2024年高考地理大一轮复习：第15课时　对流层大气的受热过程

第1讲冷热不均引起大气运动高考评价体系教材宏观把握四层：考什么1.利用示意图，说明大气的受热过程，解释生活中的相关现象。2.运用热力环流原理，解释相关地理现象。3.等压线图中近地面风和高空风风向的判读和风力大小的比较。四翼：怎么考1.以人类生产活动的变化为背景，考查大气的受热过程及其影响。考查形式主要是选择题，综合题中往往会结合农业进行考查。2.以区域等高线图为背景，考查热力环流的表现形式，考查频率较高，考查形式主要是选择题。3.结合区域图、等压线图，考查风向和天气的判断。第15课时对流层大气的受热过程1.大气的垂直分层垂直分层气温变化与人类关系对流层随高度升高而降低大气下热上冷，空气上升，对流现象显著，与人类关系最密切平流层随高度升高而增高大气平稳，天气晴朗，适合飞机飞行高层大气随高度增加先降后增存在若干电离层，对无线电通信有重要作用点睛（1）不同纬度对流层高度不一样的原因低纬地区地面受热多，对流活动旺盛，因此，低纬度对流层高度为17～18km；而高纬地区地面受热较少，对流活动较弱，所以，高纬度对流层高度为8～9km；中纬地区则居中，为10～12km。（2）平流层的22～27km处存在臭氧层，是地球生命的天然屏障。2.对流层大气的受热过程（1）太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系（2）影响地面辐射的因素①纬度因素：纬度不同，年平均正午太阳高度不同。②下垫面因素：下垫面状况不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同。③气象因素：天气状况不同，影响地面获得的太阳辐射不同。3.大气对太阳辐射的削弱作用（1）表现形式：选择性吸收、散射和反射。（2）削弱强度：对流层大气基本上不能直接吸收太阳辐射的能量。削弱作用参与的物质主要作用典例吸收对流层大气中的水汽和二氧化碳；平流层大气中的臭氧水汽和二氧化碳吸收红外线，臭氧吸收紫外线平流层中的气温随高度的增加而上升，地面生物免遭过多紫外线的伤害反射大气中的云层和较大颗粒的尘埃大气中的云层和尘埃将投射到其上的太阳辐射的一部分反射回宇宙空间夏季天空多云时，白天的气温不会太高散射空气分子或微小尘埃使一部分太阳辐射改变方向，从而不能到达地面蓝、紫色光最容易被散射，故晴朗的天空呈蔚蓝色；日出前的黎明、日落后的黄昏，天空仍然明亮1.大气的受热过程原理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.大气两种作用的实践应用（1）大气削弱作用原理应用→分析某地区太阳能的多寡①高海拔地区（如青藏高原地区）eq\x(地势高)→eq\x(\a\al(空气,稀薄))→eq\x(\a\al(大气的削,弱作用弱))→eq\x(\a\al(太阳能,丰富))②内陆地区（如我国西北地区）eq\x(\a\al(气候较,为干旱))→eq\x(\a\al(晴天多、阴,雨天气少))→eq\x(\a\al(大气的削,弱作用弱))→eq\x(\a\al(太阳能,丰富))③湿润的内陆盆地（如四川盆地）（2）大气保温作用的应用①解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响②分析农业实践中的一些现象a.采用塑料大棚发展农业、玻璃温室育苗等。塑料薄膜、玻璃与二氧化碳具有相同的功能，能让太阳短波辐射透射进入，而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃，从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。b.秋冬季节，北方农民常用人造烟雾来增强大气逆辐射，使农作物免遭冻害。c.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，有利于水果糖分的积累等。（3）昼夜温差大小的分析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→昼夜温差大下垫面性质下垫面的比热容大→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角度1大气受热过程1.（2023·郑州市外国语学校高三月考）下面为甲、乙两地某时段大气受热过程示意图，箭头反映了能量传递方向及大小（粗细）。读图，完成（1）～（3）题。（1）①⑤两箭头传递的能量方向及大小相同，说明甲、乙两地（）A.纬度相当 B.距海远近相同C.海拔相当 D.大气透明度相近答案A解析①⑤两箭头表示到达大气上界的太阳辐射，其大小主要由太阳高度决定，因此，①⑤两箭头传递的能量方向及大小相同，说明甲、乙两地纬度位置相当。（2）近地面大气温度随高度升高而递减，主要影响因素是（）A.①⑤ B.②⑦ C.③⑧ D.④⑥答案B

解析近地面大气（主要指对流层大气）主要靠吸收地面辐射增温，离地面越远，获得的地面辐射越少，因此主要影响因素是地面辐射，对应的箭头是②⑦。（3）关于甲、乙两地热力状况的比较，正确的是（）A.甲地的年太阳总辐射量较小，与②大小有关B.乙地的年平均气温较低，与⑥大小有关C.甲地的气温日较差较乙地小，与③④大小有关D.乙地的年太阳辐射总量较甲地大，与⑤大小有关答案C解析甲地大气对太阳辐射的削弱作用较乙地强，白天到达地面的太阳辐射④较⑥少，气温较低；夜晚大气逆辐射③较⑧强，气温降低较慢，故气温日较差较乙地小。角度2大气受热过程原理应用2.（2020·上海卷，18）“霜重见晴天”说的是清晨地表覆盖白霜，往往预示白天天气晴好。白霜的形成主要原因是（）A.地面吸收热量多，空气水汽含量高B.地面辐射较弱，地表温度下降慢C.大气吸收热量多，大气保温作用强D.大气逆辐射弱，地面损失热量多答案D解析霜的出现意味着当地夜间天气寒冷并晴朗，云量少，大气逆辐射弱，地面损失热量多，地面辐射降温比较强烈，空气中水汽凝结形成霜，D正确，A、B、C错误。热点关注2逆温现象1.概念：在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低，大约每升高100米，气温降低0.6℃。这主要是由于对流层大气的主要热源是地面，离地面愈高，受热愈少，气温就愈低。但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，称为逆温现象。2.逆温的类型及成因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3.逆温现象的形成及消失过程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，长达半年之久，有效地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【学以致用】（2021·广东卷，12～14）辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地，平均海拔4000多米，冬季辐射逆温现象多发。据此完成（1）～（3）题。（1）冬季易加强辐射逆温的地形是（）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辐射逆温的时候，由于坡地近地面空气冷却，冷空气沿斜坡地形沉入谷底或盆地，则可加强因辐射冷却作用而形成的逆温效应，C正确。山峰被周围大气包围，山峰与大气的接触面小，大气交换频繁，山峰温度降低对周围大气影响较小，不易形成逆温，A错误。平原地形平坦开阔，冬季易受冷空气影响而多大风，大气流动性强，不易形成逆温，B错误。丘陵海拔较低，地形起伏平缓，空气流动性也较强，不易形成逆温，D错误。故选C。（2）黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是（）A.日落前后，大风呼啸 B.正午时刻，雨雪交加C.午夜时分，浓云密雾 D.日出之前，晴朗无风答案D

解析黄河源地区辐射逆温出现时近地面温度低，一天中日出之前气温最低，晴朗无风，空气流动性差，近地面大气易受冷地面的影响，D正确；日落前后、正午时刻地面温度较高，近地面大气温度较高，A、B错误；浓云密雾，大气逆辐射强，地面不易强烈辐射冷却，C错误。故选D。（3）黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于（）A.锋面气旋多 B.下沉气流盛行C.准静止锋强 D.热力对流强盛答案B解析黄河源地区冬季地面温度低，气流冷却下沉，地面冷空气堆积，导致辐射逆温多发，B正确；锋面气旋、准静止锋均多上升气流，容易形成降水，而逆温出现时大气较稳定，A、C错误；冬季气温低，热力对流弱，D错误。故选B。课时作业（2023·山东省实验中学诊测）最新研究发现，鸟粪可以降低北极的气温。北极地区的鸟类产生的鸟粪被微生物分解后，与海水浪花喷洒出的硫酸盐及水分子混合，形成大量悬浮在空气中的尘埃颗粒。图1示意北极地区海鸟，图2示意大气受热过程。据此完成1～2题。1.鸟粪对北极地区气温的影响主要环节是（）A.①增强 B.②增强 C.③增强 D.④增强答案A

解析据材料可知，鸟粪被微生物分解后，与海水浪花喷洒出的硫酸盐及水分子混合后，形成大量悬浮在空气中的尘埃颗粒，这些颗粒会增强大气的削弱作用，使到达地面的太阳辐射量减少，从而降低北极的气温。故选A项。2.该影响最明显的季节是（）A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季答案B解析夏季气温较高，微生物数量较多，鸟粪被微生物分解的量较多，形成悬浮在空气中的尘埃颗粒较多，对降温影响最明显。故选B项。对流层是地球大气圈的最底层，该层大气上部冷、下部热，有利于大气的对流运动。下图为位于南极布伦特冰架上的哈雷站1957～1993年1月和7月低层大气平均气温随高度变化图。据此完成3～4题。3.1月份，哈雷站对流层上界高度约为（）A.1.5km B.8.5km C.12.5km D.22.5km答案B

解析南极地区近地面1月气温高于7月，则图中b月为1月、a月为7月。由对流层大气“上部冷、下部热”，结合图中曲线特征，可判断1月该站对流层上界高度在5～10千米，即B正确。4.a月，高度1.5km以下气温垂直变化的原因是哈雷站所在地（）A.大气削弱太阳辐射 B.冰面强烈辐射冷却C.冰架融化消耗热量 D.冰面反射太阳辐射答案B解析图示a月1.5千米以下气温垂直方向上下冷上热，与对流层规律相反，即出现了逆温现象。结合上题分析，a月为冬季极夜期，无太阳辐射，冰面辐射使近地面降温快，导致下部气温低于上部。（2023·广州市调研）某校学生设计了验证大气受热过程的实验。实验装置如下图所示，在阳光下放置一段时间后，两个塑料桶中测量气温的温度计数值呈现明显差异。据此完成5～6题。时间有土瓶空瓶16：08（开始）30℃30℃16：17（结束）38℃31℃（天气状况：晴朗、微风场地：学校操场气温：22℃）5.该实验得出的结论是（）A.大气主要靠太阳辐射加热B.下垫面是大气的直接热源C.晴朗天气不存在削弱作用D.土壤吸收的大气辐射较少答案B

解析由于两个瓶子中的填充物不同，有土的瓶子升温快，空瓶升温慢。我们可以得出结论，那就是下垫面的性质不同，会导致大气的升温速度不同。土壤比热容小，升温快，导致释放出的辐射量大，即下垫面是大气的直接热源，B正确。太阳辐射是短波辐射，大气吸收极少，A错误。晴朗的天气也存在大气削弱作用（如紫外线），C错误。土壤能够吸收太阳的短波辐射，并将其转化成长波辐射传递给大气，D错误。故选B。6.该实验及结论可以用来解释（）A.最高气温多出现在午后B.不同纬度存在气温差异C.沿海地区海陆风的形成D.阴坡阳坡植被差异明显答案A解析一天的最高气温出现在午后是因为太阳辐射需要先被地面吸收，然后转化成长波辐射再被大气吸收从而升温，这个过程需要一定的时间，因此太阳辐射最强的正午并不是气温最高的时候，会延后两个小时左右。这与实验所体现的原理相似，A正确。不同纬度间存在气温差异是因为太阳高度不同，B错误。沿海地区海陆风的形成原因是海陆热力性质存在差异，从而导致升温速度不同，进而导致海陆间存在气压差，与实验不同，C错误。阴阳坡植被差异是因为光照条件不同，D错误。故选A。（2023·济宁一模）荷兰温室技术发展历史悠久，历经多年发展，文洛型温室在荷兰（图1）被广泛应用。文洛型温室是一种小尖顶多坡面连栋玻璃温室（图2），具有全玻璃覆盖、屋顶开窗面积大的特点。文洛型温室已成为世界上应用最广、使用数量最多的玻璃温室类型，我国从20世纪80年代初期开始大量引进。据此完成7～8题。7.文洛型温室设计的