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课时作业12 大气的受热过程
一、选择题
2023年春季最大规模沙尘在我国北方地区肆虐。3月22日,北京出现沙尘天气,城市上空出现罕见的“蓝太阳”。图1为大气受热过程示意图,图2为北京3月21、22日天气变化图。据此完成1~2题。
1.北京城市上空出现罕见的“蓝太阳”,主要是由于大气对太阳辐射的( )
A.反射作用 B.散射作用 C.吸收作用 D.折射作用
2.与21日相比,22日昼夜温差较小的原因是( )
A.①减弱,④增强 B.①增强,③减弱
C.②减弱,③增强 D.②增强,④增强
1.B 2.D 解析:第1题,北京城市上空出现罕见的“蓝太阳”,这种现象主要是由于北京出现沙尘天气,太阳辐射中波长较短的蓝紫光易被空气中的沙尘散射,因此天空出现“蓝太阳”,B项正确;大气对太阳辐射的反射作用主要是天空中的云层参与,对太阳辐射不具有选择性,不会使城市上空出现罕见的“蓝太阳”,A项错误;大气对太阳辐射的吸收作用主要表现在大气中的臭氧、水汽和二氧化碳对紫外线、红外线的吸收,C项错误;折射是指光从一种介质传播到另一种介质时,其传播方向发生改变的现象,与城市上空出现罕见的“蓝太阳”无关,D项错误。第2题,据图1可知:①为到达大气上界的太阳辐射,②为大气对太阳辐射的削弱作用,③为地面辐射,④为大气逆辐射;据图2可知,与21日晴朗天气相比,22日白天和夜晚大气中的云量均较多,所以白天大气对太阳辐射的削弱作用增强,气温较低;夜晚,大气逆辐射作用增强,气温较高,昼夜温差小,D项正确,C项错误;①为到达大气上界的太阳辐射,同在北京,且日期相邻,与21日相比,22日①变化较小,A、B项错误。
下图示意2023年7月12日~7月19日我国青藏高原北麓河地区0.5小时降雨量与地面长波辐射的关系。据此完成3~4题。
3.7月12日~7月19日,地面长波辐射( )
A.峰值与谷值交替出现 B.峰值大致呈上升趋势
C.谷值的变幅较峰值大 D.谷值呈持续下降趋势
4.该期间内,降雨对地面长波辐射影响最强的日期可能是( )
A.7月13日 B.7月14日
C.7月16日 D.7月18日
3.A 4.C 解析:第3题,由图可知,7月12日~7月19日,青藏高原北麓河地区的地面长波辐射峰值与谷值交替出现,A项正确;峰值波动变化,总体降低,B项错误;谷值的变幅较峰值小,C项错误;由图可知,7月15日~7月16日,谷值略有增加,D项错误。第4题,地面长波辐射是地面吸收太阳辐射增温后形成的,与到达地面的太阳辐射有关。降雨可削弱到达地面的太阳辐射,影响地面长波辐射。由上题分析可知,地面长波辐射的谷值变幅较小,峰值变幅较大,因此本小题主要从地面长波辐射峰值变化的角度分析降雨对地面长波辐射的影响。由图可知,7月16日前后0.5小时降雨量较大,且7月16日~7月17日的地面长波辐射峰值较前一日明显减小,说明降雨对地面长波辐射的影响最大,C项正确;7月13日、7月14日、7月18日降雨后,地面长波辐射峰值较前一日变化较小,说明降雨对地面长波辐射的影响较小,A、B、D项错误。
雾凇是水汽在蒸发过程中遇到剧烈降温,在植物枝条上凝华形成的冰晶。在西北极端干旱的沙漠戈壁中也会出现雾凇,它们仿佛“琼枝玉叶”将沙漠戈壁装扮出别样的美。图1为今年初春在塔克拉玛干沙漠拍摄到的瀚海雾凇,图2为照片拍摄前后该地的温湿状况。据此完成5~6题。
5.沙漠雾凇多形成于雪后晴朗的夜晚,其直接原因是( )
①空气湿度大 ②地表湿度大 ③大气逆辐射强 ④大气逆辐射弱
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.推测照片拍摄日期为( )
A.2月2日~2月7日 B.2月12日~2月17日
C.2月22日~2月27日 D.2月27日~3月4日
5.B 6.C 解析:第5题,空气湿度大是雾凇形成的重要条件,①正确;地表湿度大与雾凇形成之间没有直接关系,②错误;晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,对地面保温作用差,气温低,有利于雾凇形成,③错误,④正确。故选B项。第6题,据材料可知“雾凇是水汽在蒸发过程中遇到剧烈降温,在植物枝条上凝华形成的冰晶”,因此应选择出现剧烈降温的时段。图中2月22日~2月27日最低气温明显下降,符合雾凇形成条件,C项正确;而2月2日~2月7日、2月12日~2月17日、2月27日~3月4日三个时段最低温度都有所升高,不利于雾凇形成,A、B、D项错误。
气温垂直递减率是指空气温度在垂直方向上随高度升高而降低的数值。读某地春季某日气温垂直递减率时空变化图,完成7~9题。
7.当天该地几乎没有对流运动发生的时段是( )
A.9时~17时 B.18时~次日7时
C.17时~次日9时 D.19时~次日8时
8.发生大气逆温现象的最大高度约为( )
A.100米 B.200米 C.400米 D.500米
9.如果该地位于华北地区,这一天( )
A.大气环境质量好
B.不容易有沙尘暴形成
C.较有可能出现阴雨天气
D.能见度高,行车方便
7.B 8.C 9.B 解析:第7题,由材料可知,在18时~次日7时之间,气温垂直递减率出现了小于0的情况,说明这一时间段气温不随高度的上升而降低,大气出现逆温现象,大气几乎没有对流运动发生,B项正确。第8题,由材料可知,在18时~次日7时之间,气温垂直递减率出现了小于0的情况,说明这一时间段气温不随高度的上升而降低,大气出现逆温现象,而递减率为0的最大高度约为400米,C项正确。第9题,逆温现象抑制了空气对流,近地面污染物聚集,能见度差,大气污染严重,A、D项错误;在大气稳定的条件下,近地面沙尘不易被上升气流带起,沙尘暴不易发生,B项正确;逆温现象发生时空气对流弱,不易形成云雨,C项错误。
二、综合题
10.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:
地名
地貌类型
坡脚海拔
/米
坡顶海拔
/米
坡脚至
坡顶相对
高度/米
独松村
峡谷陡坡
180
380
200
黄岗村
高丘缓坡
120
250
130
表2:
地名
逆温层
厚度/米
逆温层
下限/米
逆温层
上限/米
逆温层
强度/℃
最强逆温
层次/米
独松村
50~80
260
340
0.8~1.6
300~320
黄岗村
40~50
150
200
0.8~1.2
170~180
(1)解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状况,描述独松村或黄岗村的逆温特征,并从地形角度分别解析独松村和黄岗村逆温特征差异的产生原因。
(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。或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,故而两村都将柑橘园布局在逆温层的下部。
新情境练 ——————————————————————
防霜冻风扇
浙江省山地丘陵广布,适宜茶树的生长,但春季易受霜冻天气影响。为此,当地茶园引进了“防霜冻风扇”(图甲)。当夜晚温度降到4 ℃时,风扇会自动打开,从而减轻霜冻对茶树的伤害;图乙示意茶园某时气温垂直分布。读图,完成1~2题。
1.“防霜冻风扇”最适宜的安装高度为( )
A.9~10米 B.7~8米 C.6~7米 D.4米以下
2.关于“防霜冻风扇”的作用原理正确的是( )
①风扇可以把高处的暖空气往下吹到茶树上 ②风扇吹出的热风可以使茶树免受霜冻影响 ③风扇的转动可以增强近地面暖空气上升 ④风扇转动可带动空气流动,阻止上层冷空气下压
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
1.B 2.B 解析:第1题,“防霜冻风扇”是将高处的暖空气吹到茶树以及风扇转动可带动空气流动,阻止上层冷空气下压,从而起到减轻霜冻影响的作用,这需要“防霜冻风扇”安装在垂直方向上气温最高的高度。读图乙可知,气温最高的高度位于7~8米。第2题,根据图所示,在8米高度附近,气温最高,风扇启动后,可把该处暖空气吹到茶树上,可以防止茶树冻伤,①正确;风扇本身不可以吹出热风,②错误;近地面存在空气对流运动,风扇吹下来的暖空气,会削弱近地面的对流运动,③错误;风扇的转动使下层空气的循环阻止了上层冷空气下压,④正确。
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