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高中地理人教版 (2019)必修 第一册第二章 地球上的大气综合与测试导学案
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这是一份高中地理人教版 (2019)必修 第一册第二章 地球上的大气综合与测试导学案，文件包含第1课时大气的受热过程与热力环流docx、第一节大气的组成和垂直分层docx、第2课时大气的水平运动风docx、章末整合docx等4份学案配套教学资源，其中学案共131页， 欢迎下载使用。
掌握热力环流的形成原理,是掌握其他大气运动的基础。某校地理研究性学习小组的同学们,根据热力环流的形成原理,设计了下面的实验。请结合实验现象,帮助他们完成实验报告。
1.实验用材:一小堆纸屑、火柴、铁板。
2.实验步骤
(1)在室外安全、无风的地方,放置一块铁板,再在铁板上放置一小堆纸屑,并用火柴点燃。
(2)注意观察纸屑和灰烬显示出的空气流动路线。
3.实验现象:纸屑和灰烬在火堆上方上升,在空中流向四周,再从四周下沉,然后又进入火堆。
4.实验结论:通过本实验可以证明,地面的冷热不均,形成了空气的环流运动,即热力环流。
[思考]
(1)在下图中,用“→”画出该实验中纸屑和灰烬的运动过程。
(2)由此总结出热力环流形成过程:热量差异→ →同一水平面上的 →大气 →热力环流。
(3)纸屑点燃后一段时间,下图中,A、B、C、D四处,气压按由大到小的顺序排列是 。
答案:(1)如下图。
(2)大气的垂直运动 气压差异 水平运动
(3)B>A>D>C
第二章检测试题
测控导航
一、选择题(共22小题,每小题2分,共44分。在每题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)
在行星际空间还存在着大量的尘埃微粒和微小的固体块,它们有可能进入地球大气层。这些微粒和固体块与大气分子发生剧烈摩擦而燃烧发光,在夜间天空中表现为一条光迹,这种现象就叫流星,一般发生在距地面80～120千米的高空中。读大气垂直分层示意图,回答1～3题。
1.流星现象一般发生在( )
A.对流层 B.平流层
C.高层大气 D.大气层以外
2.上题所指大气层的气温( )
A.随高度逐渐升高而递减
B.随高度逐渐升高而递增
C.因臭氧吸收红外线而升高
D.可达到大气温度的极小值
3.流星现象说明,地球的大气圈能够( )
A.减轻宇宙中小天体对地球表面的撞击
B.提供地球上生物生长所必需的空气
C.保持地球表面适宜的温度,防止水分散失
D.保护地面上生物免受过强紫外线的伤害
解析:1.C 2.D 3.A 第1题,大气垂直分层由下至上为对流层、平流层、高层大气。根据材料可知,流星一般发生在距地面80～120千米的高空中。据图可知,距地面80～120千米属于高层大气,C正确。第2题,上题所指大气层是高层大气,据图可知,高层大气的气温先随高度升高而递减,后随高度升高而递增;臭氧层分布于平流层,高层大气升温主要是吸收太阳辐射所致;高层大气最低温接近-100℃,达到大气温度的极小值,D正确。第3题,流星是行星际空间的微粒和固体块与大气分子发生剧烈摩擦而燃烧发光的现象,如果地球没有大气层,这些微粒和固体块将直接撞向地球,故大气圈能减轻宇宙中小天体对地球表面的撞击,A正确。
下图为美国某城市某年8月某日22时等温线图。读图,回答4～5题。
4.若只考虑温度因素,则近地面N点的风向为( )
A.东北B.东南
C.西北D.西南
5.下图中与M、P、N一线高空等压面的剖面线相符合的为( )
解析:4.B 5.C 第4题,P周围地区属于高温地区,近地面气压较低,N地气温较P地低,近地面气压应高于P地,风由N地吹向P地,受地转偏向力影响,在北半球向右偏,形成东南风。第5题,分析可知,M、P、N三地中,P地近地面属于低压中心,近地面等压面向下弯曲,对应高空等压面向上凸起,故C图画法正确。
2020年5月,浙江多地遭到大雾围城,局部地区能见度不足
100米。下面左图为大雾中的城市交通图,右图为大气受热过程图。据此回答6～7题。
6.大雾中红色信号灯最显眼,是因为红光( )
A.波长较短,不易被散射
B.波长较长,不易被反射
C.波长较短,不易被吸收
D.波长较长,不易被散射
7.大雾现象在 (时间段)特别严重,是因为此时 。( )
A.清晨 ①很强B.傍晚 ②很强
C.清晨 ③很弱D.傍晚 ④很弱
解析:6.D 7.C 第6题,红光波长较长,不易被大气散射。故选D。第7题,当空气容纳的水汽达到最大限度时,就达到了饱和。空气中的水汽超过饱和量,凝结成水滴,这主要是气温降低造成的。夜间(③)大气逆辐射弱,气温不断下降,至日出前后(即清晨)达到最低,空气中水汽很容易凝结,形成大雾。故选C。
下图为北半球某平原3 500米高空水平气压(单位:hPa)分布示意图。读图,回答8～9题。
8.近地面P地的风向可能是( )
A.东南B.西北
C.西南D.东北
9.下列说法正确的是( )
A.M、N两处对应的近地面气温状况是M处>N处
B.M、N两处对应的近地面气压状况是M处C.对应的近地面天气状况是M处阴雨,N处晴朗
D.近地面M、N两处可能有城市分布的是N处
解析:8.B 9.D 第8题,3 500米高空M为低压,N为高压。根据热力环流的知识,近地面与高空的气压状况相反,所以M对应的近地面是高压,N对应的近地面是低压,故水平气压梯度力由西指向东。根据风向的判读,近地面受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响,在水平气压梯度力的基础上向右偏转,因此P地的风向可能是西北风,B正确。第9题,结合上题分析,M、N两处近地面气压状况是M处>N处,所以气温状况是N处>M处,A、B错误;城市气温高于郊区,近地面N处气温高,故M、N两处可能有城市分布的是N处,D正确;近地面的高压是气流的下沉运动形成的,所以M处多为晴朗天气;近地面的低压是气流的上升运动形成的,所以N处多为阴雨天气,C错误。
据中国新闻网2020年5月25日消息,全球卷云对太阳辐射的反射作用近20年呈小幅下降趋势。卷云,属于高云,云底一般在4 500至10 000米。结合图1大气受热过程示意图、图2大气垂直分层示意图,回答10～12题。
10.卷云对太阳辐射的反射作用减弱,可以使图1中的( )
A.②增强B.③增强
C.④减弱D.⑤减弱
11.与晴天相比,多云的天气会使图1中的( )
A.①减弱B.②增强
C.④增强D.⑤增强
12.卷云一般形成于图2中的( )
A.A—对流层 B.B—平流层
C.A、B交界处D.C—高层大气
解析:10.A 11.C 12.A 第10题,据图可知,①为到达大气上界的太阳辐射,②为到达地面的太阳辐射,③为大气对太阳辐射的反射作用,⑤为地面辐射,④为大气逆辐射,卷云对太阳辐射的反射作用减弱,到达地面的太阳辐射②增强。故选A。第11题,多云天气,到达大气上界的太阳辐射没有变化,A错误;与晴天相比,多云天气到达地面的太阳辐射较少,B错误;与晴天相比,多云的天气地面辐射较弱,D错误;与晴天相比,多云的天气大气逆辐射较强,C正确。第12题,A为对流层,B为平流层,C为高层大气,对流层的平均厚度在12千米左右,据材料可知,卷云云底一般在4 500至10 000米,卷云位于对流层。故
选A。
北极冰融是近年来最引人注目的气候变化现象之一,白色冰面融化变成颜色相对较暗的海冰,被称为“北极变暗”现象。21世纪以来,北极的气温变化是全球平均水平的2倍,被称为“北极放大”现象。读图,回答13～14题。
13.出现“北极放大”现象的原因,最可能是海冰的减少导致北极地区( )
A.海洋对太阳辐射的吸收增强
B.海洋对太阳辐射的反射增强
C.大气对太阳辐射的吸收增强
D.大气对地面辐射的吸收减弱
14.图示期间( )
A.北极年平均海冰面积逐年减少
B.北极年平均海冰面积减少速度不断加快
C.北极年平均海冰面积与年平均二氧化碳浓度大体呈负相关
D.北极年平均海冰面积与年平均二氧化碳浓度大体呈正相关
解析:13.A 14.C 第13题,由材料可知,北极的气温变化是全球平均水平的2倍,被称为“北极放大”现象,主要原因是海冰减少,可能导致北极地区海洋对太阳辐射的吸收增强,并且由于海冰减少,冰面反射减少,整个海洋对太阳辐射的反射减弱,到达下垫面的太阳辐射增强,故海洋对太阳辐射的吸收增强,A正确。第14题,从图中可以看出,图示期间北极年平均海冰面积以减少趋势为主,但是波动减少,不是逐年减少,而且有时会上升;左边的纵坐标与右边的纵坐标递变方向相反,北极年平均海冰面积与年平均二氧化碳浓度大体呈负相关,C正确。
下图显示北半球某地区近地面与3 000米高空的垂直气压差分布状况,地面上甲、乙两地相差28千米。读图,回答15～16题。
15.图中两地( )
A.甲地气温高于乙地
B.甲地气压高于乙地
C.甲地降水概率较大
D.乙地等压面向高处凸
16.甲、乙之间的风向是( )
A.东南风B.东北风
C.西南风D.西北风
解析:15.B 16.D 第15题,图示为近地面与3 000米高空垂直气压差分布状况示意图,甲处于气压差峰值,气压差大,也就是甲地近地面与高空的垂直气压差大,乙地垂直气压差小;由此可判断同一水平面上,甲地近地面较乙地气压高,高空气压较低,气压差值大,乙地近地面气压较低,高空气压较高,气压差值小。甲地近地面是高压,乙地近地面为低压,因此甲地气温低于乙地,但气压高于乙地;甲地为高压,降水概率较小,乙地等压面向低处凸,B正确。第16题,近地面甲为高压,乙为低压,甲、乙之间的水平气压梯度力由西指向东,地处北半球,受到向右的地转偏向力作用,会偏转成西北风,D正确。
科研观测表明,夏季我国西北地区范围较大的绿洲农田、湖泊上,不同高度层的气温昼夜均比周边沙漠戈壁地区显著偏低,而湿度比周边沙漠戈壁地区大。这是由于绿洲、湖泊周围戈壁沙漠的高温气流在大气的平流作用下,被带到绿洲、湖泊上空,形成了一个上热下冷的大气结构,形成一种湿润凉爽的小气候。这种特殊的气象效应被称为绿洲的“冷岛效应”。据此回答17～18题。
17.夏季我国西北绿洲及周边沙漠地区“冷岛效应”产生的原因有( )
①绿洲热容量大,升温慢 ②绿洲地表植物蒸腾量大 ③沙漠热容量小,升温快 ④沙漠上空大气削弱作用强
A.①②B.②③
C.①③D.②④
18.白天“冷岛效应”的形成有利于( )
A.抑制绿洲地表水分蒸发
B.迅速降低沙漠地表温度
C.增加沙漠地区白天降水
D.绿洲地区热量交换变快
解析:17.C 18.A 第17题,根据材料,“冷岛效应” 是由于戈壁沙漠的高温气流在大气的平流作用下,被带到绿洲、湖泊上空,形成一个上热下冷的大气构造,所以形成的根本原因是绿洲与沙漠的热力性质差异。①③正确。植物蒸腾量影响大气中水汽含量,与“冷岛效应”关系不大;沙漠上空云量少,大气削弱作用弱。②④错误。故选C。第18题,“冷岛效应” 是上热下冷的大气结构,是一种稳定结构,会使绿洲地区热量交换变缓,水分蒸发减慢;沙漠地表温度降低速度减缓;空气对流作用减弱,降水减少。故A正确。
位于西安市西长安街的除霾塔,主体由空气导流塔(高60多米,直径达10多米)、玻璃集热棚(夜晚也可将储存的太阳能转化为热能对集热棚加热,使热气流上升)构成。玻璃集热棚内设置过滤网墙,空气在通过过滤网墙时,可以滤除掉空气中的各种污染物和杂质。下图示意除霾装置。据此回答19～20题。
19.与除霾塔的主要工作原理最接近的是( )
A.水汽输送B.水汽蒸发
C.热岛效应D.雨岛效应
20.除霾塔工作效率最高的时段是( )
A.多云微风的白天
B.阴雨大风的夜晚
C.晴朗无云的白天
D.晴朗微风的夜晚
解析:19.C 20.D 第19题,由材料可知,除霾塔利用玻璃集热棚吸收太阳辐射,使集热棚内形成热中心,大气受热后膨胀上升,周边地区气温相对集热棚内低,(含霾)气流从周边向集热棚内运动,形成热力环流,经过过滤后沿导流塔上升,达到一定高度后降温,起到除霾的作用,这与热岛效应相似(由于城市废热多,建筑密集,废热难以散失,导致城区气温高,空气上升),C正确;该除霾装置是利用热力环流的原理,让空气在指定地点进行过滤,其原理与水汽输送、水汽蒸发等相似度不大,A、B错;雨岛效应是城市空气中粉尘较多,粉尘随热岛环流上升成为雨滴的凝结核,所以城市地区阴雨天气相对多于郊区,其原理与除霾塔的原理相似度不高(除霾塔注重于集热棚内气温升高,导致热气流上升),D错。第20题,晴朗的夜晚地面降温快,集热棚内与周边地区的温差更大,微风有利于大气运动,更有利于周边地区的气流流向集热棚内,此时除霾塔工作效率最高,D正确;在白天,集热棚和周边地区获得的太阳辐射相似,周边道路和建筑物热容量低,升温快,此时集热棚与周边的温度相差不大,因此热力环流不强,除霾效率不高,A、C错;阴雨大风的夜晚,雨水能吸附污染物,同时,大风有利于污染物的扩散,除霾塔工作效率低,B错。
安徽九华山(30.5°N,118°E)地处长江南岸,最高峰1 342米。科研人员对九华山北坡持续观测发现:在气温回升期间,气温随地形高度的垂直分布常出现“逆温”现象,“逆温”结束前后多成为山区天气转变的“前兆”,这种现象在九华山北坡表现非常典型。下图示意九华山北坡四个测点高度及对应测点的气温随高度变化,甲、乙、丙、丁四曲线分别表示该地春季某日先后四个时段气温随高度变化情况。据此回答21～22题。
21.甲、乙、丙、丁四个时段中,九华街—百岁宫一带逆温最明显的是( )
A.甲B.乙
C.丙D.丁
22.九华山成为通过“逆温”预报天气最典型地区,其原因最可能是( )
A.独特的地理位置
B.茂密的森林植被
C.较低的海拔高度
D.充沛的水汽来源
解析:21.C 22.A 第21题,读图可知,图中甲、乙、丙、丁四个时段中,九华街—百岁宫一带,甲、乙、丁三个时段的气温均表现为海拔高,气温低,“逆温”现象不明显,只有丙时段的气温随海拔升高而升高,“逆温”现象最明显,故选C。第22题,由题干分析,九华山受山区下垫面影响,升温期间有地形逆温出现,消失后会降温,降温期间会有降水和复杂天气出现。该地地处长江以南的亚热带地区,北部空气经过长江时带来较多水蒸气,南下受地形阻挡抬升,引起天气变化,这一现象是受到地形、位置、海拔、植被等因素共同作用的,而这些要素都和其独特的位置有关,故A项比其他选项更加全面解释此现象产生的原因。故选A。
二、非选择题(共56分)
23.读气温垂直变化图,回答下列问题。(20分)
(1)图中a、b、c、d四条曲线中,正确反映地球大气温度随高度变化的是 ,判断依据是 。(4分)
(2)风、云、雨、雪等天气现象集中于 (填字母)层,原因是
。(6分)
(3)人类目前利用平流层最主要的方式是 ,原因是
。(4分)
(4)B层和C层80～120千米的大气温度随高度升高而升高,分析其增温原因的异同。
相同点: 。
不同点: 。(6分)
解析:第(1)题,从近地面的气温数值可判断,b曲线符合大气的垂直变化。原因是近地面的平均气温约为20℃,随着海拔升高,对流层气温下降至-60℃。第(2)题,对流层集中了大气层中几乎全部的水汽和杂质,近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送,在上升过程中随着气温降低,容易成云致雨,天气变化剧烈。第(3)题,平流层大气以水平运动为主,气流平稳,安全性高,云雨天气少,能见度高,利于航空飞行。第(4)题,相同点:都是因大量吸收紫外线而增温。不同点:B层为平流层,因臭氧吸收紫外线而升温;C层80～120千米为高层大气,因氧原子吸收紫外线而升温。
答案:(1)b 近地面平均温度约为20℃,对流层顶部气温降至-60℃
(4分)
(2)A 该层集中了大气层中几乎全部的水汽和杂质,近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送,在上升过程中随着气温降低,容易成云致雨(6分)
(3)航空飞行 该层大气中水汽和杂质含量很少,无云雨现象,大气平稳,天气晴朗,能见度好,适合航空飞行(4分)
(4)都是因大量吸收紫外线而增温 B层是臭氧吸收大量太阳紫外线使大气增温;C层80～120千米的大气吸收了更短波长的太阳紫外线,温度持续上升(6分)
24.读等压面示意图和某区域等压线分布图,回答下列问题。(20分)
(1)图a中1、2、3、4、5表示气压相等的数码是 ,表示气压最高的数码是 ,表示气压最低的数码是 。(6分)
(2)甲、乙两处气温较高的是 处,气压较高的是 处。(4分)
(3)若图a表示的是海滨地区晴热白天的热力环流图,则甲地为 (填“海洋”或“陆地”)。若表示的是城市和郊区之间的热力环流,则乙地为 (填“城市”或“郊区”)。(4分)
(4)若图b为此时该区域海平面等压线分布图。读图判断,①和②两地中风力较大的是 ,判断理由是
。(4分)
(5)若图b为我国华北地区某时刻近地面等压线分布图,从图中可判断,此时①地风向为 。(2分)
解析:第(1)题,同一等压面上气压相等,故1、2、3气压相等;同一地点海拔越高气压越低,故等压面位置越偏上气压值越低,反之越高,故气压最高的是4,气压最低的是5。第(2)题,大气等压面根据高高低低规律,即高压处等压面上凸,低压处等压面下凹,则甲高空为低压,近地面则为下沉高压,反之乙近地面为上升低压,因此气温较高的是乙处,气压较高的是甲处。第(3)题,白天,陆地受热快,空气上升形成低压;海洋受热慢,空气下沉形成高压。所以甲表示的是海洋,乙表示的是陆地。城市排放各种废热,比周围郊区温度高,城市形成低气压区,因此甲表示郊区,乙表示城市。第(4)题,②处等压线密集,水平气压梯度力大,故①和②两地中风力较大的是②。第(5)题,从图中可判断,A处是高压中心,风由高压吹向低压,北半球向右偏转30°～45°,此时①地位于高压中心的东侧,故①地风向为西北风。
答案:(1)1、2、3 4 5(6分)
(2)乙 甲(4分)
(3)海洋 城市(4分)
(4)② ②处等压线密集,水平气压梯度力大(4分)
(5)西北风(2分)
25.阅读图文材料,回答下列问题。(16分)
材料一 风能是炙手可热的绿色能源,但越来越多的研究表明,全球变暖可能正一点一点地“侵蚀”着这个能源“新星”。国家气候中心的一项最新研究显示,近50年来,我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说,风变小了。
材料二 某海岸附近的等压面示意图。
(1)当发生材料二中图示情况时,应出现于下图中的 (时段)。(3分)
(2)“近50年来,我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说,风变小了。”若材料二图示为我国现在的等压面示意图,则图中a、b间等压面的弯曲程度应该比50年前 (填“变大”或“变小”)了。(3分)
(3)试在材料二图中画出此时的热力环流方向。(4分)
(4)下图为材料二图示地区的水平气压分布图,图中箭头表示c处的最终风向。试在图中标出水平气压梯度力(F1)、地转偏向力(F2)、摩擦力(F3)。(6分)
解析:第(1)题,材料二图中显示,陆地近地面等压面向下凹,海洋近地面等压面向上凸,表示同一水平面上,陆地气压比海洋低,此时陆地气温应该高于海洋。在海陆温度变化曲线示意图中,陆地气温高于海洋的时段应是8—17时。第(2)题,等压面的弯曲程度与同一水平面上的气压梯度大小呈正相关,近50年来我国大部分地区的风速越来越慢,说明同一水平面上的气压梯度变小,那么图中a、b间等压面的弯曲程度应该比50年前变小。第(3)题,材料二图中显示,陆地近地面等压面向下凹,海洋近地面等压面向上凸,表示同一水平面上,陆地气压比海洋低,陆地气流上升,高空气压升高,海洋气流下沉,高空气压下降,在水平气压梯度力的作用下,近地面风由海洋吹向陆地,高空风由陆地吹向海洋。图见答案。第(4)题,根据上题判断,a处气压低于b处,因此水平气压梯度力(F1)方向由b指向a,且与等压线垂直;观察风向与水平气压梯度力的方向,风向相对于水平气压梯度力的方向向右偏转,说明该图所示地区位于北半球,因此地转偏向力(F2)应与风向垂直且向右偏转;摩擦力(F3)与风向相反。图见答案。
答案:(1)8—17时(3分)
(2)变小(3分)
(3)如下图所示。(4分)
(4)如下图所示。(6分)
知识点
题号
大气的组成和垂直分层
1、2、3、12、21、22、23
大气的受热过程
6、7、10、11、13、14、24
大气热力环流
9、15、17、18、19、20、24、25
大气的水平运动——风
4、5、8、16、24、25
掌握热力环流的形成原理,是掌握其他大气运动的基础。某校地理研究性学习小组的同学们,根据热力环流的形成原理,设计了下面的实验。请结合实验现象,帮助他们完成实验报告。
1.实验用材:一小堆纸屑、火柴、铁板。
2.实验步骤
(1)在室外安全、无风的地方,放置一块铁板,再在铁板上放置一小堆纸屑,并用火柴点燃。
(2)注意观察纸屑和灰烬显示出的空气流动路线。
3.实验现象:纸屑和灰烬在火堆上方上升,在空中流向四周,再从四周下沉,然后又进入火堆。
4.实验结论:通过本实验可以证明,地面的冷热不均,形成了空气的环流运动,即热力环流。
[思考]
(1)在下图中,用“→”画出该实验中纸屑和灰烬的运动过程。
(2)由此总结出热力环流形成过程:热量差异→ →同一水平面上的 →大气 →热力环流。
(3)纸屑点燃后一段时间,下图中,A、B、C、D四处,气压按由大到小的顺序排列是 。
答案:(1)如下图。
(2)大气的垂直运动 气压差异 水平运动
(3)B>A>D>C
第二章检测试题
测控导航
一、选择题(共22小题,每小题2分,共44分。在每题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)
在行星际空间还存在着大量的尘埃微粒和微小的固体块,它们有可能进入地球大气层。这些微粒和固体块与大气分子发生剧烈摩擦而燃烧发光,在夜间天空中表现为一条光迹,这种现象就叫流星,一般发生在距地面80～120千米的高空中。读大气垂直分层示意图,回答1～3题。
1.流星现象一般发生在( )
A.对流层 B.平流层
C.高层大气 D.大气层以外
2.上题所指大气层的气温( )
A.随高度逐渐升高而递减
B.随高度逐渐升高而递增
C.因臭氧吸收红外线而升高
D.可达到大气温度的极小值
3.流星现象说明,地球的大气圈能够( )
A.减轻宇宙中小天体对地球表面的撞击
B.提供地球上生物生长所必需的空气
C.保持地球表面适宜的温度,防止水分散失
D.保护地面上生物免受过强紫外线的伤害
解析:1.C 2.D 3.A 第1题,大气垂直分层由下至上为对流层、平流层、高层大气。根据材料可知,流星一般发生在距地面80～120千米的高空中。据图可知,距地面80～120千米属于高层大气,C正确。第2题,上题所指大气层是高层大气,据图可知,高层大气的气温先随高度升高而递减,后随高度升高而递增;臭氧层分布于平流层,高层大气升温主要是吸收太阳辐射所致;高层大气最低温接近-100℃,达到大气温度的极小值,D正确。第3题,流星是行星际空间的微粒和固体块与大气分子发生剧烈摩擦而燃烧发光的现象,如果地球没有大气层,这些微粒和固体块将直接撞向地球,故大气圈能减轻宇宙中小天体对地球表面的撞击,A正确。
下图为美国某城市某年8月某日22时等温线图。读图,回答4～5题。
4.若只考虑温度因素,则近地面N点的风向为( )
A.东北B.东南
C.西北D.西南
5.下图中与M、P、N一线高空等压面的剖面线相符合的为( )
解析:4.B 5.C 第4题,P周围地区属于高温地区,近地面气压较低,N地气温较P地低,近地面气压应高于P地,风由N地吹向P地,受地转偏向力影响,在北半球向右偏,形成东南风。第5题,分析可知,M、P、N三地中,P地近地面属于低压中心,近地面等压面向下弯曲,对应高空等压面向上凸起,故C图画法正确。
2020年5月,浙江多地遭到大雾围城,局部地区能见度不足
100米。下面左图为大雾中的城市交通图,右图为大气受热过程图。据此回答6～7题。
6.大雾中红色信号灯最显眼,是因为红光( )
A.波长较短,不易被散射
B.波长较长,不易被反射
C.波长较短,不易被吸收
D.波长较长,不易被散射
7.大雾现象在 (时间段)特别严重,是因为此时 。( )
A.清晨 ①很强B.傍晚 ②很强
C.清晨 ③很弱D.傍晚 ④很弱
解析:6.D 7.C 第6题,红光波长较长,不易被大气散射。故选D。第7题,当空气容纳的水汽达到最大限度时,就达到了饱和。空气中的水汽超过饱和量,凝结成水滴,这主要是气温降低造成的。夜间(③)大气逆辐射弱,气温不断下降,至日出前后(即清晨)达到最低,空气中水汽很容易凝结,形成大雾。故选C。
下图为北半球某平原3 500米高空水平气压(单位:hPa)分布示意图。读图,回答8～9题。
8.近地面P地的风向可能是( )
A.东南B.西北
C.西南D.东北
9.下列说法正确的是( )
A.M、N两处对应的近地面气温状况是M处>N处
B.M、N两处对应的近地面气压状况是M处
D.近地面M、N两处可能有城市分布的是N处
解析:8.B 9.D 第8题,3 500米高空M为低压,N为高压。根据热力环流的知识,近地面与高空的气压状况相反,所以M对应的近地面是高压,N对应的近地面是低压,故水平气压梯度力由西指向东。根据风向的判读,近地面受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响,在水平气压梯度力的基础上向右偏转,因此P地的风向可能是西北风,B正确。第9题,结合上题分析,M、N两处近地面气压状况是M处>N处,所以气温状况是N处>M处,A、B错误;城市气温高于郊区,近地面N处气温高,故M、N两处可能有城市分布的是N处,D正确;近地面的高压是气流的下沉运动形成的,所以M处多为晴朗天气;近地面的低压是气流的上升运动形成的,所以N处多为阴雨天气,C错误。
据中国新闻网2020年5月25日消息,全球卷云对太阳辐射的反射作用近20年呈小幅下降趋势。卷云,属于高云,云底一般在4 500至10 000米。结合图1大气受热过程示意图、图2大气垂直分层示意图,回答10～12题。
10.卷云对太阳辐射的反射作用减弱,可以使图1中的( )
A.②增强B.③增强
C.④减弱D.⑤减弱
11.与晴天相比,多云的天气会使图1中的( )
A.①减弱B.②增强
C.④增强D.⑤增强
12.卷云一般形成于图2中的( )
A.A—对流层 B.B—平流层
C.A、B交界处D.C—高层大气
解析:10.A 11.C 12.A 第10题,据图可知,①为到达大气上界的太阳辐射,②为到达地面的太阳辐射,③为大气对太阳辐射的反射作用,⑤为地面辐射,④为大气逆辐射,卷云对太阳辐射的反射作用减弱,到达地面的太阳辐射②增强。故选A。第11题,多云天气,到达大气上界的太阳辐射没有变化,A错误;与晴天相比,多云天气到达地面的太阳辐射较少,B错误;与晴天相比,多云的天气地面辐射较弱,D错误;与晴天相比,多云的天气大气逆辐射较强,C正确。第12题,A为对流层,B为平流层,C为高层大气,对流层的平均厚度在12千米左右,据材料可知,卷云云底一般在4 500至10 000米,卷云位于对流层。故
选A。
北极冰融是近年来最引人注目的气候变化现象之一,白色冰面融化变成颜色相对较暗的海冰,被称为“北极变暗”现象。21世纪以来,北极的气温变化是全球平均水平的2倍,被称为“北极放大”现象。读图,回答13～14题。
13.出现“北极放大”现象的原因,最可能是海冰的减少导致北极地区( )
A.海洋对太阳辐射的吸收增强
B.海洋对太阳辐射的反射增强
C.大气对太阳辐射的吸收增强
D.大气对地面辐射的吸收减弱
14.图示期间( )
A.北极年平均海冰面积逐年减少
B.北极年平均海冰面积减少速度不断加快
C.北极年平均海冰面积与年平均二氧化碳浓度大体呈负相关
D.北极年平均海冰面积与年平均二氧化碳浓度大体呈正相关
解析:13.A 14.C 第13题,由材料可知,北极的气温变化是全球平均水平的2倍,被称为“北极放大”现象,主要原因是海冰减少,可能导致北极地区海洋对太阳辐射的吸收增强,并且由于海冰减少,冰面反射减少,整个海洋对太阳辐射的反射减弱,到达下垫面的太阳辐射增强,故海洋对太阳辐射的吸收增强,A正确。第14题,从图中可以看出,图示期间北极年平均海冰面积以减少趋势为主,但是波动减少,不是逐年减少,而且有时会上升;左边的纵坐标与右边的纵坐标递变方向相反,北极年平均海冰面积与年平均二氧化碳浓度大体呈负相关,C正确。
下图显示北半球某地区近地面与3 000米高空的垂直气压差分布状况,地面上甲、乙两地相差28千米。读图,回答15～16题。
15.图中两地( )
A.甲地气温高于乙地
B.甲地气压高于乙地
C.甲地降水概率较大
D.乙地等压面向高处凸
16.甲、乙之间的风向是( )
A.东南风B.东北风
C.西南风D.西北风
解析:15.B 16.D 第15题,图示为近地面与3 000米高空垂直气压差分布状况示意图,甲处于气压差峰值,气压差大,也就是甲地近地面与高空的垂直气压差大,乙地垂直气压差小;由此可判断同一水平面上,甲地近地面较乙地气压高,高空气压较低,气压差值大,乙地近地面气压较低,高空气压较高,气压差值小。甲地近地面是高压,乙地近地面为低压,因此甲地气温低于乙地,但气压高于乙地;甲地为高压,降水概率较小,乙地等压面向低处凸,B正确。第16题,近地面甲为高压,乙为低压,甲、乙之间的水平气压梯度力由西指向东,地处北半球,受到向右的地转偏向力作用,会偏转成西北风,D正确。
科研观测表明,夏季我国西北地区范围较大的绿洲农田、湖泊上,不同高度层的气温昼夜均比周边沙漠戈壁地区显著偏低,而湿度比周边沙漠戈壁地区大。这是由于绿洲、湖泊周围戈壁沙漠的高温气流在大气的平流作用下,被带到绿洲、湖泊上空,形成了一个上热下冷的大气结构,形成一种湿润凉爽的小气候。这种特殊的气象效应被称为绿洲的“冷岛效应”。据此回答17～18题。
17.夏季我国西北绿洲及周边沙漠地区“冷岛效应”产生的原因有( )
①绿洲热容量大,升温慢 ②绿洲地表植物蒸腾量大 ③沙漠热容量小,升温快 ④沙漠上空大气削弱作用强
A.①②B.②③
C.①③D.②④
18.白天“冷岛效应”的形成有利于( )
A.抑制绿洲地表水分蒸发
B.迅速降低沙漠地表温度
C.增加沙漠地区白天降水
D.绿洲地区热量交换变快
解析:17.C 18.A 第17题,根据材料,“冷岛效应” 是由于戈壁沙漠的高温气流在大气的平流作用下,被带到绿洲、湖泊上空,形成一个上热下冷的大气构造,所以形成的根本原因是绿洲与沙漠的热力性质差异。①③正确。植物蒸腾量影响大气中水汽含量,与“冷岛效应”关系不大;沙漠上空云量少,大气削弱作用弱。②④错误。故选C。第18题,“冷岛效应” 是上热下冷的大气结构,是一种稳定结构,会使绿洲地区热量交换变缓,水分蒸发减慢;沙漠地表温度降低速度减缓;空气对流作用减弱,降水减少。故A正确。
位于西安市西长安街的除霾塔,主体由空气导流塔(高60多米,直径达10多米)、玻璃集热棚(夜晚也可将储存的太阳能转化为热能对集热棚加热,使热气流上升)构成。玻璃集热棚内设置过滤网墙,空气在通过过滤网墙时,可以滤除掉空气中的各种污染物和杂质。下图示意除霾装置。据此回答19～20题。
19.与除霾塔的主要工作原理最接近的是( )
A.水汽输送B.水汽蒸发
C.热岛效应D.雨岛效应
20.除霾塔工作效率最高的时段是( )
A.多云微风的白天
B.阴雨大风的夜晚
C.晴朗无云的白天
D.晴朗微风的夜晚
解析:19.C 20.D 第19题,由材料可知,除霾塔利用玻璃集热棚吸收太阳辐射,使集热棚内形成热中心,大气受热后膨胀上升,周边地区气温相对集热棚内低,(含霾)气流从周边向集热棚内运动,形成热力环流,经过过滤后沿导流塔上升,达到一定高度后降温,起到除霾的作用,这与热岛效应相似(由于城市废热多,建筑密集,废热难以散失,导致城区气温高,空气上升),C正确;该除霾装置是利用热力环流的原理,让空气在指定地点进行过滤,其原理与水汽输送、水汽蒸发等相似度不大,A、B错;雨岛效应是城市空气中粉尘较多,粉尘随热岛环流上升成为雨滴的凝结核,所以城市地区阴雨天气相对多于郊区,其原理与除霾塔的原理相似度不高(除霾塔注重于集热棚内气温升高,导致热气流上升),D错。第20题,晴朗的夜晚地面降温快,集热棚内与周边地区的温差更大,微风有利于大气运动,更有利于周边地区的气流流向集热棚内,此时除霾塔工作效率最高,D正确;在白天,集热棚和周边地区获得的太阳辐射相似,周边道路和建筑物热容量低,升温快,此时集热棚与周边的温度相差不大,因此热力环流不强,除霾效率不高,A、C错;阴雨大风的夜晚,雨水能吸附污染物,同时,大风有利于污染物的扩散,除霾塔工作效率低,B错。
安徽九华山(30.5°N,118°E)地处长江南岸,最高峰1 342米。科研人员对九华山北坡持续观测发现:在气温回升期间,气温随地形高度的垂直分布常出现“逆温”现象,“逆温”结束前后多成为山区天气转变的“前兆”,这种现象在九华山北坡表现非常典型。下图示意九华山北坡四个测点高度及对应测点的气温随高度变化,甲、乙、丙、丁四曲线分别表示该地春季某日先后四个时段气温随高度变化情况。据此回答21～22题。
21.甲、乙、丙、丁四个时段中,九华街—百岁宫一带逆温最明显的是( )
A.甲B.乙
C.丙D.丁
22.九华山成为通过“逆温”预报天气最典型地区,其原因最可能是( )
A.独特的地理位置
B.茂密的森林植被
C.较低的海拔高度
D.充沛的水汽来源
解析:21.C 22.A 第21题,读图可知,图中甲、乙、丙、丁四个时段中,九华街—百岁宫一带,甲、乙、丁三个时段的气温均表现为海拔高,气温低,“逆温”现象不明显,只有丙时段的气温随海拔升高而升高,“逆温”现象最明显,故选C。第22题,由题干分析,九华山受山区下垫面影响,升温期间有地形逆温出现,消失后会降温,降温期间会有降水和复杂天气出现。该地地处长江以南的亚热带地区,北部空气经过长江时带来较多水蒸气,南下受地形阻挡抬升,引起天气变化,这一现象是受到地形、位置、海拔、植被等因素共同作用的,而这些要素都和其独特的位置有关,故A项比其他选项更加全面解释此现象产生的原因。故选A。
二、非选择题(共56分)
23.读气温垂直变化图,回答下列问题。(20分)
(1)图中a、b、c、d四条曲线中,正确反映地球大气温度随高度变化的是 ,判断依据是 。(4分)
(2)风、云、雨、雪等天气现象集中于 (填字母)层,原因是
。(6分)
(3)人类目前利用平流层最主要的方式是 ,原因是
。(4分)
(4)B层和C层80～120千米的大气温度随高度升高而升高,分析其增温原因的异同。
相同点: 。
不同点: 。(6分)
解析:第(1)题,从近地面的气温数值可判断,b曲线符合大气的垂直变化。原因是近地面的平均气温约为20℃,随着海拔升高,对流层气温下降至-60℃。第(2)题,对流层集中了大气层中几乎全部的水汽和杂质,近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送,在上升过程中随着气温降低,容易成云致雨,天气变化剧烈。第(3)题,平流层大气以水平运动为主,气流平稳,安全性高,云雨天气少,能见度高,利于航空飞行。第(4)题,相同点:都是因大量吸收紫外线而增温。不同点:B层为平流层,因臭氧吸收紫外线而升温;C层80～120千米为高层大气,因氧原子吸收紫外线而升温。
答案:(1)b 近地面平均温度约为20℃,对流层顶部气温降至-60℃
(4分)
(2)A 该层集中了大气层中几乎全部的水汽和杂质,近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送,在上升过程中随着气温降低,容易成云致雨(6分)
(3)航空飞行 该层大气中水汽和杂质含量很少,无云雨现象,大气平稳,天气晴朗,能见度好,适合航空飞行(4分)
(4)都是因大量吸收紫外线而增温 B层是臭氧吸收大量太阳紫外线使大气增温;C层80～120千米的大气吸收了更短波长的太阳紫外线,温度持续上升(6分)
24.读等压面示意图和某区域等压线分布图,回答下列问题。(20分)
(1)图a中1、2、3、4、5表示气压相等的数码是 ,表示气压最高的数码是 ,表示气压最低的数码是 。(6分)
(2)甲、乙两处气温较高的是 处,气压较高的是 处。(4分)
(3)若图a表示的是海滨地区晴热白天的热力环流图,则甲地为 (填“海洋”或“陆地”)。若表示的是城市和郊区之间的热力环流,则乙地为 (填“城市”或“郊区”)。(4分)
(4)若图b为此时该区域海平面等压线分布图。读图判断,①和②两地中风力较大的是 ,判断理由是
。(4分)
(5)若图b为我国华北地区某时刻近地面等压线分布图,从图中可判断,此时①地风向为 。(2分)
解析:第(1)题,同一等压面上气压相等,故1、2、3气压相等;同一地点海拔越高气压越低,故等压面位置越偏上气压值越低,反之越高,故气压最高的是4,气压最低的是5。第(2)题,大气等压面根据高高低低规律,即高压处等压面上凸,低压处等压面下凹,则甲高空为低压,近地面则为下沉高压,反之乙近地面为上升低压,因此气温较高的是乙处,气压较高的是甲处。第(3)题,白天,陆地受热快,空气上升形成低压;海洋受热慢,空气下沉形成高压。所以甲表示的是海洋,乙表示的是陆地。城市排放各种废热,比周围郊区温度高,城市形成低气压区,因此甲表示郊区,乙表示城市。第(4)题,②处等压线密集,水平气压梯度力大,故①和②两地中风力较大的是②。第(5)题,从图中可判断,A处是高压中心,风由高压吹向低压,北半球向右偏转30°～45°,此时①地位于高压中心的东侧,故①地风向为西北风。
答案:(1)1、2、3 4 5(6分)
(2)乙 甲(4分)
(3)海洋 城市(4分)
(4)② ②处等压线密集,水平气压梯度力大(4分)
(5)西北风(2分)
25.阅读图文材料,回答下列问题。(16分)
材料一 风能是炙手可热的绿色能源,但越来越多的研究表明,全球变暖可能正一点一点地“侵蚀”着这个能源“新星”。国家气候中心的一项最新研究显示,近50年来,我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说,风变小了。
材料二 某海岸附近的等压面示意图。
(1)当发生材料二中图示情况时,应出现于下图中的 (时段)。(3分)
(2)“近50年来,我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说,风变小了。”若材料二图示为我国现在的等压面示意图,则图中a、b间等压面的弯曲程度应该比50年前 (填“变大”或“变小”)了。(3分)
(3)试在材料二图中画出此时的热力环流方向。(4分)
(4)下图为材料二图示地区的水平气压分布图,图中箭头表示c处的最终风向。试在图中标出水平气压梯度力(F1)、地转偏向力(F2)、摩擦力(F3)。(6分)
解析:第(1)题,材料二图中显示,陆地近地面等压面向下凹,海洋近地面等压面向上凸,表示同一水平面上,陆地气压比海洋低,此时陆地气温应该高于海洋。在海陆温度变化曲线示意图中,陆地气温高于海洋的时段应是8—17时。第(2)题,等压面的弯曲程度与同一水平面上的气压梯度大小呈正相关,近50年来我国大部分地区的风速越来越慢,说明同一水平面上的气压梯度变小,那么图中a、b间等压面的弯曲程度应该比50年前变小。第(3)题,材料二图中显示,陆地近地面等压面向下凹,海洋近地面等压面向上凸,表示同一水平面上,陆地气压比海洋低,陆地气流上升,高空气压升高,海洋气流下沉,高空气压下降,在水平气压梯度力的作用下,近地面风由海洋吹向陆地,高空风由陆地吹向海洋。图见答案。第(4)题,根据上题判断,a处气压低于b处,因此水平气压梯度力(F1)方向由b指向a,且与等压线垂直;观察风向与水平气压梯度力的方向,风向相对于水平气压梯度力的方向向右偏转,说明该图所示地区位于北半球,因此地转偏向力(F2)应与风向垂直且向右偏转;摩擦力(F3)与风向相反。图见答案。
答案:(1)8—17时(3分)
(2)变小(3分)
(3)如下图所示。(4分)
(4)如下图所示。(6分)
知识点
题号
大气的组成和垂直分层
1、2、3、12、21、22、23
大气的受热过程
6、7、10、11、13、14、24
大气热力环流
9、15、17、18、19、20、24、25
大气的水平运动——风
4、5、8、16、24、25
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