2.1 大气的垂直结构和大气受热过程（练习）解析版

【基础巩固】

（2020·盐城市） 2017年中秋之夜，我国云南省多地出现“火流星”照亮夜空的奇观。据卫星观测，该小行星因摩擦生热引发爆炸的高度只有37千米，很可能有未燃尽的陨石落到地面。下图为大气垂直分层示意图。读下图完成下列各题。

1．小行星爆炸发生在

A．对流层a层   B．平流层b层

C．高层大气c层   D．高层大气d层

2．该事件反映地球大气圈能够

A．保护地球上生物免受紫外线的伤害   B．提供地球上生物生长必需的空气

C．保持地表温度适宜，防止水分散失   D．减轻宇宙中小天体对地表的撞击

【答案】1．B   2．D

【解析】本题考查大气圈的作用及划分。小行星因摩擦生热引发爆炸的高度只有37千米，由图示可以看出，应发生在图中平流层b层。小行星在经过大气层时与大气摩擦燃烧，使其质量和体积变小，减轻宇宙中小天体对地表的撞击。

1．小行星因摩擦生热引发爆炸的高度只有37千米，由图示可以看出，应发生在图中平流层b层；对流层a层的厚度低纬度大，高纬度小，平均厚度约为12km；高层大气c层和高层大气d层高度超过50千米。选B正确。

2．小行星在经过大气层时与大气摩擦燃烧，使其质量和体积变小，减轻宇宙中小天体对地表的撞击；紫外线主要是太阳发出的，与小行星无关；也不能为生物生长提供必需的空气，对地球表面温度没有大的影响。选D正确。

（2019·江苏省高三一模）2018年11月29日前后，江淮多地出现了持续的大雾天气，能见度不足200米，在卫星云图上可见清晰的浓雾带（白色所示）。读图完成下列各题。

3．下列因素中与此次浓雾形成无关的是

A．冷空气势力弱      B．空气湿度大

C．气旋活跃频繁      D．大气层结稳定

4．细心的朋友发现卫星云图上浓雾区中有许多“雾洞”，这些“雾洞”对应的地表最有可能是

A．城市      B．农田      C．湖泊      D．焚烧秸秆点

【答案】3．C   4．A

【解析】考查大气的热力作用以及逆温现象。

3．雾在本质上是逆温现象，空气对流比较的弱，海拔较低处气团温度较低，而海拔较高处气团温度较高，形成了一个稳定的层结，导致污染物难以扩散和对流，因此不可能是气旋活跃频繁，气旋在本质上是低压，盛行上升气流。而逆温难以盛行上升气流。冷空气势力比较弱的情况下难以吹散大雾天气。空气湿度大时多温差较小，水汽充足，水平气压梯度力小，因此风小，容易形成浓雾，ABD都和浓雾有关，选C。

4．雾洞说明在浓雾的区域这些地方的雾比较小，也就是空气层结非常的不稳定，很容易产生对流现象。城市区域，因为受热岛效应的影响温度较高，因此容易盛行上升气流，不容易产生浓雾或者很快散掉，正确答案选A。农田，湖泊温差较小不易产生对流现象。焚烧秸秆因为容易产生大气污染，固体颗粒物附着在空气上，容易产生浓雾。正确答案选A，BCD错误。

下图为1969-2008年山西省长治市寒潮发生总次数等值线图。读图完成下面小题。

5．甲地寒潮发生的总次数可能是（   ）

A．175次   B．195次   C．215次   D．235次

6．在寒潮到来前1-2天，当地菜农常用浇水的方法来防御寒潮，这种做法的原理是（   ）

①浇水使蔬菜含水量增加，提高了抗冻能力

②浇水可减小地表温度下降速度和变化幅度

③增加土壤的含水量，从而增大其热容量，减小降温幅度

④增加空气湿度，提高大气逆辐射，减少地面热量的散失

A．①③④   B．②③④   C．①②③   D．①②④

【答案】5．C   6．B

【解析】

5．结合闭合等值线的判读规则可推测，若甲地外围等值线为180，则甲地为160~180，若甲地外围等值线为200，则甲地寒潮总次数可能为200~220，C正确。故选C。

6．浇水使蔬菜含水量增加，但无法提高蔬菜抗冻的能力，①错误。浇水可使水分增加，由于水的比热容相对较大可减少地表温度下降速度和变化幅度，②③正确。浇水后蒸发加剧，会增加空气湿度，提高大气逆辐射从而减少地面热量的散失，达到保温效果，④正确。故选B。

（2020·四川省成都七中高二零模）下图示意北半球中纬度某地景观。据此完成下面小题。

7．此时天气最可能为

A．晴、无风   B．雨、大风

C．晴、大风   D．雨、无风

8．下列四图最可能正确表示此时图示区域气温垂直变化状况的是

A．   B．

C．   D．

9．图中所示大气现象

A．可能使近地面大气污染加剧   B．由近地面大气强烈上升引起

C．有利于近地面大气污染的消散   D．由近地面大气强烈下沉引起

【答案】7．A   8．C  9．A

【解析】

7．由图中的烟雾直上可知，此时图示地区无风；远山清晰可见，不可能为雨天。据此分析选A。

8．本题考查逆温对大气运动的影响，考查学生综合分析能力及调动和运用地理知识的能力。由图可知，烟柱上升到一定的高度后不能继续上升，而是转为水平方向向四周扩散，这是典型的逆温现象，A、B、C、D四图中只有C图能够正确表示逆温。据此分析选C。

9．本题考查逆温的形成及对天气的影响，考查学生综合分析能力及调动和运用地理知识的能力。逆温阻碍了大气的垂直扩散，使污染物在近地面附近扩散，从而使大气污染加剧。据此分析选A。

读某农业景观图和安徽南部某山区地形剖面图。回答下面小题。

10．该茶园黑纱帐的主要作用是

A．减少茶园水分蒸发   B．黑纱账吸热以提高温度

C．削弱太阳辐射强度   D．防止害虫飞入茶园

11．为减轻冬春季节冻害的发生，茶园最宜布局在

A．①         B．②       C．③   D．④

【答案】10．C   11．D

【解析】

10．黑色纱帐能强烈吸收太阳辐射，从而减弱茶园内太阳辐射强度，防止太阳暴晒影响茶树叶片的质量和产量。黑色纱帐可透气，不能减少茶园水分蒸发，也不能通过黑纱账吸热以提高温度，AB错误；防止害虫飞入茶园并不是主要作用，D错误。故选C。

11．据图可知，③④位于山谷北坡，为阳坡，且为冷空气下沉的山坡，但茶树种植需要排水性能良好的坡地上，因此为最大限度减轻冻害的发生，茶园最宜布局在④。故选D。

【能力提升】

（2020·大连市旅顺中学高三月考）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。下图示意l907年南极布伦特冰架上的哈雷站位置（下左图）和1957-1993年哈雷站1月和7月低层大气平均气温随高度变化（下右图）。

据此完成下列各题。

12．1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

13．a月，高度1. 5km以下气温垂直变化的原因是哈宙站所在地

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】12．B   13．B

【解析】本题考查大气的受热过程。

12．1月份南极为夏季，气温较高，b月气温线为1月气温线，对流层是地球大气圈的最底层，该层大气上部冷、下部热，对流层顶部位于气温往上开始增加的位置，读图可知为5~10km之间，B正确。

13．对流层的大气热量直接来源于地面，大气近地面气温低，主要是因为地面气温低，B正确。太阳辐射不是影响因素；冬季冰架不会融化消耗热量；冰面反射太阳辐射会增加大气温度。

（2020·广东省高三一模）风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。科学研究机构在长期监测风力发电场的环境过程中发现：风力发电对当地气候造成影响，能让地面显著升温。下图是风力发电景观照片。

此完成下面小题。

14．近地面大气对流运动显著是因为

A．太阳辐射垂直差异   B．水平气压差异

C．大气气温垂直差异   D．地面性质差异

15．风力发电导致

A．白天大气垂直温差加大   B．白天大气产生了水平运动

C．夜间大气垂直温差减小   D．夜间大气形成了逆温现象

16．风力发电过程使地面温度升高最显著的时段是

A．上午   B．正午   C．傍晚   D．夜间

【答案】14．C   15．C   16．D

【解析】

14．近地面大气的直接热源是地面辐射，所以近地面大气的温度随着高度的增加而降低，近地面温度高，空气受热膨胀上升，到了上空以后温度降低，冷却收缩下沉，从而产生了明显的大气对流运动，故选C。

15．风电场在工作期间涡轮机的转动加强了气流的垂直混合。白天太阳辐射强，近地面气温高，上空气温低，对流旺盛，风力发电加强了近地面热空气和上空冷空气的交换，使垂直温差减小，A错误；大气的水平运动是由于地表受热不均导致了水平气压差异引起的，不是由风力发电引起的，B错误；夜间没有太阳辐射，地面温度下降，近地面的大气降温比上层大气降温快，因而易产生逆温现象，对流被抑制，大气变得稳定，但是涡轮机的转动可以把地面冷空气翻起，把高层相对热些的空气压下来，因而导致了近地面气温的上升，从而减小了大气的垂直温差，C正确，D错误。故选C。

16．结合上题分析，夜间没有太阳辐射，地面温度下降，近地面的大气降温比上层大气降温快，因而易产生逆温现象，对流被抑制，大气变得稳定，但是涡轮机的转动可以把地面冷空气翻起，把高层相对热些的空气压下来，因而导致了近地面气温的上升，D正确。故选D。

（2019·全国高三专题练习）由于日出时间随纬度、经度及季节不同，因而日最高、最低气温出现时间，不同地点不同季节也存在着差异。a图为我国某地某年日最高气温各月平均出现时间变化图，b图为该地该年日最低气温月平均出现时间变化图，其中b图与该地多年平均情况更为相符。

据此完成下列各题。

a

b

17．该地日最高、最低气温季节变化特征是(　　)

A．春季日最高气温出现时间较晚           B．冬季日最高气温出现时间较晚

C．夏季日最低气温出现时间较晚          D．冬季日最低气温出现时间较早

18．日最低气温有时也会出现异常，如果当地日最低气温出现在9时，可推测日出前后(　　)

A．出现微风或静风环境   B．有暖锋到达

C．有强对流天气   D．有浓云覆盖

19．该地可能位于(　　)

A．河南省中部   B．黑龙江省东部

C．西藏自治区西部   D．新疆维吾尔自治区北部

【答案】17．A   18．D   19．A

【解析】考查区位日变化特点及影响因素，地方时、区时计算。

17．读图可知，春季日最高气温出现时间大多在15时以后，出现时间较晚，A正确；冬季日最高气温出现时间大多在14时以后，出现时间较早，B错误；夏季日最低气温出现时间在早上5点多，出现时间较早，C错误；冬季日最低气温出现在早上6点多，出现时间较晚，D错误。故选A。

18．读图可知，当地日最低气温一般出现在早上7时之前，如果当地日最低气温出现在9时，可推测早上地面升温慢，接受到的太阳辐射较少，故日出前后有浓云覆盖，D正确。故选D。

9．日最低气温出现时间接近日出时间，材料中介绍右图与该地多年平均情况更为相符该地，读右图“该地该年日最低气温月平均出现时间变化图”可知，该地3月21日与9月23日日出北京时间为5:55和6:05，非常接近6时，由于日出时间随纬度、经度及季节不同，春秋分昼夜平分，地方时6时日出，说明该地与北京经纬度相差不大，结合选项可知，A项河南省中部最接近，故选A。

20.（2020·山西省高三三模）阅读图文材料，回答问题。

城市混合层是指靠近城市下垫面的一部分大气层。夜晚，郊区由于地面辐射冷却，在近地面形成逆温层。当郊区空气移动到城市上空时，由于城市的热岛效应，使来自郊区的下层空气被加热，靠近地面的逆温层被破坏，从而形成城市混合层，其上部仍维持逆温现象。下图示意城市热岛混合层形成。

（1）据图描述逆温层分布的特点。

（2）简述城市热岛效应对逆温层和城市混合层的作用。

（3）在区域静风条件下，推测一天中城市混合层高度最低的时段，并说明理由。

（4）说明城市混合层高度对城市大气环境的影响。

【答案】（1）郊区逆温层厚，城市逆温层薄；由郊区到城市中心逆温层变薄。

（2）城市温度越高，热岛效应越强，对来自郊区的冷空气加热作用越显著；导致近地面的逆温层被破坏，逆温层变薄；城市混合层高度越高。

（3）日出前后。城市的气温日变化主要受大气削弱作用和保温作用的影响，日出前后气温最低，逆温层最厚，城市混合层高度最低

（4）混合层高度对于城市大气中污染物的扩散与稀释具有直接的影响；城市大气混合层高度越低，对流运动越弱；稀释污染物的空气量就越少，污染物浓度越高，大气环境质量越差，二者成正相关（或城市大气混合层高度越高，稀释污染物的空气量就越多，污染物浓度越低，大气环境质量越好）

【解析】本题主要考查大气的热力作用及其对城市大气环境的影响等相关知识。

【详解】（1）在对流层中，气温随高度的增加而递增的的现象称为逆温，直接读图可以看出，郊区的逆温层较厚，城市的逆温层较薄；逆温层的厚度由郊区向城市中心变薄。

（2）城市气温比郊区高的现象称为城市热岛效应，与郊区气温相比，城市气温越高，热岛效应越强，对来自郊区的冷空气加热作用越显著，对近地面的逆温层破坏越严重，逆温层变得越薄；而逆温层越薄则城市混合层高度越高。

（3）在区域静风的条件下，一天中城市混合层的高度大小可以从气温日变化的角度进行分析。城市的气温日变化主要受大气削弱作用和保温作用的影响，一天中，日出前后气温最低，逆温层的厚度达到最大，而逆温层的厚度达到最大则城市的混合层高度达到最低。所以，在区域静风条件下，推测一天中城市混合层高度最低的时段为日出前后。

（4）混合层高度对于城市大气中污染物的扩散与稀释具有直接的影响。这可以从对流运动的强弱方面进行分析。城市大气的混合层高度越高，对流运动越强，越有利于大气中污染物的扩散与稀释，污染物浓度越低，大气环境质量越好；相反，城市大气的混合层高度越低，对流运动越弱，越不利于大气中污染物的扩散与稀释，污染物浓度越高，大气环境质量越差；二者成正相关。