内容正文:
小练习05 大气的组成和垂直分层
一、选择题
大气本底是指全球或区域尺度范围内大气成分及其相关特性的长期平均状态和变化特征。大气本底站可以观测温室气体、气溶胶等大气成分,揭示大气运动的物理和化学过程,对提高天气预报、气候预测准确率具有重要贡献。据此完成下面小题。
1.大气中的温室气体 ( )
A.是动物呼吸作用的重要原料 B.被称为地球生命的保护伞
C.是大气成云致雨的必要条件 D.吸收长波辐射对地面保温
2.为保证观测数据的准确性,大气本底站选址需要 ( )
A.靠近交通线,方便物资的运输 B.远离地形复杂的山区
C.靠近污染源,便于收集污染数据 D.远离人类活动密集区
目前世界公认平原运动员进行高原训练的最佳海拔高度为1800-2400米。下表示意不同海拔与海平面的含氧量比。完成下面小题。
海拔/M
0
1000
2000
3000
4000
含氧量比/%
100
89
78
70
61
3.表体现的大气垂直分层规律是 ( )
A.大气温度随海拔升高而降低 B.大气密度随海拔升高而降低
C.不同海拔的大气成分差异大 D.氧气浓度随海拔升高而升高
4.平原运动员进行高原训练,与海平面的含氧量比应尽量接近 ( )
A.100% B.90% C.80% D.70%
5.除了考虑含氧量,海拔4000米以上进行体育训练的不利大气环境特点还有 ( )
A.二氧化碳浓度较大 B.紫外线较强
C.有害气体杂质较多 D.阴雨天较多
下图示意不同纬度地区对流层高度分布。
6.与平流层相比,对流层 ( )
A.飞机飞行更加平稳 B.干洁空气中水汽含量高
C.气温受地面影响大 D.大气垂直分布范围更大
7.下列纬度地区中,平流层下限分布高度最低的是 ( )
A.10°N B.30°S C.50°N D.70°S
8.导致不同纬度对流层高度差异的主要因素是 ( )
A.太阳辐射 B.海拔高度 C.植被类型 D.水域面积
某游客在旅行日记中写道:“飞机平稳飞行在万米上的高空,透过窗外看到纯净湛蓝的天空,而飞机下方则是翻腾的云海……”下图为大气垂直分层示意图。
9.该游客在日记中描述的飞机在图示的 ( )
A. ①层 B.②层 C.③层 D.④层
10.一般情况下,飞机下方“翻腾的云海”所在的大气层 ( )
A.直接热源为地面辐射,气温随高度升高而减低
B.直接热源为地面辐射,气温随高度升高而升高
C.直接热源为太阳辐射,气温随高度升高而降低
D.直接热源为太阳辐射,气温随高度升高而升高
11.关于图中①、②层大气的叙述,正确的是 ( )
A. ①层大气厚度随纬度增加而逐渐增厚 B.②层大气因氧原子吸收紫外线而增温
C.①层大气与人类活动的关系最为密切 D.②层大气的逆温现象会加重大气污染
气象气球携带探空仪器升空,就像是一个“CT扫描仪”,从低空到高空进行逐层扫描,把不同高度的温度、气压、空气湿度、风向、风速等数据通过信号发回地面。2024年10月,某科考队在赤道某地区放飞的探空气球中,最高的升至45km高空。下图为刚放飞的氦气探空气球和大气垂直分层示意图。
12.探空气球升空过程中温度变化过程是 ( )
A.先升后降 B.先降后升 C.一直降低 D.一直升高
13.探空气球升空过程中体积的变化情况及原因是 ( )
A.先变大再变小,大气压强先升再降 B.一直变大,大气湿度升高
C.先变小再变大,大气温度先降后升 D.一直变大,大气密度降低
14.探空气球飞升至26km处时,下列物质含量达最大值的是 ( )
A.固体杂质 B.水汽 C.臭氧 D.氧离子
左图为某气象观测站释放的探空气球,其可直接测量并实时传回30km高空的气象数据,右图为大气垂直分层示意图,完成下面小题。
15.探空气球升空过程中,记录的随高度增加气温变化的规律可能是 ( )
A.一直递减 B.先递减,后递增
C.先递增,后递减 D.一直递增
16.探空气球探测到水汽集中的大气层是 ( )
A.对流层 B.平流层 C.高层大气 D.电离层
17.若探空气球从北极上空飞往赤道上空时,始终保持约一万米的高度,气球飞行过程中最可能出现的现象是 ( )
A.一直平稳 B.先上下颠簸,后平稳飞行
C.一直颠簸 D.先平稳飞行,后上下颠簸
在对流层中,气温垂直分布一般为“上冷下热”,但有时会出现“上热下冷”的现象,我们称逆温。图为某地某时刻对流层气温垂直分布状况示意图。据此完成下面小题。
18.该地此次逆温的逆温层是 ( )
A.① B.② C.③ D.①③
19.对流层出现逆温时易产生 ( )
A. 降水天气 B.雷暴天气 C.浓雾天气 D.大风天气
二、综合题
20.阅读材料,完成下列问题
材料:图1为地球大气垂直分层示意图。
(1) 四条曲线中能正确反映地球大气温度垂直变化的是 。
(2) 臭氧层位于 层(填字母),电离层位于 层(填字母)。A层的厚度,低纬度地区比高纬度地区 (厚/薄),任何纬度,冬季比夏季 (厚/薄)。
(3)简述对流层和平流层气温垂直变化的特点、原因。
小练习05 大气的组成和垂直分层
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
B
C
B
C
D
A
B
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
答案
C
B
D
C
B
A
D
B
C
1.大气中的温室气体主要为水汽、二氧化碳、甲烷等。动物呼吸作用的原料是氧气,A错;臭氧层被称为地球生命的保护伞,B错;水汽和固体杂质是大气成云致雨的必要条件,C错;温室气体可以吸收地面的长波辐射,增强大气逆辐射,对地面有保温作用,D正确。故选D。
2.大气本底站测量的大气成分既相对稳定、混合均匀,又远离人为排放的直接影响,可反映温室气体浓度变化,捕捉气候变化的微小信号。想获取高质量的观测数据就要选在远离人类活动的密集区,保证所观测的大气较为“清洁”,D正确;靠近交通线,交通运输会造成大气污染,使观测数据受影响,A错;远离地形复杂的山区,人类活动密集,大气污染物多,使观测数据受影响,B错误;大气本底站选址要远离污染源,减少污染源对观测数据的干扰,C错。故选D。
3.表中信息显示,不同海拔与海平面的含氧量比,没有涉及温度,A错误;随着海拔升高,地球引力减小,含氧量比下降,氧气浓度降低,大气密度随海拔升高而降低,B正确;大气是个混合物,随着海拔升高,大气成本基本稳定,C错误;氧气浓度随海拔升高而降低,D错误。故选B。
4.据材料可知,目前世界公认平原运动员进行高原训练的最佳海拔高度为1800-2400米,表格中海拔为2000米,含氧量比为78%,故C正确,ABD错误。故选C。
5.海拔高,空气稀薄,二氧化碳浓度较小,A错误;海拔4000米以上,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用较小,紫外线较强,B正确;随海拔升高,空气稀薄,有害气体杂质也会减少,C错误;阴雨天气与海拔高低无直接关系,故阴雨天气不一定较多,D错误。故选B。
6.结合所学知识可知,对流层大气直接热源是地面长波辐射,而平流层大气热源主要为太阳辐射,故与平流层相比,对流层气温受地面影响较大,C正确;对流层大气对流运动显著,不利于飞机飞行,A错;干洁空气是低层大气中除去水汽和固体杂质以外的混合气体,B错;平流层范围为自对流层顶部至50~55千米高空,对流层范围最大大致为自地面至17~18千米高空,因此平流层大气垂直分布范围大于对流层,D错。故选C。
7.由图可知,纬度越高的地区,对流层高度越小。平流层下限分布高度大致与对流层顶部高度相同,选项中70°S对流层高度最小,故平流层下限分布高度最低,D正确,ABC错。故选D。
8.对流层高度与大气垂直对流运动有关,与较高纬度地区相比,较低纬度地区太阳辐射强,温度高,大气垂直对流运动旺盛,对流层高度大,因此导致不同纬度对流层高度差异的主要因素是太阳辐射,A正确。海拔高度差异、植被类型、水域面积会导致局部区域对流层高度存在差异,但不是导致不同纬度对流层高度差异的主要因素,BCD错。故选A。
9.结合材料及所学知识可知,图中①层为对流层,②层为平流层,③和④为高层大气;“飞机平稳飞行在万米上的高空,透过窗外看到纯净湛蓝的天空”,万米以上且天气晴朗的是②层平流层,飞机下方“翻腾的云海”是①层对流层,A错误,B正确;根据高度判断,没有到达③和④层,CD错误。故选B。
10.结合材料及所学知识,“翻腾的云海”所在的对流层,集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽,CO2和水汽吸收地面的红外线长波辐射,气温随高度升高而降低,对流层大气的直接热源为地面辐射,A正确,BCD错误。故选A。
11.①为对流层,大气厚度随纬度增加而减小,与人类关系最密切,A错误,C正确;②为平流层,大气因臭氧吸收紫外线而增温,B错误;逆温现象发生在对流层,D错误。 故选C。
12.由材料探空气球“最高的升至45km高空”可知,探空气球上升过程中穿过了对流层和平流层,据所学可知,平流层大气的气温随海拔的升高而升高,对流层大气的气温随海拔的升高而降低,因此探空气球上升过程气温随海拔的升高而先降后升,B正确,ACD错误。故选B。
13.根据所学知识,随着海拔的增加,大气的密度逐渐减小,气压逐渐降低,使得探空气球在上升的过程中,气球内的气压逐渐大于外界大气压,导致探空气球的体积会变大,D正确,ABC错误。故选D。
14.固体杂质主要集中在对流层,随着高度升高含量迅速减少,在26km处含量极少,A错误;水汽几乎全部集中在对流层,在26km处含量极少,B错误;在22-27千米高度属于平流层,此高度处臭氧含量达到最大值,探空气球飞升至26km处,臭氧含量达最大值,C正确;氧离子主要存在于高层大气(距离地面50千米以上),在26km处氧离子含量较少,D错误。故选C。
15.根据大气垂直分层气温的变化特点,在对流层,气温随海拔升高而降低。在平流层,气温随高度增加而升高。在高层大气,气温随高度增加先降低,后增加。读图,探空气球从地面到达30千米附近经历了对流层、平流层,记录的随高度增加气温变化的规律可能递减→递增。B正确,排除ACD,故选B。
16.地球上水汽、杂质主要来自地表,几乎全部的水汽、杂质,都集中在对流层。探空气球探测到水汽集中的层次是对流层,其它大气分层距地表远,水汽含量少。A正确,BCD错误,故选A。
17.由于对流运动强度不同纬度不同,因此对流层上界高度随纬度增加而降低,在低纬度地区平均高度为17~18千米,在中纬度地区平均 为10~12千米,高纬度地区平均为8~9千米。故探空气球保持约一万米的高度从北极上空出发,出发时在平流层,平流层以水平运动为主, 此时气球平稳飞行,飞到赤道上空后,位于对流层,对流层垂直对流运动显著,因此此时气球会上下颠簸。由此判断,D符合题意,ABC错误,故选D。
18.结合所学知识,对流层中出现的“上热下冷”现象,属于逆温。根据图中温度随海拔的变化折线可知,②层随海拔升高,气温在升高,为逆温层,B正确,①③层都是正常的下热上冷,不是逆温层,ACD错误。故选B。
19.结合所学知识,对流层中出现“上热下冷”的逆温现象,垂直方向上,大气对流弱,不易出现降水天气,不易出现雷暴天气,AB错误;垂直方向上,大气对流弱,不利于浓雾的扩散,易产生浓雾天气,C正确;逆温层是空气上热下冷,空气对流运动差,大气层结稳定,D错误。故选C。
20.(1)②
(2) B C 厚 薄
(3) 对流层
特点:温度随高度增加而降低
原因:①对流层的热量主要来自地面长波辐射。地面吸收太阳辐射后加热近地空气,因此高度越高,吸收的热量越少。②垂直对流显著:暖空气上升、冷空气下沉的循环加剧了温度递减。
平流层特点:温度随高度增加而升高。
原因:①平流层中的臭氧吸收太阳紫外辐射,导致上层温度显著升高。②大气层结稳定:平流层大气以水平运动为主,垂直对流微弱,热量易在上层积累。
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