内容正文:
课时素养检测(十) 大气圈的组成与结构 大气的受热过程
2018年7月31日~9月4日,我国第9次北极科学考察队员在“雪龙”号科考船上对北极太平洋扇区某一区域(73.5°N~85°N,150°W~170°W)开展了探空观测,研究北极低层大气垂直结构特征。下图示意科考期间84次探空观测平均温度和风速垂直分布状况。据此完成1~2题。
1.科考期间观测区域对流层顶高度大致在( )
A.7~9千米 B.9~11千米
C.11~13千米 D.13~15千米
2.科考期间观测区域( )
A.近地面大气对流运动旺盛
B.高空气温随高度增加而迅速降低
C.近地面风速变化趋势稳定
D.对流层和平流层物质能量交换弱
1.B 2.D 解析:第1题,据图分析可知,图中7~9千米气温随海拔升高而降低,所以仍在对流层,故A项错误;9~10千米气温随海拔升高而降低,10~11千米气温随海拔升高而升高,说明到达了对流层顶,接近平流层,故B项正确;11~13千米气温随海拔升高而升高,所以是平流层,故C项错误;13~15千米气温随海拔升高而基本保持不变,属于平流层,不是对流层顶,故D项错误。第2题,科考期间观测区域近地面温度较低,说明对流运动不是很旺盛,故A项错误;由图可知,13~25千米气温随海拔升高而基本保持不变,所以降低幅度并不是很大,故B项错误;由图可知,近地面风速变化为10米/秒~20米/秒,变化趋势不稳定,故C项错误;图中对流层顶部和平流层中下部气温相差较小,说明物质能量交换弱,故D项正确。
(2023·山东聊城三模)积雪较高的反照率降低了地表获取太阳辐射的热通量,造成地表能量的大量损失。积雪本身的性质以及烟尘、黑炭等污染物的含量决定了积雪的反照率。积雪颗粒直径增加时,积雪颗粒对近红外波段的吸光率显著提升,可见光波段无明显趋势,这导致整体反照率的降低。据此完成3~4题。
3.下列因素与积雪反照率无关的是( )
A.积雪总量 B.烟尘含量
C.表面粗糙度 D.液态水含量
4.积雪颗粒直径减小时,地表( )
A.获取太阳辐射的热通量增加
B.获取太阳辐射的热通量减少
C.能量大幅增加
D.能量保持不变
3.A 4.B 解析:第3题,由材料“积雪本身的性质以及烟尘、黑炭等污染物的含量决定了积雪的反照率”分析可知,反照率与积雪性质有关,与积雪总量无关,A项正确,B、C项不符合题意;液态水含量的增加会导致积雪颗粒直径的增长,会导致反照率降低,D项不符合题意。故选A项。第4题,积雪较高的反照率降低了地表获取太阳辐射的热通量,造成地表能量的大量损失。结合材料可知,积雪颗粒直径减小时,积雪颗粒对近红外波段的吸光率会降低,反照率会提高,因此获得的太阳辐射的热通量会减少。B项正确,A、C、D项错误,故选B项。
(2023·山东模拟)城市冷岛强度指一定范围城市区域与邻近绿地区域平均气温之差。下图为江淮地区某大型城市的公园绿地与邻近主城区冷岛强度变化折线图。据此完成5~7题。
5.通常,城市主城区常有“热岛效应”,其形成原因主要是城市( )
A.太阳辐射强度大 B.地面辐射强度大
C.大气削弱作用强 D.大气辐射作用弱
6.6~7月,该城市区域冷岛强度大的主要原因是( )
①蒸腾作用强 ②大气降水多 ③植被保温强 ④植被遮蔽强
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
7.影响该城市区域冬季冷岛强度趋近为0的主要因素是( )
A.植被叶面积 B.下垫面性质
C.盛行风强度 D.城市产热量
5.B 6.D 7.A 解析:第5题,由于城市建筑群密集,柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容,同时工业及各种生产活动多,释放出较多的人为热,使得城市地区升温较快,并向四周和大气中大量辐射,造成了同一时间城区气温普遍高于周围郊区的气温,这种现象称之为城市“热岛效应”。由此可知,地面辐射强度大符合题意,B项正确;城市主城区释放的大气污染物相对郊区较多,白天大气削弱作用强,太阳辐射强度小,A项错误;大气削弱作用强,会造成气温下降,C项不符合题意;城市气温高,大气辐射作用强,D项错误。故选B项。第6题,该城市位于江淮地区,公园绿地以乔木为主,夏季乔木生长旺盛,蒸腾作用强,大量吸收热量,造成气温下降,且植被遮蔽强,对太阳辐射的削弱作用较强,故①④正确;大气降水多对城区影响差别不大,降水会释放热量,植被保温强不符合此时以遮阴作用为主的特点,且保温强形成不了冷岛强度大的效果,故②③错误。故选D项。第7题,本地植被应以常绿阔叶林和落叶阔叶混交林为主,冬季部分乔木大量落叶后植被叶面积大幅度下降,造成公园绿地性质与周边差别缩小,故冬季冷岛强度趋近为0,A项正确;下垫面性质不会随着季节产生改变,盛行风强度、城市产热量对公园绿地与邻近主城区影响差别不大,B、C、D项错误。故选A项。
(2023·广东佛山三模)公路运输是社会经济发展的重要基础,研究公路特殊路段的路面温度和气温等气象条件对安全行车有很大的意义。下图示意我国某段高速公路夏、冬两个季节平均气温和路面平均温度日变化曲线。据此完成8~10题。
8.图中表示冬季路面平均温度日变化曲线的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
9.该段高速公路( )
A.路面日温差冬季大于夏季
B.路面温度与气温白天相差小
C.路面年内温差不超过55 ℃
D.冬季最低气温出现较夏季晚
10.推测该段高速公路最可能位于( )
A.柴达木盆地 B.黄土高原
C.华北平原 D.山东丘陵
8.C 9.D 10.A 解析:第8题,据图可知,①和②曲线是夏季温度线,排除A项和B项。路面比热容小,温差大,③对,故选C项。第9题,据图可知,路面日温差冬季小于夏季,A项错误。路面温度与气温白天相差大,可以从图中横纵坐标数值解读出来,B项错误。题图只是表明平均温度差异,最大的年内温差肯定超过55 ℃,C项错误。据图可知,冬季最低气温出现较夏季晚。故选D项。第10题,①和②曲线是夏季温度线,因路面比热容小,温差大,推知①曲线代表路面的温度,②曲线代表气温。据图可知,该地夏季气温只有20 ℃左右,推知该地应位于青藏高原地区,故选A项。
11.阅读材料,完成下列要求。
永康市是浙江省金华市代管县级市,位于浙江省中部的低山丘陵地区。冻害是永康市柑橘生长的主要限制因子。若能摸清山地逆温层(对流层中出现的气温随高度增加而升高的现象)的时空分布特征和规律,充分利用“逆温效应”这一廉价的气候资源,将为柑橘安全越冬获得稳定产量开拓新前景,为合理布局柑橘生产提供科学依据。方岩镇独松村和象珠镇黄岗村代表着永康市两种不同的地貌类型。表1为独松村和黄岗村的地形数据统计表,表2为某年冬季独松村和黄岗村逆温层分布特征差异比较表。
表1
表2
(1)分析冬季独松村和黄岗村逆温层形成的自然原因。
(2)比较独松村和黄岗村逆温层特征,并从地形角度分析原因。
(3)独松村和黄岗村都将柑橘园布局在逆温层的下部而非上部,就此作出合理解释。
答案:(1)冬季夜晚,山坡降温快,山谷降温慢,同海拔相比,山坡气温偏低,山谷气温偏高,风从山坡吹向山谷,给山谷带来大量冷空气,原来较暖的空气受挤压抬升,形成了下层气温低、上层气温高的逆温层。
(2)特征比较:独松村逆温层厚度大、分布海拔高、强度大;黄岗村逆温层厚度小、分布海拔低、强度小。原因:独松村峡谷闭塞,山与谷的相对高度较大,山坡陡峻,逆温效应较强;黄岗村地势比较开阔,山与谷的相对高度较小,山坡较缓,逆温效应较弱。
(3)逆温层上部虽然气温条件较好,但因海拔较高,坡度较陡,土壤发育比较浅薄,且距离村落较远,管理不便,故而两村庄将柑橘园布局在逆温层的下部。
解析:第(1)题,逆温现象形成的自然原因可结合两村的地形去分析。由表可知:独松村位于峡谷陡坡,黄岗村位于高丘缓坡,两地均位于山坡上,因此冬季独松村和黄岗村的逆温现象为典型的地形逆温。地形逆温一般发生在冬季的夜晚,山坡降温较山谷快,同海拔的山坡气温比山谷低,山坡形成高气压,山谷形成低气压,风从山坡吹向山谷,冷空气沿着山坡下沉到谷底,将谷底的暖空气向上抬升,形成了上热下冷的逆温现象。第(2)题,由表可知:独松村的逆温层厚度为50~80米,黄岗村的逆温层厚度为40~50米,因此独松村的逆温层厚度较黄岗村大;独松村的逆温层下限和上限都比黄岗村高,因此独松村的逆温层分布海拔总体比黄岗村高。总体来说,独松村的逆温层强度较黄岗村大。可以结合两地的地形差异去分析原因。由表可知,独松村位于峡谷陡坡,地形比较封闭,地势相对高差大,冷空气的下沉作用更明显;而黄岗村位于高丘缓坡,地势比较开阔,相对高差较小,温差不明显,冷空气的下沉作用较弱,因此逆温强度较小。第(3)题,从温度条件去考虑,逆温层的上部和下部相比,温度更高,热量条件更好,更适宜种植柑橘。但是柑橘的种植还需要考虑别的自然条件以及社会经济条件。逆温层上部虽然热量条件比较好,但因海拔较高,坡度较陡,土壤发育比较浅薄,对柑橘的种植不利;从社会经济层面考虑,逆温层上部海拔较高,距离村落比较远,不利于柑橘的种植和管理,而且也会增加运输的难度。
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