2024年高考地理大一輪復習：第15課時　對流層大氣的受熱過程

第1講冷熱不均引起大氣運動高考評價體系教材宏觀把握四層：考什么1.利用示意圖，說明大氣的受熱過程，解釋生活中的相關現象。2.運用熱力環(huán)流原理，解釋相關地理現象。3.等壓線圖中近地面風和高空風風向的判讀和風力大小的比較。四翼：怎么考1.以人類生產活動的變化為背景，考查大氣的受熱過程及其影響?？疾樾问街饕沁x擇題，綜合題中往往會結合農業(yè)進行考查。2.以區(qū)域等高線圖為背景，考查熱力環(huán)流的表現形式，考查頻率較高，考查形式主要是選擇題。3.結合區(qū)域圖、等壓線圖，考查風向和天氣的判斷。第15課時對流層大氣的受熱過程1.大氣的垂直分層垂直分層氣溫變化與人類關系對流層隨高度升高而降低大氣下熱上冷，空氣上升，對流現象顯著，與人類關系最密切平流層隨高度升高而增高大氣平穩(wěn)，天氣晴朗，適合飛機飛行高層大氣隨高度增加先降后增存在若干電離層，對無線電通信有重要作用點睛（1）不同緯度對流層高度不一樣的原因低緯地區(qū)地面受熱多，對流活動旺盛，因此，低緯度對流層高度為17～18km；而高緯地區(qū)地面受熱較少，對流活動較弱，所以，高緯度對流層高度為8～9km；中緯地區(qū)則居中，為10～12km。（2）平流層的22～27km處存在臭氧層，是地球生命的天然屏障。2.對流層大氣的受熱過程（1）太陽輻射、地面輻射和大氣輻射的關系（2）影響地面輻射的因素①緯度因素：緯度不同，年平均正午太陽高度不同。②下墊面因素：下墊面狀況不同，吸收和反射的太陽輻射比例也不同。③氣象因素：天氣狀況不同，影響地面獲得的太陽輻射不同。3.大氣對太陽輻射的削弱作用（1）表現形式：選擇性吸收、散射和反射。（2）削弱強度：對流層大氣基本上不能直接吸收太陽輻射的能量。削弱作用參與的物質主要作用典例吸收對流層大氣中的水汽和二氧化碳；平流層大氣中的臭氧水汽和二氧化碳吸收紅外線，臭氧吸收紫外線平流層中的氣溫隨高度的增加而上升，地面生物免遭過多紫外線的傷害反射大氣中的云層和較大顆粒的塵埃大氣中的云層和塵埃將投射到其上的太陽輻射的一部分反射回宇宙空間夏季天空多云時，白天的氣溫不會太高散射空氣分子或微小塵埃使一部分太陽輻射改變方向，從而不能到達地面藍、紫色光最容易被散射，故晴朗的天空呈蔚藍色；日出前的黎明、日落后的黃昏，天空仍然明亮1.大氣的受熱過程原理大氣通過對太陽短波輻射和地面長波輻射的吸收，實現了受熱過程，而大氣對地面的保溫作用是大氣受熱過程的延續(xù)。具體圖解如下：2.大氣兩種作用的實踐應用（1）大氣削弱作用原理應用→分析某地區(qū)太陽能的多寡①高海拔地區(qū)（如青藏高原地區(qū)）eq\x(地勢高)→eq\x(\a\al(空氣,稀薄))→eq\x(\a\al(大氣的削,弱作用弱))→eq\x(\a\al(太陽能,豐富))②內陸地區(qū)（如我國西北地區(qū)）eq\x(\a\al(氣候較,為干旱))→eq\x(\a\al(晴天多、陰,雨天氣少))→eq\x(\a\al(大氣的削,弱作用弱))→eq\x(\a\al(太陽能,豐富))③濕潤的內陸盆地（如四川盆地）（2）大氣保溫作用的應用①解釋溫室氣體大量排放對全球氣候變暖的影響②分析農業(yè)實踐中的一些現象a.采用塑料大棚發(fā)展農業(yè)、玻璃溫室育苗等。塑料薄膜、玻璃與二氧化碳具有相同的功能，能讓太陽短波輻射透射進入，而地面長波輻射卻不能穿透塑料薄膜或玻璃，從而將熱量保留在塑料大棚或玻璃溫室里。b.秋冬季節(jié)，北方農民常用人造煙霧來增強大氣逆輻射，使農作物免遭凍害。c.果園中鋪沙或鵝卵石不但能防止土壤水分蒸發(fā)，還能增加晝夜溫差，有利于水果糖分的積累等。（3）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角度1大氣受熱過程1.（2023·鄭州市外國語學校高三月考）下面為甲、乙兩地某時段大氣受熱過程示意圖，箭頭反映了能量傳遞方向及大?。ù旨殻?。讀圖，完成（1）～（3）題。（1）①⑤兩箭頭傳遞的能量方向及大小相同，說明甲、乙兩地（）A.緯度相當 B.距海遠近相同C.海拔相當 D.大氣透明度相近答案A解析①⑤兩箭頭表示到達大氣上界的太陽輻射，其大小主要由太陽高度決定，因此，①⑤兩箭頭傳遞的能量方向及大小相同，說明甲、乙兩地緯度位置相當。（2）近地面大氣溫度隨高度升高而遞減，主要影響因素是（）A.①⑤ B.②⑦ C.③⑧ D.④⑥答案B

解析近地面大氣（主要指對流層大氣）主要靠吸收地面輻射增溫，離地面越遠，獲得的地面輻射越少，因此主要影響因素是地面輻射，對應的箭頭是②⑦。（3）關于甲、乙兩地熱力狀況的比較，正確的是（）A.甲地的年太陽總輻射量較小，與②大小有關B.乙地的年平均氣溫較低，與⑥大小有關C.甲地的氣溫日較差較乙地小，與③④大小有關D.乙地的年太陽輻射總量較甲地大，與⑤大小有關答案C解析甲地大氣對太陽輻射的削弱作用較乙地強，白天到達地面的太陽輻射④較⑥少，氣溫較低；夜晚大氣逆輻射③較⑧強，氣溫降低較慢，故氣溫日較差較乙地小。角度2大氣受熱過程原理應用2.（2020·上海卷，18）“霜重見晴天”說的是清晨地表覆蓋白霜，往往預示白天天氣晴好。白霜的形成主要原因是（）A.地面吸收熱量多，空氣水汽含量高B.地面輻射較弱，地表溫度下降慢C.大氣吸收熱量多，大氣保溫作用強D.大氣逆輻射弱，地面損失熱量多答案D解析霜的出現意味著當地夜間天氣寒冷并晴朗，云量少，大氣逆輻射弱，地面損失熱量多，地面輻射降溫比較強烈，空氣中水汽凝結形成霜，D正確，A、B、C錯誤。熱點關注2逆溫現象1.概念：在對流層，氣溫垂直分布的一般情況是隨高度增加而降低，大約每升高100米，氣溫降低0.6℃。這主要是由于對流層大氣的主要熱源是地面，離地面愈高，受熱愈少，氣溫就愈低。但在一定條件下，對流層中也會出現氣溫隨高度增加而上升的現象，稱為逆溫現象。2.逆溫的類型及成因類型成因特點輻射逆溫地面輻射冷卻，在晴朗無云或少云的夜晚，地面輻射冷卻快，離地面越近，降溫越快大陸上常年均可出現，尤以冬季最強平流逆溫暖空氣水平移動到冷的地面或水面上，而發(fā)生的冷接觸作用越接近地表，降溫越快鋒面逆溫冷暖氣團溫度差異顯著，暖氣團位于鋒面上部出現于鋒面附近地形逆溫冷空氣沿斜坡向低谷和盆地流動出現于山谷或盆地3.逆溫現象的形成及消失過程4.逆溫的影響有利①逆溫的出現阻礙了空氣對流，因此可以抑制沙塵暴的發(fā)生。②逆溫出現在高空，有利于飛機的飛行。③和其他天氣現象一樣，逆溫可作為一種氣候資源加以利用。例如，在我國新疆伊犁河谷，逆溫出現在10月至次年3月，長達半年之久，有效地提高了冬季谷地的溫度，越冬果樹可以免受凍害等不利①逆溫時大氣結構比較穩(wěn)定，不利于污染物擴散，容易加重大氣污染。②對天氣的影響：容易產生大霧等不利天氣。③對交通的影響：能見度降低，地面濕滑【學以致用】（2021·廣東卷，12～14）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(qū)位于青藏高原腹地，平均海拔4000多米，冬季輻射逆溫現象多發(fā)。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.丘陵答案C解析冬季在谷地或盆地形成輻射逆溫的時候，由于坡地近地面空氣冷卻，冷空氣沿斜坡地形沉入谷底或盆地，則可加強因輻射冷卻作用而形成的逆溫效應，C正確。山峰被周圍大氣包圍，山峰與大氣的接觸面小，大氣交換頻繁，山峰溫度降低對周圍大氣影響較小，不易形成逆溫，A錯誤。平原地形平坦開闊，冬季易受冷空氣影響而多大風，大氣流動性強，不易形成逆溫，B錯誤。丘陵海拔較低，地形起伏平緩，空氣流動性也較強，不易形成逆溫，D錯誤。故選C。（2）黃河源地區(qū)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，晴朗無風答案D

解析黃河源地區(qū)輻射逆溫出現時近地面溫度低，一天中日出之前氣溫最低，晴朗無風，空氣流動性差，近地面大氣易受冷地面的影響，D正確；日落前后、正午時刻地面溫度較高，近地面大氣溫度較高，A、B錯誤；濃云密霧，大氣逆輻射強，地面不易強烈輻射冷卻，C錯誤。故選D。（3）黃河源地區(qū)冬季輻射逆溫多發(fā)是由于（）A.鋒面氣旋多 B.下沉氣流盛行C.準靜止鋒強 D.熱力對流強盛答案B解析黃河源地區(qū)冬季地面溫度低，氣流冷卻下沉，地面冷空氣堆積，導致輻射逆溫多發(fā)，B正確；鋒面氣旋、準靜止鋒均多上升氣流，容易形成降水，而逆溫出現時大氣較穩(wěn)定，A、C錯誤；冬季氣溫低，熱力對流弱，D錯誤。故選B。課時作業(yè)（2023·山東省實驗中學診測）最新研究發(fā)現，鳥糞可以降低北極的氣溫。北極地區(qū)的鳥類產生的鳥糞被微生物分解后，與海水浪花噴灑出的硫酸鹽及水分子混合，形成大量懸浮在空氣中的塵埃顆粒。圖1示意北極地區(qū)海鳥，圖2示意大氣受熱過程。據此完成1～2題。1.鳥糞對北極地區(qū)氣溫的影響主要環(huán)節(jié)是（）A.①增強 B.②增強 C.③增強 D.④增強答案A

解析據材料可知，鳥糞被微生物分解后，與海水浪花噴灑出的硫酸鹽及水分子混合后，形成大量懸浮在空氣中的塵埃顆粒，這些顆粒會增強大氣的削弱作用，使到達地面的太陽輻射量減少，從而降低北極的氣溫。故選A項。2.該影響最明顯的季節(jié)是（）A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季答案B解析夏季氣溫較高，微生物數量較多，鳥糞被微生物分解的量較多，形成懸浮在空氣中的塵埃顆粒較多，對降溫影響最明顯。故選B項。對流層是地球大氣圈的最底層，該層大氣上部冷、下部熱，有利于大氣的對流運動。下圖為位于南極布倫特冰架上的哈雷站1957～1993年1月和7月低層大氣平均氣溫隨高度變化圖。據此完成3～4題。3.1月份，哈雷站對流層上界高度約為（）A.1.5km B.8.5km C.12.5km D.22.5km答案B

解析南極地區(qū)近地面1月氣溫高于7月，則圖中b月為1月、a月為7月。由對流層大氣“上部冷、下部熱”，結合圖中曲線特征，可判斷1月該站對流層上界高度在5～10千米，即B正確。4.a月，高度1.5km以下氣溫垂直變化的原因是哈雷站所在地（）A.大氣削弱太陽輻射 B.冰面強烈輻射冷卻C.冰架融化消耗熱量 D.冰面反射太陽輻射答案B解析圖示a月1.5千米以下氣溫垂直方向上下冷上熱，與對流層規(guī)律相反，即出現了逆溫現象。結合上題分析，a月為冬季極夜期，無太陽輻射，冰面輻射使近地面降溫快，導致下部氣溫低于上部。（2023·廣州市調研）某校學生設計了驗證大氣受熱過程的實驗。實驗裝置如下圖所示，在陽光下放置一段時間后，兩個塑料桶中測量氣溫的溫度計數值呈現明顯差異。據此完成5～6題。時間有土瓶空瓶16：08（開始）30℃30℃16：17（結束）38℃31℃（天氣狀況：晴朗、微風場地：學校操場氣溫：22℃）5.該實驗得出的結論是（）A.大氣主要靠太陽輻射加熱B.下墊面是大氣的直接熱源C.晴朗天氣不存在削弱作用D.土壤吸收的大氣輻射較少答案B

解析由于兩個瓶子中的填充物不同，有土的瓶子升溫快，空瓶升溫慢。我們可以得出結論，那就是下墊面的性質不同，會導致大氣的升溫速度不同。土壤比熱容小，升溫快，導致釋放出的輻射量大，即下墊面是大氣的直接熱源，B正確。太陽輻射是短波輻射，大氣吸收極少，A錯誤。晴朗的天氣也存在大氣削弱作用（如紫外線），C錯誤。土壤能夠吸收太陽的短波輻射，并將其轉化成長波輻射傳遞給大氣，D錯誤。故選B。6.該實驗及結論可以用來解釋（）A.最高氣溫多出現在午后B.不同緯度存在氣溫差異C.沿海地區(qū)海陸風的形成D.陰坡陽坡植被差異明顯答案A解析一天的最高氣溫出現在午后是因為太陽輻射需要先被地面吸收，然后轉化成長波輻射再被大氣吸收從而升溫，這個過程需要一定的時間，因此太陽輻射最強的正午并不是氣溫最高的時候，會延后兩個小時左右。這與實驗所體現的原理相似，A正確。不同緯度間存在氣溫差異是因為太陽高度不同，B錯誤。沿海地區(qū)海陸風的形成原因是海陸熱力性質存在差異，從而導致升溫速度不同，進而導致海陸間存在氣壓差，與實驗不同，C錯誤。陰陽坡植被差異是因為光照條件不同，D錯誤。故選A。（2023·濟寧一模）荷蘭溫室技術發(fā)展歷史悠久，歷經多年發(fā)展，文洛型溫室在荷蘭（圖1）被廣泛應用。文洛型溫室是一種小尖頂多坡面連棟玻璃溫室（圖2），具有全玻璃覆蓋、屋頂開窗面積大的特點。文洛型溫室已成為世界上應用最廣、使用數量最多的玻璃溫室類型，我國從20世紀80年代初期開始大量引進。據此完成7～8題。7.文洛型溫室設計的