新高考适用2024版高考地理一轮总复习第1部分自然地理第3章地球上的大气第1讲大气的组成和垂直分层大气受热过程考点2大气受热过程课件

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第一讲　大气的组成和垂直分层、大气受热过程考点二　大气受热过程
1.大气的受热过程(1)能量来源：____________。(2)直接热源：__________________是近地面大气主要的、直接的热源。
(3)受热过程【名师提醒】　物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之则波长越长。由于地球表面的温度比太阳低，地面辐射的波长也就比太阳辐射的波长要长。相对而言，太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射。
2．大气对地面的保温作用(1)大气长波辐射：对流层中的水汽、二氧化碳等强烈吸收______长波辐射而增温，产生大气______辐射。(2)大气逆辐射：大气辐射中向下射向______的部分。(3)保温作用：大气逆辐射把______传给地面，补偿____________损失的热量。
【名师提醒】　(1)大气对太阳辐射具有削弱作用：大气中的一些成分及现象对太阳辐射具有吸收、反射和散射作用，从而在一定程度上削弱了到达地面的太阳辐射。(2)大气逆辐射是大气辐射的一部分，白天和晚上是始终存在的，并且白天辐射更强。
研析考题 · 明方向
(2022·浙江1月选考)大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。下图为我国某城市大气散射辐射日变化图。据此完成(1)～(2)题。
(1)有关该城市大气散射辐射强弱的叙述，正确的是(　　)①夏季大于冬季 ②郊区大于城区 ③冬季大于夏季 ④城区大于郊区A．①② B．①④ C．②③ D．③④
(2)下列现象与大气散射作用密切相关的是(　　)①晴天天空多呈蔚蓝色 ②朝霞和晚霞往往呈红色 ③深秋晴天夜里多霜冻 ④雪后天晴阳光特别耀眼A．①② B．①④ C．②③ D．③④
[解析]　 第(1)题，据材料可知，大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。又据图可知，北京时间12～14时，正午太阳高度角大，大气散射辐射强，说明大气散射辐射与正午太阳高度正相关，故大气散射辐射夏季大于冬季，①正确，③错误；又据图可知，阴天云层厚，大气透明度低，大气散射辐射强，说明大气散射辐射与大气透明度反相关，城区比郊区污染较严重，大气透明度低，大气散射辐射城区大于郊区，故②错误，④正确。综合起来①④正确，故A、C、D错误，B正确；故选B。
第(2)题，在太阳辐射的可见光中，波长较短的蓝色光最容易被散射，所以晴朗的天空呈现蔚蓝色，①正确；日出和日落的时候，太阳光要穿过较厚的大气层才能到达地面，波长较短的蓝光、青光、紫光大部分已被上层大气散射掉了，到达近地面大气时主要只有波长较长的红光、橙光、黄光了，故朝霞和晚霞往往呈红色，②正确；秋冬季节出现霜冻，与晴朗的夜晚云量少、大气逆辐射弱有关，与大气散射无关，③错误；雪后天晴阳光特别耀眼是因为云层少，大气透明度高，大气对太阳辐射的反射、散射、吸收作用少，不只是散射作用，④错误。综合起来，①②正确，B、C、D错误，A正确；故选A。
1.图解大气的受热过程
2．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)
(3)湿润内陆盆地(如四川盆地)
(2)分析农业实践中的一些现象①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。②深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。④干旱半干旱地区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。
4．与青藏高原有关的大气热力作用(1)青藏高原太阳辐射强①纬度较低，太阳高度大，太阳辐射强度大；②地势高，空气稀薄，大气削弱的太阳辐射少，到达地面的太阳辐射多；③晴天多，日照时间长。(2)青藏高原气温日较差大地势高，空气稀薄；白天大气削弱的太阳辐射少，到达地面的太阳辐射多，增温快；夜晚大气逆辐射弱，地面损失的热量多。
(3)青藏高原气温年较差小①地势高，空气稀薄，大气保温作用差，因此夏季气温低；②纬度低，冬季太阳高度大，日照时间较长，因此冬季气温较高。(4)青藏高原比同纬度的长江中下游平原气温低地面辐射是近地面大气的直接热源，而青藏高原地势高，空气稀薄，大气对地面长波辐射的吸收能力有限，不利于热量的积累，且大气逆辐射弱，地面损失的热量多，所以年均温较低。
【方法技巧】　1.利用大气受热过程原理分析昼夜温差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、下垫面性质几个角度分析。(1)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。(2)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。(3)下垫面性质：下垫面的比热容大→地面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。
2．大气受热过程的影响因素(1)大气成分：主要是大气中二氧化碳、水汽等对地面辐射的吸收和对大气逆辐射作用的影响。(2)天气状况：主要是大气中云层、尘埃对太阳辐射与地面辐射的影响。(3)地面状况：地面是大气的直接热源，地面状况的差异影响大气受热过程，进而影响气温状况。水面、裸地、植被、冰雪等差异不仅直接影响下垫面对太阳辐射的反射率，而且影响地面辐射释放的持续度。地形起伏、地势高低通过影响大气层的厚度来影响大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。
1．(2021·广东卷)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4 000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
(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(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
[解析]　第(1)题，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，大气的交换频繁，山峰地面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。
第(2)题，黄河源地区辐射逆温出现时地面温度低，近地面气温低，在一天中日出之前最低，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，近地面大气气温较高，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。第(3)题，黄河源地区冬季地面温度低，气流冷却下沉，下沉气流盛行，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。
2．(2022·河北高三模拟)下图是河北省京秦高速北部玉田站1月某日降雪时和降雪后高速路面温度和气温的日变化图。据此完成(1)～(2)题。
(1)与降雪时相比，降雪后(　　)A．路面温度更高 B．路面最高温滞后C．气温明显升高 D．气温日较差增大(2)降雪结束后且路面有积雪时路面温度基本保持不变，其原因是(　　)A．积雪阻挡了冷空气对地面的影响B．地面获得的太阳辐射量减少C．大气逆辐射对地面的保温作用弱D．地面辐射较弱，气温下降快
[解析]　 第(1)题，据图可知，降雪时路面温度约由－5 ℃上升到－3 ℃，降雪后路面温度约由－3 ℃下降到－7 ℃，A错。降雪时路面最高温约出现在24：00，降雪后路面最高温约出现在14：00，B错。降雪时气温约为－7.5 ℃～－9 ℃，降雪后气温为－8 ℃～－15 ℃，C错、D对。故选D。第(2)题，降雪天气路面出现积雪，积雪就像“棉被”一样阻挡冷空气对地面的影响，隔绝了地面和大气的热量交换，路面热量散失较慢，导致路面温度变化幅度小且高于气温，A对。积雪覆盖地面，反射作用强，减少了地面获得的太阳辐射量，会使路面温度降低，B错。积雪不会影响大气逆辐射，C错。地面辐射较弱，气温下降应该较慢，D错。故选A。
(2022·新疆高三三模)下图是某位摄影爱好者正巧拍到的组合冰晕奇景照片，美轮美奂。当空中漂浮着许多六角形柱状冰晶体，并整整齐齐地垂直排列时，太阳光照射在这些冰晶体上，就会发生这种非常规律性的光学折射现象。太阳光射入冰晶体的角度越大，这种冰晕现象就越明显。据此完成1～2题。
1．据材料推断，最易观测到这种组合冰晕现象的地点和时段是(　　)A．中高纬地区的早晨 B．低纬度地区的早晨C．中高纬地区的中午 D．低纬度地区的中午2．能产生组合冰晕奇观的天气条件有(　　)①云层厚实 ②天气温暖 ③水汽充沛 ④大气稳定A．①② B．②③ C．①④ D．③④
[解析]　 第1题， 阅读材料，可以很容易的找出这种冰晕现象产生的条件：一是许多冰晶体，这就要求天气寒冷，气温在0 ℃以下，多位于中高纬地区，排除B、D答案；二是冰晶体要垂直排列，并且太阳光射入的角度越大，这种冰晕现象越明显。根据这一条件可以推断一天当中早晨和黄昏时太阳高度角较小，与垂直于地面的冰晶体入射角度较大，而中午太阳高度角最大，和冰晶体的入射角度最小，所以早晨和黄昏时的冰晕现象最明显，C错。故选A。
第2题， 阅读材料，可以很容易的找出这种冰晕现象产生的条件：一是需要冰晶体，这就要求天气寒冷，②项错误；二是太阳光要照射在这些冰晶体上，这就要求光线要好，而厚实的云层会大量反射太阳辐射，使得光线较弱，①项错误；三是需要许多冰晶体，那就需要空气中含有大量水汽，然后才能凝结成大量冰晶体，③正确；还需要冰晶体整齐的垂直排列，大气不稳定会让风等其他气象要素干扰和破坏冰晶体的形成与排列，④项正确。故选D。
(2023·湖南重点中学联考)晴空回波通常是雨后天晴时地表水蒸发，使空气湿度增加，悬浮于近地面的大量水珠对电磁波产生反射形成的。下图示意2017—2019年北京晴空回波顶高度与地面气温对比逐日变化。据此完成3～4题。
3．11～13时晴空回波顶分布高度，与下列大气现象密切相关的是(　　)A．大气逆辐射强 B．近地面风力强C．大气对流旺盛 D．大气逆温显著4．正常年份，北京晴空回波顶分布高度最大值可能出现在(　　)A．1～3月 B．4～6月C．7～9月 D．10～12月
[解析]　 第3题，晴空回波顶高度与气温变化趋势具有一致性，随着气温的升高，晴空回波顶高度增加，13：00前后达到峰值，主要原因是气温升高后，大气对流强度增强，晴空回波顶高度增加。C正确。第4题，由材料可知，晴空回波的成因与大气中的水汽含量及气温密切相关，正常年份，7～9月北京处于雨带控制期，且气温高，大气中水汽充足，有利于晴空回波顶分布高度达到峰值。C正确。
(2022·辽宁大连零模)在终年被冰雪覆盖的北极，探险者经常会看到冰雪世界里非常美丽的一幕：洁白的雪地上出现了一朵朵红色的“玫瑰”，这就是“西瓜雪”。此现象是因为雪中含有一种叫极地雪藻的生物，它们适合在寒冷气候中生存，并在低温下保持“休眠”状态。但当温度升高时，就会开始迅速生长，呈现红色。读图，据此完成5～6题。
5．西瓜雪出现的时间及影响(　　)A．春季，增加阳光的反射而降温B．夏季，吸收太阳辐射而升温C．秋季，引起当地生态环境变化D．冬季，加剧全球气候变暖6．西瓜雪占据的地方会形成葡萄酒杯般的小坑，其成因是(　　)A．与周边雪地相比雪藻增加了太阳辐射的吸收率B．雪藻吸收雪中的化学元素，发生化学反应C．雪藻能提高地面的反射率，加速积雪融化D．大风吹起岩石击打雪面，留下小坑
[解析]　第5题，据材料可知，“西瓜雪”是因为雪中含有一种叫极地雪藻的生物，它们适合在寒冷气候中生存，并在低温下保持“休眠”状态。但当温度升高时，就会开始迅速生长，呈现红色，所以北极地区夏季的时候，太阳高度角较大，太阳辐射量较多，地面吸收太阳辐射而升温，极地雪藻迅速生长，故B正确，A、C、D错误。第6题，西瓜雪占据的地方会形成葡萄酒杯般的小坑，其成因是与周边雪地相比雪藻的反射率降低，增加了太阳辐射的吸收率，地面获得的太阳辐射量增加，地温升高，雪融化，A正确，C错误，不是因为发生化学反应，B错误，自然也不是大风吹起岩石击打雪面，留下小坑，D错误。
7．根据材料和图表，结合所学知识，完成下列要求。希望中学地理实验小组对某城市四个住宅小区的环境进行观察测算，得到了白天(晴天)6：00至18：00的温升数据并绘制了图甲、图乙(基准温度取某日平均温度)。
材料一　几种下垫面的吸收率。
材料二　图甲中小区1为下垫面吸收率较高的小区，平均吸收率为0.74；小区2为下垫面吸收率较低的小区，平均吸收率为0.64。
材料三　图乙中小区3为风速较大的小区，风速为3 m/s；小区4为风速较小的小区，风速为2.5 m/s。图乙
(1)根据材料一、二，分析下垫面的吸收率对小区温升的影响及原因。(2)根据材料三，分析风速与热岛强度的关系与原因。(3)分析该实验小组研究成果对小区建筑规划和设计有何启发。[答案]　(1)下垫面吸收率低的小区的温升值要小于吸收率高的小区。近地面大气增温的热源主要是地面辐射，不同下垫面吸收率不同，吸收率小的下垫面吸收的太阳辐射热量较少，因此它通过地面辐射和对流释放到空气中的热量较少，引起的温升幅度小。
(2)风速与热岛强度(温升幅度)呈负相关，风速越大，温升幅度越小。原因：风速越大，空气流动性越强，由风带走的热量也越多。可见，风速大有助于减弱建筑群的“热岛效应”，风速小则相反。(3)尽量使用对太阳辐射吸收率较小的建筑材料，避免采用对太阳辐射吸收率较大的沥青、混凝土等来铺装全部地面；增加绿地和水面，以增加下垫面热容量(减少地面辐射量)；通过合理布置小区建筑物(建筑密度布局要适当)，加强小区的自然通风，有利于城区的热量散失到郊区，从而有效改善小区的“热岛效应”。