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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,A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,B正确;11~13千米气温随海拔升高而升高,所以是平流层,C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,D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,A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,B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,C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,D正确。
(2024·四川德阳开学考试)逆温是指对流层大气中气温随高度增加而上升的现象,从地面开始的逆温称为接地逆温,从离地面一定高度处开始的逆温称为悬浮逆温。逆温厚度是指出现逆温现象上、下限的高度差。下图反映甘肃省酒泉市多年8时和20时平均逆温厚度的年内变化。据此完成3~4题。
3.逆温厚度年内变化最小的是( )
A.8时悬浮逆温 B.20时悬浮逆温
C.8时接地逆温 D.20时接地逆温
4.8时接地逆温厚度比20时接地逆温厚度大,原因是8时( )
A.地面温度较低 B.大气的对流较强
C.太阳辐射较弱 D.大气逆辐射较强
3.B 4.A 解析:第3题,读图可知,8时悬浮逆温与8时接地逆温厚度年内变化均大于200米,20时悬浮逆温厚度年内变化小于200米,20时接地逆温厚度年内变化大于200米,可知逆温厚度年内变化最小的是20时悬浮逆温,B正确,A、C、D错误。故选B。第4题,由材料可知,逆温是指对流层大气中气温随高度增加而上升的现象,所以逆温层下冷上热,近地面的温度低,导致近地面大气温度低,有利于接地逆温层的形成,并且会导致接地逆温层较厚,因此8时地面温度较低会导致8时接地逆温厚度比20时接地逆温厚度大,A正确;逆温形成时,大气应较为稳定,大气对流强会导致逆温厚度较小,B错误;相较夜晚的20时,8时是白天,有太阳光照,太阳辐射较强,C错误;大气逆辐射较强会导致地面温度较高,不利于逆温的形成,会导致逆温厚度降低,D错误。故选A。
(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错误;大气削弱作用强,会造成气温下降,C不符合题意;城市气温高,大气辐射作用强,D错误。故选B。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,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,②③错误。故选D。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正确;下垫面性质不会随着季节更替产生改变,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错误。故选A。
(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重要意义。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和B;路面比热容小,温差大,③正确。故选C。第9题,据图可知,路面日温差冬季小于夏季,A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错误;题图只是表明平均温度差异,路面最大的年内温差肯定超过55 ℃,C错误;据图可知,冬季最低气温出现较夏季晚,D正确。故选D。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。
11.阅读图文材料,完成下列要求。
下图为我国东北地区冬季广泛使用的一种日光温室示意图,后墙采用土质结构,人们可以根据蔬菜生长的需要对自然条件进行人工调节,可有效提高蔬菜的产量和质量。这种大棚弧形拱面朝向南偏西,夜晚当气温下降一定温度时覆盖上保温被,待到第二天上午9点再揭开保温被。他们利用当地优良的自然环境,种植了当地居民喜爱的和当地不出产的优质蔬菜(水果黄瓜、小番茄等)。但是当地人们发现在相对封闭的环境中连续种植几年后,土壤容易出现盐渍化现象,导致作物的产量下降,品质变差。
(1)分析东北地区的大棚朝向设计为南偏西的原因。
(2)与南方全部采用单棚框架结构比较,分析北方一边采用土墙的功能及原因。
(3)分析大棚技术普及对提升该地区优质蔬菜市场竞争力的作用。
(4)分析温室大棚种植蔬菜容易造成土壤盐渍化的原因。
答案:(1)东北地区冬季日出晚,凌晨气温比傍晚低而多雾,上午揭被(温室保温被)较晚,下午实际利用日照时间比上午长;一天内太阳高度较大时段(正午前后),太阳光线与大棚弧形拱保持较大夹角,以充分获取太阳能;大棚延伸方向和西北风平行,减少风力对大棚的破坏。
(2)北方冬季日照时间短,气温较低,土墙可以起到很好的蓄热、保温功能(土墙白天接收太阳辐射蓄热,晚上散热保暖)。北方冬季风较大且降雪量大,土墙可以起到很好的承重和防风作用,以免倒塌。
(3)改变上市时间(反季节供应),有利于占领(淡季)市场;冬季方便储运(冬季供应蔬菜可以缩短运输距离和减少冷藏保鲜成本),温室生产提升品质。
(4)大棚内温度高,蒸发量大;无自然降雨,对土壤盐分的淋溶作用小;化肥用量大,盐类释放量较多;灌溉次数频繁,盐分易在地表集聚。
解析:第(1)题,东北地区纬度较高,冬季昼长短,冬季日出时间晚,一般一天中凌晨气温最低,凌晨气温比傍晚低而多雾,上午揭被(温室保温被)较晚,可以充分保暖;上午揭被(温室保温被)较晚,因此下午实际利用日照时间比上午长;一天内太阳高度较大时段是正午前后,太阳光线与大棚弧形拱保持较大夹角,大棚可以充分获取太阳能;东北地区的大棚朝向设计为南偏西,大棚延伸方向和西北风平行,减少风力对大棚的破坏。第(2)题,与南方相比,北方纬度较高,冬季日照时间比南方短,气温较低,一边采用土墙(一般是大棚北侧)可以起到很好的蓄热、保温功能,土墙白天接收太阳辐射快,蓄热效果好,晚上可以散热保暖。北方临近冬季风源地,冬季风较大且降雪量大,大棚承重较大,土墙可以起到很好的承重和防风作用,以免倒塌。第(3)题,大棚技术普及改善了热量条件,可以改变蔬菜上市时间,实现蔬菜反季节供应,占领淡季市场,增加销量;冬季气温低,方便蔬菜储运,冬季供应蔬菜可以缩短运输距离和减少冷藏保鲜成本;根据材料可知,人们可以根据蔬菜生长的需要对自然条件进行人工调节,可有效提高蔬菜的产量和质量,因此温室生产可以提升蔬菜品质。第(4)题,大棚内温度高于棚外,大棚内土壤水分蒸发量大,导致盐分向地表运动;棚内无自然降雨,对土壤盐分的淋溶作用小,盐分在地表长期积累;棚内化肥用量大,盐类释放量较多,增加了土壤含盐量;棚内灌溉次数频繁,蒸发量大,导致盐分易在地表集聚。
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