高考地理考点之大气受热过程原理

考点09  大气受热过程原理

考点热度   ★★★☆☆

(1)两个来源

①地球大气受热能量的根本来源:A太阳辐射

②近地面大气主要、直接的热源:B地面辐射

(2)两大过程

①地面增温:大部分太阳辐射能够透过大气射到地面,使地面增温。

②大气增温:地面被加热,并以长波辐射的形式向大气传递热量。

(3)两大作用

①削弱作用:大气层中的水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用。

②保温作用:C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。

特别提醒

任何物体温度最高时,其辐射最强。就某一地区而言,地方时12点时,太阳辐射最强;地方时13点时,地面温度最高,地面辐射最强;地方时14点时,大气温度最高,大气辐射(包括大气逆辐射)最强。

 

考向一  大气受热过程原理及其应用

 

1.大气的受热过程及其地理意义

大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收,实现了受热过程,而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下。

2.大气保温作用的应用

(2)分析农业实践中的一些常见现象

①采用塑料大棚发展反季节农业,利用玻璃温室育苗等。塑料薄膜、玻璃能使太阳短波辐射透射进入棚内或室内,而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃把热量传递出去,从而使热量保留在塑料大棚和玻璃温室内。

②人造烟雾、浇水防冻。秋冬季节,我国北方常用人造烟雾来增强大气逆辐射,使地里的农作物免遭冻害。浇水可增加空气湿度,增强大气逆辐射;水汽凝结释放热量;水的比热容大,浇水可减小地表温度下降的速度和变化幅度,减轻冻害。

③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)利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡

③湿润内陆盆地(以四川盆地为例)

3.昼夜温差大小的分析

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、下垫面性质几方面分析。

 

地膜覆盖是一种现代农业生产技术,采取地膜覆盖的方式栽培作物一般都能获得早熟增产的效果,其效应表现在增温、保温、保水、保持养分、增加光效和预防病虫害等方面。结合下图回答1—2题。

1.我国华北地区在春播时进行地膜覆盖(左图),可有效地提高地温,保障了农作物的正常发芽、生长,其主要原理是

A.减弱了地面辐射

B.增强了大气逆辐射

C.增加了太阳辐射总量

D.增强了对太阳辐射的吸收

2.山东的一些果农夏季在苹果树下覆盖地膜(右图),其主要作用是

A.减弱地面辐射,保持地温

B.反射太阳辐射,降低地温

C.反射太阳辐射,增加光效

D.吸收太阳辐射,增加地温

【答案】1.A   2.C

 

考向二   影响气温的因素分析

 

 

下图示意某地区年均温的分布。读图,影响该地区年均温分布特征的主要因素是

A.台风

B.海陆分布

C.地形

D.大气环流

【答案】C

 

考向  逆温现象及其影响

 

1.逆温现象的表现分析

一般情况下,气温随海拔升高而降低,大约每升高1 000米,气温下降6℃,但有时会出现气温随海拔升高而上升的现象,即出现了逆温现象(如下图所示B、C之间),根据其成因分为辐射逆温、锋面逆温、平流逆温和地形逆温等。

 

2.辐射逆温的产生、消失过程分析

(1)图a为正常气温垂直分布情况。在晴朗无云或少云的夜晚,地面很快冷却,贴近地面的大气层也随之降温。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)随着地面冷却的加剧,逆温逐渐向上扩展,黎明时达到最强(图c)。%网

(3)日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温层便逐渐自下而上消失(图d、e)。

辐射逆温厚度从数十米到数百米,在大陆上常年都可出现。夏季夜短,逆温层较薄,消失较快;冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。

 

3.逆温的类型和成因

类型 成  因 特  点
辐射逆温 在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射强,

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

愈近地表,降温愈快
锋面逆温 冷暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部 出现于锋面附近
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

 

4.逆温现象的影响分析

成雾 早晨易出现多雾天气,降低大气能见度,影响人们的出行,易出现交通事故
大气

污染

逆温使空气垂直对流受阻,造成近地面污染物不能及时扩散(如雾霾),从而危害人体健康,如果位于盆地内,将会更加严重
沙尘暴 逆温时不利于沙尘扬起
航空 低空逆温造成的多雾天气给飞机起降带来麻烦,而高空逆温对飞机飞行极为有利。原因是高空逆温会阻碍空气垂直对流的发展,飞机在飞行中不会有大的颠簸,飞行平稳;同时提高了能见度,使飞行更加安全

 

(2015年浙江卷)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十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1—2题。

1.下列关于该地逆温特征的描述,正确的是

A.逆温强度接近地面较大,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

2.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】1.A  2.C

2.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地面辐射是大气的主要直接热源,空气上下热量传递存在时间差异,C对;

与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无关,A、B、D错。

 

电视剧《闯关东》中的场景:“主人公朱开山为了避免所种的庄稼遭受霜冻危害,在深秋的夜晚带领全家人及长工们在田间地头点燃了柴草……”结合“大气受热过程示意图”,完成1—2题。

1.下列关于图中a、b、c所代表的内容,叙述正确的是

A.a代表大气的直接热源

B.a、c所代表的辐射波长的大小关系是a< c

C.b代表的辐射主要被大气中的臭氧吸收

D.c代表的辐射与天气状况无关

2.下列与材料中点燃柴草防止霜冻原理相同的是

A.多云的夜晚,通常比晴朗的夜晚温暖

B.晴朗的天空呈现蔚蓝色

C.夏季,多云的白天气温不会太高

D.高原上的人皮肤较黑

 

(2018届辽宁省大连市高三第二次模拟考试)下图为我国某大湖气象综合观测站多年平均气温统计图,读图完成3—4题。

3.该湖泊可能是

A.青海湖

B.鄱阳湖

C.长白山天池

D.滇池

4.该气象综合观测站

A.12月最低气温高于﹣15℃

B.最低气温出现时刻与昼长有关

C.6月最高气温不高于14℃

D.最高气温出现时刻与昼长有关

 

(2018届河南省高三4月普通高中毕业班高考适应性考试)读我国某城市四种下垫面不同日期地表气温均值对比图,回答5—7题。

5.推测①②③④最可能分别为

A.裸地、植被覆盖地、城镇建筑用地、水体

B.城镇建筑用地、水体、裸地、植被覆盖地

C.水体、植被覆盖地、裸地、城镇建筑用地

D.水体、裸地、植被覆盖地、城镇建筑用地

6.2010年3月4日,四地气温均值差异较大的主要原因可能是

A.台风影响

B.阴雨天气

C.湿度较大

D.天气晴朗

7.同一天不同下垫面气温差异的主要影响因素是

A.热力性质

B.正午太阳高度

C.地形

D.天气

 

(2018届河南省郑州市高三第二次质量预测)武汉农业气象站对武汉城郊冬季不同天气条件下某塑料大棚内外气温进行了逐时对比观测。下图为该气象站根据观测数据绘制的2月温度日变化曲线图,图中四条曲线分别为阴天和晴天两种天气条件下大棚内、外气温日变化曲线。读图完成8—10题。

8.表示该地2月晴天大棚内气温日变化的曲线是

A.甲

B.乙

C.丙

D.丁

9.气温日较差最小的是

A.晴天大棚内气温

B.阴天大棚外气温

C.晴天大棚外气温

D.晴天大棚内气温

10.常见大棚蔬菜生长的适宜温度大部分为23~28℃,上限温度为35℃。2月,该地菜农需揭膜降温的时间段是

A.5~7时

B.11~15时

C.18时前后

D.24时前后

 

(2018届湖北省八校高三第二次联考)2018年1月初至2月初,我国中东部大部分地区先后出现大雪或暴雪,强降雪导致这些地区部分房屋、农业和电力基础设施受损,局部地区群众和车辆出行受阻。但冬天的降雪对于农作物越冬是有利的,“冬天麦盖三层被,来年枕着馒头睡”这句谚语就是具体表现。据此回答11—12题。

11.上述谚语最适用的省区是

A.黑、吉

B.新、湘

C.豫、晋

D.冀、赣

12.关于冬雪对越冬作物的好处描述正确的是

A.冬雪覆盖地面时可以反射大量太阳辐射,导致地温低,可以冻死害虫

B.冬雪覆盖可以减少土壤热量的散失,阻挡雪面上寒气的侵入,起到保温作用

C.冬季部分积雪融化,缓解了一年中主要的旱情

D.覆盖的冬雪融化后可以大量增加土壤有机质含量,提高土壤肥力

 

(2018届河南省八市高三上学期第二次测评)每年早春季节,江苏某茶园的茶叶极易受逆温而引起冻害。下图为该茶园为防止冻害装的风扇。据此完成13—14题。

13.该茶园早春冻害发生最严重的时间段最有可能为

A.4:00—6:00

B.8:00—10:00

C.12:00—14:00

D.18:00—20:00

14.在茶园中装上风扇能够起到防冻作用的原因是

A.增强吸收太阳光

B.加大空气对流

C.增强大气逆辐射

D.产生温室效应

 

15.阅读图文资料,完成下列问题。

柴达木盆地是巨大的山间断陷盆地,曾经是一片汪洋大海。今天的柴达木盆地气候以干旱为主要特点,气温变化剧烈。下图为柴达木盆地局部区域图。

说明柴达木盆地夏季气温日变化剧烈的原因。

 

16.(2018届辽宁省实验中学、大连八中、鞍山一中等部分重点中学协作体高三模拟考试)阅读材料,完成下列问题。

树木涂白是指用涂白剂(主要成分是生石灰和硫磺)将树干部分涂成白色,是绿化植物养护管理的一项重要内容,主要目的是确保绿化植物减少冻裂,安全越冬。近日,某城市绿化部门对城区的树木进行了统一涂白,行道树树干刷白高度统一控制在离地面15米处,视觉上达到整齐划一的效果。

试利用热力作用原理解释树木涂白防冻裂的原因,并概括城区行道树涂白的其它作用。

 

(2017年新课标全国卷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。图3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

 

4.(2015年广东卷)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

 

(2015年四川卷)雾是悬浮在近地面空气中的大量微小水滴或冰晶。下图为中国年平均雾日空间分布图。据材料回答5—6题。

5.下列地区中,年平均雾日最少的是

A.福建沿海

B.黄海沿岸

C.准噶尔盆地

D.柴达木盆地

6.与四川盆地内秋、冬季节多雾直接相关的是

A.秦岭阻挡冷空气南下

B.气流受地形阻挡抬升

C.受暖湿的东南季风影响显著

D.晴朗的夜间地面辐射冷却强

 

7.(2018年江苏卷)阅读材料,回答下列问题。

材料一  下图为“陕西省一月和七月平均气温等温线分布及部分城市年均降水量图”。

材料二  陕西省可以划分为陕南、关中和陕北三大地理单元。下图为“陕西省沿109°E经线地形剖面示意图”。

材料三  太白山是秦岭最高峰,海拔3767米,其南北坡地理环境差异明显。下图为“太白山南北坡气温垂直递减率逐月变化图”。

(1)比较冬、夏季太白山南北坡气温垂直递减率的差异。          

(2)七月,在关中地区出现高温中心的主要原因是           ,24℃等温线沿晋陕边界向北凸出的主要影响因素是            

 

考点冲关

【答案】1.B  2.A

 

【答案】3.A  4.B

【解析】3.从图中可以看出,该湖泊12月气温低、最低气温在﹣15℃左右,位于亚热带气候区的滇池和鄱阳湖冬季气温较高,即可排除鄱阳湖和滇池;再根据最高气温的北京时间为15时左右,一地最高气温一般为午后2点即地方时14时左右,则计算出该湖泊经度约在105°E附近,则青海湖符合条件;长白山天池经度为东经130多度,不符合。故选A。

4.该图为综合观测站多年平均气温统计图,从图中可以看出,该气象综合观测站12月最低多年平均气温约为﹣15℃,6月份最高多年平均气温约为14℃,则可以推出该气象综合观测站12月最低气温是可以低于﹣15℃,6月份最高气温会高于14℃,即A、C错误;根据上题结论,最高气温为午后2点左右,最低气温为日出前后,昼长的长短影响日出早晚,因而最低气温出现时刻与昼长有关,但对午后2点左右的最高气温没有影响。故选B。

 

【答案】5.C  6.D  7.A

【解析】5.图中①地表气温最低,比热容最大,最可能是水体,A、B错;

②表示植被覆盖地,气温较低;③表示裸地的气温较高,④表示城镇建筑用地多是水泥地面,比热容最小,气温最高,C对、D错。故选C。

6.结合上题分析,四地的下垫面不同,2010年3月4日,四地气温均值差异较大的主要原因可能是天气晴朗,水体升温慢,其它地面升温快,建筑用地升温最快,导致差异大,D对;台风影响多暴雨天气,阴雨天气、湿度大,温差较小,A、B、C错。故选D。

7.同一天不同下垫面气温差异的主要影响因素是不同下垫面的热力性质不同,A对;同一城市正午太阳高度、地形、天气没有明显差异,不是主要因素,B、C、D错。故选A。

 

【答案】8.D  9.B  10.B

 

【答案】11.C  12.B

【解析】11.“冬天麦盖三层被,来年枕着馒头睡”谚语反映了该地以种植冬小麦为主,冬小麦主要分布在北方地区中的暖温带地区,据此结合选项选C。

12.冬雪覆盖地面时是隆冬季节,此时害虫尚未活;冬雪覆盖可以减少土壤热量的散失,阻挡雪面上寒气的侵入,起到类似棉被的保温作用;一年中主要的旱情出现时间可能在春、夏甚至秋,但冬季因越冬作物基本不生长,旱情并不严重;覆盖的冬雪不能直接制造有机物,也不能提高土壤肥力。故选B。

 

【答案】13.A  14.B

 

15.【答案】气候干旱,晴天多,到达地面的太阳辐射多;盆地地形,热量不易散失;地表植被稀少且干燥,对太阳辐射吸收能力强,导致白天气温迅速升高;由于海拔高,空气稀薄,大气保温作用弱,导致夜晚气温低。

【解析】柴达木盆地夏季气温日变化剧烈即日温差大的原因,可以从大气、地形、植被等方面回答。气候干旱,晴天多,到达地面的太阳辐射多;盆地地形,热量不易散失;地表植被稀少且干燥,对太阳辐射吸收能力强,导致白天气温迅速升高;由于海拔高,空气稀薄,大气保温作用弱,导致夜晚气温低。故气温日变化剧烈。

 

16.【答案】树木涂白防冻裂的原因:反射太阳辐射,减弱昼夜温差,防止树皮开裂。

涂白的其它作用;杀菌、防止病菌感染,杀虫、防虫,减少下一年病虫害的发生;起到一定美化作用。

【解析】热力作用包括:①大气对太阳辐射的削弱作用(吸收、反射、散射);

②大气的保温效应(强烈吸收地面长波辐射,并通过大气逆辐射把热量还给地面),又称为“温室效应”。树木涂白可以反射阳光,减弱树干吸收太阳辐射,使得树干白天和夜间的温差不大,减少树皮开裂。行道树涂白剂主要成分是生石灰和硫磺,可以起到杀菌、杀虫作用和防冻害的作用;材料中“视觉上达到整齐划一的效果”说明涂白可起到美化作用。

 

直通高考

【答案】1.B  2.C  3.D

【解析】1.四条曲线分别是当地寒冷期(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。首先膜内有保温作用,应高于当地的实际温度,排除③④。枯雪年,降水少,总体温度低,大气对太阳辐射的削弱作用和保温作用都弱,所以气温日较差大。丰雪年降水多,云层厚温差小,且积雪覆盖有保温作用,所以选②。

2.由上题判断可知,①表示丰雪年膜内平均温度日变化,②表示枯雪年膜内平均温度日变化;

③表示丰雪年平均气温日变化,④表示枯雪年平均气温日变化。由图可知,①②两曲线上下差异大,③④两曲线上下差异小,故膜内温度日变化因积雪状况差异较大,膜内温度日变化与气温日变化不一致。材料给的是平均气温,不是最低气温。

3.由图表可知,该地寒冷期最低气温可以接近-16℃,说明地理位置上较靠北,可能为华北北部、东北或西北;该地达到一日之内温度最高的时间是北京时间16时左右,而当地时间应为14时左右,且寒冷期(12月至次年2月)的日平均气温达到-16℃左右,所以应位于我国西北地区,即该地可能位于新疆维吾尔自治区。

 

【答案】4.D

 

【答案】5.D  6.D

【解析】5.读中国年平均雾日空间分布图,根据图例可知,柴达木盆地年平均雾日最少,<5天,福建沿海≥50天,黄海沿岸为20—49天,准噶尔盆地5—19天。

6.雾多出现在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛或有逆温存在的夜间或清晨。四川盆地内由于秋、冬季节阴雨天少,晴天多,晴朗无云的夜间地面辐射冷却快,使近地面大气降温快,水汽易冷却凝结形成雾。

 

7.【答案】(1)夏季,北坡大于南坡;冬季,南坡大于北坡。&网

(2)海拔较低;处于夏季风背风坡,有焚风效应  地形

【解析】(1)结合材料三图可以很容易判断,夏季北坡气温垂直递减率大于南坡,冬季南坡气温垂直递减率大于北坡。

(2)关中地区北侧是黄土高原,南侧为秦岭山脉,关中平原地势较低;且夏季盛行东南风,关中地区处于夏季风背风坡,焚风效应明显,所以气温较高。晋陕边界为黄河,黄河河谷地区由于海拔较低,散热慢,气温较高,所以24℃等温线向北凸出,其影响因素为地形。

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