内容正文:
专题二 大气运动及效应
主题1 大气受热过程与气温
真题体验
1.B 2.D [第1题,云南西双版纳热带季雨林植被带对应热带季风气候,7—9月降水量远大于2—4月,2—4月由于降水较少,云雾日数少,以晴朗天气为主,故此林冠之上的大气逆辐射较弱,B正确,A错误;热带季雨林的植被覆盖度没有明显的季节变化,C错误;相比于7—9月,2—4月西双版纳更远离太阳直射点,对应的正午太阳高度角较小,D错误。第2题,受太阳辐射的季节变化影响,当地热带季雨林林冠层表面温度也会出现季节变化,夏季高于冬季,A错误;林冠层向上的长波辐射在不同时间尺度上总是高于大气逆辐射,因此林冠层有效辐射在不同时间尺度上均是正值,这表明热带季雨林林冠层始终是大气的一个热源,是林冠层向大气提供热量,B、C错误;据图示信息可知,林冠层的长波辐射与大气逆辐射差值在夏季较冬季小,说明林冠层有效辐射夏季小于冬季,林冠层夏季对大气的加热效果小于冬季,D正确。]
模拟演练
1.C 2.B 3.C [第1题,根据所学知识可知,太阳辐射是地面和近地面大气的根本热源,由辐射通量大小可推断,甲数值最大,为太阳辐射,A不符合题意;地面主要吸收太阳辐射而升温,之后以长波辐射的形式释放热量,乙数值较大,为地面长波辐射,B不符合题意;由所学知识可知,地面长波辐射是近地面大气的直接热源,近地面大气主要吸收地面长波辐射而升温,之后向外辐射大气长波辐射,其中大部分射向地面,被称为大气逆辐射,丙数值小于乙,且变化幅度与乙基本一致,因此丙为大气逆辐射,C符合题意;到达地面的太阳辐射=地面反射+地面吸收,读图可知,丁辐射通量月变化与乙地面长波辐射变化呈负相关,因此丁是地面反射太阳辐射,D不符合题意。第2题,由上题分析可知,甲是太阳辐射,太阳辐射量最大值出现在10月,A、C错误;读图1可知,10月晴空指数较低,说明该月晴朗少云,到达地面的太阳辐射较多,B正确;地面性质不会发生逐月变化,D错误。第3题,根据第1题分析可知,丁为地面反射太阳辐射,与夏季相比,冬季因地面积雪覆盖,温度低,植被覆盖率较低,地面反射太阳辐射多,②③正确;夏季太阳高度角更大,太阳辐射量大于冬季,不是造成地面反射太阳辐射夏季低于冬季的原因,①错误;晴空指数反映大气逆辐射受云量波动的影响,与地面反射太阳辐射关系不大,④错误。故选C。]
4.C 5.C [第4题,沙垄高点和低点相对高差49米,一般来说对流层海拔每上升1 000米气温约下降6 ℃,而仅49米的高差不可能导致6时沙垄高点与低点温差近9 ℃,A错误;上午,沙垄低点因沙垄的阻挡而受太阳辐射较沙垄高点少,B错误;地面辐射最强时一般是在14时左右,而近地面大气热量的主要来源是地面辐射。据图示信息可知,沙垄整体都在14—15时气温达到最高,所以推断15时因地面辐射较强,沙垄区气温高,C正确;沙垄所在的塔克拉玛干沙漠腹地气候极其干旱,天气以晴朗为主,夜间的大气逆辐射弱,D错误。第5题,塔克拉玛干沙漠属于典型的温带大陆性气候,冬季寒冷,12月时一天中的气温多在0 ℃以下,D错误;10月时当地由夏季转秋季,日平均气温下降,气温既不是夏季的炎热,也不是冬季的寒冷,图示气温变化符合秋季观测期的气温特征,C正确;塔克拉玛干沙漠腹地气候干旱,降水极少,天气以晴朗为主,太阳辐射充足,沙漠比热容小,所以夏季增温幅度极大,在6—8月气温很高,一天中最高气温应超过20 ℃,A、B错误。]
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主题1 大气受热过程与气温
1.从热量平衡的角度理解大气的受热过程
大气的受热过程影响大气的热量平衡,而大气的热量平衡是气候形成的重要因子,影响天气或气候的变化。
(1)看地—气(地表和大气)系统——热量整体收支平衡。
收入(太阳辐射)=支出(大气和地面反射+射向外太空的大气辐射+射向宇宙的地面辐射)
(2)看大气系统——研究大气的收支状况,热量收支平衡。
收入(吸收太阳辐射+地面潜热输送+地面湍流输送+吸收地面辐射)=支出(大气向外太空辐射+大气逆辐射)
(3)看地面系统——研究收支状况,热量收支平衡。
收入(吸收太阳辐射+吸收大气逆辐射)=支出(潜热输送+湍流输送+地面辐射)
2.从热量收支与交换的角度分析气温高低的影响因素
3.从热量收支变化的角度分析影响昼夜温差大小的因素
4.逆温的影响
(1)不利影响
①出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有着密切的联系,降低大气能见度,影响交通。
②加剧大气污染。由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,造成近地面污染物集聚,危害人体健康。
(2)有利影响
①抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。
②逆温和其他天气现象一样,可以作为一种气候资源而加以利用——主要发生在一些山坡或河谷地区。如我国新疆伊犁谷地,逆温从10月至次年3月,长达半年之久。逆温地带有效地提高了谷地在冬季的温度,使多年生果树越冬可不必埋土,冻害得以避免或减轻,而且果实硬度高,品质好;在这里种植蔬菜,可减少热能投入,提高经济效益;逆温带坡地还是当地牲畜避寒、越冬的理想场所。从该地逆温资源开发利用的角度来说:逆温的下部光热条件适中,一般以种植喜温凉的作物和蔬菜为主;逆温带的中部逆温现象强烈,冬暖夏凉,一般以种植果树和冬季蔬菜为主;逆温带上部降水充足,以种植林、草和药材为宜。
(2024·广东卷)有效辐射为下垫面向上长波辐射与大气逆辐射的差值。如图表示2003—2012年云南省西双版纳热带季雨林林冠层向上长波辐射(L↑)及其上大气逆辐射(L↓)的月平均变化。据此完成1~2题。
1.与7—9月相比,2—4月西双版纳热带季雨林林冠层之上的大气逆辐射值较低,主要是因为2—4月期间( )
A.降水较多 B.云雾较少
C.地表植被覆盖度较低 D.正午太阳高度角较大
2.根据有效辐射变化可知,一年中该地热带季雨林的林冠层( )
A.表面的温度保持恒定
B.热量主要来自大气层
C.各月都是其上表层大气的冷源
D.夏季对大气加热效果小于冬季
知识聚焦
本题组通过对新概念的阐释以及对某地林冠层向上长波辐射及其上大气逆辐射的月平均变化的统计展示为命题背景,重点考查大气的受热过程及其主要辐射的影响因素等知识
溯源教材
人教必修第一册教材P34~35第4段文字和湘教必修第一册教材P72~73的第3段文字中,系统阐释了长波辐射的含义以及对流层大气的受热过程原理,两版教材都同时阐释了大气逆辐射与天空云层的关系。深研这些教材内容,再结合西双版纳的气候特征,从降水季节变化与天空云量的关系入手分析可以轻松解答此题
[尝试解答] 1.____ 2.____
(2025·黄山一模)晴空指数反映大气逆辐射受云量波动的影响。数值小于1,表示大气逆辐射弱,天空晴朗少云;数值大于1,表示大气逆辐射强,天空云层较厚。图1示意雅鲁藏布江下游河谷地带某年的晴空指数,图2示意该地当年太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射和大气逆辐射的通量月平均变化。据此完成1~3题。
1.图2中甲、乙、丙、丁四条曲线中表示大气逆辐射的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
2.该年当地太阳辐射量最大值出现的月份和主要影响因素是( )
A.7月 太阳高度 B.10月 云层厚度
C.7月 日照时长 D.10月 地面性质
3.曲线丁的辐射通量夏季低于冬季,主要原因有( )
①夏季太阳辐射量大 ②冬季积雪面积大
③夏季植被覆盖率高 ④冬季晴空指数低
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
(2025·南阳模拟)塔克拉玛干沙漠腹地沙垄广泛发育。如图表示观测期高大沙垄高点和低点的气温日变化,沙垄高点和低点相对高差49米。据此完成4~5题。
4.观测期间( )
A.6时,因高差较大,沙垄高点和低点温差大
B.上午,因太阳辐射逐渐增强,沙垄低点增温加快
C.15时,因地面辐射较强,沙垄区气温高
D.夜晚,因大气逆辐射强,沙垄高点气温较高
5.观测期最可能是( )
A.6月 B.8月
C.10月 D.12月
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