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主题通关练4 大气受热过程与逆温
(2025·四川眉山高三上期中)地面有效辐射是指地面辐射和地面所吸收的大气逆辐射之间的差值。当下垫面温度与空气温度差值大时,有效辐射就大;当近地面气温增大时,有效辐射就减小。如图为我国某地某日地面有效辐射日变化图。据此完成1~2题。
1.推测可导致地面有效辐射增大的因子是( )
A.空气混浊 B.厚云覆盖
C.空气变稀薄 D.湿热天气
2.可能出现逆温的时段是( )
A.8时 B.12时
C.16时 D.20时
(2025·安徽合肥二模)策勒光伏电站位于我国新疆和田地区,是“新能源+治沙”模式的典型代表,该电站在塔克拉玛干绿色阻沙防护带建设中发挥了重要作用。如图示意策勒光伏电站不同类型辐射的各季节辐射总量。据此完成3~5题。
3.导致该电站春季和秋季到达地面太阳辐射总量差异的主导因素有( )
①昼夜长短 ②正午太阳高度
③天气状况 ④植被覆盖
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
4.与夏季相比,春季该电站地面反射太阳辐射总量多是因为( )
A.沙尘天气多 B.太阳辐射强
C.地面温度高 D.地面积雪多
5.该电站在绿色阻沙防护带建设中发挥的作用有( )
①降低地表风速 ②减少水分蒸发
③增加大气降水 ④增强光照强度
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
6.(2025·山西临汾二模)阅读材料,完成下列要求。
近年来,全球温室效应是人类社会面临的共同挑战。某地理研究小组设计了“温室效应”模拟实验,探究二氧化碳与温室效应的关系。实验报告如下表:
实验名称
“温室效应”模拟实验
实验目的
探究二氧化碳浓度对温室效应的影响
实验材料
集气瓶2个、二氧化碳制取装置、取暖灯、沙土、2个温度计
实验步骤
步骤1:在两个集气瓶中分别悬挂一个温度计,将集气瓶编号为A(高浓度二氧化碳气体)、B(常态气体)。
步骤2:用取暖灯加热沙土,待沙土升温到一定值。
步骤3:
步骤4:利用二氧化碳制取装置制取一定量的二氧化碳导入A集气瓶。
步骤5:
实验结果
静置15分钟后,
实验结论
二氧化碳浓度越高,温室效应越明显
(1)运用大气受热过程原理,阐释大气中二氧化碳增多对温室效应的影响机制。(4分)
(2)补齐表中的实验步骤和实验结果。(6分)
(3)若集气瓶A与集气瓶B的实验结果差异不明显,推测其可能原因。(4分)
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专题二 地球上的大气
主题通关练4 大气受热过程与逆温
1.C 2.A 第1题,空气混浊会导致地面吸收的太阳辐射减少,下垫面温度偏低,大气逆辐射相对较强,地面有效辐射减小,A错误;厚云覆盖会导致地面吸收的太阳辐射少,地面辐射减少,大气逆辐射相对较多,地面有效辐射减小,B错误;当空气变稀薄,到达地面的太阳辐射较强,而大气逆辐射较弱,两者差值较大,地面有效辐射增大,C正确;湿热天气下垫面温度与空气温度差值小,地面有效辐射小,D错误。第2题,结合图中信息可知,8时地面有效辐射为负值,说明地面辐射小于地面所吸收的大气逆辐射,说明下垫面温度低,而大气温度较高,由于近地面气温受下垫面影响,气温较低,随着高度增加,气温受下垫面影响减弱,出现下冷上暖的逆温结构,A正确;12时、16时、20时地面有效辐射为正值,不易出现逆温,B、C、D错误。
3.A 4.D 5.A 第3题,联系已学可知,春季太阳直射点从赤道向北移动,该地昼长逐渐变长,正午太阳高度逐渐增大;秋季太阳直射点从赤道向南移动,该地昼长逐渐变短,正午太阳高度逐渐减小。这使得春季整体获得的太阳辐射比秋季多,①②正确;新疆和田地区气候干旱,春秋季节的天气状况差别不大,③错误;植被覆盖主要影响地面反射率等,对到达地面的太阳辐射总量影响较小,④错误。A正确。第4题,新疆和田地区降水少,春夏季节的沙尘天气都较多,A错误;夏季的太阳辐射更强,地面温度较春季更高,B、C错误;与夏季相比,春季地面积雪多,反射率更高,D正确。第5题,光伏电站的电池板等设施会对近地面气流产生阻挡作用,降低地表风速,从而减少风沙活动,①正确;电池板遮挡阳光,减少了地面获得的太阳辐射,降低了地面温度,进而减少了水分蒸发,有利于植被生长,②正确;光伏电站自身无法直接增加大气降水,③错误;光伏电站的电池板会遮挡阳光,减弱了到达地面的光照强度,④错误。A正确。
6.(1)大气中二氧化碳增多,吸收地面辐射增多;大气逆辐射增强,保温作用增强。
(2)步骤3:将受热后的沙土分别等量装入集气瓶A、B内。
步骤5:静置15分钟后,记录集气瓶A、B中温度计的数值高低。
实验结果:集气瓶A比集气瓶B的气温高。
(3)二氧化碳浓度不足;沙土温度过低;受热后的沙土分装两个集气瓶时,温度略有差异;容器密封性差。
解析:第(1)题,根据材料信息及所学知识可知,太阳辐射到达地面,地面吸收太阳辐射后升温,向外释放地面辐射。二氧化碳是一种温室气体,大气中二氧化碳增多,其吸收地面辐射的能力增强。大气吸收地面辐射后增温,再以大气逆辐射的形式把热量返还给地面,二氧化碳增多使得大气逆辐射增强,就像给地球盖了更厚的“被子”,对地面的保温作用增强,从而加剧了温室效应。第(2)题,步骤3:要探究二氧化碳浓度对温室效应的影响,需要在集气瓶中创造不同二氧化碳浓度的环境并提供相同的热源。将受热后的沙土分别等量装入集气瓶A、B内,这样可以保证两个集气瓶内的初始热量来源相同,排除其他因素干扰。步骤5:实验目的是探究二氧化碳浓度与温室效应的关系,在导入二氧化碳并静置一段时间后,需要记录集气瓶A、B中温度计的数值高低,通过对比温度数值来判断不同二氧化碳浓度下的温室效应差异。实验结果:根据实验结论“二氧化碳浓度越高,温室效应越明显”,集气瓶A中二氧化碳浓度高,所以集气瓶A比集气瓶B的气温高。第(3)题,如果制取或导入集气瓶A中的二氧化碳浓度不够高,与集气瓶B中常态气体的二氧化碳浓度差异不大,就难以体现出不同二氧化碳浓度对温室效应的影响,导致实验结果差异不明显;沙土是提供热量的热源,如果沙土温度过低,产生的热量少,集气瓶内温度变化幅度小,即便有二氧化碳浓度差异,也可能无法在温度上体现出明显不同;在将受热后的沙土分装到两个集气瓶时,若操作不当使两个集气瓶内沙土温度略有差异,会干扰实验结果,掩盖二氧化碳浓度对温度的影响;若集气瓶密封性差,会导致热量散失,集气瓶内温度受外界环境影响大,无法准确反映二氧化碳浓度对温室效应的作用,使得实验结果差异不显著。
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