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2020高考地理新创新大一轮复习通用版讲义:第一部分第二章第一讲 大气的受热过程
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第二章地球上的大气
第一讲 大气的受热过程
理清大气的受热过程
由图忆知
1.写出图中字母的含义
A太阳辐射,B地面辐射,C大气逆辐射。
2.能量来源
(1)最根本的能量来源是A(填字母)。
(2)近地面大气主要的、直接的热源是B(填字母)。
3.大气的受热过程
受热过程
具体说明
地理意义
环节1:“太阳暖大地”
绝大部分太阳辐射透过大气射到地面,地面因吸收A太阳辐射能而增温
地面增温→太阳是地面的直接热源
环节2:“大地暖大气”
地面被加热,并以B地面辐射的形式向大气传递热量,除少数透过大气射向宇宙空间外,绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳等吸收
大气增温→地面是近地面大气的直接热源
环节3:“大气还大地”
大气在增温的同时也向外辐射热量,其中大部分射向地面,称为C大气逆辐射,将大部分热量返还给地面
热量返还地面→实现大气对地面的保温作用
4.大气的两大作用
(1)对太阳辐射的削弱作用
①吸收作用:具有选择性,臭氧主要吸收紫外线,二氧化碳和水汽主要吸收红外线。
②反射作用:没有选择性,与云层厚度有关。
③散射作用:波长越短的可见光越容易被散射。
(2)大气对地面的保温作用
即大气逆辐射对近地面大气热量起补偿作用。地面的长波辐射除少部分透过大气返回宇宙空间外,绝大部分被对流层中的水汽和二氧化碳吸收,使大气增温。同时大气向外辐射红外线,其中大部分指向地面,即通过大气逆辐射将热量还给地面,从而补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用。
[特别提醒]
大气逆辐射并非只有在晚上存在,白天也存在,而且白天比晚上强。大气逆辐射最强时为大气温度最高时,即午后2时左右,并不是在晚上。
题组练通
读图,回答下题。
1.图中( )
A.晴朗天气,a大部分被大气吸收
B.湖泊湿地,b能缓慢加热大气
C.CO2增多,c较少补偿地面失热
D.冰雪地面,a→b的转化率增加
解析:选B 读图可知,a为太阳辐射,b为地面辐射,c为大气逆辐射。晴朗天气,云量少,大气吸收a很少,A错;湖泊湿地比热容大,吸热和放热过程长,能缓慢加热大气,B对;CO2增多,c大量补偿地面失热,C错;冰雪地面反射率高,地面吸热少,放热也少,a→b的转化率减少,D错。
物体收入辐射能与支出辐射能的差值称为辐射差额,下图为上海某日某地地面辐射差额的日变化图。读图,回答2~3题。
2.下列关于该地该日的说法,最可能的是( )
A.白昼为a→b→c时段
B.日出发生在a之前
C.日落发生在c之后
D.b为一天中气温最高时
3.从图中可以发现:该地该日正值区阴影面积远大于负值区阴影面积,导致这种现象的影响因素有( )
①昼长因素 ②地面辐射 ③大气的散射 ④大气逆辐射
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:2.B 3.D 第2题,从图中辐射差额及一天中最高气温差异分析,一天中最高气温出现在14时,辐射差额正值最大出现在13时,辐射差额最大和一天中最高气温出现时间相差大致1小时,可推测出,辐射差额由负值转正值大致在日出后1小时,由正值转到负值的时刻一般在日落后1小时。第3题,该地该日正值区阴影面积远大于负值区阴影面积,说明物体收入辐射能明显大于支出辐射能,物体收入辐射主要来源于太阳辐射及大气逆辐射。昼长越长,地面收入的辐射越多;大气逆辐射越强,地面收入的辐射越多;地面辐射和大气的散射为支出辐射能。
每年冬天,省农业厅专家都要为西湖龙井茶树防冻支招。以下是两种常见的防冻措施:①覆盖防寒(寒潮来前,用网纱等覆盖茶树蓬面,以保护茶树,左图);②熏烟驱霜(晚霜来前,气温降至2 ℃左右时点火生烟,以减轻晚霜冻害,右图)。据图回答4~5题。
4.上图中的网纱在冬季主要能够( )
A.防太阳暴晒
B.阻隔寒潮、霜冻直接接触叶面
C.防病虫害
D.防洪、防涝
5.上图中的熏烟能够减轻霜冻,是因为烟雾能够( )
A.使二氧化碳浓度增加,大气逆辐射增强
B.使水汽含量增加,太阳辐射增强
C.使地面温度增加,地面辐射增强
D.使大气温度增加,大气逆辐射增强
解析:4.B 5.A 第4题,根据材料可知,用网纱覆盖茶树蓬面,主要是防寒,即阻隔寒潮、霜冻直接接触茶树表面,B正确。第5题,通过熏烟,增强大气中的二氧化碳含量,大量二氧化碳能强烈吸收地面辐射,从而增强大气逆辐射,起到保温作用。
理解逆温现象的产生和影响
1.含义
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 m,气温降低0.6 ℃。这主要是因为对流层大气的主要热源是地面,离地面愈高,受热愈小,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.过程
(1)逆温具有一个产生和消亡的过程,如果将上图,按照无逆温到逆温生成、发展直至消失进行排列,那么正确的顺序是a—d—b—c—e。
(2)图a~e中,具有明确逆温现象的是d、b、c。
3.影响
(1)不利影响
①出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至导致交通事故。
②加剧大气污染。由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。
(2)有利影响
①抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。
②逆温若出现在高空,对飞机的飞行极为有利,使飞机在飞行中不会有大的颠簸,同时也提高了能见度,使飞行更加安全。
掌握气温的分布规律及判读技巧
1.世界气温水平分布
等温线特征
气温分布规律
主要影响因素
全球
等温线大致与纬线平行
无论冬季还是夏季,气温都由低纬向高纬递减
太阳辐射(纬度位置)
北半球
较曲折:1月份大陆上的等温线向北(高纬)凸出,海洋上则向南(低纬)凸出;7月份正好相反
在同一纬度上,冬季大陆比海洋气温低,夏季大陆比海洋气温高
海陆分布造成的热力性质差异
南半球
较稀疏
同一纬度气温差别小
海陆分布(海洋面积广阔,地表性质均一)
同纬度地带
气温低,则等温线向低纬凸出;气温高,则等温线向高纬凸出
高原、山地的气温较低,平原的气温较高;寒流经过处气温低,暖流经过处气温高
地形(地势高低);洋流
2.气温的时间分布
(1)日变化:一天中,若无明显天气过程的干扰,最低气温出现在日出前后,最高气温出现在当地地方时14:00左右。
(2)气温的日较差:大陆性气候>海洋性气候;山谷>山峰;低纬度>高纬度;晴天>阴天。
(3)年变化:气温在一年中的最高值、最低值并不出现在太阳辐射最强、最弱的月份,而是有所滞后。陆地的气温极值月份为7月份、1月份,海洋的气温极值月份则为8月份、2月份。
(4)气温年较差:大陆性气候>海洋性气候;高纬度>低纬度。
3.等温线的特征
以我国某地区某月等温线分布图为例分析如下:
判读内容
等温线特征
判读示例
数值大小及变化
可判断区域所在半球:向北递减——半球,向南递减——半球。可判断不同区域温差大小
由南向北气温递减,说明位于北半球;从气温高低可以判读上图所示为半球夏季等温线
延伸方向
与纬线平行(受太阳辐射影响);与海岸线平行(受海陆位置影响);与等高线平行(受地形、地势影响)
图示区域等温线的走向与地形起伏、地势高低大体一致,100°E附近受山地地形影响,等温线大致呈南北走向
疏密程度
判断温差大小:密大疏小;冬季密,夏季疏;温带密,热带疏;陆地密,海洋疏;平原、高原面疏,山地和高原边缘密;寒暖流交汇处等温线密集,锋面天气系统中锋线附近等温线密集
图示区域东部以高原、盆地为主,地势起伏较小,等温线稀疏;西部地区以山地为主,地势起伏大,因此等温线密集
弯曲状况
向高纬凸:陆地夏季、海洋冬季、暖流流经、地势低;向低纬凸:陆地冬季、海洋夏季、寒流流经、地势高。凸高则低,凸低则高——等温线向高值方向凸,气温;反之,气温
图中①⑤处等温线向高值方向凸,气温比两侧低,大致呈南北走向,为山脉所在地;③处等温线向低值方向凸,气温比两侧高,为河谷位置
局部闭合等温线
表示局部区域内气温出现特殊值,如山峰(低温)、盆地(高温)、城市(热岛效应),判读原则:大于大的、小于小的
图中②地位于20 ℃闭合等温线内,闭合等温线两侧等温线分别为20 ℃、24 ℃,由此可判断气温值 ℃<②< ℃,②应为云贵高原。图中④地位于28 ℃闭合等温线内,闭合等温线两侧等温线分别为24 ℃、28 ℃,由此可判断气温值 ℃<④< ℃,④地可能地处四川盆地内部
题组练通
如图中的40°线为纬线,a、b、c为等温线,并且甲地常年受西风带控制。读图回答1~2题。
1.图示季节时,下列叙述正确的是( )
A.巴西草原一片枯黄
B.非洲草原上的斑马越过赤道向南迁移
C.我国大部分地区高温多雨
D.南亚地区盛行西南季风
2.关于图中等温线的叙述,正确的是( )
A.从数值上看a>b>c B.从数值上看c>b>a
C.从数值上看b>a D.从数值上看a>b
解析:1.B 2.C 第1题,图中的40°线为纬线,甲地位于40°以南,并且甲地常年受西风带的控制,说明甲地为温带海洋性气候,该地位于南半球。从等温线的分布看,此时同纬度陆地的温度高于海洋,该季节为南半球夏季。巴西草原为热带草原气候,此时草木茂盛,A错;非洲草原上的斑马越过赤道向南迁移,B对;此时为北半球冬季,我国大部分地区低温少雨,C错;南亚地区此时盛行东北季风,D错。第2题,根据上题的分析可知,该区域位于南半球,等温线从数值上看b>a。c等温线出现在河流的源头,应为山地所在地,气温较低,可能c和b的数值相等。
(2019·重庆南开中学模拟)如图示意世界局部区域1月平均气温分布。据此完成3~4题。
3.图中①②③④四地的最大温差可能达( )
A.4 ℃ B.6 ℃
C.8 ℃ D.10 ℃
4.导致M处等温线走向的主要原因是( )
A.受地形影响 B.距离海洋较远
C.受纬度影响 D.受洋流影响
解析:3.C 4.A 第3题,根据图中等温线的数值变化可知,相邻等温线之差为2 ℃;图中①②③④四地中,②地温度最高,为34~36 ℃;④地温度最低,为26~28 ℃,所以最大温差范围为大于6 ℃,小于10 ℃。第4题,由图可知M处等温线基本呈西北—东南走向。图中显示M处等温线距离海洋较近;若受纬度因素影响,则等温线应该基本与纬线平行;夏季时沿岸洋流对气温影响较小;根据经纬度可知该区域为澳大利亚,其M处有西北—东南走向的大分水岭,海拔高,等温线走向基本与山脉走向相同。
(2019·河南郑州质量预测)积温是一个地区一年内日平均气温≥10 ℃持续期内日平均气温的总和。读我国局部地区积温分布图(单位:℃),回答5~6题。
5.M、N两地积温的差值可能是( )
A.1 000 ℃ B.1 500 ℃
C.2 000 ℃ D.2 500 ℃
6.导致M、N两地积温差异的主要因素是( )
A.纬度位置 B.海陆位置
C.地形 D.人类活动
解析:5.B 6.C 第5题,根据等积温线的数值及其分布可知,M地积温介于5 500 ℃和6 000 ℃之间,N地积温介于4 000 ℃ 和4 500 ℃之间,两地的积温差介于1 000 ℃和2 000 ℃ 之间。第6题,根据经纬度及水系分布可知,M地位于四川盆地,N地地处云贵高原,地形(海拔高低)差异是导致两地积温差异的主要因素。
重难点一 大气受热过程原理在现实中是如何应用的
—————————————[师说技法]——————————————————
(一)分析昼夜温差的大小
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、下垫面性质几方面分析。
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→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。
(二)解释自然现象
1.大气削弱作用原理的应用
(1)高海拔地区(如青藏高原地区):
→→→
(2)内陆地区(如我国西北地区):
(3)湿润内陆盆地(如四川盆地):
2.大气保温作用原理的应用
(1)解释全球气候变暖:
(2)解释雾、露、霜等的形成:
十雾九晴
指的是深秋、冬季和初春的时候,早晨出现大雾,多数是晴天。原因在于,低温条件下才会形成雾。晴天的夜晚,大气的保温作用弱,近地面辐射降温,气温较低,故易形成雾。翌日,日出后,气温上升,过饱和状态逐渐结束,雾也就逐渐消散,天气晴好。所以有“十雾九晴”之说
露重见晴天
露的形成类似于雾,气温低才会形成露。说明当地夜间天气晴朗,大气的保温作用弱,寒冷,大气稳定,地面辐射降温强烈
霜重见晴天
即指霜冻多出现在晴朗的夜晚,原因是晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,大气的保温作用弱,气温降低,地表水汽凝结为霜
(三)在农业生产中的应用
1.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似的功能,能让太阳短波辐射透射进入,地面长波辐射却难以穿透,从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。
2.深秋利用烟雾防霜冻——原理:烟雾增强了大气逆辐射,对地面具有保温作用。
3.干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石——原理:减少土壤水分蒸发,增加昼夜温差,有利于水果糖分的积累等。
—————————————[典题示例]—————————————————
(2017·全国卷Ⅰ·节选)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(1)~(2)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
[学解题]
第一步:提取题干材料信息
双层覆膜因两层覆膜中间有空间,因此具有保温作用;曲线图为寒冷期丰雪年和枯雪年的平均气温日变化曲线,丰雪年,对太阳光反射强,因此气温低;枯雪年气温高。
第二步:分析比较图表信息
①②气温高于③④,是膜内的平均气温,其温度日变化较小;③④气温低于①②,是缺少覆膜的平均气温;可见膜内温度日变化与气温日变化不一致。
[答案] (1)B (2)C
—————————————[集训过关]——————————————————
“枸杞、蔬菜、羊”是格尔木的三大主导产业,下图是格尔木各月日均最高气温和日均最低气温分布图。据此回答下题。
1.格尔木日较差最大的月份及原因是( )
A.1月份,太阳高度较小,白昼时间短
B.3月份,气温回升快,大气逆辐射弱
C.7月份,白天气温高,夜晚降温幅度大
D.10月份,太阳高度变小,冷空气势力增强
解析:选B 根据格尔木各月日均最高气温和日均最低气温分布图可知,3月份格尔木日较差最大,约为17 ℃,这主要是因为3月份气温回升快,大气逆辐射弱,日较差大,B正确。
大连市气象台2016年9月9日5时发布大雾橙色预警信号,预计9日6时至11时,普兰店区、瓦房店市及周边海域局部有浓雾,能见度小于200 m。据此完成2~3题。
2.秋季是该地区大雾的多发期,其原因是( )
A.多阴天,夜晚大气逆辐射弱
B.多晴天,夜晚大气逆辐射弱
C.多阴天,夜晚大气逆辐射强
D.多晴天,夜晚大气逆辐射强
3.白天的大雾天气使空气能见度降低的原因之一是( )
A.大雾增强大气逆辐射
B.大雾削弱了地面辐射
C.大雾改变了太阳辐射的波长
D.大雾对太阳辐射具有反射作用
解析:2.B 3.D 第2题,雾是大气中水汽遇冷凝结而形成。普兰店区、瓦房店市及周边海域秋冬季节降水少,多晴朗天气,夜晚大气逆辐射较弱,保温作用较差,气温较低,容易出现雾,故B项正确。第3题,大雾增强大气逆辐射对地面起到保温作用,但大气逆辐射不是能见度较低的原因,故A项错误;地面辐射的大小与地面的温度有关,故B项错误;太阳辐射的波长与太阳的温度有关,故C项错误;大雾对太阳辐射有削弱作用,大雾反射太阳辐射,使到达地面的太阳辐射减少,导致能见度下降,故D项正确。
城市热岛强度是指城市中心区温度减去城市郊区温度所得数值。下图为北京市热岛强度的季节和日变化示意图。读图,完成4~5题。
4.一年中,北京热岛强度( )
A.春季夜间最强 B.夏季日变化幅度最小
C.秋季正午最强 D.冬季日变化幅度最大
5.下列不能有效缓解北京城市“热岛效应”的措施是( )
A.增加城市绿化面积 B.合理增加城市水面
C.增加市区道路密度 D.科学建立城市生态廊道系统
解析:4.B 5.C 第4题,城市热岛强度最大的时候即城市与郊区温差最大时,从图中可以看出,春季热岛强度最大的时间为日出前后,A错误;夏季北京市热岛强度的日变化最小,原因是夏季北京市区和郊区整体温度偏高,故温差较小,B正确;读图分析,秋季热岛强度最大的时间为夜间,C错误;从图中可以看出,北京市在四个季节中,冬季热岛强度最大,故该季节热岛效应最强,但热岛强度的日变化不是最大的,D错误。第5题,增加城市绿地、合理增加城市水面、科学建立城市生态廊道系统都可以缓解城市“热岛效应”;增加市区道路密度,会进一步加强城市“热岛效应”,故答案选C。
重难点二 影响气温高低的因素有哪些
—————————————[典题示例]—————————————————
(2015· 海南高考)死谷长约225 km,宽8~24 km,低于海平面的面积达1 408 km2。该地夏季气温经常超过49 ℃,最高曾达57 ℃,是北美洲夏季最炎热的地区。
分析死谷夏季炎热的原因。
[解析] 该地位于中低纬度地区,夏季受副热带高气压带控制,降水少,晴天多,太阳辐射强;该地植被覆盖率较低,谷底和谷坡升温速度快,热量向近地面大气传递导致气温升高;从材料中可知,死谷海拔低,空气对流弱,热量不易向外扩散,造成夏季炎热。
[答案 ] 夏季受副热带高压的控制,太阳辐射强;缺乏植被覆盖,谷底和谷坡共同吸收太阳辐射,加热大气;谷深且狭长,(谷底海拔低,)空气对流弱(盛行下沉气流),热量不易散发。
—————————————[师说技法]——————————————
(一)影响气温高低的因素分析方法
(二)气温日较差及年较差的影响因素分析
1.气温日较差的影响因素分析
(1)纬度:纬度越低,正午太阳高度越大,其日变化越大,故气温的日变化幅度也越大。
(2)季节:在一年中,夏季太阳高度最大,冬季最小,所以夏季气温日较差最大,冬季最小,这一变化在中纬地区最明显。但最大值并不出现在夏至日,这是因为气温日较差不仅与白天的最高温度值有关,还取决于夜间的最低温度值。夏至日,正午太阳高度虽最高,但夜间持续时间短,地表来不及剧烈降温而冷却,最低温度不够低。所以,中纬度地区气温日较差最大值出现在初夏,最小值出现在冬季。
(3)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。(如西北地区)
(4)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。(如青藏高原)
(5)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.气温年较差的影响因素分析
(1)纬度:纬度越高,正午太阳高度的年变化幅度越大,故气温的年变化幅度越大。
(2)下垫面性质:下垫面的比热容大→地面增温和降温速度都慢→年较差小,如从海洋至沿海至大陆内部,气温的年较差逐渐增大。
—————————————[集训过关]——————————————————
如图示意我国某地区1月份等温线分布,据此完成1~3题。
1.影响图示地区西部与东部等温线分布的主要因素分别是( )
A.海拔、太阳辐射 B.太阳辐射、地形
C.季风、海陆分布 D.海陆分布、植被
2.图示地区有多处等温线呈闭合状态,其影响因素是( )
A.大气环流 B.下垫面状况
C.天气系统 D.山地丘陵
3.根据图示等温线分布状况判断,该地区的地形特点是( )
A.地势由西北向东南降低 B.西北部以平原、山地为主
C.东部山地向西部平原过渡 D.东南部以低山丘陵为主
解析:1.A 2.B 3.A 第1题,图示地区西部等温线较曲折,有闭合区,多处呈东北—西南走向,气温比同纬度东部地区偏低,说明受山地地形影响;图示地区东部等温线平直,大致呈东西向,说明主要受纬度因素(太阳辐射)的影响,故A正确。第2题,大气环流是大范围的空气运动,对气温的影响也是大范围内的变化,不可能形成小范围内局部等温线闭合区,故A错误。等温线的闭合区是气温低于或高于周边地区形成的,即可能是盆地洼地或山地丘陵地形,图示有些闭合区并未注明数值,说明两种地形皆有可能,故B正确,D错误。天气系统在短时间内影响大气的天气状况,对气温的影响是短暂的;平均气温反映气候现象,并不受天气系统影响,故C错误。第3题,图示为我国某地区1月份等温线分布,其中0 ℃等温线东段东西向延伸,所以其位置大致与秦岭—淮河一线相当,说明图示地区为北方地区,其西部为黄土高原和太行山脉,东部为华北平原,故A正确。
奥伊米亚康是俄罗斯西伯利亚地区东北部的一个盆地,海拔约750 m,也是一个村庄,距离北极圈仅有350 km。奥伊米亚康位于西伯利亚因迪吉尔卡河上游同名盆地中央,东、南、西三面较高,仅北面地势较低。下图为俄罗斯年均气温分布图。读图回答4~5题。
4.与圣彼得堡相比,奥伊米亚康年均温明显偏低的原因是( )
①盆地地形,冷空气易聚集 ②深居内陆,冬季低温时间长
③受北大西洋暖流影响小 ④受千岛寒流影响大
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
5.作为人类最冷的永久定居点,下列对奥伊米亚康的描述不可信的是( )
A.由于纬度较高,夏季的夜晚非常短
B.气温年较差非常大,气温日较差却很小
C.为防止室内热气融解冻土地基,该地民居多建在深埋于地下的木桩上
D.由于气温低,全年降水中的大部分是固态降水
解析:4.A 5.B 第4题,据图可知,奥伊米亚康东、南、西三面较高,仅北面地势较低,北方来的冷空气可以长驱直入,并在谷地中停滞积聚,使盆地底部更加寒冷,①对;奥伊米亚康深居内陆,冬季受海洋暖湿气流影响较小,②对;北大西洋暖流对圣彼得堡影响较大,但无法对奥伊米亚康产生直接影响,③对;千岛寒流对奥伊米亚康的影响很小,④错。综上判断①②③正确,据此选A。第5题,该地纬度高,夏天昼长可达21小时,夜晚非常短,A可信;该地气候大陆性特征强,气温年较差和日较差都非常大,B不可信;该纬度较高,当地土地都是永久冻土,C可信;该地降水大部分以降雪的形式存在,D可信。据此选B项。
逆温的常见类型
—————————————[典题感悟]—————————————————
(2019·青岛模拟)夏季绿洲、湖泊的最高气温比其毗邻的沙漠戈壁低30 ℃左右,水分的蒸发量要少一半,几乎和沿海湿润地区差不多。其原因是沙漠戈壁和绿洲、湖泊对于太阳辐射的反射率不同,在白天阳光辐射下,沙漠戈壁干燥地面强烈增温,通过大气的平流作用,暖空气被带到绿洲、湖泊上空,形成一个上热下冷的逆温层,上下层空气间的热交换难以进行,下层冷空气团得以保持稳定,因而形成一个湿润、凉爽的小气候。这种现象被称之为“冷岛效应”。据此完成(1)~(2)题。
(1)“冷岛效应”产生的根本原因是( )
A.不同纬度的光照差异
B.不同下垫面的热量差异
C.不同高度的气压差异
D.不同海陆位置的水分差异
(2)“冷岛效应”产生时,与绿洲、湖泊上空气温变化规律相符的是( )
[解析] 第(1)题,气温是热量的体现,绿洲、湖泊气温低于周边沙漠戈壁,说明绿洲、湖泊热量少于周边沙漠戈壁。第(2)题,由“暖空气被带到绿洲、湖泊上空,形成一个上热下冷的逆温层”可知,大气层出现了逆温层,则C选项图符合题意。
[答案] (1)B (2)C
—————————————[系统认知]—————————————————
1.辐射逆温
在晴朗无云的夜间或黎明,由于大气逆辐射较弱,地面辐射散失热量多,近地面气温迅速下降,而高处大气层降温幅度较小,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强,日出后逆温层自下而上消失,其过程如下。
2.平流逆温
3.锋面逆温
在锋面上,如果冷暖空气的温度差比较显著,也可以出现逆温。如下图所示,从A点上空气温垂直分布的情况可见,由下面的冷空气到上面的暖空气,等温线通过锋面的区域必有曲折,曲折的程度视两种气团间的温度差而定。曲折段(如图中BC段)就出现了逆温层。由于锋是从地面向冷空气上方倾斜的,逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态,因此逆温现象只能在冷空气所控制的地区内观察到。
4.地形逆温
常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升,从而出现温度的倒置现象。这样的逆温一般是在一定的地形条件下形成的,所以称为地形逆温。(如图所示)
————————————[迁移应用]————————————————
(2019·衡水中学调研)读南京北郊秋季某日垂直温度梯度时空变化图(单位:℃/百米),完成1~3题。
1.该日,此地发生大气逆温现象的时段是( )
A.8时~16时30分 B.17时~23时
C.16时30分~次日6时 D.23时~次日5时
2.发生大气逆温现象的最大高度约为( )
A.500 m B.100 m
C.350 m D.150 m
3.当某地大气发生逆温现象时( )
A.空气对流更加显著 B.抵制污染物向上扩散
C.有利于大气成云致雨 D.减少大气中臭氧的含量
解析:1.C 2.C 3.B 第1题,图中所给垂直温度梯度(℃/百米)并不是气温,而是上升一个单位高程后气温的变化值,正负表示温度升高或降低,只要垂直温度梯度等于或大于零,说明随高度的增加温度上升,这就属于逆温现象。据此可知,该地16时30分至次日6时发生逆温现象,选C。第2题,只要垂直温度梯度等于或大于零,就属于逆温现象,其中垂直温度梯度等于零处对应的海拔为发生大气逆温现象的最大高度,约为350 m,选C。第3题,当某地大气发生逆温现象时,空气对流减弱;抑制污染物向上扩散,污染程度加重。一般不利于成云致雨,对大气中臭氧的含量无影响。
逆温是在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象。某校气象兴趣小组在10月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行逆温测定。下图为该小组多次观测所得的逆温时空变化平均结果。据此读图完成4~5题。
4.下列关于该地逆温特征的描述,正确的是( )
A.逆温强度近地面较大,向上减小
B.逆温强度午夜达到最大,后减弱
C.逆温现象日落前出现,日出前消失
D.强逆温前半夜增速慢,后半夜降速快
5.造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是( )
A.大气吸收地面辐射存在昼夜差异
B.大气散射、反射在高度上存在差异
C.空气上下热量传递存在时间差异
D.下垫面反射率在时间上存在差异
解析:4.A 5.C 第4题,首先,读图例,实线表示强逆温层的分布,虚线表示逆温层的分布。实线,即强逆温层的上界主要分布在50 m以下,故逆温强度近地面较大,向上减小,A项正确;逆温是因为近地面降温太快,导致出现下冷上暖的大气结构,一天中气温最低时在日出前后,此时逆温强度达到最大,后减弱,B项错误;逆温现象消失的时间在10时附近,我国南方在此季节10时早已日出,C项错误;根据强逆温的时间分布曲线,前半部分相对较陡,后半部分相对较缓,故前半夜增速快,后半夜降速慢,D项错误。第5题,该地逆温是近地面辐射冷却而形成。近地面的空气首先辐射冷却,而热量传递需要时间过程,故离近地面越远,逆温出现的时间越晚,C项正确;逆温峰值在时间分布上的差异主要在夜间(23时和5时),昼夜差异不是导致其出现的原因,A项错误;大气的散射与反射作用主要影响地面对太阳短波辐射的吸收,与逆温没有关系,B项错误;下垫面反射的是太阳短波辐射,与逆温的形成无关,D项错误。
第一讲 大气的受热过程
理清大气的受热过程
由图忆知
1.写出图中字母的含义
A太阳辐射,B地面辐射,C大气逆辐射。
2.能量来源
(1)最根本的能量来源是A(填字母)。
(2)近地面大气主要的、直接的热源是B(填字母)。
3.大气的受热过程
受热过程
具体说明
地理意义
环节1:“太阳暖大地”
绝大部分太阳辐射透过大气射到地面,地面因吸收A太阳辐射能而增温
地面增温→太阳是地面的直接热源
环节2:“大地暖大气”
地面被加热,并以B地面辐射的形式向大气传递热量,除少数透过大气射向宇宙空间外,绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳等吸收
大气增温→地面是近地面大气的直接热源
环节3:“大气还大地”
大气在增温的同时也向外辐射热量,其中大部分射向地面,称为C大气逆辐射,将大部分热量返还给地面
热量返还地面→实现大气对地面的保温作用
4.大气的两大作用
(1)对太阳辐射的削弱作用
①吸收作用:具有选择性,臭氧主要吸收紫外线,二氧化碳和水汽主要吸收红外线。
②反射作用:没有选择性,与云层厚度有关。
③散射作用:波长越短的可见光越容易被散射。
(2)大气对地面的保温作用
即大气逆辐射对近地面大气热量起补偿作用。地面的长波辐射除少部分透过大气返回宇宙空间外,绝大部分被对流层中的水汽和二氧化碳吸收,使大气增温。同时大气向外辐射红外线,其中大部分指向地面,即通过大气逆辐射将热量还给地面,从而补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用。
[特别提醒]
大气逆辐射并非只有在晚上存在,白天也存在,而且白天比晚上强。大气逆辐射最强时为大气温度最高时,即午后2时左右,并不是在晚上。
题组练通
读图,回答下题。
1.图中( )
A.晴朗天气,a大部分被大气吸收
B.湖泊湿地,b能缓慢加热大气
C.CO2增多,c较少补偿地面失热
D.冰雪地面,a→b的转化率增加
解析:选B 读图可知,a为太阳辐射,b为地面辐射,c为大气逆辐射。晴朗天气,云量少,大气吸收a很少,A错;湖泊湿地比热容大,吸热和放热过程长,能缓慢加热大气,B对;CO2增多,c大量补偿地面失热,C错;冰雪地面反射率高,地面吸热少,放热也少,a→b的转化率减少,D错。
物体收入辐射能与支出辐射能的差值称为辐射差额,下图为上海某日某地地面辐射差额的日变化图。读图,回答2~3题。
2.下列关于该地该日的说法,最可能的是( )
A.白昼为a→b→c时段
B.日出发生在a之前
C.日落发生在c之后
D.b为一天中气温最高时
3.从图中可以发现:该地该日正值区阴影面积远大于负值区阴影面积,导致这种现象的影响因素有( )
①昼长因素 ②地面辐射 ③大气的散射 ④大气逆辐射
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:2.B 3.D 第2题,从图中辐射差额及一天中最高气温差异分析,一天中最高气温出现在14时,辐射差额正值最大出现在13时,辐射差额最大和一天中最高气温出现时间相差大致1小时,可推测出,辐射差额由负值转正值大致在日出后1小时,由正值转到负值的时刻一般在日落后1小时。第3题,该地该日正值区阴影面积远大于负值区阴影面积,说明物体收入辐射能明显大于支出辐射能,物体收入辐射主要来源于太阳辐射及大气逆辐射。昼长越长,地面收入的辐射越多;大气逆辐射越强,地面收入的辐射越多;地面辐射和大气的散射为支出辐射能。
每年冬天,省农业厅专家都要为西湖龙井茶树防冻支招。以下是两种常见的防冻措施:①覆盖防寒(寒潮来前,用网纱等覆盖茶树蓬面,以保护茶树,左图);②熏烟驱霜(晚霜来前,气温降至2 ℃左右时点火生烟,以减轻晚霜冻害,右图)。据图回答4~5题。
4.上图中的网纱在冬季主要能够( )
A.防太阳暴晒
B.阻隔寒潮、霜冻直接接触叶面
C.防病虫害
D.防洪、防涝
5.上图中的熏烟能够减轻霜冻,是因为烟雾能够( )
A.使二氧化碳浓度增加,大气逆辐射增强
B.使水汽含量增加,太阳辐射增强
C.使地面温度增加,地面辐射增强
D.使大气温度增加,大气逆辐射增强
解析:4.B 5.A 第4题,根据材料可知,用网纱覆盖茶树蓬面,主要是防寒,即阻隔寒潮、霜冻直接接触茶树表面,B正确。第5题,通过熏烟,增强大气中的二氧化碳含量,大量二氧化碳能强烈吸收地面辐射,从而增强大气逆辐射,起到保温作用。
理解逆温现象的产生和影响
1.含义
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 m,气温降低0.6 ℃。这主要是因为对流层大气的主要热源是地面,离地面愈高,受热愈小,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.过程
(1)逆温具有一个产生和消亡的过程,如果将上图,按照无逆温到逆温生成、发展直至消失进行排列,那么正确的顺序是a—d—b—c—e。
(2)图a~e中,具有明确逆温现象的是d、b、c。
3.影响
(1)不利影响
①出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至导致交通事故。
②加剧大气污染。由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。
(2)有利影响
①抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。
②逆温若出现在高空,对飞机的飞行极为有利,使飞机在飞行中不会有大的颠簸,同时也提高了能见度,使飞行更加安全。
掌握气温的分布规律及判读技巧
1.世界气温水平分布
等温线特征
气温分布规律
主要影响因素
全球
等温线大致与纬线平行
无论冬季还是夏季,气温都由低纬向高纬递减
太阳辐射(纬度位置)
北半球
较曲折:1月份大陆上的等温线向北(高纬)凸出,海洋上则向南(低纬)凸出;7月份正好相反
在同一纬度上,冬季大陆比海洋气温低,夏季大陆比海洋气温高
海陆分布造成的热力性质差异
南半球
较稀疏
同一纬度气温差别小
海陆分布(海洋面积广阔,地表性质均一)
同纬度地带
气温低,则等温线向低纬凸出;气温高,则等温线向高纬凸出
高原、山地的气温较低,平原的气温较高;寒流经过处气温低,暖流经过处气温高
地形(地势高低);洋流
2.气温的时间分布
(1)日变化:一天中,若无明显天气过程的干扰,最低气温出现在日出前后,最高气温出现在当地地方时14:00左右。
(2)气温的日较差:大陆性气候>海洋性气候;山谷>山峰;低纬度>高纬度;晴天>阴天。
(3)年变化:气温在一年中的最高值、最低值并不出现在太阳辐射最强、最弱的月份,而是有所滞后。陆地的气温极值月份为7月份、1月份,海洋的气温极值月份则为8月份、2月份。
(4)气温年较差:大陆性气候>海洋性气候;高纬度>低纬度。
3.等温线的特征
以我国某地区某月等温线分布图为例分析如下:
判读内容
等温线特征
判读示例
数值大小及变化
可判断区域所在半球:向北递减——半球,向南递减——半球。可判断不同区域温差大小
由南向北气温递减,说明位于北半球;从气温高低可以判读上图所示为半球夏季等温线
延伸方向
与纬线平行(受太阳辐射影响);与海岸线平行(受海陆位置影响);与等高线平行(受地形、地势影响)
图示区域等温线的走向与地形起伏、地势高低大体一致,100°E附近受山地地形影响,等温线大致呈南北走向
疏密程度
判断温差大小:密大疏小;冬季密,夏季疏;温带密,热带疏;陆地密,海洋疏;平原、高原面疏,山地和高原边缘密;寒暖流交汇处等温线密集,锋面天气系统中锋线附近等温线密集
图示区域东部以高原、盆地为主,地势起伏较小,等温线稀疏;西部地区以山地为主,地势起伏大,因此等温线密集
弯曲状况
向高纬凸:陆地夏季、海洋冬季、暖流流经、地势低;向低纬凸:陆地冬季、海洋夏季、寒流流经、地势高。凸高则低,凸低则高——等温线向高值方向凸,气温;反之,气温
图中①⑤处等温线向高值方向凸,气温比两侧低,大致呈南北走向,为山脉所在地;③处等温线向低值方向凸,气温比两侧高,为河谷位置
局部闭合等温线
表示局部区域内气温出现特殊值,如山峰(低温)、盆地(高温)、城市(热岛效应),判读原则:大于大的、小于小的
图中②地位于20 ℃闭合等温线内,闭合等温线两侧等温线分别为20 ℃、24 ℃,由此可判断气温值 ℃<②< ℃,②应为云贵高原。图中④地位于28 ℃闭合等温线内,闭合等温线两侧等温线分别为24 ℃、28 ℃,由此可判断气温值 ℃<④< ℃,④地可能地处四川盆地内部
题组练通
如图中的40°线为纬线,a、b、c为等温线,并且甲地常年受西风带控制。读图回答1~2题。
1.图示季节时,下列叙述正确的是( )
A.巴西草原一片枯黄
B.非洲草原上的斑马越过赤道向南迁移
C.我国大部分地区高温多雨
D.南亚地区盛行西南季风
2.关于图中等温线的叙述,正确的是( )
A.从数值上看a>b>c B.从数值上看c>b>a
C.从数值上看b>a D.从数值上看a>b
解析:1.B 2.C 第1题,图中的40°线为纬线,甲地位于40°以南,并且甲地常年受西风带的控制,说明甲地为温带海洋性气候,该地位于南半球。从等温线的分布看,此时同纬度陆地的温度高于海洋,该季节为南半球夏季。巴西草原为热带草原气候,此时草木茂盛,A错;非洲草原上的斑马越过赤道向南迁移,B对;此时为北半球冬季,我国大部分地区低温少雨,C错;南亚地区此时盛行东北季风,D错。第2题,根据上题的分析可知,该区域位于南半球,等温线从数值上看b>a。c等温线出现在河流的源头,应为山地所在地,气温较低,可能c和b的数值相等。
(2019·重庆南开中学模拟)如图示意世界局部区域1月平均气温分布。据此完成3~4题。
3.图中①②③④四地的最大温差可能达( )
A.4 ℃ B.6 ℃
C.8 ℃ D.10 ℃
4.导致M处等温线走向的主要原因是( )
A.受地形影响 B.距离海洋较远
C.受纬度影响 D.受洋流影响
解析:3.C 4.A 第3题,根据图中等温线的数值变化可知,相邻等温线之差为2 ℃;图中①②③④四地中,②地温度最高,为34~36 ℃;④地温度最低,为26~28 ℃,所以最大温差范围为大于6 ℃,小于10 ℃。第4题,由图可知M处等温线基本呈西北—东南走向。图中显示M处等温线距离海洋较近;若受纬度因素影响,则等温线应该基本与纬线平行;夏季时沿岸洋流对气温影响较小;根据经纬度可知该区域为澳大利亚,其M处有西北—东南走向的大分水岭,海拔高,等温线走向基本与山脉走向相同。
(2019·河南郑州质量预测)积温是一个地区一年内日平均气温≥10 ℃持续期内日平均气温的总和。读我国局部地区积温分布图(单位:℃),回答5~6题。
5.M、N两地积温的差值可能是( )
A.1 000 ℃ B.1 500 ℃
C.2 000 ℃ D.2 500 ℃
6.导致M、N两地积温差异的主要因素是( )
A.纬度位置 B.海陆位置
C.地形 D.人类活动
解析:5.B 6.C 第5题,根据等积温线的数值及其分布可知,M地积温介于5 500 ℃和6 000 ℃之间,N地积温介于4 000 ℃ 和4 500 ℃之间,两地的积温差介于1 000 ℃和2 000 ℃ 之间。第6题,根据经纬度及水系分布可知,M地位于四川盆地,N地地处云贵高原,地形(海拔高低)差异是导致两地积温差异的主要因素。
重难点一 大气受热过程原理在现实中是如何应用的
—————————————[师说技法]——————————————————
(一)分析昼夜温差的大小
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、下垫面性质几方面分析。
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→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。
(二)解释自然现象
1.大气削弱作用原理的应用
(1)高海拔地区(如青藏高原地区):
→→→
(2)内陆地区(如我国西北地区):
(3)湿润内陆盆地(如四川盆地):
2.大气保温作用原理的应用
(1)解释全球气候变暖:
(2)解释雾、露、霜等的形成:
十雾九晴
指的是深秋、冬季和初春的时候,早晨出现大雾,多数是晴天。原因在于,低温条件下才会形成雾。晴天的夜晚,大气的保温作用弱,近地面辐射降温,气温较低,故易形成雾。翌日,日出后,气温上升,过饱和状态逐渐结束,雾也就逐渐消散,天气晴好。所以有“十雾九晴”之说
露重见晴天
露的形成类似于雾,气温低才会形成露。说明当地夜间天气晴朗,大气的保温作用弱,寒冷,大气稳定,地面辐射降温强烈
霜重见晴天
即指霜冻多出现在晴朗的夜晚,原因是晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,大气的保温作用弱,气温降低,地表水汽凝结为霜
(三)在农业生产中的应用
1.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似的功能,能让太阳短波辐射透射进入,地面长波辐射却难以穿透,从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。
2.深秋利用烟雾防霜冻——原理:烟雾增强了大气逆辐射,对地面具有保温作用。
3.干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石——原理:减少土壤水分蒸发,增加昼夜温差,有利于水果糖分的积累等。
—————————————[典题示例]—————————————————
(2017·全国卷Ⅰ·节选)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(1)~(2)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
[学解题]
第一步:提取题干材料信息
双层覆膜因两层覆膜中间有空间,因此具有保温作用;曲线图为寒冷期丰雪年和枯雪年的平均气温日变化曲线,丰雪年,对太阳光反射强,因此气温低;枯雪年气温高。
第二步:分析比较图表信息
①②气温高于③④,是膜内的平均气温,其温度日变化较小;③④气温低于①②,是缺少覆膜的平均气温;可见膜内温度日变化与气温日变化不一致。
[答案] (1)B (2)C
—————————————[集训过关]——————————————————
“枸杞、蔬菜、羊”是格尔木的三大主导产业,下图是格尔木各月日均最高气温和日均最低气温分布图。据此回答下题。
1.格尔木日较差最大的月份及原因是( )
A.1月份,太阳高度较小,白昼时间短
B.3月份,气温回升快,大气逆辐射弱
C.7月份,白天气温高,夜晚降温幅度大
D.10月份,太阳高度变小,冷空气势力增强
解析:选B 根据格尔木各月日均最高气温和日均最低气温分布图可知,3月份格尔木日较差最大,约为17 ℃,这主要是因为3月份气温回升快,大气逆辐射弱,日较差大,B正确。
大连市气象台2016年9月9日5时发布大雾橙色预警信号,预计9日6时至11时,普兰店区、瓦房店市及周边海域局部有浓雾,能见度小于200 m。据此完成2~3题。
2.秋季是该地区大雾的多发期,其原因是( )
A.多阴天,夜晚大气逆辐射弱
B.多晴天,夜晚大气逆辐射弱
C.多阴天,夜晚大气逆辐射强
D.多晴天,夜晚大气逆辐射强
3.白天的大雾天气使空气能见度降低的原因之一是( )
A.大雾增强大气逆辐射
B.大雾削弱了地面辐射
C.大雾改变了太阳辐射的波长
D.大雾对太阳辐射具有反射作用
解析:2.B 3.D 第2题,雾是大气中水汽遇冷凝结而形成。普兰店区、瓦房店市及周边海域秋冬季节降水少,多晴朗天气,夜晚大气逆辐射较弱,保温作用较差,气温较低,容易出现雾,故B项正确。第3题,大雾增强大气逆辐射对地面起到保温作用,但大气逆辐射不是能见度较低的原因,故A项错误;地面辐射的大小与地面的温度有关,故B项错误;太阳辐射的波长与太阳的温度有关,故C项错误;大雾对太阳辐射有削弱作用,大雾反射太阳辐射,使到达地面的太阳辐射减少,导致能见度下降,故D项正确。
城市热岛强度是指城市中心区温度减去城市郊区温度所得数值。下图为北京市热岛强度的季节和日变化示意图。读图,完成4~5题。
4.一年中,北京热岛强度( )
A.春季夜间最强 B.夏季日变化幅度最小
C.秋季正午最强 D.冬季日变化幅度最大
5.下列不能有效缓解北京城市“热岛效应”的措施是( )
A.增加城市绿化面积 B.合理增加城市水面
C.增加市区道路密度 D.科学建立城市生态廊道系统
解析:4.B 5.C 第4题,城市热岛强度最大的时候即城市与郊区温差最大时,从图中可以看出,春季热岛强度最大的时间为日出前后,A错误;夏季北京市热岛强度的日变化最小,原因是夏季北京市区和郊区整体温度偏高,故温差较小,B正确;读图分析,秋季热岛强度最大的时间为夜间,C错误;从图中可以看出,北京市在四个季节中,冬季热岛强度最大,故该季节热岛效应最强,但热岛强度的日变化不是最大的,D错误。第5题,增加城市绿地、合理增加城市水面、科学建立城市生态廊道系统都可以缓解城市“热岛效应”;增加市区道路密度,会进一步加强城市“热岛效应”,故答案选C。
重难点二 影响气温高低的因素有哪些
—————————————[典题示例]—————————————————
(2015· 海南高考)死谷长约225 km,宽8~24 km,低于海平面的面积达1 408 km2。该地夏季气温经常超过49 ℃,最高曾达57 ℃,是北美洲夏季最炎热的地区。
分析死谷夏季炎热的原因。
[解析] 该地位于中低纬度地区,夏季受副热带高气压带控制,降水少,晴天多,太阳辐射强;该地植被覆盖率较低,谷底和谷坡升温速度快,热量向近地面大气传递导致气温升高;从材料中可知,死谷海拔低,空气对流弱,热量不易向外扩散,造成夏季炎热。
[答案 ] 夏季受副热带高压的控制,太阳辐射强;缺乏植被覆盖,谷底和谷坡共同吸收太阳辐射,加热大气;谷深且狭长,(谷底海拔低,)空气对流弱(盛行下沉气流),热量不易散发。
—————————————[师说技法]——————————————
(一)影响气温高低的因素分析方法
(二)气温日较差及年较差的影响因素分析
1.气温日较差的影响因素分析
(1)纬度:纬度越低,正午太阳高度越大,其日变化越大,故气温的日变化幅度也越大。
(2)季节:在一年中,夏季太阳高度最大,冬季最小,所以夏季气温日较差最大,冬季最小,这一变化在中纬地区最明显。但最大值并不出现在夏至日,这是因为气温日较差不仅与白天的最高温度值有关,还取决于夜间的最低温度值。夏至日,正午太阳高度虽最高,但夜间持续时间短,地表来不及剧烈降温而冷却,最低温度不够低。所以,中纬度地区气温日较差最大值出现在初夏,最小值出现在冬季。
(3)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。(如西北地区)
(4)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。(如青藏高原)
(5)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.气温年较差的影响因素分析
(1)纬度:纬度越高,正午太阳高度的年变化幅度越大,故气温的年变化幅度越大。
(2)下垫面性质:下垫面的比热容大→地面增温和降温速度都慢→年较差小,如从海洋至沿海至大陆内部,气温的年较差逐渐增大。
—————————————[集训过关]——————————————————
如图示意我国某地区1月份等温线分布,据此完成1~3题。
1.影响图示地区西部与东部等温线分布的主要因素分别是( )
A.海拔、太阳辐射 B.太阳辐射、地形
C.季风、海陆分布 D.海陆分布、植被
2.图示地区有多处等温线呈闭合状态,其影响因素是( )
A.大气环流 B.下垫面状况
C.天气系统 D.山地丘陵
3.根据图示等温线分布状况判断,该地区的地形特点是( )
A.地势由西北向东南降低 B.西北部以平原、山地为主
C.东部山地向西部平原过渡 D.东南部以低山丘陵为主
解析:1.A 2.B 3.A 第1题,图示地区西部等温线较曲折,有闭合区,多处呈东北—西南走向,气温比同纬度东部地区偏低,说明受山地地形影响;图示地区东部等温线平直,大致呈东西向,说明主要受纬度因素(太阳辐射)的影响,故A正确。第2题,大气环流是大范围的空气运动,对气温的影响也是大范围内的变化,不可能形成小范围内局部等温线闭合区,故A错误。等温线的闭合区是气温低于或高于周边地区形成的,即可能是盆地洼地或山地丘陵地形,图示有些闭合区并未注明数值,说明两种地形皆有可能,故B正确,D错误。天气系统在短时间内影响大气的天气状况,对气温的影响是短暂的;平均气温反映气候现象,并不受天气系统影响,故C错误。第3题,图示为我国某地区1月份等温线分布,其中0 ℃等温线东段东西向延伸,所以其位置大致与秦岭—淮河一线相当,说明图示地区为北方地区,其西部为黄土高原和太行山脉,东部为华北平原,故A正确。
奥伊米亚康是俄罗斯西伯利亚地区东北部的一个盆地,海拔约750 m,也是一个村庄,距离北极圈仅有350 km。奥伊米亚康位于西伯利亚因迪吉尔卡河上游同名盆地中央,东、南、西三面较高,仅北面地势较低。下图为俄罗斯年均气温分布图。读图回答4~5题。
4.与圣彼得堡相比,奥伊米亚康年均温明显偏低的原因是( )
①盆地地形,冷空气易聚集 ②深居内陆,冬季低温时间长
③受北大西洋暖流影响小 ④受千岛寒流影响大
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
5.作为人类最冷的永久定居点,下列对奥伊米亚康的描述不可信的是( )
A.由于纬度较高,夏季的夜晚非常短
B.气温年较差非常大,气温日较差却很小
C.为防止室内热气融解冻土地基,该地民居多建在深埋于地下的木桩上
D.由于气温低,全年降水中的大部分是固态降水
解析:4.A 5.B 第4题,据图可知,奥伊米亚康东、南、西三面较高,仅北面地势较低,北方来的冷空气可以长驱直入,并在谷地中停滞积聚,使盆地底部更加寒冷,①对;奥伊米亚康深居内陆,冬季受海洋暖湿气流影响较小,②对;北大西洋暖流对圣彼得堡影响较大,但无法对奥伊米亚康产生直接影响,③对;千岛寒流对奥伊米亚康的影响很小,④错。综上判断①②③正确,据此选A。第5题,该地纬度高,夏天昼长可达21小时,夜晚非常短,A可信;该地气候大陆性特征强,气温年较差和日较差都非常大,B不可信;该纬度较高,当地土地都是永久冻土,C可信;该地降水大部分以降雪的形式存在,D可信。据此选B项。
逆温的常见类型
—————————————[典题感悟]—————————————————
(2019·青岛模拟)夏季绿洲、湖泊的最高气温比其毗邻的沙漠戈壁低30 ℃左右,水分的蒸发量要少一半,几乎和沿海湿润地区差不多。其原因是沙漠戈壁和绿洲、湖泊对于太阳辐射的反射率不同,在白天阳光辐射下,沙漠戈壁干燥地面强烈增温,通过大气的平流作用,暖空气被带到绿洲、湖泊上空,形成一个上热下冷的逆温层,上下层空气间的热交换难以进行,下层冷空气团得以保持稳定,因而形成一个湿润、凉爽的小气候。这种现象被称之为“冷岛效应”。据此完成(1)~(2)题。
(1)“冷岛效应”产生的根本原因是( )
A.不同纬度的光照差异
B.不同下垫面的热量差异
C.不同高度的气压差异
D.不同海陆位置的水分差异
(2)“冷岛效应”产生时,与绿洲、湖泊上空气温变化规律相符的是( )
[解析] 第(1)题,气温是热量的体现,绿洲、湖泊气温低于周边沙漠戈壁,说明绿洲、湖泊热量少于周边沙漠戈壁。第(2)题,由“暖空气被带到绿洲、湖泊上空,形成一个上热下冷的逆温层”可知,大气层出现了逆温层,则C选项图符合题意。
[答案] (1)B (2)C
—————————————[系统认知]—————————————————
1.辐射逆温
在晴朗无云的夜间或黎明,由于大气逆辐射较弱,地面辐射散失热量多,近地面气温迅速下降,而高处大气层降温幅度较小,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强,日出后逆温层自下而上消失,其过程如下。
2.平流逆温
3.锋面逆温
在锋面上,如果冷暖空气的温度差比较显著,也可以出现逆温。如下图所示,从A点上空气温垂直分布的情况可见,由下面的冷空气到上面的暖空气,等温线通过锋面的区域必有曲折,曲折的程度视两种气团间的温度差而定。曲折段(如图中BC段)就出现了逆温层。由于锋是从地面向冷空气上方倾斜的,逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态,因此逆温现象只能在冷空气所控制的地区内观察到。
4.地形逆温
常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升,从而出现温度的倒置现象。这样的逆温一般是在一定的地形条件下形成的,所以称为地形逆温。(如图所示)
————————————[迁移应用]————————————————
(2019·衡水中学调研)读南京北郊秋季某日垂直温度梯度时空变化图(单位:℃/百米),完成1~3题。
1.该日,此地发生大气逆温现象的时段是( )
A.8时~16时30分 B.17时~23时
C.16时30分~次日6时 D.23时~次日5时
2.发生大气逆温现象的最大高度约为( )
A.500 m B.100 m
C.350 m D.150 m
3.当某地大气发生逆温现象时( )
A.空气对流更加显著 B.抵制污染物向上扩散
C.有利于大气成云致雨 D.减少大气中臭氧的含量
解析:1.C 2.C 3.B 第1题,图中所给垂直温度梯度(℃/百米)并不是气温,而是上升一个单位高程后气温的变化值,正负表示温度升高或降低,只要垂直温度梯度等于或大于零,说明随高度的增加温度上升,这就属于逆温现象。据此可知,该地16时30分至次日6时发生逆温现象,选C。第2题,只要垂直温度梯度等于或大于零,就属于逆温现象,其中垂直温度梯度等于零处对应的海拔为发生大气逆温现象的最大高度,约为350 m,选C。第3题,当某地大气发生逆温现象时,空气对流减弱;抑制污染物向上扩散,污染程度加重。一般不利于成云致雨,对大气中臭氧的含量无影响。
逆温是在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象。某校气象兴趣小组在10月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行逆温测定。下图为该小组多次观测所得的逆温时空变化平均结果。据此读图完成4~5题。
4.下列关于该地逆温特征的描述,正确的是( )
A.逆温强度近地面较大,向上减小
B.逆温强度午夜达到最大,后减弱
C.逆温现象日落前出现,日出前消失
D.强逆温前半夜增速慢,后半夜降速快
5.造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是( )
A.大气吸收地面辐射存在昼夜差异
B.大气散射、反射在高度上存在差异
C.空气上下热量传递存在时间差异
D.下垫面反射率在时间上存在差异
解析:4.A 5.C 第4题,首先,读图例,实线表示强逆温层的分布,虚线表示逆温层的分布。实线,即强逆温层的上界主要分布在50 m以下,故逆温强度近地面较大,向上减小,A项正确;逆温是因为近地面降温太快,导致出现下冷上暖的大气结构,一天中气温最低时在日出前后,此时逆温强度达到最大,后减弱,B项错误;逆温现象消失的时间在10时附近,我国南方在此季节10时早已日出,C项错误;根据强逆温的时间分布曲线,前半部分相对较陡,后半部分相对较缓,故前半夜增速快,后半夜降速慢,D项错误。第5题,该地逆温是近地面辐射冷却而形成。近地面的空气首先辐射冷却,而热量传递需要时间过程,故离近地面越远,逆温出现的时间越晚,C项正确;逆温峰值在时间分布上的差异主要在夜间(23时和5时),昼夜差异不是导致其出现的原因,A项错误;大气的散射与反射作用主要影响地面对太阳短波辐射的吸收,与逆温没有关系,B项错误;下垫面反射的是太阳短波辐射,与逆温的形成无关,D项错误。
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