2025届高三地理微考点导学案——对流层顶

对流层顶 对流层和平流层之间的过渡层称为对流层顶是温度递减率从湍流混合的对流层到较稳定层结的平流层的突变点。1957年世界气象组织从热力学角度定义了对流层顶：在500hPa等压面以上，最低高度的温度垂直递减率≤2℃·km-1，且在此高度上2km气层内温度平均递减率不超过2℃·km-1。 对流层顶作为对流层和平流层之间的过渡层，对其上层(平流层)、下层(对流层)大气有非常重要的影响。对流层顶是一坚实的对流阻遏层，阻碍大气中气溶胶、水汽和臭氧的垂直交换，积雨云顶的垂直发展以及和云有关的天气过程与对流层顶也有密切联系;该处的大气温、压、湿结构以及大气环流的变化共同影响近地层的天气变化。 对流层顶高度代表一大气物理层面，其变化主要与地球纬度、地形以及海陆分布有关。在赤道和低纬度地区，大气获得更多的太阳辐射，空气对流运动最强，因此对流层顶较高较冷。相反，在高纬度和极地地区，大气接受的太阳辐射较少，空气对流较弱，对流层顶较低较热。一般在副热带地区等压线和等温线的经向梯度最大，此区即为对流层顶断裂区，是热带对流层顶向极地对流层顶过渡区且以150hPa等压面为分界线(标准大气条件下为13.6km)。因此，在30°N-30°S之间是热带对流层顶，其他区域为极地对流层顶。 夏季对流层顶高度最高、温度最低冬季对流层顶高度较低、温度较高，春季和秋季对流层顶高度和温度基本相同。在热带和低纬度地区，对流层顶高度约为16~17 km，对流层顶高度和温度的纬向分布更加稳定;中纬度地区，对流层顶高度为10~12km;极地地区，对流层顶高度为7~9km。地面温度越高，对流层顶的高度越高，温度越低。这一现象与强烈的大气垂直对流有关，依照大气热力学原则，完整的垂直混合过程中大气温度随高度升高而减小，垂直混合扩展越高，顶部的温度越低，中纬度地区的对流层顶在某些情况下是不连续的，这通常有益于对流层与平流层之间的物质交换。在南北半球的高纬度与低纬度地区对流层顶高度的增加幅度基本一致，而在亚热带地区增幅却很大，表明在亚热带地区对流层顶会出现断裂带。此外，不同纬度和季节，地表接受到的太阳辐射不同，因此对流层顶高度的变化受不同热力条件和大气环流活动所影响。 按纬度统计发现(下图)，北半球对流层顶温度变化趋势波动较大，30°N附近和高纬度及极地地区温度变化最为剧烈，分别约为-0.28、0.2℃·(10a)-1，而南半球波动幅度较小，赤道及其附近、高纬度及南极地区稍小于中低纬地区;除了赤道附近和中高纬度及极地地区对流层顶温度呈增加趋势外，北半球其他纬度区域为减少趋势，而南半球绝大部分纬度地区为减小趋势。 【模拟试题设计举例】(2023年陕西西安模拟)对流层是地球大气最靠近地面的一层，其高度与近地面的受热程度有关。如图为1979—2008年华北某地区对流层高度变化趋势图。据此完成第1~2题。 1.1979—2008年，华北某地区(　　) A.空气的对流运动减弱 B.对流层顶高度年际变化明显减小 C.对流层高度呈波动上升趋势 D.对流层传向高层大气的能量增大 2.下列关于华北某地区对流层高度变化趋势的成因及影响，叙述正确的是(　　) A.对流层高度总体变化趋势反映气候变冷 B.利于生物繁育，生物多样性增加 C.导致华北地区变得湿润，利于农业增产 D.矿物燃料的使用和植被破坏等是其变化的主要成因 【答案】1.C　2.D　 解析：第1题，据图可知，对流层高度呈波动上升趋势，C项正确。 第2题，矿物燃料的使用和植被破坏等使二氧化碳等温室气体增加，导致大气逆辐射增强，使得对流层温度升高，进而使对流层高度升高，D项正确。 近地面空气受热产生的对流作用越显著，对流层高度越高。研究发现，受近年来全球气候变化影响，全球对流层平均高度发生显著变化。下图示意不同纬度三个气象测站年均温垂直变化。完成下面小题。 1．上图所示三个气象测站所在纬度由高到低对应关系是（   ） A．①②③ B．③②① C．③①② D．①③② 2．右图中①测站距地面18—30千米区域所在大气层（   ） A．温度随高度升高而降低 B．多云雾、雨等天气现象 C．大气以水平运动为主 D．大气呈高度电离状态 3．受近年来全球气候变化影响，全球对流层平均高度变化显著的原因是（   ） A．气温升高，对流作用减弱 B．气温升高，对流作用增强 C．气温降低，对流作用减弱 D．气温降低，对流作用增强 城市中心的暖空气上升到城市上空，导致城市和郊区存在水平气压梯度，近地面来自城市周围地区的冷空气被吸入到城市中心，形成城市微风环流。图为城市微风环流示意图。完成下面小题。 注：大气边界层一般是指直接受地球表面影响的对流层。 4．大气边界层高度乡村低于城市，主要是由于乡村（   ） A．大气对流运动较弱 B．植被遮挡太阳辐射 C．空气湿度相对较小 D．人为水汽排放量少 5．与乡村上空相比，图中城市上空（   ） ①云层厚度较大②大气逆辐射较弱③气压较高④大气密度较小 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 对流层顶是对流层和平流层的过渡层。研究表明，暴雨发生前，对流层顶高度出现下降。2019年4月，广州白云机场受3次强对流天气影响，大量航班延误或取消，严重影响了机场正常运行。下图为广州白云机场近10年平均及2019年4月对流层顶高度逐日时间序列图。据此完成下面小题。 6．与10年平均值对比，广州白云机场2019年4月对流层高度（   ） A．升高 B．下降 C．更平稳 D．波动大 7．据图推测，广州白云机场2019年4月强降水（   ） A．均匀分布 B．集中在上旬 C．集中在中上旬 D．集中在中下旬 青藏高原夏季气温较周边大气高出4℃-6℃,甚至达10℃。这会促使高原面出现热力上升运动，带动四周水汽向高原集聚辐合上升，这种运动会对周边地区产生重大影响。研究表明，青藏高原上空对流层顶的气压值与对流层顶的高度密切相关。据此完成下面小题。 8．青藏高原夏季气温较周边同高度大气高是因为（   ） A．海拔高空气稀薄，太阳辐射强 B．来自四周的水汽丰富，大气吸热多 C．高原面热容量小，升温快 D．高原面吸热多，传递给大气的热量多 9．青藏高原面出现的热力上升运动，加剧塔里木盆地（   ） A．降水增多 B．降水减少 C．降水不变 D．降水变量增大 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1957—1993年南极布伦特冰架上的哈雷站（约75°S，30°W）1月和7月低层大气平均气温随高度变化。据此完成下面小题。 10．1月份，哈雷站对流层上界高度约为（   ） A．1.5千米 B．8.5千米 C．12.5千米 D．22.5千米 11．a月，高度1.5千米以下气温垂直变化的原因是哈雷站所在地（   ） 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 青藏高原夏季气温较周边大气温度高出4℃～6℃，有时甚至可以高出10℃。这会促使高原面出现热力上升运动，带动四周水汽向高原集聚辐合上升，这种运动会对周边地区产生重大影响。研究表明，青藏高原上空对流层顶的高度会随季节变化。据此完成下面小题。 12．青藏高原上空对流层顶的高度最大值出现在（   ） A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 13．青藏高原面夏季出现的热力上升运动，将可能导致（   ） A．塔里木盆地降水减少 B．塔里木盆地荒漠化缓解 C．青藏高原区降水减少 D．青藏高原生态环境恶化 近地面空气对流作用越显著，对流层高度越高。研究发现，受近年来全球气候变化影响，全球对流层平均高度发生显著变化。图示意不同纬度三个气象测站年均温垂直变化。完成下面小题。 14．图所示三个气象测站所在纬度由高到低对应关系是（   ） A．①②③ B．①③② C．②③① D．③②① 15．图中①测站距地面18—30千米区域所在大气层（   ） A．温度随高度升高而降低 B．臭氧含量达到最大值 C．多云雾、雨等天气现象 D．大气呈高度电离状态 16．受近年来全球气候变化影响，全球对流层平均高度变化显著的原因是（   ） A．气温升高，对流作用增强 B．气温升高，对流作用减弱 C．气温降低，对流作用减弱 D．气温降低，对流作用增强 自1999年首次开展北极科考以来，我国北极考察事业实现了从无到有、从小到大、从弱到强的跨越式发展。2018年我国第9次北极科考期间，科学家在“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。图示意科考期间84次探空观测平均温度垂直分布状况。据此完成下面小题。 17．科考期间观测区域近地面状况为（   ） A．气温随高度增加而降低 B．大气出现逆温现象 C．气温垂直方向保持稳定 D．大气对流运动旺盛 18．科考期间观测区域对流层高度约为（   ） A．2km B．8km C．10km D．17km 19．阅读图文材料，回答下列问题。 材料一  下图是我国部分地区年太阳辐射总量分布图。 材料二  青藏高原上空的年平均对流层高度约为15km，而同纬度地区年平均对流层高度约为12km。 材料三  下图是四川盆地地形简图。 (1)材料一显示，图中年太阳辐射总量值最大的区域位于青藏高原，从影响太阳辐射分布因素的角度，说明其形成原因。 (2)根据材料一和材料二，简析青藏高原上空对流层高度大于同纬度地区的原因。 (3)运用热力环流知识，简述重庆一带山谷地区多夜雨的原因。 1．B 2．C 3．B 【解析】1．结合所学知识，近地面大气温度越高，空气对流作用越显著，对流层高度越高，故低纬度地区对流层高度高于高纬度地区，在对流层当中，随海拔高度的升高温度逐渐降低。结合图中信息可知，①地对流层高度约为17km，②地对流层高度约为10km，③地对流层高度约为9km。因此，三个气象在所在纬度由高到低依次为③②①，B正确，ACD错误，故选B。 2．结合所学知识，①站距离地面18-30千米区域内所处的大气层为平流层，大气以水平运动为主，C正确；平流层气温随海拔的的升高而升高，B错误；云雾雨等天气出现在对流层，C错误；大气呈现电离状态出现在高层大气，D错误。故选C。 3．结合所学知识，受全球气候变暖的影响，总体气温升高，对流活动增强，因此全球对流层平均高度变化显著，B正确，ACD错误。故选B。 【点睛】根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，大气层可分为对流层、平流层和高层大气。对流层厚度一般为8~16千米，平均12千米左右。平流层位于对流层之上，其顶部距离地面大约50千米，厚度约40千米。平流层中20~40千米的高度，臭氧含量较高，称为臭氧层。高层大气空气密度很小。在80~500千米的高空有若干电离层，空气处于高度电离状态，能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用。 4．A 5．B 【解析】4．城市多硬化地面，吸收太阳辐射多，且人们生活、生产过程中释放的废热较多，故城市的大气对流运动比乡村活跃，导致大气边界层高度较乡村高，A正确；太阳高度一天内不断变化，植被遮挡太阳辐射，对乡村地区获取热量的影响较小，对大气边界层高度影响不大，B错误；乡村地区灌溉农田等，使得人为水汽排放量较多，空气湿度相对较大，且水汽、湿度对大气边界层影响也较小，CD错误。故选A。 5．图中城市气温高，盛行上升气流，城市上空云层较厚，大气逆辐射较强，大气密度较大，气压较高，等压面向上凸；乡村气温低，盛行下沉气流，造成乡村上空大气密度较小，气压较低，等压面向下凹。故①③正确，②④错误，故选B。 【点睛】 城市热岛环流是由于城市热岛效应引起的一种局地气候现象。城市热岛效应是指城市中心区域的气温比郊区高的现象，这主要是由于城市化进程中自然地表被建筑物、道路等人工构筑物所替代，这些人工表面吸热快、热容量小，导致城市区域的气温升高。 6．D 7．D 【解析】6．根据图示信息可知，与10年平均值相比，广州白云机场2019年4月对流层高度有时高于平均值，有时低于平均值，其变化波动更大。D正确，ABC错，故选D。 7．根据材料可知，暴雨发生前，对流层高度出现下降。根据图示信息可知，在4月中下旬，对流层高度下降的幅度最为明显，表明4月强降水主要集中在中下旬，故选D。 【点睛】对流层主要有四个特征。①气温随高度增加而降低（由于对流层主要是从地面得到热量，因此气温随高度增加而降低）；②垂直对流运动（由于地表面的不均匀加热，产生垂直对流运动对流运动的强度随纬度和季节变化而不同）；③气象要素水平分布不均匀（由于对流层受地表的影响最大，而地表面有海陆分域、地形起伏等差异，因此在对流层中温度、湿度等水平分布是不均匀的）；④不同纬度其厚度不均（低纬度对流层平均厚度：17-18km；中纬度对流层平均厚度：10-12km；高纬度对流层平均厚度：8-9km）。 8．D 9．B 【分析】8．近地面是低层大气的主要直接热源。青藏高原与周边同高度的大气对比，空气稀薄程度一致，太阳辐射强弱无差别，气温的差异主要是因为周边大气离地面远的缘故，A错；根据材料可知，青藏高原夏季气温高导致四周水汽向高原集聚，因此来自四周的水汽丰富是夏季气温高的结果，不是其原因，B错；大气的热量主要来源于地面辐射，周边同高度大气温度低的原因是离地面远，而不是比热问题，C错；青藏高原海拔高，空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多,地面升温快，因为高原大气离高原面近，吸收地面辐射多，气温较高；而同高度的周边大气，因距地面远，接收地面辐射少，所以气温较低。故选D。 9．青藏高原比同高度的塔里木盆地上空的气温高，青藏高原形成低压，而同高度的塔里木盆地上空形成高压，气流下沉，近地面，风从塔里木盆地吹向青藏高原，故塔里木盆地降水减少。故选B。 【点睛】青藏高原海拔在4000m以上，相对于相同高度的大气，冬季由于强烈的辐射降温作用，青藏高原成为巨大的冷源，高原地区低层大气形成冷高压，盛行反气旋环流。这个高压在一定程度加强了冬季亚洲高压的强度。同时，由于高原的层面远高于普通冷高压的高度，这令亚洲高压的中心明显北移。使之位于蒙古高原一带，亚洲高压的实力和范围大大增强。而夏季时高原接受强烈的辐射，同时降雨云系的发展水汽潜热的释放使得高原在夏季成为一个明显的热源。地面附近形成几个巨大的热低压，盛行气旋性环流，也增加了亚洲低压的强度。它与西北太平洋副热带高压相互作用，使得印度洋的西南季风可以输送中国西北华北乃至东北一带。 10．B 11．B 【分析】10．读图可知，a月各高度平均气温普遍低于b月，故a月属于南半球冬季，即7月；b月属于南半球夏季，即1月。1月地面以上至约8.5千米处，对流层大气平均气温随高度增加而降低，符合对流层大气平均气温随高度变化的一般规律，A项错误，B项正确；1月约8.5千米以上大气平均气温随高度增加而升高，不符合对流层大气平均气温随高度变化的一般规律，C、D两项错误。故选B。 11．根据上题分析可知，a月即7月，1.5千米以下大气平均气温随高度增加而上升，属于对流层大气逆温现象，主要是冰面强烈辐射冷却形成的，B项正确。7月南极圈内，大部分地区出现极夜现象，位于75°S的哈雷站极夜时，没有大气削弱太阳辐射和冰面反射太阳辐射现象，A、D两项错误；读图可知，哈雷站7月近地面大气平均气温低于-20℃，冰架不会融化，C项错误。故选B。 【点睛】对流层在大气的最下层，从地球表面开始向空中伸展，直至对流层顶，即平流层的起点为止。它的厚度不一，在8至17千米之间，会随季节和纬度的变化而变化。对流层有以下特点：气温随高度的增加而递减；对流运动显著；天气现象复杂多变，云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。 12．B 13．A 【分析】12．对流层顶的高度受近地面气温的影响，近地面气温越高对流层顶高度越大，青藏高原夏季太阳高度最大，气温最高，因此夏季对流层顶高度最大，B正确，A、C、D错。故选B。 13．由材料“高原面出现热力上升运动，带动四周水汽向高原集聚辐合上升”可知，受其影响塔里木盆地气流下沉，降水减少，加剧塔里木盆地的荒漠化，A正确，B错；青藏高原夏季热力上升运动，高原区降水增加，改善生态环境，C、D错。故选A。 【点睛】由于地面的冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。垂直方向上，热的地方空气会膨胀上升，到上空聚积起来，使上空的空气密度增大形成高压，而近地面则形成低压；冷的地方空气就会收缩下沉，上空的空气密度减小，形成低气压，近地面形成高压。水平方向上，空气从高压向低压扩散，就形成了热力环流。 14．D 15．B 16．A 【解析】14．结合所学知识，近地面大气温度越高，空气对流作用越显著，对流层高度越高，故低纬度地区对流层高度高于高纬度地区，在对流层当中，随海拔高度的升高温度逐渐降低。结合图中信息可知，①地对流层高度约为17km，②地对流层高度约为10km，③地对流层高度约为9km。因此，三个气象在所在纬度由高到低依次为③②①。故排除ABC,选D。 15．结合所学知识，①站距离地面18-30千米区域内所处的大气层为平流层，平流层气温随海拔的的升高而升高，排除A；平流层中臭氧含量达到最大值，形成臭氧层，B正确；云雾雨等天气出现在对流层，排除C；大气呈现电离状态出现在高层大气，排除D。故选B。 16．结合所学知识，受全球气候变暖的影响，总体气温升高，对流活动增强，因此全球对流层平均高度变化显著，A正确，排除BCD。故选A。 【点睛】根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，大气层可分为对流层、平流层和高层大气。对流层厚度一般为8~16千米，平均12千米左右。平流层位于对流层之上，其顶部距离地面大约50千米，厚度约40千米。平流层中20~40千米的高度，臭氧含量较高，称为臭氧层。高层大气空气密度很小。在80~500千米的高空有若干电离层，空气处于高度电离状态，能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用。 17．B 18．C 【解析】17．据图分析可知，图中2千米以下存在气温随海拔升高而升高，属于近地面逆温层，2千米处接近逆温层顶部，A错误；B正确；图中2千米以下存在气温随海拔升高而升高，2千米以上存在气温随海拔升高而降低，C错误；图中近地面气温较低，大气对流运动较弱，D错误。故选B。 18．据图分析可知，图中2千米以下存在气温随海拔升高而升高，属于近地面逆温层，2千米处接近逆温层顶部，但仍在对流层，故A项错误；8千米气温随海拔升高而降低，仍在对流层内部，B错误；10千米以上出现气温随海拔升高而升高，说明到达了对流层顶，进入平流层，故C项正确；17千米处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。因此本题选C。 【点睛】对流层的高度因纬度而异，低纬度地面受热多，对流旺盛，对流层高度高，可达17千米到18千米；高纬度地面受热少，对流微弱，对流层高度低，仅为8~9千米。同样道理，同一地区由于季节的不同，温度状况也存在差异，因此对流运动的程度也不相同，因而对流层的高度也有差异，夏季高些，冬季低些。 19．(1)海拔因素：青藏高原海拔高，大气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用小； 纬度因素：纬度位置较低，太阳辐射强； 天气因素：晴天多，云量少，大气对太阳辐射的削弱作用小。 (2)青藏高原年太阳辐射总量大，地面吸收的太阳辐射多，上升气流强劲，上升高度较大；青藏高原海拔高，上升气流起点高，更容易达到较高处。 (3)河谷地带，水汽充足；盆地地形封闭，水汽不易散失；夜晚谷地中部盛行上升气流，水汽易凝结，成云致雨。 【分析】本题以我国部分地区年太阳辐射总量分布图、四川盆地地形简图等为材料，设置三道小题，涉及影响太阳辐射分布的因素、大气的垂直分层、热力环流等相关知识，考查学生对相关知识的掌握程度，获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、论证和探讨地理问题的能力，考查区域认知、综合思维等地理学科核心素养。 【详解】（1）结合材料和所学知识，通过材料一的图，可以看到青藏高原地区年太阳总辐射量的数值最大。影响太阳辐射分布的因素主要有纬度因素、海拔因素、天气因素等。青藏高原纬度较低，正午太阳高度大，太阳辐射强；地势高，大气稀薄，晴天多，大气透明度高，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，太阳辐射总量值最大。 （2）结合材料和所学知识，对流层的厚度取决于对流运动的范围，青藏高原年太阳辐射总量大，地面吸收的太阳辐射多，对流层得到的热量多，上升气流旺盛，上升高度大；而且青藏高原海拔高，气流上升的起点高，最终到达的高度也更高。 （3）结合材料和所学知识，从气候角度说，四川盆地为亚热带季风气候，降水多；从地形角度说，盆地地形，水汽不易散失，多阴雨天气；从大气环流角度说，夜晚，山坡降温快，冷气流下沉到谷地，谷地中的气流上升，易凝结致雨。 学科网（北京）股份有限公司 $$