【解題思路】 大棚頂部搭建光伏發電系統(有光伏板),光伏板會遮擋部分太陽光,能夠削弱到達地面的太陽輻射,棚內太陽輻射減少,地面輻射、大氣吸收和地面反射也隨之減少。A正確。
命題拓展
農業大棚技術的保溫原理主要是( C )
A.增加太陽輻射
B.增加地面輻射
C.阻擋地面輻射
D.阻擋大氣輻射
【解題思路】 大棚可以阻擋地面長波輻射,增強大氣逆輻射,從而起到保溫作用,C正確。
考點3 大氣的運動形式
1.熱力環流
(1)形成的根本原因:近地面冷熱[1] 不均 。
(2)形成過程
①高壓和低壓是對同一水平面上氣壓的高低而言的。同一水平面上等壓面向上凸為高壓,向下凹為低壓。
②在同一地點,氣壓隨高度的增加而減小。同一地點垂直方向上,近地面與高空的氣壓狀況相反。
③大氣的垂直運動是近地面冷熱不均導致的,大氣的水平運動是同一水平面上氣壓差異形成的。
(3)常見熱力環流及其應用
①海(湖)陸差異——海(湖)陸風
原理:白天陸地增溫快,氣溫比海洋高,近地面形成[2] 低壓 ,而海洋上因增溫慢,氣溫較低,形成[3] 高壓 ,下層空氣由海洋流向陸地,形成海風;夜間與白天大氣的熱力作用相反,形成陸風。這個原理亦可解釋沙漠和綠洲之間形成的晝夜相反的環流。
影響:使濱海(濱湖)地區氣溫日較差減小。
②地勢起伏——山谷風
原理:白天山頂比山谷增溫[4] 快 ,氣流上升,氣壓低,谷底氣流從山谷流向[5] 山頂 形成谷風;夜晚山頂降溫[6] 快 ,氣流下沉,氣壓高,氣流從山頂流向[7] 山谷 ,形成山風(如上圖所示)。
影響:在山谷或盆地,降水可能多出現在夜晚;夜晚山風吹向山谷,易形成逆溫。
山谷風對山坡農業的影響
③城郊差異——城郊風
原理:城市中心相對郊區形成“熱島”,氣溫比郊區高,氣流上升,近地面風由[8] 郊區 吹向[9] 市區 。抓住市區和郊區的冷熱差異即可作出判斷。
影響:用于指導城市規劃,一般將綠化帶布置于氣流下沉處或下沉距離以內,將衛星城或污染較重的工廠布局于氣流下沉距離之外。
2.大氣的水平運動——風
(1)原因
①形成風的直接原因:同一水平面上的[10] 氣壓 差異。
②大氣運動的根本原因:近地面冷熱不均。
(2)風的受力狀況與風向(以北半球為例)
風 作用力 風向 圖示(北半球)
高空風 水平氣壓梯度力、地轉偏向力 與等壓線平行
近地面風 水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力 與等壓線間有夾角
(3)風力大小
同一等壓線圖上:等壓線越密集,水平氣壓梯度力[11] 越大 ,風力越大;等壓線越稀疏,水平氣壓梯度力[12] 越小 ,風力越小。
情境1 切洋蔥點蠟燭
生活中,我們在切洋蔥等辛辣食材時通常會“淚流滿面”。若切辛辣食材時在菜板旁邊點燃一支蠟燭,便可有效緩解眼部不適(如圖)。
(1)從熱力環流的角度,分析切辛辣食材時點蠟燭能緩解眼部不適的原理。
【提示】注意從熱力環流的角度分析問題。
【參考答案】 從熱力環流的角度看,點蠟燭可使蠟燭上方空氣受熱膨脹上升,而辛辣食材處氣溫相對較低,空氣收縮下沉,能緩解辛辣食材氣味對眼部的刺激。
(2)畫出圖中蠟燭附近的空氣環流圖。
【提示】點蠟燭使蠟燭上方空氣受熱膨脹上升,然后根據熱力環流原理繪圖即可。
【參考答案】
情境2 雷暴云
雷暴云形成強降水后,隨著雨滴落下,雨和干空氣之間產生摩擦,帶動空氣下沉,與此同時干空氣開始蒸發雨水,下沉氣流性質被改變,當下沉氣流沖擊地面時,會轉而形成水平方向的強陣風,風速可達75 m/s,其影響范圍在水平尺度上小于或等于4 km,稱為“微下擊暴流”,微下擊暴流有摧毀天空中任何飛行器的力量,因此它成為飛行員的“夢魘”。下圖為微下擊暴流示意圖。
(1)微下擊暴流的外沖氣流性質為 干冷 。(填干/濕,冷/熱)
【提示】空氣在下沉過程中會增溫降濕,但雨水蒸發會吸熱。
(2)微下擊暴流曾造成美國歷史上多起空難,推斷這種空難最容易發生的季節。
【提示】分析對流運動最活躍的季節即可。
【參考答案】 夏季。
(3)分析飛機從甲至乙穿越微下擊暴流時,危險性特別高的原因。
【提示】從風向的變化方面分析即可。
【參考答案】 飛機從甲至乙穿越微下擊暴流時,由于風向切變快,飛行員必須進行復雜的航向和航速修正,故而危險性特別高。
情境3 布拉風
布拉風是指冷空氣從山地或高原經低矮隘道像瀑布一樣直瀉山麓的一種劇烈大氣運動,它會給所經之處帶來嚴重災害。下圖為布拉風形成示意圖。
(1)分析布拉風風力強勁的原因。
【提示】從地形角度分析。
【參考答案】 布拉風是由于高原或山地氣壓較高,海面氣壓較低,在水平氣壓梯度力的影響下,大氣從高處向低處運動,在這一過程中,空氣同時受重力影響,風力強勁。
(2)布拉風易形成在 冬季 (填季節)的 夜晚 (填時段)。
【提示】布拉風形成受海陸熱力性質差異以及重力等因素的影響。
命題點1 熱力環流及應用
[2023湖北地理卷]下圖示意我國四個國家氣象觀測站測得的2018—2022年地面站點各月平均氣壓狀況。據此完成1—3題。
1.甲、乙、丙、丁四個站點分別位于( B )
A.海口 武漢 烏魯木齊 拉薩
B.武漢 海口 拉薩 烏魯木齊
C.烏魯木齊 武漢 拉薩 海口
D.武漢 烏魯木齊 海口 拉薩
【解題思路】 由所學知識可知,標準大氣條件下海平面的氣壓約為1 013 hPa,海拔越高,氣壓越低。圖示甲、乙、丙、丁四個站點中,丙站點氣壓值最低,最可能位于海拔較高的拉薩,A、D錯誤。圖示丁站點氣壓值明顯低于甲、乙兩站點,說明丁站點海拔較甲、乙兩站點高,烏魯木齊的海拔明顯高于海口和武漢,因此可確定丁站點位于烏魯木齊。武漢氣溫總體低于海口,因而武漢氣壓總體高于海口,故甲站點位于武漢,乙站點位于海口,B正確,C錯誤。
2.丙地氣壓夏季高于冬季的主要原因是( B )
①夏季熱,氣流輻合②夏季熱,氣流輻散
③冬季冷,氣流輻合④冬季冷,氣流輻散
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【解題思路】 結合上題分析可知,丙站點位于拉薩,受熱力作用影響,青藏高原夏季氣溫高于周邊同海拔大氣層,氣流受熱輻合上升,近地面形成熱低壓,但空氣輻合致使近地面空氣密度較冬季大,因而氣壓較冬季高,①正確,②錯誤;冬季氣溫低于周邊同海拔大氣層,近地面形成冷高壓,氣流下沉輻散,導致近地面空氣密度較夏季小,因而氣壓較夏季低,③錯誤,④正確。故選B。
3.影響四地氣壓年變化差異的主要因素有( C )
①地理緯度②天氣狀況
③海拔④海陸性質
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
【解題思路】 武漢氣壓總體較海口高,主要是受緯度影響,①正確;武漢氣壓年較差較海口大,主要是受海陸性質影響,④正確;拉薩氣壓較其他城市低主要是海拔差異造成的,③正確;天氣狀況對氣壓年變化差異影響不大,②錯誤。故選C。
命題拓展
拉薩市地處雅魯藏布江谷地的支流拉薩河畔,北側為念青唐古拉山,南側為喜馬拉雅山,年日照時數3 000小時,有“日光城”的美稱。拉薩市多夜雨,從熱力環流角度說明原因。
【參考答案】 拉薩市地處雅魯藏布江谷地,白天盛行谷風,降水少;夜晚山坡上的冷空氣下沉到谷底(盛行山風),將河谷中暖濕空氣抬升,促進水汽凝結,因此拉薩夜間降水多。
命題點2 大氣的水平運動分析
[2022浙江1月選考]下圖為某地近地面等壓線圖,圖中箭頭表示甲地風向及受力情況。完成4—5題。
4.表示摩擦力的箭頭是( D )
A.a B.b C.c D.d
【解題思路】 水平氣壓梯度力始終垂直于等壓線且由高壓指向低壓,圖中a垂直于等壓線切線,應為水平氣壓梯度力;受地轉偏向力影響,近地面風向與水平氣壓梯度力之間存在夾角且由高壓指向低壓,所以b應為風向;地轉偏向力始終垂直于風向,所以c為地轉偏向力;摩擦力始終與風向相反,所以d為摩擦力。故選D。
5.乙天氣系統的氣流運動方向是( A )
①順時針②逆時針③上升④下沉
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【解題思路】 結合上題分析可知,a為水平氣壓梯度力,b為風向,c為地轉偏向力,且地轉偏向力位于風向的左側,說明該地位于南半球;水平氣壓梯度力由高壓指向低壓,所以乙為南半球的低壓中心,水平方向上氣流順時針輻合,垂直方向上氣流上升,①③正確,②④錯誤。故選A。
命題拓展
下列關于乙天氣系統的描述正確的是( C )
①位于南半球 ②位于北半球 ③陰雨天氣 ④晴朗天氣
A.②③ B.①④ C.①③ D.②④
【解題思路】 根據前面分析可知,a為水平氣壓梯度力,乙為低壓中心,垂直方向上為上升氣流,多陰雨天氣;c為地轉偏向力,向左偏,則該地位于南半球。①③正確,故選C。
技巧點撥晝夜溫差大小的分析
天氣狀況 晴朗的天氣條件下,白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大
地勢高低 地勢高→大氣稀薄→白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大
下墊面 性質 下墊面的比熱容大→增溫和降溫速度都慢→晝夜溫差小,如海洋的晝夜溫差一般小于陸地
思維拓展城市熱島的成因
熱點情境 風向頻率分布圖
山谷風系統中,沿山谷由谷外指向谷內的風為上谷風,由谷內指向谷外的風為下谷風;沿山坡從坡下指向坡上的風為上坡風,從坡上指向坡下的風為下坡風。某研究團隊選取了張家口崇禮區某山谷的谷口與山坡處兩個氣象觀測站點進行研究。在排除背景風干擾的情況下,該研究團隊對兩個站點2019年1—3月的氣象資料進行統計。圖1示意谷口站點上、下谷風風向頻率分布,圖2示意山坡站點上、下坡風風向頻率分布。
圖1 圖2
探究設問 (1)推測兩個站點所處的位置和坡向。
(2)簡述該地區山谷夜晚多逆溫現象的原因。
【解題思路】 (1)解答本題時,需要遷移所學山谷風知識并結合材料中的新概念,簡單畫出上、下谷風和上、下坡風的模型示意圖,將抽象的文字轉化為形象具體的圖像,進而將復雜問題簡單化。類比山谷風的形成原理可知,白天谷內山地增溫快,氣壓低,谷外平原增溫慢,氣壓高,風由谷外吹向谷內,為上谷風;夜晚谷內山地降溫快,氣壓高,谷外平原降溫慢,氣壓低,風由谷內吹向谷外,為下谷風。所畫示意圖如圖a、圖b:
圖a 圖b 圖c
根據所畫示意圖可知,上、下谷風的風向與山谷走向平行。圖1中顯示谷口白天以偏西風為主,夜晚以偏東風為主,所以該山谷為東西走向。在圖a、b中簡單標注方向,得到圖c。由圖c可知,谷口處的氣象站白天以偏西風為主,風從谷外吹向谷內,所以該氣象站位于西側谷口。山坡處的氣象站白天以偏北風為主,為上坡風,所以該氣象站位于北坡。(2)地面上空的大氣結構出現氣溫隨高度增加而升高的現象,即逆溫。該地區山坡夜間熱量散失快,冷卻快,其降溫速度比同高度的空氣更快,所以氣溫低,空氣收縮下沉,形成局部高密度冷氣團,根據熱力環流的相關知識,較重的冷氣團沿坡地向下運動并沉積在谷底,山谷中原本的暖空氣被迫抬升,出現氣溫隨高度增加而升高的現象。
【參考答案】 (1)該山谷為東西走向,谷口處的氣象站白天以偏西風為主,風從谷外吹向谷內,所以該氣象站位于西側谷口。山坡處的氣象站白天以偏北風為主,為上坡風,所以該氣象站位于北坡。
(2)該地區山坡海拔相對較高,地勢較開闊,夜間熱量散失快,冷卻快,其降溫速度比同高度的空氣更快,所以氣溫低,空氣收縮下沉,形成局部高密度冷氣團,較重的冷氣團沿坡地向下運動并沉積在谷底,山谷中原本的暖空氣被迫抬升,出現氣溫隨高度增加而升高的現象,即逆溫。
[2023福建廈門階段考試]在冬奧會冬季兩項(越野滑雪和射擊)比賽中,賽場風速峰值或者風向突變都會對比賽產生影響。為滿足北京冬奧會氣象觀測需求,張家口崇禮滑雪賽場修建了多個自動氣象觀測站,如1號站點。圖1為冬季兩項賽場等高線(單位:m)分布與1號站點位置圖,圖2為某日1號站點山谷風每小時風向頻率分布圖。據此完成1—2題。
圖1 圖2
1.一日內1號站點山風和谷風轉換出現在( B )
A.正午和午夜 B.上午和傍晚
C.清晨和正午 D.傍晚和午夜
【解題思路】 結合圖文材料和所學知識可知,1號站點風向在白天以偏西風(谷風)為主,夜間以偏東風(山風)為主,由山風轉換成谷風的時間在9—10時左右(上午),由谷風轉換成山風的時間在17—18時左右(傍晚),B正確。
2.冬季兩項的賽場布局在山谷中,主要是因為山谷較山坡( A )
A.風速小 B.雪量大
C.坡度大 D.排水便利
【解題思路】 結合材料可知,冬季兩項賽場布局在山谷中,可以利用地形阻擋冬季風,減少風速對比賽的影響,A正確;山谷中的降雪量并不會明顯增多,排除B;與山坡相比,山谷坡度較小,排除C;坡度越大、地勢越高,排水越好,山谷屬于集水區域,排除D。
讀圖歸納 等壓面圖的判讀
1.水平氣壓分布的判斷
地面冷熱不均,導致同一水平面上出現氣壓差異,使等壓面發生彎曲,同一水平面上,等壓面上凸處氣壓高,下凹處氣壓低。
2.垂直氣壓差異的判斷
大氣密度隨高度增加而降低,導致在垂直方向上氣壓隨著高度增加而降低。同一垂直方向上,近地面和高空的氣壓類型相反,若近地面為高壓,高空則為低壓。
3.熱力環流方向的判斷
首先判斷水平方向的氣壓差;其次根據同一水平高度,氣流由高壓流向低壓,畫出水平方向上的氣流運動方向;最后根據氣流連續運動的特點確定熱力環流方向。
4.下墊面性質的判斷
(1)判斷陸地與海洋(湖泊):在近地面,夏季,等壓面下凹處為陸地,上凸處為海洋(湖泊);冬季,等壓面下凹處為海洋(湖泊),上凸處為陸地。
(2)判斷裸地與綠地:裸地同陸地、綠地同海洋。
(3)判斷城區與郊區:在近地面,等壓面下凹處為城區,上凸處為郊區。
5.近地面天氣狀況和氣溫日較差的判斷
在近地面,等壓面下凹處,多陰雨天氣,氣溫日較差較小;等壓面上凸處,多晴朗天氣,氣溫日較差較大。
典例 讀北半球某地近地面與高空氣壓狀況(熱力原因形成)示意圖,回答(1)—(2)題。
(1)下列關于圖中甲、乙、丙、丁四地的說法,正確的是
A.氣溫:甲>乙>丁>丙
B.海拔:丙>丁>甲>乙
C.空氣密度:乙>甲>丁>丙
D.氣壓:甲>乙>丙>丁
(2)此時,圖中M地吹
A.東北風 B.東南風
C.西北風 D.西南風
讀圖指導
【解題思路】 (1)在近地面附近,乙地的等壓面向下彎曲,說明其氣壓低,氣溫較高,空氣密度較小;甲地的等壓面向上凸,說明其氣壓高,氣溫較低,空氣密度較大。同理可判斷處在高空同一高度的丙地的氣壓較高,丁地的氣壓較低。(2)在近地面,M地的水平氣壓梯度力由甲指向乙,在地轉偏向力的作用下形成東北風(要注意圖中的指向標)。
【參考答案】 (1)D (2)A
[2023山東聊城期末]圖甲為我國某地城市與郊區垂直方向上的氣壓分布圖,圖乙為城郊間某高空等壓面示意圖。據此回答1—2題。
1.下列關于城市與郊區大氣狀況的敘述,正確的是( C )
A.EF代表城市垂直方向上的氣壓分布
B.城市與郊區的熱力環流,晝夜方向相反
C.M位于郊區高空,氣流下沉
D.PQ間的空氣流動方向如箭頭所示
【解題思路】
選項 分析 結論
A 由所學知識可知,城市近地面的溫度高于郊區,故城市近地面形成低壓,故圖甲中GH代表城市垂直方向上的氣壓分布 ×
B 無論晝夜,近地面氣溫都是城市高于郊區,故二者間的熱力環流方向晝夜相同 ×
C 由圖乙中的M處等壓面向下彎曲、Q所處等壓面向上拱起可知,M處氣壓小于Q處氣壓,結合城市熱島效應原理可知,郊區空氣下沉,高空為低壓,所以M應位于郊區的高空,氣流下沉 √
D 讀圖可知,P、Q位于同一等壓面上,其氣壓值相同,空氣不會沿等壓面流動 ×
2.P處近地面的風向為( D )
A.西南風 B.東南風
C.東北風 D.西北風
【解題思路】 結合圖乙分析可知,P處近地面水平氣壓梯度力由西向東流動,在地轉偏向力和摩擦力作用下,逐漸偏轉為西北風,D項正確。
[2024福建三明質檢]云嶺位于云南省西北部,屬于橫斷山系,海拔多在4 000米以上。云嶺的卡瓦格博峰海拔6 740米,是云南省最高峰。云嶺因云得名,云霧變化多端,一般情況下暴雨過后云霧反而較少。玉山位于臺灣省中部,其主峰海拔3 952米。據此完成1—3題。
1.云嶺降雨后云霧出現頻率降低,與其關聯度最小的是( C )
A.相對濕度減小 B.塵埃物質減少
C.逆溫程度增強 D.太陽輻射增強
【解題思路】 空氣中的水汽遇冷凝結成細微的水滴懸浮在空中形成云霧,但當空氣中的水汽含量降低時,相對濕度會減小,不易形成云霧,A不符合題意;水汽吸附空氣中的塵埃等固體顆粒物懸浮在空氣中易形成云霧,空氣中的塵埃物質(提示:灰塵微粒是最常見的凝結核)減少,不易形成云霧,B不符合題意;逆溫程度增強,大氣更加穩定,空氣不容易對流,云霧易形成,且持續時間更長,C符合題意;雨后太陽輻射增強,氣溫升高,水汽不易遇冷凝結形成云霧,D不符合題意。
2.隨著海拔升高,云嶺東西兩側云量(天空被云遮蔽的程度)差異減小的主要原因是( B )
A.氣溫降低 B.山體面積減小
C.風力減小 D.植被覆蓋減少
【解題思路】 隨著海拔升高,山體面積減小,云嶺東西兩側距離變短,大氣流動性增強,氣溫、水汽含量等差異變小,故云量差異減小,B正確;隨著海拔升高,云嶺東西兩側的氣溫均降低,故氣溫降低不是東西兩側的云量差異減小的主要原因,A錯誤;海拔升高,山體面積減小,摩擦力減小,風力增大,C錯誤;隨著海拔升高,云嶺東西兩側的植被覆蓋面積均減少,植物的蒸騰作用均減弱,并不會導致東西兩側云量差異減小,D錯誤。
3.與云嶺相比,夏季玉山東西兩側云霧出現頻率差異大的主要影響因素是( C )
A.海拔 B.地形坡度
C.大氣環流 D.海陸位置
【解題思路】 云嶺屬于橫斷山系,夏季,西坡(西南季風的迎風坡)主要受西南季風影響,易出現云霧,東坡(東南季風的迎風坡)主要受東南季風影響,易出現云霧,東西坡云霧出現頻率差異較小。夏季,玉山東坡(東南季風的迎風坡)主要受東南季風影響,易出現云霧,西坡是東南季風的背風坡,不易出現云霧,東西兩側云霧出現頻率差異大,故夏季云嶺和玉山東西兩側云霧出現頻率差異大的主要影響因素是大氣環流,C正確。與云嶺相比,玉山海拔較低,氣流易越過山頂,東西兩側空氣流動性較強,云霧出現頻率差異應較小,A錯誤。地形坡度會影響氣流運動的速度,但對云霧的形成影響較小,排除B。海陸位置差異對造成云嶺和玉山東西兩側云霧出現頻率差異大影響較小,D錯誤。
某年12月30日,某游客在黃河三盛公水利樞紐(約40°N,107°E)攔河閘下游,拍攝了“水煮黃河”景觀(如圖)。此時,黃河河面上濃霧彌漫,水中不斷冒著氣泡,在陽光照射下,如夢似幻,宛如仙境。據此完成4—5題。
4.“水煮黃河”現象產生的原因是( B )
A.河面溫度低,暖濕氣流流經,遇冷凝結
B.上游來水溫度高,蒸發強,水汽遇冷凝結
C.天氣晴朗,太陽輻射強,水汽蒸發旺盛
D.晝夜溫差小,微風環境,霧氣不易消散
【解題思路】 由材料可知,水中冒著氣泡,說明水溫較高,A錯誤;該地上游緯度較低,來水溫度較高,蒸發強烈,水汽充足,水汽遇冷凝結,形成霧,B正確;天氣晴朗,水汽蒸發旺盛,但缺乏低溫條件,不易形成霧,C錯誤;晝夜溫差小,微風環境,水汽不易凝結,不利于霧的形成,D錯誤。故選B。
5.該照片拍攝時間可能是北京時間( B )
A.5—6時 B.8—9時
C.12—13時 D.17—18時
【解題思路】 該地所在經度為107°E附近,北京時間8—9時,該地地方時為7—8時,清晨易有濃霧,B正確;12月30日該地日出較晚,北京時間5—6時,該地地方時為4—5時,天空很暗,無法拍攝出圖示照片,A錯誤;北京時間12—13時該地氣溫高,濃霧可能已經散去,C錯誤;北京時間17—18時,該地地方時為16—17時,氣溫仍較高,不易形成霧,D錯誤。故選B。
“全球變暖”已是不爭的事實,越來越多的證據證明與之相伴隨的現象還有“全球變暗”,即地球大氣中的懸浮顆粒物增加。有關專家長期以來對氣溶膠的研究表明,大氣中的氣溶膠達到一定含量后會大量吸收太陽輻射能,使能夠直接到達地球表面的太陽輻射減少。據此完成6—7題。
6.下列可能引起“全球變暗”的多種原因中,最主要的人為原因是( B )
A.太陽輻射能力減弱
B.使用化石燃料,排放大量微粒物
C.火山噴發產生火山灰
D.飛機飛行產生飛行云跡
【解題思路】 目前太陽處于穩定期,太陽輻射能力并未減弱,且太陽輻射能力減弱不是人為原因,A錯誤。大量燃燒化石燃料,排放大量微粒物,會造成大氣透明度下降,B正確。火山噴發產生的火山灰會增加大氣中的懸浮顆粒物,引起“全球變暗”,但這屬于自然原因,C錯誤。飛機飛行產生的飛行云跡影響范圍較小,D錯誤。
7.“全球變暗”可能產生的后果還無定論,但下列可能產生的后果中最不可信的是( C )
A.全球蒸發量增加
B.農作物產量變化不大
C.葡萄甜度升高
D.全球氣溫仍將上升
【解題思路】 由材料可知,“全球變暗”是伴隨著“全球變暖”出現的,而“全球變暖”已是不爭的事實,則全球氣溫可能上升,全球蒸發量可能會增加,A、D不符合題意。“全球變暖”與“全球變暗”相伴隨,兩者對農作物生長的影響可能相互抵消,農作物產量變化可能不大,B不符合題意。“全球變暗”導致光照不足,可能會使葡萄甜度降低,C符合題意。
考點1 大氣的組成和垂直分層
[真實情境/2024安徽巢湖第一次質檢]當地時間2022年11月16日凌晨,美國國家航空航天局“阿爾忒彌斯1號”登月火箭在肯尼迪航天中心(約28°N,80°W)發射升空,開啟無人繞月飛行測試任務,為“阿爾忒彌斯2號”載人繞月、“阿爾忒彌斯3號”載人登月計劃做準備。據此完成1—2題。
1.“阿爾忒彌斯1號”從發射到進入適合飛機飛行的大氣層所通過的垂直距離可能是( A )
A.16千米 B.50千米
C.9千米 D.500千米
【解題思路】 適合飛機飛行的大氣層為平流層,其下部為對流層,對流層的平均高度17—18千米(低緯度地區),平流層范圍自對流層頂部至50—55千米高空。所以“阿爾忒彌斯1號”從發射到進入適合飛機飛行的大氣層所通過的垂直距離可能是16千米,A對。50千米在平流層頂部,接近高層大氣,不太適合飛機飛行,B錯。當地緯度約為28°N,9千米尚處于對流層,C錯。500千米屬于高層大氣,不合適飛機飛行,D錯。故選A。
2.“阿爾忒彌斯1號”上升過程中( B )
A.氣溫持續升高
B.大氣密度減小
C.大氣先做平流運動再做對流運動
D.氣壓逐漸升高
【解題思路】 “阿爾忒彌斯1號”在上升過程中,海拔逐漸升高,大氣密度減小,氣壓持續降低,B正確、D錯誤。在不同的大氣分層中,隨著海拔的升高,氣溫在對流層下降,在平流層上升,在高層大氣底部下降,在高層大氣中上部上升,A錯誤。先經過對流層,大氣先做對流運動,再經過平流層,大氣做平流運動,C錯誤。故選B。
[2023貴州畢節期末]2022年12月4日19:30左右,載有三名航天員的神舟十四號載人飛船返回艙穿越黑障區(通信暫時中斷區域)后,成功降落在東風著陸場。黑障區一般出現在地球上空35千米到80千米的大氣層間。下圖為飛行中的返回艙和大氣垂直分層示意圖。據此完成3—4題。
3.返回艙即將離開黑障區時段的大氣層( C )
A.以對流運動為主 B.大氣透明度最低
C.以平流運動為主 D.云霧繚繞
【解題思路】 結合大氣垂直分層知識可知,中緯度對流層平均高度為10—12千米,平流層在對流層頂部至50—55千米高空處,高層大氣在平流層以上。由材料“黑障區一般出現在地球上空35千米到80千米的大氣層間”可知,黑障區位于平流層中上部和高層大氣底部,C正確。
4.與載人飛船發射時相比,返回艙在穿越大氣層到著陸的過程中會形成大火球,原因是返回時( B )
A.氣溫升高
B.速度明顯加快
C.空氣密度變小
D.對流運動強烈
【解題思路】 與載人飛船發射時相比,返回艙在穿越大氣層到著陸的過程中受重力作用影響速度明顯加快,與空氣摩擦形成大火球,B正確;圖中顯示,對流層氣溫隨高度的增加而減小,平流層氣溫隨高度增加而升高,高層大氣氣溫隨高度增加先迅速降低,之后隨高度的增加氣溫迅速升高,返回艙返回時穿越大氣層的溫度變化為減—增—減—增,A錯誤;返回艙返回時,越接近地面,空氣密度越大,C錯誤;返回艙著陸過程中穿越的大氣層并不都存在強烈的對流運動,D錯誤。
[真實情境/2023合肥質檢]1815年4月,地處東南亞的S島發生了強烈的火山噴發事件,在距離S島800 km以外的人們連續多日聽到隆隆的雷聲,看見飄浮的灰塵。受此事件影響,1816年北半球盛夏出現人類歷史上罕見的低溫天氣,造成西歐、亞洲、北美農作物大范圍減產。下圖示意火山噴發后海拔25 km處大氣溫度距平和北半球陸地年降水量距平的變化。據此完成5—7題。
5.海拔25 km處位于( B )
A.對流層 B.平流層
C.高層大氣 D.電離層
【解題思路】 東南亞位于低緯度地帶,對流層的高度為17—18 km,自對流層頂向上至50—55 km高度范圍為平流層,因此海拔25 km處位于平流層,故選B。
6.本次北半球農作物大范圍減產的主要原因是大氣對( A )
A.太陽輻射的削弱作用增強
B.地面的保溫作用增強
C.太陽輻射的削弱作用減弱
D.地面的保溫作用減弱
【解題思路】 1815年4月S島發生了強烈的火山噴發事件,大量火山灰擴散并飄浮在大氣中,對太陽輻射產生了較強的削弱作用,使得1816年北半球盛夏出現人類歷史上罕見的低溫天氣,造成北半球農作物大范圍減產,A正確。
7.1816年北半球陸地年降水量距平變化的主要原因可能是( A )
A.海陸溫差減小,季風環流減弱
B.海陸溫差增大,季風環流減弱
C.海陸溫差減小,季風環流增強
D.海陸溫差增大,季風環流增強
【解題思路】 據圖可知,年降水量距平為負值時,說明該年降水量較多年平均降水量少;年降水量距平為正值時,說明該年降水量較多年平均降水量多。1816年北半球陸地年降水量距平為負值,說明該年降水量減少,原因是飄浮在大氣中的火山灰對太陽輻射有較強的削弱作用,到達地面的太陽輻射減少,陸地升溫減慢,同時受火山灰影響,陸地降溫也減慢,使得海陸溫差減小,B、D錯誤;海陸溫差減小,會使海陸間水平氣壓梯度力減小,季風環流減弱,從而使得輸送到陸地上空的水汽減少,降水減少,A正確、C錯誤。
考點2 大氣的受熱過程
[生活情境/2024四川成都摸底]地膜覆蓋在農業領域應用廣泛。近年來,我國部分地區用作物秸稈覆蓋替代地膜覆蓋。據此完成1—3題。
1.我國農田地膜覆蓋面積最大的時間集中在( A )
A.3—5月 B.6—8月
C.9—11月 D.12月—次年2月
【解題思路】 3—5月為春季,是我國越冬作物的生長期和春播作物的播種期,但此時我國春播作物地區氣溫還較低,越冬作物地區氣溫回升,蒸發旺盛,需要用地膜保溫保墑,因此3—5月是我國農田地膜覆蓋面積最大的時間,A正確。
2.地膜具有保溫作用,主要是因為地膜可以( C )
A.增強大氣逆輻射 B.增強地面輻射
C.減少地面輻射散失 D.增強太陽輻射
【解題思路】 地面輻射為長波輻射,長波輻射很難透過地膜傳播,因此覆蓋地膜后減少了地面輻射的散失,有效地提高了地溫,C正確。
3.與覆蓋透明地膜相比,在土壤表面覆蓋作物秸稈能( D )
①提高土壤溫度 ②增加雨水下滲量 ③減少病蟲害
④提高土壤透氣性
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解題思路】 在土壤表面覆蓋農作物秸稈與覆蓋地膜都能起到保溫作用,進而提高土壤溫度,①錯誤;地膜不透水,而秸稈的透水性好,因此覆蓋農作物秸稈能增加雨水下滲量,②正確;秸稈是部分農田害蟲寄生的場所,所以覆蓋農作物秸稈可能會增加病蟲害,③錯誤;地膜不透氣,而秸稈的透氣性好,所以在土壤表面覆蓋作物秸稈利于提高土壤透氣性,④正確。故選D。
易錯提醒覆蓋地膜的作用
提高土溫,促進作物生長、成熟并提前上市等,是覆蓋地膜帶來的好處之一。覆蓋地膜不僅能提高土溫,還能減少水分蒸發,保持田間土壤濕度;減少雨水對地面的沖刷,減少有機質流失,提高肥料利用率,增加土壤肥力;抑制雜草生長,減輕病蟲害。
[新素材/2023廣東檢測]下墊面與大氣之間通過對流(包括亂流)完成輸送的熱量稱為感熱通量。當地溫高于氣溫,熱量由地面傳送給近地面較冷的空氣并促其增熱時,感熱通量為正值;反之為負值。下墊面由于水汽蒸發、蒸騰向大氣傳輸的熱量則稱為潛熱通量。下圖示意1979—2014年青藏高原地表平均感熱、潛熱通量的季節變化。據此完成4—5題。
4.春季青藏高原感熱通量值迅速增加,主要原因可能是( B )
A.太陽輻射減弱 B.積雪融化
C.地表風速減小 D.云量增加
【解題思路】 由材料“當地溫高于氣溫,熱量由地面傳送給近地面較冷的空氣并促其增熱時,感熱通量為正值”可知,春季青藏高原感熱通量值迅速增加是由于地溫升高,而地溫升高最直接的原因是春季氣溫回升后,地表覆蓋的積雪融化,對太陽輻射的反射率降低,地表吸收的太陽輻射增多,B正確;太陽輻射減弱會使到達地表的太陽輻射量減少,地溫下降,A錯誤;地表風速減小、云量增加有利于氣溫上升,地—氣溫差變小,不利于感熱通量值增加,C、D錯誤。
5.下列青藏高原區域中夏季潛熱通量最大的可能是( A )
A.藏南灌叢草原區 B.柴達木盆地荒漠區
C.西北高寒草原區 D.昆侖山地高寒荒漠區
【解題思路】 由材料可知,下墊面由于水汽蒸發、蒸騰而向大氣傳輸的熱量稱為潛熱通量。草原區比荒漠區水汽蒸發、蒸騰量大,排除B、D;夏季,青藏高原高寒草原區與藏南灌叢草原區相比,氣溫較低,蒸發較弱,潛熱通量小,A正確,C錯誤。
[跨學科·跨語文]有文字記載:“凡五果,花盛時遭霜,則無子。常預于園中,往往貯惡草生糞。天雨新晴,北風寒切,是夜必霜。此時放火作煴(無焰的微火),少得煙氣,則免于霜矣。”下圖為大氣受熱過程示意圖。據此完成6—7題。
6.下列對“此時放火作煴(無焰的微火),少得煙氣,則免于霜矣”的解釋,正確的是( A )
A.煙氣增強大氣逆輻射,減少低溫對農作物的危害
B.放火增加地面溫度,避免低溫對農作物的危害
C.煙氣反射太陽光,減少晴天強烈的太陽輻射對農作物的灼傷
D.放火使霜快速融化,減少霜對農作物的凍害
【解題思路】 “此時放火作煴(無焰的微火),少得煙氣”可解釋為農民放火釋放煙霧,釋放的煙霧相當于增厚了云層,可增強大氣逆輻射,大氣對地面的保溫作用增強,從而防止霜凍,A正確;“放火作煴”對地面溫度增加有限,也無法使霜快速融化,B、D錯誤;由“免于霜矣”可知,該措施是為了防止霜凍,并不是減少灼傷,C錯誤。
7.諺語“上晝薄薄云,下晝曬煞人”,“曬煞人”是因為“薄薄云”使得圖中( B )
A.①增強 B.②增強 C.③增強 D.④增強
【解題思路】 讀圖可知,圖中①是太陽輻射,②是到達地面的太陽輻射,③是大氣逆輻射,④是地面輻射。“曬煞人”是因為“薄薄云”對太陽輻射的削弱能力弱,使得到達地面的太陽輻射強,即圖中的②增強,故選B。
[2023江蘇南京模擬]京藏高速公路柴達木腹地路段沿線地形復雜多樣,自然條件較差,氣象災害及次生災害導致的交通事故頻發。下圖示意沿線宗加鎮自動氣象觀測站記錄的某季節某日路面溫度與氣溫日變化情況。據此完成8—9題。
8.氣溫與路面溫度變化趨勢差異的主要原因是( A )
A.太陽輻射與地面輻射產生的先后差異
B.地面輻射與大氣逆輻射產生的損耗差異
C.太陽輻射與地面輻射能量的多少差異
D.地面輻射與大氣輻射獲取能量的方式差異
【解題思路】 地面吸收太陽輻射之后,升溫向外釋放熱量,使近地面大氣升溫,所以氣溫與路面溫度變化趨勢差異的主要原因是太陽輻射與地面輻射產生的先后差異,A正確。
解題關鍵 地面的直接熱源為太陽輻射,近地面大氣的直接熱源為地面。
9.圖中風沙活動最弱的時間段最可能是( A )
A.6:00—8:00 B.10:00—12:00
C.14:00—16:00 D.20:00—22:00
【解題思路】 路面溫度和氣溫的最低值出現在6:00—8:00,此時大氣的上升運動最弱,不利于揚沙,風沙活動較弱,A正確;10:00—12:00、14:00—16:00、20:00—22:00路面溫度和氣溫較高,大氣的上升運動較強,有利于揚沙,風沙活動較強,B、C、D錯誤。
考點3 大氣的運動形式
[2024山東淄博實驗中學開學考]一個地區的風受局地風與背景風的共同影響。我國北方某地為典型的山谷地形,受局地風影響顯著。下圖示意該地一氣象站連續4日近地面風向和風速隨時間的變化。據此完成1—2題。
1.圖示時段內,該地谷風強盛的時間是( C )
A.日出前后 B.臨近日落 C.午后不久 D.子夜前后
【解題思路】 解答該題需要明確山谷風的形成原理,并在此基礎上分析山風或谷風盛行的時間等。谷風出現在白天,讀圖可知,該地在午后不久出現強盛的南風,可判斷出該地谷風為南風,且在午后不久最強盛。選C。
2.3月8日,該氣象站近地面氣壓場的特點是( A )
A.北高南低,梯度大 B.北高南低,梯度小
C.南高北低,梯度大 D.南高北低,梯度小
【解題思路】 讀圖可知,3月8日,該地吹風速較大的北風,說明該氣象站北部氣壓高,南部氣壓低,且氣壓梯度力大。選A。
[新素材/2024重慶檢測]貴州省東北部的梵凈山主峰海拔2 572米,高聳于低山丘陵之間。梵凈山降雨較周邊地區多,山頂多大風,云瀑(流云在垂直方向上的一種動態景觀,其形態像河流瀑布一樣傾瀉而下)蔚為壯觀,如圖所示。據此完成3—5題。
3.梵凈山較周邊地區降水更豐富,主要是因為多( A )
A.地形雨 B.鋒面雨 C.對流雨 D.氣旋雨
【解題思路】 梵凈山相較于周邊地區,地勢較高,夏季風(東南季風和西南季風)帶來大量的暖濕氣流遇山體阻擋,形成豐沛的地形雨,A正確。
4.梵凈山山頂多大風的主要原因是( C )
A.終年受西風帶的控制 B.周邊地區植被覆蓋少
C.相對海拔較高的孤峰 D.周邊上升氣流較強烈
【解題思路】 梵凈山位于貴州省,屬亞熱帶季風氣候,不受西風帶的控制,A錯誤。山頂與周邊地區有一定的距離,且山頂的風與周邊植被關聯性較小,B錯誤。梵凈山是孤峰,山頂沒有什么阻擋,氣流受到的阻擋越小,摩擦力也就越小,風力就越大,C正確。風是指大氣的水平運動,D錯誤。故選C。
5.梵凈山多云瀑,是因為梵凈山( D )
①氣壓較高 ②水汽充足 ③相對高差大 ④多大風
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【解題思路】 海拔越高,氣壓越低,梵凈山海拔較高,①錯誤,排除A、B、C。云瀑的形成:豐沛的水汽沿山勢抬升凝結成云,大風吹拂下的云層繼續爬升,越過山脊傾瀉而下形成云瀑。故D正確。
[新角度/2023哈爾濱二模]每年特定時間,在我國一些地區的山間谷地會出現形態各異的“冰蝴蝶”(蝴蝶狀的纖薄冰片)。容易產生“冰蝴蝶”(下圖)的多是一年生細莖草本植物,這些草雖然枯死,但稈莖中仍儲存有水分。當外界達到一定的溫度后,稈莖裂縫處的水先結冰,未結冰的水在壓力作用下不斷地把裂縫處的冰往外推,再經過持久的、一定強度的風的作用,形成“冰蝴蝶”。據此完成6—8題。
6.推測一天中最適合觀賞“冰蝴蝶”的時間是( A )
A.清晨 B.午后 C.傍晚 D.午夜
【解題思路】 由材料可知,“冰蝴蝶”的形成需要一定的低溫和持久的、一定強度的風。一天中氣溫最低的時刻在清晨日出前后,且因處于山間谷地,凌晨山風較明顯,有利于“冰蝴蝶”形成,故清晨最適合觀賞“冰蝴蝶”,A正確。
7.山間谷地有利于“冰蝴蝶”形成的主要原因是( A )
①地面相對濕度較大 ②冷空氣易在此匯聚 ③氣溫較高導致水汽上升 ④狹管效應導致風力強
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【解題思路】 由材料可知,容易產生“冰蝴蝶”的多是一年生細莖草本植物,枯死的草的稈莖中仍儲存有水分,說明空氣濕度較大,而山間谷地地形不利于水汽擴散,會導致空氣濕度較大,①正確;由所學“山谷風”知識可知,夜晚,山坡降溫較快,谷地降溫較慢,山坡冷空氣易在谷地匯聚,導致谷地氣溫下降,利于“冰蝴蝶”形成,②正確;氣溫較高,不利于水汽結冰,③錯誤;狹管效應會導致風力過于強勁,不利于植物保存水汽,無法形成“冰蝴蝶”,④錯誤。故選A。
8.“冰蝴蝶”景觀最可能出現的時間和地點是( D )
A.1月、陰山南麓 B.5月、大興安嶺西麓
C.9月、天山北麓 D.12月、太行山東麓
【解題思路】 由材料“蝴蝶狀的纖薄冰片”可知,“冰蝴蝶”景觀最可能出現在氣溫最低的冬季,排除B、C;地面空氣相對濕度較大,有利于“冰蝴蝶”的形成,陰山位于溫帶干旱與半干旱氣候的過渡帶,陰山南麓位于冬季風的背風坡,冬季氣候比較干燥,水汽較少,難以形成“冰蝴蝶”,A錯誤;太行山東麓地區屬于溫帶季風氣候,位于半濕潤地區,地面空氣相對濕度較大,冬季氣溫低,有利于“冰蝴蝶”的形成,D正確。
[2023福建三校聯考]湟水是黃河上游的一條重要支流,受地形影響,山谷地區熱力不均勻,形成了一種局地環流——山谷風。山風、谷風的轉換時刻主要受太陽輻射的影響,一般情況下,日出及日落后的2—3個小時,分別為山風轉谷風和谷風轉山風時刻。下圖為湟水谷地平安地段山谷風一定時間內風向頻數及風速日變化圖。據此完成9—10題。
9.據圖可知,湟水谷地平安地段谷風是( A )
A.偏東風 B.偏西風 C.偏南風 D.偏北風
【解題思路】 據圖可知,該地大約9時偏西風出現頻數快速降低,大約12時偏東風出現頻數超過偏西風,12—22時以偏東風為主。據材料可知,日出后的2—3個小時,為山風轉谷風的時刻,因此推斷9—12時應為山風轉谷風的時刻,12—22時以谷風為主,故湟水谷地平安地段谷風為偏東風。選A。
10.下列關于湟水谷地平安地段山谷風風速的敘述,正確的是( B )
A.山風大于谷風 B.谷風大于山風
C.正午風速最大 D.傍晚風速最小
【解題思路】 據圖和上題分析可知,該地偏東風為谷風,偏東風盛行時,風速較大,偏西風為山風,偏西風盛行時,風速較小,因此該地谷風風速大于山風風速,A錯誤、B正確;由圖可知,正午風速不是最大的,18時前后風速最大,C錯誤;由圖可知,傍晚風速不是最小的,4時前后風速最小,D錯誤。
綜合訓練
[生活情境/2024廣東中山實驗中學等四校聯考]日光溫室已大量用于我國北方地區冬季的蔬菜生產,目前,普通日光溫室北后墻大多數采用實心墻體,墻體蓄積與釋放熱量作用一般。為改善這一狀況,某科研團隊對溫室后墻構造加以改進,設計一種通體中空,外側擁有連續完整保溫層的墻體方案(如圖所示),以調動更多的深層墻體材料參與蓄熱、放熱過程,提高太陽能利用率。據此完成1—2題。
1.下列關于中空墻體自然對流循環蓄熱原理示意正確的是( B )
【解題思路】 白天溫室內氣溫要高于中空墻體內部,熱空氣由于密度較小從上通風孔進入中空墻體,后遇冷下沉,而中空墻體內溫度相對較低的冷空氣受氣壓梯度力的影響從下通風孔進入溫室內,這部分氣體在溫室內受熱上升,B正確;夜間中空墻體內部的空氣相當于儲蓄了白天的熱量,溫度較溫室內的高,所以中空墻體內部的較熱空氣(密度較小)應從上通風孔進入溫室內,A錯誤;為了保證采光,我國北方地區日光溫室的后墻應在北邊,而C、D項中后墻在南邊,排除。選B。
2.除了自然通風模式循環蓄熱,還可以在上通風孔處安裝若干可控風扇實施強制通風模式。下列關于強制通風模式的說法合理的是( C )
①當白天溫室內溫度高于設定上限時,啟動風扇,提高換熱效率,起到降溫蓄熱的作用
②當白天溫室內溫度低于設定下限時,啟動風扇,降低換熱效率,起到保溫蓄熱的作用
③當夜晚溫室內溫度高于設定上限時,啟動風扇,促進氣流循環,起到降低夜間溫度的作用
④當夜晚溫室內溫度低于設定下限時,啟動風扇,促進氣流循環,起到提高夜間溫度的作用
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【解題思路】 白天溫室內的氣溫高于中空墻內的氣溫,可啟動風扇,增加溫室內氣體和中空墻內氣體之間的熱量交換,從而使溫室內降溫,中空墻內蓄熱,①正確;白天溫室內氣溫低于設定下限時,中空墻內的氣溫較溫室內更低,啟動風扇會使溫室內氣溫下降,不利于保溫,②錯誤;夜間中空墻內的氣溫高于溫室內,啟動風扇會加強兩處熱量交換,使溫室內氣溫升高,③錯誤、④正確。選C。
[2023山東濟南三模]成都位于四川盆地西部,是一個多夜雨的地區。該地夜雨現象的形成不僅與地形因素密切相關,還受到大尺度空氣運動的影響。下圖為某年7月17日該地夜雨時垂直螺旋度等值線剖面圖,垂直螺旋度能夠反映大氣在垂直方向上的運動特征,正值為上升運動,負值為下沉運動。據此完成3—5題。
3.圖中易出現夜雨的地點是( C )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【解題思路】 垂直螺旋度能夠反映大氣在垂直方向上的運動特征,正值(圖中實線)為上升運動,負值(圖中虛線)為下沉運動。如下圖:
4.此時( B )
A.坡前東側地面受熱,氣流上升
B.山坡比坡前地面同高度氣溫低
C.山坡大氣層結穩定,天氣晴好
D.山頂近地面氣流受熱輻合上升
【解題思路】 讀圖可知,山坡乙處近地面上空為虛線(負值),坡前丙處上空為實線(正值),說明山坡氣流下沉,應是夜間,坡面比同高度丙處上空大氣降溫速度快,溫度低,B正確。夜間坡前東側丙處地面散失熱量較山坡少,丙處大氣被山坡下沉氣流抬升,A錯誤;山坡氣流下沉,層結不穩定,C錯誤;山頂甲處地面輻射散失熱量多,近地面空氣冷卻降溫快,氣流下沉,D錯誤。
5.本次夜雨形成得益于該地東南側的副熱帶高壓,主要是因為其邊緣氣流使該地( A )
A.水汽增加 B.氣溫降低
C.凝結核增加 D.大氣穩定
【解題思路】 7月份,長江中下游常受副熱帶高壓控制,其邊緣偏東風來自太平洋,為四川盆地西部輸送了大量水汽,因此本次夜雨形成得益于副熱帶高壓邊緣的氣流為該地帶來水汽,A正確;副熱帶高壓為暖高壓,受其影響,氣溫不會降低,B錯誤;副熱帶高壓邊緣的氣流對該地凝結核數量的變化影響不大,C錯誤;副熱帶高壓邊緣輻散出的氣流比較濕熱,易形成對流運動,層結不穩定,D錯誤。
知識鏈接 降水的形成
(1)形成條件:
①大氣中的水汽不斷得到補充;
②大氣作上升運動,水汽凝結;
③大氣中水汽含量達到飽和或過飽和狀態;
④有凝結核(灰塵等固體)。
(2)形成過程:
[2023湖南株洲聯考]冬季,山谷風的輸送和匯聚作用使大氣污染物以日為周期不斷循環和累積,對太行山東麓地區石家莊的大氣重污染形成起重要作用。下圖為12月份石家莊監測站局地風u'和v'分量的日變化圖,u'正值為西風、負值為東風,v'正值為南風、負值為北風。據此完成6—7題。
6.12月份,石家莊山風開始轉向谷風的時間是( C )
A.14點左右 B.12點左右
C.10點左右 D.8點左右
【解題思路】 石家莊位于太行山東麓地區,其西側為山地,結合所學知識可知,石家莊山谷風風向變化特點是白天吹谷風,為偏東風,夜間吹山風,為偏西風。根據圖示信息可知,10時左右u'由正值轉為負值,代表石家莊風向由偏西風轉為偏東風,即山風開始轉向谷風。選C。
7.下列四地近地面風向與12月份的石家莊山風風向相同的是( D )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【解題思路】 由上題分析可知,石家莊白天吹谷風,為偏東風,夜間吹山風,為偏西風,因此12月份的石家莊山風為偏西風。在等壓線圖上,風向垂直于等壓線由高壓指向低壓,受地轉偏向力影響,北半球風向向右偏,南半球向左偏,因此甲地吹偏東風,乙地吹東南風,丙地吹偏南風,丁地吹偏西風。選D。
[2023安徽合肥開學考試]沿海區域最顯著的大氣現象就是有規律的陸風和海風變化。大連金州區東臨黃海,西瀕渤海。下圖為大連金州區某日近地面風場變化圖。據此回答8—10題。
8.當日在觀測場釋放一只氦氣球,其升空后飄移方向偏東。釋放氣球的時間可能為( B )
A.23時 B.8時 C.12時 D.17時
【解題思路】 由圖可看出,該地近地面盛行偏西風的時間主要為2—8時,結合選項可知,釋放氣球的時間可能為8時。選B。
9.據圖推測,此時的季節是( B )
A.初春 B.盛夏 C.深秋 D.寒冬
【解題思路】 由圖可看出,該地近地面白天氣溫較高時主要吹東南風且風力較大;結合該地的地理位置可知,東南風為海風。夏季白天海洋氣溫低,陸地氣溫高,海風風力較大,因此此時為盛夏。選B。
解題關鍵 海陸風強度夏季大于冬季,其主要取決于海洋和陸地的氣溫差。
10.圖示23時( C )
A.海風勢力較強 B.海風厚度最大
C.陸風逐漸代替海風 D.陸風逐漸減弱
【解題思路】 由圖可知,14時到17時海風勢力逐漸增強,并在17時達到最強,23時海風勢力較弱,之后陸風逐漸取代海風。選C。
11.[生活情境/2023北京東城區三模,14分]閱讀圖文材料,回答下列問題。
城市熱島效應是指城市建筑及人類活動引起熱量在城市空間范圍內積聚,導致市區溫度顯著高于郊區的現象。城市熱島效應會引發一系列的生態環境問題。下圖為2005年、2020年北京市夏季白天城市熱島高概率區的空間分布圖。
(1)說出北京市熱島高概率區的空間變化特征。(4分)
【參考答案】 高概率區面積擴大;向南北方向擴展;西部面積縮小;形態由團塊狀向條帶狀轉變。(每點2分,任答2點即可)
【解題思路】 從面積變化、形態變化角度說出其空間變化特征。從面積變化角度看,高概率區面積擴大,西部面積縮小;從形態變化角度看,向南北方向擴展,由團塊狀向條帶狀轉變。
北京市山地與平原之間多山谷風。下圖為北京市熱力環流示意圖。
(2)補全上圖,并解釋圖中城市熱島效應加強山風的原因。(6分)
【參考答案】 繪圖如下。(2分)
原因:夜間山地降溫快,空氣下沉,吹山風;(2分)城區氣溫高,空氣上升,四周郊區空氣流入城市,與山風疊加,使山風增強。(2分)
【解題思路】 如下圖,第一步,根據夜間城區與山區之間的熱力差異及其對空氣的影響,用箭頭繪出空氣的垂直運動,即城區空氣受熱膨脹上升,山區空氣冷卻沿山坡下沉;第二步,根據熱力環流運動的規律繪出空氣的水平運動,即近地面由山區吹向城區,高空由城區吹向山區。
城市熱島效應加強山風的原因,可從山谷風和城市風兩方面解釋。山谷風方面,夜間山地地面輻射導致熱量損失多,降溫較快,空氣冷卻下沉,形成山風,并從山區吹向城區;城市風方面,城市建筑及人類活動引起熱量在城市空間范圍內積聚,城區氣溫高,空氣受熱膨脹上升,近地面空氣從四周郊區流入城區,該氣流與山風疊加,使山風增強。
(3)提出有助于緩解北京市城市熱島效應的措施。(4分)
【參考答案】 增加城市綠地和水域面積;規劃建設城市通風廊道;減少化石能源消費,提高能源使用效率;控制城市人口數量。(每點2分,任答2點即可)
【解題思路】 主要從減緩城區氣溫上升的角度進行分析。減緩城區氣溫上升從減少人為熱排放、優化地面性質兩方面采取措施。減少人為熱排放方面,控制城市人口數量,降低化石能源消費量,提高能源使用效率等。優化地面性質方面,增加城市綠地和水域面積,減緩城區氣溫的上升;規劃建設城市通風廊道,增加通風散熱途徑。

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