高中地理人教版 (2019)必修 第一册第二节 大气受热过程和大气运动学案及答案

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第二章大气的受热过程与大气运动
学习目标
知道太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射的来源及传递方向。
理解大气的受热过程、大气对地面的保温作用。
理解热力循环的形成及影响风的因素，认识不同区域的热力环流。
知识点梳理
大气的受热过程
大气的能量来源：太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。
大气的受热过程
太阳暖大地：大部分太阳辐射到达地面，小部分被吸收或反射。热量来源：太阳辐射
大地暖大气：地面吸收太阳辐射而增温，同时又以长波辐射的形式吧热量传递给近地面 大气。热量来源：长波辐射。
大气还大地：大气增温后形成大气辐射，少量能量射向宇宙空间，大部分向下射向地面，成为大气逆辐射。热量来源：大气逆辐射。
经典例题
.研究发现，鸟粪可以影响北极地区气温。每年迁徙至北极地区的鸟类产生的鸟粪被分解后，会释放大量的氨。氨与海水浪喷洒出的某些物质混合后，形成大量悬浮在空气中的尘埃颗粒。这些颗粒在整个北极地区均有分布。据此完成下面小题。
（1）图中能反映北极地区近地面热量传递过程的是（ ）
A.①-②-③ B.①-④-② C.①-③-④ D.③-④-②
（2）该现象对北极地区气温影响及其原理是（ ）
A.气温降低，①减弱 B.气温降低，②增强 C.气温升高，③增强 D.气温升高，④增强
（3）仅考虑鸟粪对北极气温的影响，该现象可能导致北极地区（ ）
A.海冰融化加剧 B.海水蒸发加剧 C.昼夜温差变大 D.极地东风增强
【答案】 （1）C
（2）A
（3）D
【解析】【点评】大气对太阳辐的短波射吸收很少，但对地面长波辐射吸收能力强，地面吸收太阳辐射后升温，产生地面辐射，大部分大被气吸收，大气又以大气逆辐射的返回地面，对地面起到保温作用。尘埃颗粒悬浮在大气中，增加了大气逆辐射作用，起到保温效果。
大气对地面的保温作用
意义：减少太阳辐射；缩小了气温日较差；提高了地表平均温度。
影响大气逆辐射的因素：云量多少；大气的洁净度、干燥度。
课后练习
雾霾，是指大气中各种悬浮颗粒物含量超标的一种灾害性天气现象。2020年11月25日，京津冀等地出现了严重雾霾天气。完成下面小题。
（1）雾霾天气现象主要发生在大气垂直分层中的（ ）
A.对流层 B.平流层 C.高层大气 D.电离层
（2）结合大气受热过程，推测雾霾天气可能产生的影响有（ ）
A.增强地面辐射 B.削弱太阳辐射 C.大气逆辐射减弱 D.昼夜温差变大
2. 在农业生产中，“大棚农业”使用越来越普遍。浙江部分地区的农民还在白色塑料大棚上加一层可收放的黑色尼龙网（如下图）。完成下面小题。
（1）使用塑料大棚可以（ ）
A.增强太阳辐射 B.提高氧气含量 C.拦截地面辐射 D.削弱大气辐射
（2）若天气晴朗，将黑色尼龙网盖上的时段多在（ ）
A.春季晚上 B.夏季午后 C.秋季早晨 D.冬季傍晚
3.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。据此完成下列雄小题。
（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
（2）黄河源地区逆温辐射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
（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
4.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。如图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。据此完成下列小题。
（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
5.上海热岛效应比较明显的主要原因可能是上海市区（ ）
①能源消耗较大 ②城市人口密度大 ③水域面积扩大 ④高层建筑多
A. ①②③ B. ②③④ C. ①②④ D. ①③④
6.孔明灯俗称许愿灯。在古代，多作军事用途。现代人放孔明灯，多作为祈福之用。孔明灯的飘移方向，人无法控制，只能“听天由命”。升空后一旦风力、方向不稳或燃放不当，其安全危害极大。据此完成下面小题。
（1）孔明灯一般上大下小，灯口收拢，主要是因为（ ）
①防止大风吹灭烛火②集聚氧气，辅助燃烧③集聚热气，利于上升④设计美观的需要
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
（2）受海陆风影响，夜晚在海边升起的孔明灯飘飞方向一般是（ ）
A.垂直上升 B.背离海面 C.迎向海面 D.沿海岸线
7.某城市为我国重要的钢铁、化学工业基地，该城市工业区、商业、文化及住宅区的分布如下图所示。住在该城市的居民们发现，天气条件较为稳定的晴朗白天和夜晚，商业区、文化区和住宅区的大气污染程度不同。下列说法正确的是（ ）
A. 白天受山风影响大气污染较轻 B. 晚上受谷风影响污染较轻
C. 白天受谷风影响大气污染较重 D. 晚上受山风影响污染较重
8.湖陆风是在较大湖域和陆地之间形成的以24小时为周期的近地面风向变化现象。下图为我国某湖泊某时刻测得的湖陆风垂直结构示意图。完成下面小题。
（1）若图中①处的气流运动为一天中最强，则最有可能是（ ）
A.6～8时 B.11～13时 C.14～16时 D.20～22时
（2）图中城市建设对湖陆风产生的影响是（ ）
A.减弱湖陆风强度 B.增强陆风的强度 C.减弱湖风的强度 D.增强湖风的强度
9.湖陆风是在较大湖泊和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性风，包括湖风（出湖风）和陆风（进湖风）。下图为洞庭湖东北部岳阳市某日6～14时的气温与湿度变化示意图。读图完成下面小题。
（1）该日，湖陆风有明显转变及对应的时刻是（ ） A.陆风转湖风8：30～9：30 B.陆风转湖风10：00～11：00 C.湖风转陆风10：00～11：00 D.湖风转陆风13：00～14：00 （2）湖陆风转变的根本原因是（ ）
A.湖陆的湿度差异 B.湖陆的面积差异 C.湖陆的海拔差异 D.湖陆的热力性质差异
10.图表示大气的受热过程，序号分别表示各种辐射作用。读图，完成下列问题。
（1）①到④的粗细变化，是由于（ ）
A.大气逆辐射 B.地面反射 C.大气削弱作用 D.大气保温作用
（2）关于①②③④的含义，描述正确的是（ ）
A.①是长波辐射 B.②是近地面大气的直接热源 C.③削弱了太阳辐射 D.④表示大气逆辐射
11.下图为甲、乙两地某时段大气受热过程示意图，箭头反映了能量传递的方向及大小（粗细）。读图完成下面小题。
（1）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
（2）关于甲、乙两地热力状况的比较，正确的是（ ）
A.甲地的气温日较差比乙地小，与③④有关 B.甲地的年太阳辐射量较小，与②大小有关
C.乙地的年平均气温较低，与⑥大小有关 D.乙地的年太阳辐射总量比甲地大，与⑤有关
（3）人类通过低碳经济和低碳生活，可以使（ ）
A.①减弱 B.②增强 C.③减弱 D.④减弱
12.沙漠地区绿洲附近的风向具有明显的昼夜反向特点。下图示意塔里木盆地某一绿洲附近的部分区域。

（1）甲地昼夜风向存在差异的主要影响因素是( )
A.地面状况 B.降水量 C.海陆位置 D.气压差异
（2）下图中能正确反映夜间甲地与绿洲间热力环流的是( )
A. B. C. D.
13.下图为四川莱某山区的传统民居景观示意图，民居坐北朝南，屋前一般为水泥或石子院坝，屋后种植林木。穿堂风是流动于建筑物内部空间的风，能在炎热的夏季取得较好的纳凉效果。据此完成下面小题。
（1）屋前石子地面，屋后种植林木，可以增强夏季午后穿堂风，该现象符合（ ）
A.大气受热过程 B.热力环流原理 C.温室效应原理 D.热岛效应原理
（2）图示人为制造“穿堂风”的主要目的是（ ）
A.降低室内温度 B.提高室内温度 C.增加建筑物采光 D.为建筑物挡风
（3）图示时段“穿堂风”的风向是（ ）
A.偏东风 B.偏西风 C.偏南风 D.偏北风
1.【答案】 （1）A
（2）B
【解析】【点评】对流层是大气的最下层。它的高度因纬度和季节而异。就纬度而言，低纬度平均为17~18公里;中纬度平均为10~12公里;高纬度仅8~9公里。就季节而言，对流层上界的高度，夏季大于冬季。对流层的主要特征;①气温随高度的增加而递减，平均每升高100米，气温降低0.65℃。其原因是太阳辐射首先主要加热地面，再由地面把热量传给大气，因而愈近地面的空气受热愈多，气温愈高，远离地面则气温逐渐降低。②空气有强烈的对流运动。地面性质不同，因而受热不均。暖的地方空气受热膨胀而上升，冷的地方空气冷缩而下降，从而产生空气对流运动。对流运动使高层和低层空气得以交换，促进热量和水分传输，对成云致雨有重要作用。③天气的复杂多变。对流层集中了75%大气质量和90%的水汽，因此伴随强烈的对流运动，产生水相变化，形成云、雨、雪等复杂的天气现象。

(1)大气垂直分层由地面往上依次为对流层、平流层、高层大气（包括电离层），雾霾是发生在最底部的对流层，其他选项错误，故本题选A。
(2)雾霾导致空气变得浑浊，削弱了太阳辐射，使得到达地面的太阳辐射减弱，地面辐射随之减弱，A错B对。雾霾使得大气吸收地面长波辐射的能力增强，大气逆辐射随之加强，使得温室效应增强，昼夜温差变小，CD错误。故本题选B。
2.【答案】 （1）C
（2）B
【解析】【点评】在判读大气受热过程中要特别注意:一是要理解大气受热过程的实质,地面先吸收太阳辐射,然后把热量传给大气,大气通过逆辐射把热量又还给地面;二是地表主要在白天接收太阳辐射,大气辐射和地面辐射随时都存在,只不过不同时刻强弱不同,且大气辐射最强和地面辐射最强的时刻分别是大气温度最高和地面温度最高的时刻;三是现实生活中的应用,白天一般主要考虑大气对太阳辐射的削弱作用,晚上一般考虑大气对地面的保温作用。

(1)太阳辐射可以透射白色塑料进入大棚，但不会增强太阳辐射，故A项错；塑料大棚不会增强太阳辐射，所以不会加强绿色植物的光合作用，也就不能提高氧气含量，故B项错；在塑料大棚内，地面长波辐射很少能透过塑料。这样大棚内的热量就很少散失出去，起到对大棚增温的作用，故C项正确；由于塑料大棚的保温作用，棚内气温高，大气辐射也会相应增强，故D项错。综合上述分析，本题C项为正确答案。
(2)黑色尼龙网的主要作用是削弱太阳辐射。若天气晴朗，农民盖上黑色尼龙网的时段多在夏季午后，此时段太阳辐射强、气温接近最高，对作物生长不利，B对。春季晚上没有太阳辐射，A错。秋季早晨、冬季傍晚太阳辐射弱，C、D错。
3.【答案】 （1）C
（2）D
（3）B
【解析】【点评】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°C，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，或者地面上随高度的增加，降温变化率小于0.6°C/100 m，这种现象称为逆温。
辐射逆温：在晴朗无云的夜晚，由于地面强烈的有效辐射，贴近地面的气层很快降温，远离地面的气层受地面影响较小，降温较少，于是出现上暖下冷的逆温现象。随着地面有效辐射的不断继续，逆温层逐渐增厚，黎明时达到最大厚度；日出后，随着太阳辐射的逐渐增强，地面很快增温，近地面气层受地面影响，也开始增温，于是逆温便自下而上地消失。
平流逆温：暖空气水平移动到冷的地面或气层上，由于暖空气的下层受到冷地面或气层的影响而迅速降温，上层受影响较少，降温较慢，从而形成逆温。主要出现在中纬度沿海地区。
地形逆温：它主要由地形造成，主要在盆地和谷地中。由于山坡散热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升，从而出现气温的倒置现象。
锋面逆温：冷暖气团相遇，冷气团在锋面的下方，而暖气团在锋面上方，形成下冷上热的逆温。

4.【答案】 （1）B
（2）C
（3）D
【解析】【点评】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。
5.【答案】 C
【解析】【分析】上海市区人口多，城市人口密度大，产业密集，能源消耗较大，加剧了热岛效应，①②正确。 水域面积扩大会减弱城市热岛效应，③错误。高层建筑多，不易散热，会加剧热岛效应，④正确。C正确。故答案为：C.
6.【答案】 （1）B
（2）C
【解析】【点评】海陆风是出现于近海和海岸地区的，具有日周期的地方性风。海陆风在近地面有两个局地环流组分，即日间由海洋吹向陆地的海风和夜间由陆地吹向海洋的陆风。海陆风的成因为昼夜交替过程中海洋-陆地间的气温差，即日间海面上气温低于陆地，而夜间高于陆地。气温差带来了近地面大气的密度和气压差，气压梯度力推动气流由高压（低温）区域向低压（高温）区域运动。海陆风的环流形态取决于海陆分布和由之产生的近地面气温梯度，在与山谷风（海岸山地）或城市热岛环流（海岸城市）同时出现时会发生环流耦合。此外除传统意义上的海陆风，大型内陆水体，例如湖、水库和沼泽也会带来类似的海陆风环流，在观测中被称为“内陆海陆风”。

7.【答案】 C
【解析】【分析】本题考查山谷风。读图可知，工业区分布于河谷附近，商业、文化住宅区分布地势相对较高。白天，山坡气温较同海拔自由大气的温度更高，山坡盛行上升气流，谷地为下沉气流，吹谷风，谷风将工业区的污染物带至商业、文化住宅区附近，大气污染较重，C正确，A错；夜晚，山坡降温快，气温较同海拔自由大气温度更低，山坡盛行下沉气流，谷地盛行上升气流，吹山风，受山风的影响，商业、文化住宅区附近的污染物被吹散，污染较轻，BD错。故答案为：C。
8.【答案】 （1）C
（2）D
【解析】【点评】湖陆风是在沿湖地区，由于大陆地面的夜间冷却和白天加热作用，在夜间风从大陆吹向湖区，昼间风从湖面吹向陆地而形成的一种地方性的天气气候现象。如湖南省岳阳位于洞庭湖东北侧，在一定的天气条件下，夜晚风从市区吹向湖面，而白天从湖面吹向市区。群众称为“进湖风”和“出湖风”。湖陆风全年均可出现，但以温暖季节为盛。一般是9－10时由陆风转为湖风，17－18时由湖风转为陆风。
(1)本题考查热力环流的基本原理。根据图中风向和风力符号可知，图中①处风向由湖泊吹向陆地，为湖风。最强的时段应为白天且湖陆温差最大时段，C项14～16时时段陆地气温最高，符合题目要求。故答案为：C。
(2)城市建设会使城市地面硬化，加重城市的热岛效应，即不管昼夜，城市气温均比郊区高，因此对白天的湖风会起增强作用，而夜晚的陆风则有一定的削弱作用。故答案为：D。
9.【答案】 （1）B
（2）D
【解析】【点评】太阳辐射在地表差异分布，造成不同地区气温不同，导致水平方向上各地间气压差异，引起大气运动。地面均匀受热时等压面平行地面。当地面某地受热较多时，近地面空气受热膨胀上升形成低压，其高空的空气密度增大形成高气压；另一地受热较少时，冷却下沉在高空形成低压，在近地面形成高压，等压面出现弯曲；在水平方向上气压差异产生水平气压梯度力，并造成空气水平运动（由高压流向低压），形成热力环流。上升气流的地方，由于空气上升，气温下降，易形成阴雨天气；空气下沉的地方，气温升高，不易形成降水，多晴朗天气。在局部地区存在热力差异就可能形成热力环流。常见的热力环流有：海陆风、山谷风、城市与郊区之间的热力环流等。
10.【答案】 （1）C
（2）B
【解析】【点评】在判读大气受热过程中要特别注意:一是要理解大气受热过程的实质,地面先吸收太阳辐射,然后把热量传给大气,大气通过逆辐射把热量又还给地面;二是地表主要在白天接收太阳辐射,大气辐射和地面辐射随时都存在,只不过不同时刻强弱不同,且大气辐射最强和地面辐射最强的时刻分别是大气温度最高和地面温度最高的时刻;三是现实生活中的应用,白天一般主要考虑大气对太阳辐射的削弱作用,晚上一般考虑大气对地面的保温作用。

11.【答案】 （1）B
（2）A
（3）C
【解析】【分析】（1）本题考查大气的受热过程的相关知识。结合所学知识可知，近地面大气热量的直接热源来自地面辐射，距离地面越近，热量越丰富。而地面辐射量越丰富，大气吸收的地面辐射量越多。由图可知表示地面辐射的为②⑦。正确答案为B。（2）由图可知，甲、乙分为盆地和高原。C项，甲地的气温日较差比乙地小，主要与削弱作用和保温作用有关 (削弱作用和保温作用均较强，使得昼夜温差较小)，即与图中③④有关。故A项正确。B项、D项，甲地的年太阳辐射量较小，而乙地的年太阳辐射总量较大，主要是大气对太阳辐射削弱作用强弱不同，最终使得到达地面的太阳辐射量大小不同，即分別与图中④、⑥有关,，不是②、⑤。故B项、D项均错误。C项，乙地的年平均气温较低，主要是因为其地势高，大气稀薄，大气保温作用弱，即与图中⑧有关。故C项错误。综上所述，本题正确答案为A。（3）人类通过低碳经济和低碳生活，可以减少二氧化碳的排放，减轻温室效应，跟①无关、②减弱、③减弱、④增强，C正确，ABD错误，故答案为：C。
12.【答案】 （1）A
（2）A
【解析】【分析】（1）A.甲地处在绿洲和沙漠之间，地表状况沙石和绿洲比热容不同，白天沙漠温度高，夜晚绿洲温度高，昼夜温差不同，从而形成不同的热力环流，风向出现差异，A正确；
BC.两地不存在降水和海陆差异，BC错误；
D.气压差异是地面差异的结果，不是热力环流的根本原因，D错误。
（2）夜间，沙漠降温快，温度低，气流遇冷收缩下沉，形成高压；绿洲降温慢，气流上升，形成低压；近地面气流由沙漠流向绿洲，高空则相反，故A正确。
故答案为：（1）A；（2）A。
13.【答案】 （1）B
（2）A
（3）D
【解析】【点评】热力环流是由于地面冷热不均而形成的空气环流，而热力环流是大气运动最简单的形式。热力环流的过程为近地面温度高气体膨胀上升形成低压，高空形成高压；温度低气体收缩下沉形成高压，高空形成低压；大气在水平方向上从高压流向低压，从而形成热力环流。该热力环流往往出现在海陆之间、山谷、城市与郊区之间。
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