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课时作业(十) 大气的组成与垂直分层
[模拟精选]
(2024·浙江宁波三模)我国承诺2030年实现碳达峰(碳排放的最高点),力争2060年前实现碳中和(实现CO2“零排放”)。下图示意1960~2020年全球空气CO2浓度变化。据此完成1~2题。
1.图示期间,CO2浓度变化的直接后果是( )
A.大量吸收太阳辐射 B.大量吸收地面辐射
C.适量反射太阳辐射 D.适量反射地面辐射
2.我国依次实现碳达峰和碳中和的有效措施有( )
①用火电替代煤炭 ②发展城市绿道 ③推动产业结构转型升级 ④采用集中供暖
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
1.B 2.D 解析:第1题,图示期间,二氧化碳浓度呈上升趋势,大气中二氧化碳的含量增多,可以大量吸收地面辐射,从而导致气温升高,B正确,D错误;二氧化碳对太阳辐射中的红外线波段有少量吸收,但太阳电磁光谱中,能量主要集中在可见光波段,所以并不会导致太阳辐射被大量吸收,A错误;太阳辐射为短波辐射,二氧化碳对太阳辐射影响小,C错误。故选B。第2题,火电本身就是以煤炭为原料,会排放大量二氧化碳,①错误;发展城市绿道可提高植被覆盖率,增加碳吸收,但吸收有限,效果不显著,②错误;推动产业结构转型升级,减少高耗能产业比重,减少化石燃料的使用,可有效降低碳排放,③正确;集中供暖能有效整合资源,提高能源利用率,可降低碳排放,④正确。故选D。
(2024·重庆联考)下图为大气中的臭氧浓度分布示意图,乙层中各种废气经过光化学反应形成的臭氧对人类有害,而甲层中的臭氧则能够吸收绝大部分太阳紫外线,保护地表生物免受过多紫外线的伤害。读图,完成3~5题。
3.对人体有利的臭氧层主要位于( )
A.平流层 B.对流层
C.高层大气 D.电离层
4.对人体有害的臭氧所在大气层的主要特点是( )
A.大气的空间密度很小
B.大气以水平运动为主
C.气温随高度增加而升高
D.纬度越低,厚度越大
5.由材料及图可得出( )
A.大气对人类的影响是相对的
B.平流层臭氧对人类健康有害
C.干洁空气的主要成分是臭氧
D.大气污染主要发生在平流层
3.A 4.D 5.A 解析:第3题,图示甲层臭氧含量高,有臭氧层,主要位于平流层,A正确;对流层处在大气层的最底层,臭氧含量较小,B错误;高层大气、电离层位于平流层之上,C、D错误。故选A。第4题,对人体有害的臭氧所在大气层分布于对流层,大气的空间密度大且随着高度的增加而降低,A错误;气温随高度增加而降低,表现出上冷下热的特征,大气的运动以对流运动为主,B、C错误;对流层纬度越低,厚度越大,低纬度地区对流层高度为17~18千米,D正确。故选D。第5题,读图可知,大气成分会受人类活动的影响而发生改变,A正确,平流层臭氧层能够吸收太阳辐射中的紫外线,是人类健康的保护伞,B错误;25千米以下的干洁空气的主要成分是氮气、氧气,C错误;大气污染主要发生在对流层,D错误。故选A。
(2024·陕西西安模拟)西伯利亚的暖气团向北移入北冰洋的过程中,气温的垂直分布发生改变,出现上暖下冷的逆温层。北冰洋洋面蒸发提供水汽形成云雾,伴随着暖气团北移,云雾的高度也相应发生变化(如图)。据此完成6~7题。
6.西伯利亚的暖气团向北移入北冰洋的过程中,形成图示大气层结构时( )
①近地面气温较低 ②近地面气温较高
③大气垂直运动受阻 ④大气垂直运动顺畅
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
7.该现象最可能出现在( )
A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季
6.A 7.B 解析:第6题,暖气团北移过程发生在夏季,夏季暖气团北移过程中,北冰洋部分海冰在消融,融冰吸收热量导致近地面气温进一步下降,近地面气温较低,①正确,②错误;由材料推断,夏季暖气团北移过程中,北冰洋部分海冰在消融,融冰吸收热量导致近海面气温进一步下降,形成逆温,大气垂直运动受阻,③正确,④错误。故选A。第7题,据材料可知,此时北冰洋洋面蒸发提供水汽形成云雾,说明北冰洋海冰消融,且从西伯利亚来的气团为暖气团,最有可能出现在夏季,B正确;春季、秋季、冬季不易出现该现象,A、C、D错误。 故选B。
(2024·山东高三联考)在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象,气象学上称之为逆温,发生逆温现象的大气层被称为逆温层。下图为蒙古地区为防止枇杷树冻害采用的直升机气流扰动措施示意图。据此完成8~9题。
8.逆温层存在时,枇杷树冻害严重的原因是( )
A.冷空气在地表集聚 B.地表反射太阳辐射多
C.太阳辐射强度较弱 D.大气保温作用较弱
9.直升机扰流后( )
A.冷空气快速上升 B.地面辐射增强
C.暖空气垂直下沉 D.大气逆辐射增强
8.A 9.C 解析:第8题,根据所学知识,逆温层的存在,使得冷空气在近地面集聚,从而加重了枇杷树的冻害,A正确;逆温层对地表反射太阳辐射、太阳辐射强度、大气保温作用无直接影响,B、C、D错误。故选A。第9题,根据所学知识,逆温层的出现,使得暖空气在上部,通过直升机扰流,促进暖空气垂直下沉,从而提升近地面的温度,减轻冻害,C正确;直升机扰流并不会使冷空气快速上升,也不会增强地面辐射和大气逆辐射,A、B、D错误。故选C。
(2024·陕西西安模拟)对流层是地球大气最靠近地面的一层,对流层高度与近地面的受热程度有关。下图为1979~2008年华北某地区对流层高度变化趋势图。据此完成10~11题。
10.1979~2008年,华北某地区( )
A.空气的对流运动减弱
B.对流层顶部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多
11.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
10.C 11.D 解析:第10题,读图可知,1979~2008年,华北某地区对流层高度线性趋势趋于增加,说明空气的对流运动增强,A错误;对流层顶部高度年际变化变大,B错误;对流层高度呈波动上升趋势,C正确;对流层高度增加,说明近地面气温升高,大气保温作用增强,滞留能量增加,导致对流层向高层大气传输的能量减少,D错误。第11题,华北某地区对流层高度总体趋于增加,对流强度增加,说明对流层升温,进一步说明气候在变暖,A错误;气候变暖会导致原有生态系统改变,不能确定对生物繁育的具体影响,B错误;气候变暖导致中纬度蒸发加剧,华北地区气候可能变得干旱,C错误;矿物燃料的使用和植被破坏等导致温室气体增加,大气逆辐射增强,使得对流层气温升高,进而使对流层高度升高,D正确。
[真题精练]
(经典真题·浙江卷)逆温是指在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象。某校气象兴趣小组在10月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行逆温测定。下图为该小组多次观测所得的逆温时空变化平均结果。 读图,完成12~13题。
12.下列关于该地逆温特征的描述,正确的是( )
A.逆温强度近地面较大,向上减小
B.逆温强度午夜达到最大,后减弱
C.逆温现象日落前出现,日出前消失
D.强逆温前半夜增速慢,后半夜降速快
13.造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是( )
A.大气吸收地面辐射存在昼夜差异
B.大气散射反射存在高度差异
C.空气上下热量传递存在时间差异
D.下垫面反射率存在时间差异
12.A 13.C 解析:第12题,根据图示可知,18时至次日6时,地面至50米高度为强逆温层,向上则为逆温层(强度较弱),A正确;逆温强度在不同高度出现的时间不同,逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值,B错误;逆温现象在16时前出现,次日10时结束,而我国南方10月下旬日出时间早于7时,日落时间晚于17时,C错误;根据图示可知,强逆温前半夜增速快,后半夜降速慢,D错误。第13题,地面是对流层大气主要的直接热源,在晴朗无云的夜间,地面降温快,贴近地面的大气层也随之降温,离地面越近,降温越快,离地面越远,降温越慢,这种热量传递的时间差异造成了逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值。故选C。
14.(2023·北京卷)读图,完成下列要求。
(1)分析南极半岛地表污染物少的原因。
含碳物质不完全燃烧时产生黑碳。在科考站附近采样点积雪中,黑碳含量较其他区域偏高。
(2)说出采样点积雪中黑碳的可能来源,并说明黑碳对当地积雪的影响。
答案:(1)南极半岛人类活动少,排放的污染物少;南极半岛位于极地东风带控制区,风力强劲,不利于污染物沉降。
(2)来源:在科考站附近采样点,游客和科学工作等人类活动可能排放不完全燃烧的黑碳;其他地区化石燃料和生物质燃烧产生的黑碳进入大气层,经大气环流带至南极半岛上空,通过降雪带至采样点。
影响:黑碳会降低地表对太阳辐射的反射率,使地表温度升高,从而加速积雪融化。
解析:第(1)题,南极半岛纬度高,气候寒冷,人类活动少,排放的污染物少;南极半岛位于极地东风带控制区,风力强劲,大气中的污染物容易扩散吹走,不利于污染物沉降至南极半岛地表。第(2)题,黑碳的来源可从直接来源和间接来源两方面分析。直接来源主要是游客和科学工作等人类活动,随着科学技术和经济的发展,前往南极半岛的游客和科学工作人员增多,排放的不完全燃烧的黑碳不断增多;间接来源主要是大气环流,其他地区化石燃料和生物质燃烧产生的黑碳进入大气层,经大气环流带至南极半岛上空,通过降雪带至采样点。对积雪的影响:黑碳颜色较深,会降低地表对太阳辐射的反射率,使地表吸收的太阳辐射量增多,地面温度升高,从而加速积雪融化。
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