第04讲大气的组成、垂直结构及受热过程(专项训练)(广东专用)2027年高考地理一轮复习讲练测
2026-06-08
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3份
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62页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 地理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 大气的组成与垂直分层,大气的受热过程 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.76 MB |
| 发布时间 | 2026-06-08 |
| 更新时间 | 2026-06-08 |
| 作者 | 星途拾光 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58254048.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“概念-原理-应用”逻辑链构建广东专用大气专项训练,融合考情分析、方法提炼与分层演练,强化综合思维与区域认知。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|考情分析|5年广东真题统计|聚焦“解释现象”考向,明确能量传递、逆温等高频考点|从新课标要求到真题特征,构建备考靶向|
|核心知识|5知识模块+8真题典例|大气成分变化“定成分-找来源-析影响”,逆温“识别-判型-影响”,受热过程“环节-因素-效应”|从组成/分层到受热过程,形成“结构-能量-现象”推导链|
|题型方法|3类题型规范|受热过程题“定环节→析因素→明效应”,逆温题“读图→判型→影响”|题型与方法一一对应,强化解题步骤化|
|演练题组|模拟16题+重难9题+真题16题|结合“双碳”“热岛”等新情境,训练原理迁移|从基础到创新,覆盖广东特色考法|
内容正文:
第04讲 大气的组成、垂直结构及受热过程(广东专用)
专项训练
目 录
考情·分析预测 1
核心·靶向突破 2
模拟·考点演练 13
重难·创新演练 13
真题·实战演练 23
考情·分析预测
考情概览
新课标要求
考题统计
1. 运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。
2. 运用示意图等,说明大气受热过程原理,并解释相关现象。
2025·广东卷18(1)T·气温变化对水汽状态的影响;
2025·广东卷11-12T·地下热岛效应的影响与解决措施;
2024·广东卷3-4T·影响太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射的因素;
2023·广东卷9-10T·大气的削弱作用;
2022·广东卷5-6T·大气组成成分含量日变化和季节变化的原因;
2022·广东卷20T·大众碳减排的做法;
2021·广东卷2-14T· 逆温的成因;
考情分析:
1.考查频次:广东卷必考,连年出题。2021-2025年已连续五年考查,既有选择题也有综合题,是自然地理的核心板块之一。全国卷及其他省份也保持高频考查态势,足见其基础性地位。
2.考查要点:从“识记分层特征”转向“解释现实现象”。大气组成侧重成分变化的原因与影响(如水汽、二氧化碳的时空变化);垂直分层聚焦逆温的成因与天气现象的关系;受热过程则要求运用“太阳辐射→地面辐射→大气逆辐射”的能量传递链条,解释具体场景中的气温变化、保温作用、削弱作用等现象。
3.命题情境:微观切入、紧扣生活与生态。常以城市热岛(2025广东卷地下热岛)、农业设施(光伏大棚、滑雪场)、特殊天气(浓雾、逆温)、生态热点(碳减排、温室气体)、科考观测(探空气球、辐射通量)等为情境载体,考查原理的迁移应用能力。
备考策略
1.抓牢核心概念:必背大气的组成成分(干洁空气、水汽、杂质)及各成分的作用、大气的垂直分层(对流层、平流层、高层大气的温度变化与运动特点)、大气受热过程的三个关键环节(削弱作用、地面辐射、大气逆辐射)、逆温的概念与常见成因(辐射逆温、平流逆温等)。
2.熟练核心技能:重点突破大气受热过程示意图的判读与绘制(能准确标注箭头方向与含义)、气温垂直变化图的判读(识别逆温层、等温层)、影响太阳辐射/地面辐射/大气逆辐射因素的因果分析、温室效应与碳减排措施的迁移应用四大技能,形成“能量来源→传递路径→影响因素→最终效应”的分析逻辑。
3.强化广东考向训练:聚焦以下广东卷高频考查方向:
· 大气受热过程能量传递分析:针对具体下垫面(林冠层、城市、沙漠等)分析辐射收支各环节的变化。
逆温现象及其影响:结合垂直气温变化图,判断逆温出现时段、高度及对近地面天气的影响。
· 大气成分变化与生态环境关联:如大气汞含量、二氧化碳浓度、城市热岛与碳排放等。
强化训练能够解释“某时某地为何更冷/更热/雾更浓”的因果关系推导题。
4.规范题型方法:
· 大气受热过程题:定环节(削弱/地面辐射/大气逆辐射哪一个在变化)→析因素(云量、水汽、二氧化碳、下垫面反射率等)→明效应(气温升高/降低,日较差增大/减小)→联现象(如霜冻出现时间、温室大棚保温原理)。
· 逆温现象题:读图识别(逆温层是温度随高度升高而增大的层结)→判类型(辐射逆温常出现在晴朗无风的夜间)→析影响(抑制对流,易形成雾霾;减弱风力切变等)。
· 大气成分变化题:定成分(水汽/CO₂/污染物等)→找来源(自然原因+人为原因)→析变化(日变化、季节变化规律)→评影响(对气候、生态、人类健康)。
5.紧扣命题趋势:以综合思维与人地协调观为核心导向,引导学生将大气原理与“双碳”目标、城市宜居性改善、极端天气防御等现实议题关联。备考中多用真实数据图(辐射通量图、气温廓线图、成分浓度变化图)进行解读训练,培养“用能量收支解释气温变化”的底层逻辑,而非简单背诵结论。
核心·靶向突破
内容速览:大气成分的时空变化及其与人类活动的相互影响;大气的垂直分层及其与生产生活的联系;逆温的成因及其与生产生活的关系;大气受热过程原理及其应用;气温的影响因素
知识1 大气成分的时空变化及其与人类活动的相互影响
大气成分
作用
干洁空气
氮
地球上生物体的基本元素
氧
人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
二氧化碳
绿色植物进行光合作用的基本原料;对地面具有保温作用
臭氧
吸收太阳光中的紫外线,使大气增温,保护地球生物
水汽
水的相变,产生云、雨、雾、雪等天气现象;伴随着热量的吸收和释放,影响地面和大气温度
杂质
作为凝结核,是成云致雨的必要条件
【补充说明】人类活动对大气成分的影响:人类燃烧化石燃料、砍伐森林使二氧化碳浓度升高;制冷工业排放氟氯烃使臭氧含量降低;排放的PM2.5使大气中的杂质增多。
典例
(2022·广东·高考真题)汞是一种易挥发的重金属元素,大气汞主要以气态形式存在。南岭周边省区是我国重要的有色金属冶炼企业分布区。在南岭国家森林公园某山顶附近监测得知,该地大气汞含量日变化明显,最高值在午后出现;秋冬季比夏春季大气汞含量高且变幅大。据此完成下面小题。
1.导致该地大气汞含量在午后出现最高值的原因是午后( )
①对流雨多发②谷风环流较强③植被蒸腾较弱④地面蒸发旺盛
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
2.该地秋冬季比夏春季大气汞含量变幅大,原因可能是秋冬季( )
A.土壤汞排放量更多 B.南下冷空气更频繁
C.准静止锋更加强盛 D.植被的覆盖度更低
【答案】1.C 2.B
【详解】1.汞在常温常压下易挥发,大气汞主要以气态形式存在。正午气温最高,蒸发最强;山顶与山谷温差大,同水平高度气压差异大,谷风最强,将山谷有色金属冶炼企业含有汞的废气带到山顶,大气汞含量最大。故②④正确;汞不溶于水,与对流雨无关,午后气温最高,植物的蒸腾作用强。故①③错误。故答案选C。
2.土壤汞排放不会因季节的变化而变化,故A错误;秋冬季冷空气频繁南下,气温变化幅度增大,导致有色金属冶炼企业加工过程中汞的蒸发变化幅度大,故B正确;南岭在春季准静止锋更加强盛,故C错误;植被的覆盖度与汞含量变幅大没有多大关系,D错误。故答案选B。
知识2 大气的垂直分层及其与生产生活的联系
垂直分层
高度
主要特点
特点成因
A对流层
低纬17~18千米
中纬10~12千米
高纬8~9千米
气温随高度的增加而递减
(每升高100米,温度大约降低0.6℃)
地面是对流层大气的直接热源
离地面越近,受热越多
空气对流运动显著
该层上部冷、下部热
天气现象复杂多变
几乎全部水汽、固体杂质集中在该层
对流运动显著,易成云致雨
B平流层
对流层顶
到50~55千米
下层气温随高度变化小;
30千米以上随高度增加而迅速上升
该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线
气流以平流运动为主
该层大气上热下冷,大气稳定
有利于高空飞行
水汽、杂质极少,云雨绝迹,气流平稳
C高层大气
平流层顶到大气上界(高度约2000~3000千米)
气压很低,密度很小
中国空间站轨道高度为400~450公里
离地面远,引力小
80~500千米高空有若干电离层,
能反射无线电短波
电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态
典例
(2025·云南·高考真题)2023年12月14日8时,济南章丘站记录了一次天气现象。下图为此次探空资料,露点温度指大气水汽凝结时的温度。据此完成下面小题。
3.此时章丘站不同高度大气状态是( )
A.600hPa至500hPa高度风速不变 B.600hPa高度以上云量较多
C.850hPa至700hPa高度有暖湿层 D.925hPa高度以下有逆温层
4.控制该站的天气系统是( )
A.冷气团 B.暖气团 C.高压脊 D.低压槽
5.该站点正在经历的天气现象最可能是( )
A.大雾 B.降雪 C.冻雨 D.霜冻
【答案】3.C 4.D 5.B
【详解】3.由图可知,600hPa至500hPa高度,风速在变大,A错误;600hPa高度以上,露点温度低于大气温度,说明水汽未凝结,云量较少,B错误;850hPa至700hPa露点温度等于大气温度,且气温相对较高,说明水汽凝结,存在暖湿层,C正确;925hPa高度以下,大气温度随海拔升高而降低,不存在逆温层,D错误。故选C。
4.由图可知,该站点3千米高度以下露点温度等于大气温度,说明水汽凝结,可能有降水现象,近地面吹偏东风,风速较大,气温较低,大约1.5千米以上至3千米左右吹偏西风,气温较高,风速较小,符合锋面特征,低压槽处气流汇合,容易形成锋面,D正确;受单一的冷气团或暖气团控制,大气比较稳定,不易出现图示的风向、风速、气温变化,AB错误;高压脊处气流下沉,风力较小,且水汽不易凝结,C错误。故选D。
5.大雾天气发生时通常大气稳定,风速较小,由图可知,该站点近地面风速较大,不易形成大雾天气,A错误;图中可看出自近地面到4千米高空左右,气温整体上低于0℃,露点温度等于大气温度,可推测该站点正经历降雪,B正确;冻雨的形成需要近地面温度低于冰点,图示贴近地面的气温高于0℃,难以形成冻雨,C错误;霜冻往往形成于大气较稳定的晴朗的夜晚,图示表明该站点风力较大,天气不稳定,D错误。故选B。
知识3 逆温的成因及其与生产生活的关系
1.逆温现象产生的机理
在对流层,气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低,大约海拔每升高100 m,气温降低0.6 ℃,这主要是由于对流层大气的主要的、直接的热源是地面,离地面越远,受热越少,气温就越低。
但在一定条件下,对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象,称为逆温现象。
2.逆温的类型及成因
类型
示意图
成因
辐射
逆温
在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射冷却快,离地面越近,降温越快
地形
逆温
山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,从而出现温度倒置的现象
平流
逆温
暖空气水平移动到冷的地面或水面上
锋面
逆温
冷、暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部
3.逆温的形成及消失过程
(1)图①为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚,地面很快冷却,贴近地面的大气也随之降温。离地面越近,降温越快;离地面越远,降温越慢,因而形成了自地面开始的逆温(图②)。
(2)随着地面辐射冷却的加剧,逆温层逐渐向上扩展,日出前时达到最强(图③)。
(3)日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温层便自下而上逐渐消失(图④⑤)。
4.逆温的影响
(1)有利方面
①逆温的出现阻碍了空气对流,因此可以抑制沙尘的发生。
②逆温出现在高空,有利于飞机的飞行。
③和其他天气现象一样,逆温可当成一种气候资源加以利用。例如,在我国新疆伊犁河谷,逆温出现在10月至次年3月,长达半年之久,有效地提高了冬季谷地的温度,多年生果树越冬可以免受冻害等。
(2)不利方面
①逆温出现时大气结构比较稳定,容易加重大气污染。
②对天气的影响:容易产生大雾等天气。
③对交通的影响:大气能见度低,地面湿滑。
典例
(2021·广东·高考真题)辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地,平均海拔4000多米,冬季辐射逆温现象多发。据此完成下面小题。
6.冬季易加强辐射逆温的地形是( )
A.山峰 B.平原 C.谷地 D.丘陵
7.黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是( )
A.日落前后,大风呼啸 B.正午时刻,雨雪交加
C.午夜时分,浓云密雾 D.日出之前,晴朗无风
8.黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于( )
A.锋面气旋多 B.下沉气流盛行 C.准静止锋强 D.热力对流强盛
【答案】6.C 7.D 8.B
【分析】6.冬季在谷地或盆地形成辐射逆温的时候,由于坡地近地面空气冷却,冷空气沿斜坡地形沉入谷底或盆地,则可加强因辐射冷却作用而形成的逆温效应,C正确。山峰被周围大气包围,山峰与大气的接触面小,大气的交换频繁,山峰地面温度降低对周围大气影响较小,不易形成逆温,A错误。平原地形平坦开阔,冬季易受冷空气影响而多大风,大气流动性强,不易形成逆温,B错误。丘陵海拔较低,地形起伏平缓,空气流动性也较强,不易形成逆温,D错误。故选C。
7.黄河源地区辐射逆温出现时地面温度低,近地面气温低,一天中日出之前气温最低,晴朗无风,空气流动性差,近地面大气易受冷地面的影响,D正确;日落前后、正午时刻地面温度较高,近地面大气气温较高,AB错误;浓云迷雾,大气逆辐射强,地面不易强烈辐射冷却,C错误。故选D。
8.黄河源地区冬季地面温度低,气流冷却下沉,下沉气流盛行,地面冷空气堆积,导致辐射逆温多发,B正确;锋面气旋、准静止锋均多上升气流,容易形成降水,而逆温出现时大气较稳定,AC错误;冬季气温低,热力对流弱,D错误。故选B。
知识4 大气受热过程原理及其应用
1. 大气受热三大过程
【答案】太阳辐射(短波);地面辐射(长波);大气辐射(长波);大气逆辐射
2.两个来源
①大气最重要的能量来源:A太阳辐射。
②近地面大气主要的、直接的热源:B地面辐射。
3.两大过程
①地面的增温:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。
②大气的增温:地面被加热,并以长波辐射的形式向大气传递热量。
4.两大作用
①削弱作用:太阳辐射在传播过程中,小部分被大气吸收或反射。
②保温作用:C大气逆辐射补偿B地面辐射损失的热量,对地面起保温作用。
5.主要影响:大气的受热过程影响着大气的热状况、温度分布和变化,影响着大气的运动。
6.大气受热过程原理及实践应用
(1)大气削弱作用原理的应用——分析某地区太阳能的多寡
①高海拔地区(如青藏高原地区)
②内陆地区(如我国西北地区)
(2)大气保温作用原理的应用→分析生产、生活现象
①解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
②分析农业实践中的一些现象
③根据大气受热过程原理分析昼夜温差大小
典例
(2024·广东·高考真题)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。据此完成下面小题。
9.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
10.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
【答案】9.B 10.D
【详解】9.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,天气以晴朗为主,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,排除C;2-4月相比于7-9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。故选B。
10.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,这表明热带季节雨林林冠始终是大气的一个热源,是林冠层向大气提供热源,BC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,林冠层对大气的加热效果夏季小于冬季,D正确。故选D。
(2023·广东·高考真题)2019年5月28日,某科研团队利用往返式探空气球,在长沙观测站(28°07′N,112°17′E)收集了四个不同时刻释放的气球所记录到的太阳短波辐射量变化信息(图a)。图b为其中某一时刻对应的太阳光照示意图(阴影部分代表黑夜)。据此完成下面1-2小题。
11.在图a中,符合图b示意时刻所释放气球接收到的太阳短波辐射量变化的曲线是( )
A.① B.② C.③ D.④
12.这次探测结果显示,白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多,是因为随高度增加( )
A.CO2量减少 B.空气温度降低
C.大气越稀薄 D.人类干扰越小
【答案】11.A 12.C
【解析】11.由图b可知,此时长沙位于晨线西侧,处于夜半球,而太阳以电磁波的形式向外传递能量,夜半球处于背对太阳状态,近地面无法接收到太阳辐射,因此近地面太阳辐射接近于零,CD错误;此时长沙位于晨线附近,随着海拔的升高,接收到太阳辐射的区域逐渐增加,太阳辐射应呈现增加的趋势,B错误,A正确。故选A。
12.大气削弱作用原理太气对太阳辐射的削弱作用主要表现为:吸收、散射、反射。白昼期间气球逐渐上升的过程中,海拔逐渐升高,大气变稀薄,空气中的尘埃分子减少,对太阳短波辐射的削弱作用变弱,故白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随着海拔的升高而增多,C正确;白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多,与CO2量减少、空气温度降低、人类干扰减小关系不大,ABD错误。故选C。
13.(2025·浙江·高考真题)其他条件相同情况下,在青藏高原四地观测太阳辐射与海拔高度之间的关系,结果如下表。完成问题。
地点
①
②
③
④
海拔高度(米)
2200
3700
5000
6325
太阳辐射(卡/平方厘米·分)
1.318
1.455
1.632
1.729
导致四地太阳辐射随海拔高度产生差异的主要因素是( )
A.大气逆辐射 B.地面反射与吸收
C.地面长波辐射 D.大气反射、吸收与散射
【答案】13.D
【解析】13. 大气逆辐射属于长波辐射,主要影响的是地面保温,与属于短波辐射的太阳辐射到达地面的强度无直接关系,A错误;题目强调“其他条件相同”,地面反射与吸收差异较小,且海拔变化主要影响大气而非地面,B错误;地面长波辐射是地面向外辐射热量,与太阳辐射的接收无关,C错误;海拔升高会导致大气愈加稀薄,大气反射、吸收与散射作用减弱,大气对太阳辐射的削弱作用减弱使更多太阳辐射到达地面,D正确。故选D。
知识5 气温的影响因素
1.从大气受热过程分析气温的影响因素
2.描述气温特征应该包括以下方面:
(1)气温的高低(炎热、温和、寒冷)
(2)气温的变化:①日较差是大还是小;②年较差是大还是小。
3.气温的相关概念:
(1)日平均气温:一天内多次观测值的均值。
(2)气温日较差:日最高气温—日最低气温。
(3)年平均气温:一年内12个月均温的均值。
(4)气温年较差:最高的月均温—最低的月均温。
典例
(2024·广东·高考真题)下图为珠穆朗玛峰南坡某冰川区暖季上、下气流运动状况示意图。据此完成下面小题。
14.若暖季上、下行气流常在图中P地附近交汇,则该地( )
A.大气下沉气流增强 B.冰面的流水作用减弱
C.局地降水概率增加 D.下行风焚风效应减弱
15.近30年来,该地区暖季午间下行气流势力呈现增强趋势,由此可引起P地附近( )
A.年均气温趋于降低 B.冰川消融加快
C.年降水量趋于增加 D.湖泊效应增强
【答案】14.C 15.A
【解析】14.由材料“若暖季上、下行气流常在图中P地附近交汇”可知,暖季时高海拔地区的冷空气吹向下方,与低海拔地区暖湿气流在图中P地附近交汇,冷暖气流交汇,暖气流上升,气流在上升过程中,海拔升高,气温降低,水汽易凝结形成降水,致使局地降水概率增加,C正确;由题干关键词“若暖季”可知,暖季时气温相对较高,大气下沉气流减弱,上升气流增强,A错误;该地位于珠穆朗玛峰南坡,是阳坡,暖季时气温较高,冰川融化导致冰面的流水作用增强,B错误;下行风指空气从上向下流动,焚风效应是气流在背风坡下沉过程中温度升高,湿度降低形成的干热风,综上,下行风会导致焚风效应增强,D错误。故选C。
15.由题干“近30年来,该地区暖季午间下行气流势力呈现增强趋势”可知,更强的下降风将高海拔地区的冷空气吹向下方,由此可能引起P地附近年均气温趋于降低,这种区域降温可能在一定程度上阻止了冰川的融化,导致冰川消融减慢,A正确,B错误;更强的下降风也降低了区域风辐合的高度,从而减少了P地附近的降水量,导致P地附近年降水量趋于减少,C错误;湖泊效应指水库(人造湖泊)对气候的作用,由于水体巨大的热容量和水分供应,可使水库附近的平均气温升高,气温日较差和年较差变小,更强的下降风引起的区域降温会导致湖泊效应减弱,D错误。故选A。
模拟·考点演练
考查重点:逆温、大气的组成与垂直分层、大气受热过程原理的应用、大气对太阳辐射的削弱作用、大气对地面的保温作用。
(2026·广东潮州·三模)较小的风速、充足的水汽和深厚的低空逆温层(对流层中气温随着高度增加而上升的层次)是形成浓雾的有利条件。甲地位于天山山脉北坡,海拔约650m。2021年冬季某日受某地面天气系统的影响,该地经历了一次浓雾过程。下图示意甲地所在区域当日10:00(北京时间)的地面风场。据此完成下面小题。
1.当日10:00(北京时间),甲地的天气情况是( )
A.浓雾弥漫 B.寒风凛冽 C.云淡风轻 D.微风细雨
2.此次浓雾过程初期,气流抬升降温是低空逆温层形成的重要原因。此后,有助于维持逆温层的是( )
A.锋上空气抬升降温 B.冷暖空气混合增温
C.空气对流上升降温 D.东南气流下沉增温
(2026·广东湛江·二模)大型火山喷发能将大量SO2注入大气层,形成硫酸盐气溶胶层,进而影响气候系统。1900—2023年全球共发生了9次大型火山喷发(下图),其中多数火山喷发后的两年内西北太平洋热带气旋的平均频次显著降低。据此完成下面小题。
3.大型火山喷发后热带气旋平均频次显著降低,主要因为硫酸盐气溶胶能( )
A.到达对流层,增加大气降水 B.到达平流层,增加大气降水
C.到达对流层,降低地表温度 D.到达平流层,降低地表温度
4.结合大气环流相关知识,推测下列火山喷发中,对西北太平洋热带气旋影响最小的是( )
A.诺瓦鲁普塔(1912年9月喷发) B.哈德逊(1991年8月喷发)
C.皮纳图博(1991年6月喷发) D.埃尔奇琼(1982年3月喷发)
(2026·广东汕头·二模)2024年5月22—25日,青岛近海发生一次持续多日的天气过程。下图示意青岛站5月23日19时测得的气象数据,其中露点温度指在气压和水汽含量不变的情况下,未饱和空气因冷却达到饱和时的温度。据此完成下面小题。
5.青岛站5月23日19时经历的天气状况最可能是( )
A.大雾 B.冻雨 C.雷暴 D.台风
6.据图推测该时刻青岛站此天气现象最显著的高度与原因对应正确的是( )
A.I,寒潮活动频繁 B.Ⅱ,大气结构稳定 C.I,水汽含量较高 D.Ⅱ,空气对流旺盛
(2026·广东惠州·二模)2021年3月29日―4月3日,台湾海峡西岸出现持续性海雾天气。研究发现,该时段内发生的微弱降水增加了逆温强度,延长浓雾时间。下图示意3月29日及4月2日20时台湾海峡周边区域海平面气压分布(单位:百帕)。据此完成下面小题。
7.海雾持续期间,台湾海峡西岸( )
①风速小 ②风速大 ③盛行偏南风 ④盛行偏北风
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
8.微弱降水会增加逆温强度,是因为雨水( )
A.冻结释放热量 B.蒸发吸收热量
C.增强地面辐射 D.增加地面反射
(2026·广东茂名·模拟预测)逆温层是对流层中气温垂直分布出现异常的大气层,其存在可使大气垂直对流运动受到抑制,导致可吸入颗粒物(PM2.5)浓度增加。逆温强度指逆温层内每升高100m气温的递增率(单位:℃/100m)。当空气中的可吸入颗粒物超过75μg/m3时,则出现空气污染。某年12月,四川省成都市出现了一次空气污染过程。下图示意该次空气污染过程中PM2.5浓度与逆温强度的关系。据此完成下面小题。
9.该次空气污染过程中( )
A.逆温最弱时PM2.5浓度为零 B.21日至24日空气污染持续
C.白天的空气污染较夜间严重 D.午后的大气结构最为稳定
10.该时段成都逆温强度昼夜差异明显,可能是因为该地( )
A.冷高压控制,空气湿度小 B.暖低压控制,空气湿度大
C.正值冷锋过境,气温下降 D.正值暖锋过境,气温上升
(2026·广东深圳·一模)平流层飞艇是一种可长期悬浮于平流层高空的航空器,其艇身覆盖的太阳能电池能通过接收不同类型的太阳辐射为其提供动力。图1为平流层飞艇太阳能电池接收不同类型太阳辐射示意图。图2示意某日不同纬度的甲、乙两艘飞艇(悬浮于平流层相同高度,位置固定)太阳能电池发电功率日变化。据此完成下面小题。
11.阴天平流层飞艇太阳能电池接收的太阳辐射大于晴天,是因为阴天( )
A.云层的逆辐射强 B.地面反射辐射强 C.云层反射辐射强 D.大气散射辐射强
12.图2中a、b时段,甲飞艇电池发电功率比乙飞艇大,主要是因为甲飞艇所在位置( )
A.陆地面积更大 B.经历白昼更长 C.大气密度更小 D.阴雨天气更多
(2026·广东·模拟预测)臭氧(O₃)是我国主要大气污染物之一。泰山顶部的臭氧属于二次污染物,主要由氮氧化物(多来自机动车尾气)在光照条件下发生化学反应而生成。臭氧浓度变化率大小受臭氧传输速率和生成速率影响。传输速率正值表示输入率,负值表示输出率。下图示意泰山顶部臭氧生成速率、浓度变化率、传输速率的日变化。据此完成下面小题。
13.下列时刻中,泰山顶部臭氧浓度最小的是( )
A.5:00 B.12:00 C.8:00 D.19:00
14.白天,泰山顶部臭氧浓度变化率始终低于臭氧生成速率。导致此现象的主要原因是( )
A.植被光合作用增强,大量吸收臭氧 B.机动车尾气排放量大,臭氧生成速率高
C.山风带走大量污染物 D.对流较强,臭氧上升扩散
(2026·广东深圳·三模)太阳落下地平线并不完全代表夜晚来临。天文学上的夜晚,是从太阳落到地平线下18°开始计算的,此时太阳最后的暮光消失,黑夜才真正来临,这也正是晴朗夜晚观测星空的开始。近年来,青海省冷湖附近的赛什腾山成为天文爱好者观测星空的理想之地。下图为冷湖及周边区域图。据此完成下面小题。
15.太阳落下地平线,并没有真正进入黑夜,其主要原因是( )
A.大气对太阳光的散射作用 B.地面对太阳光的反射作用
C.大气对地面的保温作用 D.由地球自转运动引起的
16.春分日,到冷湖天文观测星空的开始时间,不应早于北京时间( )
A.18:00 B.19:12 C.21:00 D.22:48
(2026·广东湛江·三模)珠穆朗玛峰国家级自然保护区位于西藏日喀则地区,地处喜马拉雅山脉中段(28°21'N~28°36'N,86°32'E~87°08'E),是世界海拔最高的自然保护区。某研究团队选定了珠峰高寒湿地站(海拔4460 m)进行大气观测。下图示意珠穆朗玛峰高寒湿地站辐射通量多年月平均变化。据此完成下面小题。
17.下列曲线的对应合理的是( )
A.①—太阳短波辐射 B.②—地面反射辐射
C.③—大气逆辐射 D.④—地面长波辐射
18.与6月相比,影响7月高寒湿地站净辐射通量下降的主导因素是( )
A.白昼时长 B.天气状况 C.地表反射率 D.正午太阳高度
(2026·广东佛山·二模)云南省怒江州横断山区,境内海拔为738~5128米。研究表明,怒江州报春花科植物的物种数量和花色存在海拔梯度上的变化,其中在海拔3000-4000米处物种最丰富,高海拔地区花色以蓝紫色系为主。据此完成下面小题。
19.怒江州报春花科植物在海拔3000-4000米物种最丰富,主要因为该海拔段( )
A.降水最充沛,土壤最肥沃 B.光照最强,光合作用最充分
C.气温适中,人为干扰较少 D.风力最小,有利于植物生长
20.高海拔地区的报春花以蓝紫色系为主指示了此地( )
A.云量较多,散射作用强烈 B.大气逆辐射强,保温效果好
C.气温日较差小,热量稳定 D.太阳辐射强,紫外线含量高
重难·创新演练
设题创新:以区域某一环境要素变化为背景,考查大气垂直分层及大气受热过程某一环节的变化及影响。
【新情境:大气垂直分层的新问题情境】(2026·广东汕头·一模)过冲云顶是强上升气流穿透对流层顶并延伸至平流层而形成的塔状云顶结构,常伴有暴雨、龙卷风等天气。该现象在我国南部陆地(18°—32°N,105°—125°E)和南海区域的时空分布存在显著差异。下图示意2019—2023年5—10月我国南部区域过冲云顶逐月数量变化。据此完成下面小题。
1.与南海相比,2019—2023年5—10月我国南部陆地过冲云顶活动的变化特征是( )
A.5—6月数量上升较快 B.峰值数值更大
C.数量波动幅度比较小 D.消失时间更晚
2.8—10月我国南部陆地过冲云顶活动变化的最主要原因是该地区( )
A.大陆热低压增强B.冷空气逐渐活跃 C.植被蒸腾量减少 D.副热带高压北进
【新情境:大气垂直分层的新问题情境】(2026·广东湛江·一模)通常情况下,对流层气温随高度增加而降低,引起对流运动触发大气不稳定,气温递变率描述随高度上升气温的变化幅度。下图示意武当山景区两座典型气象站不同时刻气温递变率。据此完成下面小题。
3.大气稳定性最弱的是( )
A.太子坡站 上午 B.太子坡站 傍晚
C.紫霄宫站 午后 D.紫霄宫站 子夜
4.武当山景区白天和夜晚气温递变率的变化趋势反映出,与太子坡站相比紫霄宫站( )
A.昼夜气温差异小 B.≥10℃有效积温多
C.夜晚平均气温高 D.全天都盛行山风
【新情境:大气垂直分层的新问题情境】(2025·广东·模拟预测)大气垂直螺旋度能够反映大气在垂直方向上的运动特征,正值为上升运动,负值为下沉运动。2016年7月23日~24日,陕西宁夏M地出现一次强降水。下图示意M地2016年7月23日12时~24日12时大气垂直螺旋度时间—高度剖面图,该次降水与当地700百帕的大气垂直螺旋度的时空分布有关。据此完成下面小题。
5.23日18时~24日06时期间,该地对流层厚度( )
A.保持不变 B.持续增加 C.先增加后减小 D.先减小后增加
6.图示期间,该地降水强度最大的时段出现在( )
A.23日12时前后 B.23日18时前后 C.24日0时前后 D.24日6时前后
7.若该图为某地某时刻的大气垂直螺旋度剖面图(沿纬线方向),则甲地的风向是( )
A.① B.② C.③ D.④
【新情境:大气受热过程原理的应用新问题情境】(2026·广东惠州·二模)2021年3月29日―4月3日,台湾海峡西岸出现持续性海雾天气。研究发现,该时段内发生的微弱降水增加了逆温强度,延长浓雾时间。下图示意3月29日及4月2日20时台湾海峡周边区域海平面气压分布(单位:百帕)。据此完成下面小题。
8.海雾持续期间,台湾海峡西岸( )
①风速小 ②风速大 ③盛行偏南风 ④盛行偏北风
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
9.微弱降水会增加逆温强度,是因为雨水( )
A.冻结释放热量 B.蒸发吸收热量
C.增强地面辐射 D.增加地面反射
【新情境:大气受热过程原理的应用新问题情境】(2026·广东茂名·二模)2023年12月30日白天,弱冷空气经内蒙古高原南下,晚间到达华北平原。但该气流并未沿地形坡面明显下沉,而是在华北平原“冷垫”上继续滑行。如图示意此次弱冷空气的运动过程。据此完成下面小题。
10.弱冷空气移至华北平原上空时未明显下沉,主要是因为其流经内蒙古高原时( )
A.辐射增温 B.速度加快 C.气压上升 D.湿度增强
11.该气流在“冷垫”上滑行,会使华北平原( )
A.大风降温明显 B.大气对流旺盛 C.雾霾难以消散 D.易发生沙尘暴
【新情境:大气垂直分层、大气受热过程的新问题情境】(2026·广东深圳·一模)平流层飞艇是一种可长期悬浮于平流层高空的航空器,其艇身覆盖的太阳能电池能通过接收不同类型的太阳辐射为其提供动力。图1为平流层飞艇太阳能电池接收不同类型太阳辐射示意图。图2示意某日不同纬度的甲、乙两艘飞艇(悬浮于平流层相同高度,位置固定)太阳能电池发电功率日变化。据此完成下面小题。
12.阴天平流层飞艇太阳能电池接收的太阳辐射大于晴天,是因为阴天( )
A.云层的逆辐射强B.地面反射辐射强 C.云层反射辐射强 D.大气散射辐射强
13.图2中a、b时段,甲飞艇电池发电功率比乙飞艇大,主要是因为甲飞艇所在位置( )
A.陆地面积更大 B.经历白昼更长 C.大气密度更小 D.阴雨天气更多
【新情境:大气受热过程原理的应用新问题情境】(2025·广东佛山·一模)兴安盟地处大兴安岭向松嫩平原过渡带。近年来,当地稳步推进城镇化的同时,重视生态保护与修复,年平均地面温度总体呈下降趋势,而夏季尤为明显。下图示意兴安盟2016—2020年冬季雪下地面与平均雪面温度对比。据此完成下面小题。
14.近年来,兴安盟年平均地面温度总体呈下降趋势的主要原因是( )
A.城镇化率提升 B.城镇人口减少
C.降水逐年增多 D.植被覆盖增加
15.该地冬季雪下地面温度与雪面温度存在差异,是因为( )
①雪面辐射强 ②地面散热少 ③地面吸收太阳辐射多 ④积雪导热性能较差
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
【新情境:大气受热过程原理的应用新问题情境】(2026·广东·一模)某研究团队观察我国北方某斜拉桥塔柱,记录了晴天时塔柱200m高度处东、南、西、北四个方位壁面的温度数据,并绘制7月观察日温度变化(如下图)。据此完成下面小题。
16.图中曲线表示桥塔东壁壁面温度的是( )
A.① B.② C.③ D.④
17.晴朗天气条件下,桥塔南壁面1月比7月升温更快,原因可能是1月( )
A.大气升温更快 B.太阳入射角更大 C.壁面温度更低 D.太阳高度角更大
【新情境:大气受热过程原理的应用的新问题情境】18.(2026·湖北武汉·三模)阅读图文材料,完成下列要求。
受气候波动影响,全球海平面发生大幅升降。末次冰盛期,全球海平面比现代低150 - 160m,且受末次冰盛期东亚季风强度变化的影响,黑潮(日本暖流)和亲潮(千岛寒流)势力与现代有明显差异,导致黑潮分支暖流几乎完全消失。随着气候转暖,海平面上升,黑潮势力增强,西北太平洋现代洋流系统逐渐形成。图1、图2分别示意末次冰盛期局部时段(距今约1.8万年)和现代西北太平洋洋流形势。
(3)从大气受热过程的角度,说明末次冰盛期亲潮导致东亚沿海地区气温显著下降的原因。
【新考法:大气受热过程原理的应用新考法】19.(2026·广东茂名·一模)阅读图文资料,完成下列要求。
夏季,青藏高原会形成一个嵌入大气对流层中部的巨大热源。受热力驱动,该地区产生了“二阶梯型水泵”效应(两级低层辐合与高层辐散的接力组合),为水汽输送提供了持续动力,在高原面形成以湖泊、冰川及积雪为主体的持续型“亚洲水塔”。下图示意青藏高原夏季沿93°E—94°E“二阶梯型水泵”效应。
(1)说明青藏高原夏季形成一个嵌入大气对流层中部巨大热源的主要原因。
(2)解释热力驱动是青藏高原形成持续型“亚洲水塔”的主要动力。
雪积累提供了持续的水汽条件,维持着高原水资源的稳定与更新。
真题·实战演练
高频考点:大气受热过程原理的应用、大气对地面的保温作用、大气对太阳辐射的削弱作用、气温的影响因素、逆温
(2025·广东·高考真题)城市地下热岛效应是指城区地下环境温度高于郊区地下环境温度的现象。与地表城市热岛效应相比,城市地下热岛效应研究更关注城区地下温度变化及其对城市环境产生的影响。据此完成下面小题。
1.城市地下热岛效应增强可导致城区( )
A.土壤的碳储存能力提高 B.园林绿化养护成本降低
C.表层土壤干岛效应增强 D.植物垂直分层更加明显
2.能够减轻城市地下热岛效应的有效举措是( )
①加大城区基础设施建设力度②增加城区不透水层面积
③多种植冠层郁闭度高的植物④加强城区绿地斑块连通
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
(2024·安徽·高考真题)如图为我国某地面观测站(47°06'N,87°58'E),海拔561m)某月1日前后连续4天太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射和大气逆辐射的通量逐小时观测结果。据此完成下面小题。
3.图中甲、乙、丙三条曲线依次表示( )
A.地面长波辐射、地面反射太阳辐射、大气逆辐射
B.地面长波辐射、大气逆辐射、地面反射太阳辐射
C.大气逆辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射
D.大气逆辐射、地面长波辐射、地面反射太阳辐射
4.观测期间该地( )
①第1天晴朗无云 ②第2天地面吸收的太阳辐射量最大
③第3天比第4天大气透明度低 ④可能经历了降水过程
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
5.该时段可能为( )
A.4月1日前后 B.6月1日前后 C.10月1日前后 D.11月1日前后
(2025·天津·高考真题)海雾是发生在海洋或岛屿的天气现象,我国某沿海城市观测获得2016-2020年某类海雾生消时间的频率分布(下图)。读图文材料,完成下面小题。
6.根据雾的生消时间,推测此类雾的成因是( )
A.冷空气流经暖水面时,水面蒸发的水汽遇冷凝结
B.暖湿空气流经冷下垫面时,空气中水汽冷却凝结
C.下垫面和大气辐射冷却,导致空气中的水汽凝结
D.暖锋边缘蒸发出的水汽,遇到近地面冷空气凝结
7.判断此类雾不同季节频率高低及原因对应正确的是( )
A.春季低 水汽含量较低 B.夏季低 夜间气温较高
C.秋季高 大气结构稳定 D.冬季高 寒潮活动频繁
(2025·福建·高考真题)我国某区域地势平坦,风沙层相对稳定,分布着稀疏矮小的植物。该区域的植被反射率低于风沙层,植被覆盖度小于30%。下左图示意该区域的典型剖面,下右图示意该区域不同厚度(10cm、50cm、90cm和200cm) 风沙层下土壤储水量变化。据此完成下面小题。
8.与50cm厚度风沙层下土壤储水量变化对应的曲线是( )
A.① B.② C.③ D.④
9.相比砂土,土壤为黏土时,90 cm 厚度风沙层下的土壤层( )
A.降水期土壤储水量增加速率较大,整个时期平均土壤储水量较大
B.降水期土壤储水量增加速率较大,整个时期平均土壤储水量较小
C.降水期土壤储水量增加速率较小,整个时期平均土壤储水量较大
D.降水期土壤储水量增加速率较小,整个时期平均土壤储水量较小
10.图中所示剖面的风沙层厚度增大和地表植被覆盖度减小,将分别导致( )
A.土壤温度年变化减小,地表年均温降低 B.土壤温度年变化减小,地表年均温增高
C.土壤温度年变化增大,地表年均温降低 D.土壤温度年变化增大,地表年均温增高
(2025·广西·高考真题)下图示意我国东部某省会城市的中心商务区与城郊低矮植被区在某日的气温变化。读图,完成下面小题。
11.区域中心与外围存在气温差,可形成热岛或冷岛现象。当日该城市( )
A.日出后冷岛减弱 B.正午时热岛最强 C.日落后热岛加强 D.午夜时冷岛最强
12.推测该市当日的天气条件为( )
①晴朗少云 ②阴有小雨 ③偏北大风 ④风力微弱
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
13.上午6~9时,中心商务区升温较慢的主要原因可能是该区域( )
A.楼宇遮挡光线 B.冷空气入侵 C.地面热容量小 D.大气辐射弱
14.(2025·浙江·高考真题)其他条件相同情况下,在青藏高原四地观测太阳辐射与海拔高度之间的关系,结果如下表。导致四地太阳辐射随海拔高度产生差异的主要因素是( )
地点
①
②
③
④
海拔高度(米)
2200
3700
5000
6325
太阳辐射(卡/平方厘米·分)
1.318
1.455
1.632
1.729
A.大气逆辐射 B.地面反射与吸收
C.地面长波辐射 D.大气反射、吸收与散射
(2024·浙江·高考真题)南美洲赤道附近的钦博拉索峰海拔6310米。1802年该峰植被分布上限是4600米,2012年上升到5185米。研究表明植被上限上升段的土壤温度有所升高。完成下面小题。
15.从受热过程看,引起植被上限上升段土壤温度升高的主要原因是( )
A.地面辐射减少 B.大气辐射减少
C.太阳辐射增加 D.地面吸收增加
16.植被上限上升后,该山地垂直带谱中( )
A.雪线海拔高度下降 B.上限植被是高山草甸
C.自然带的数量减少 D.森林带向高海拔扩展
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第04讲 大气的组成、垂直结构及受热过程(广东专用)
专项训练
目 录
考情·分析预测 1
核心·靶向突破 2
模拟·考点演练 13
重难·创新演练 13
真题·实战演练 31
考情·分析预测
考情概览
新课标要求
考题统计
1. 运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。
2. 运用示意图等,说明大气受热过程原理,并解释相关现象。
2025·广东卷18(1)T·气温变化对水汽状态的影响;
2025·广东卷11-12T·地下热岛效应的影响与解决措施;
2024·广东卷3-4T·影响太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射的因素;
2023·广东卷9-10T·大气的削弱作用;
2022·广东卷5-6T·大气组成成分含量日变化和季节变化的原因;
2022·广东卷20T·大众碳减排的做法;
2021·广东卷2-14T· 逆温的成因;
考情分析:
1.考查频次:广东卷必考,连年出题。2021-2025年已连续五年考查,既有选择题也有综合题,是自然地理的核心板块之一。全国卷及其他省份也保持高频考查态势,足见其基础性地位。
2.考查要点:从“识记分层特征”转向“解释现实现象”。大气组成侧重成分变化的原因与影响(如水汽、二氧化碳的时空变化);垂直分层聚焦逆温的成因与天气现象的关系;受热过程则要求运用“太阳辐射→地面辐射→大气逆辐射”的能量传递链条,解释具体场景中的气温变化、保温作用、削弱作用等现象。
3.命题情境:微观切入、紧扣生活与生态。常以城市热岛(2025广东卷地下热岛)、农业设施(光伏大棚、滑雪场)、特殊天气(浓雾、逆温)、生态热点(碳减排、温室气体)、科考观测(探空气球、辐射通量)等为情境载体,考查原理的迁移应用能力。
备考策略
1.抓牢核心概念:必背大气的组成成分(干洁空气、水汽、杂质)及各成分的作用、大气的垂直分层(对流层、平流层、高层大气的温度变化与运动特点)、大气受热过程的三个关键环节(削弱作用、地面辐射、大气逆辐射)、逆温的概念与常见成因(辐射逆温、平流逆温等)。
2.熟练核心技能:重点突破大气受热过程示意图的判读与绘制(能准确标注箭头方向与含义)、气温垂直变化图的判读(识别逆温层、等温层)、影响太阳辐射/地面辐射/大气逆辐射因素的因果分析、温室效应与碳减排措施的迁移应用四大技能,形成“能量来源→传递路径→影响因素→最终效应”的分析逻辑。
3.强化广东考向训练:聚焦以下广东卷高频考查方向:
· 大气受热过程能量传递分析:针对具体下垫面(林冠层、城市、沙漠等)分析辐射收支各环节的变化。
逆温现象及其影响:结合垂直气温变化图,判断逆温出现时段、高度及对近地面天气的影响。
· 大气成分变化与生态环境关联:如大气汞含量、二氧化碳浓度、城市热岛与碳排放等。
强化训练能够解释“某时某地为何更冷/更热/雾更浓”的因果关系推导题。
4.规范题型方法:
· 大气受热过程题:定环节(削弱/地面辐射/大气逆辐射哪一个在变化)→析因素(云量、水汽、二氧化碳、下垫面反射率等)→明效应(气温升高/降低,日较差增大/减小)→联现象(如霜冻出现时间、温室大棚保温原理)。
· 逆温现象题:读图识别(逆温层是温度随高度升高而增大的层结)→判类型(辐射逆温常出现在晴朗无风的夜间)→析影响(抑制对流,易形成雾霾;减弱风力切变等)。
· 大气成分变化题:定成分(水汽/CO₂/污染物等)→找来源(自然原因+人为原因)→析变化(日变化、季节变化规律)→评影响(对气候、生态、人类健康)。
5.紧扣命题趋势:以综合思维与人地协调观为核心导向,引导学生将大气原理与“双碳”目标、城市宜居性改善、极端天气防御等现实议题关联。备考中多用真实数据图(辐射通量图、气温廓线图、成分浓度变化图)进行解读训练,培养“用能量收支解释气温变化”的底层逻辑,而非简单背诵结论。
核心·靶向突破
内容速览:大气成分的时空变化及其与人类活动的相互影响;大气的垂直分层及其与生产生活的联系;逆温的成因及其与生产生活的关系;大气受热过程原理及其应用;气温的影响因素
知识1 大气成分的时空变化及其与人类活动的相互影响
大气成分
作用
干洁空气
氮
地球上生物体的基本元素
氧
人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
二氧化碳
绿色植物进行光合作用的基本原料;对地面具有保温作用
臭氧
吸收太阳光中的紫外线,使大气增温,保护地球生物
水汽
水的相变,产生云、雨、雾、雪等天气现象;伴随着热量的吸收和释放,影响地面和大气温度
杂质
作为凝结核,是成云致雨的必要条件
【补充说明】人类活动对大气成分的影响:人类燃烧化石燃料、砍伐森林使二氧化碳浓度升高;制冷工业排放氟氯烃使臭氧含量降低;排放的PM2.5使大气中的杂质增多。
典例
(2022·广东·高考真题)汞是一种易挥发的重金属元素,大气汞主要以气态形式存在。南岭周边省区是我国重要的有色金属冶炼企业分布区。在南岭国家森林公园某山顶附近监测得知,该地大气汞含量日变化明显,最高值在午后出现;秋冬季比夏春季大气汞含量高且变幅大。据此完成下面小题。
1.导致该地大气汞含量在午后出现最高值的原因是午后( )
①对流雨多发②谷风环流较强③植被蒸腾较弱④地面蒸发旺盛
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
2.该地秋冬季比夏春季大气汞含量变幅大,原因可能是秋冬季( )
A.土壤汞排放量更多 B.南下冷空气更频繁
C.准静止锋更加强盛 D.植被的覆盖度更低
【答案】1.C 2.B
【详解】1.汞在常温常压下易挥发,大气汞主要以气态形式存在。正午气温最高,蒸发最强;山顶与山谷温差大,同水平高度气压差异大,谷风最强,将山谷有色金属冶炼企业含有汞的废气带到山顶,大气汞含量最大。故②④正确;汞不溶于水,与对流雨无关,午后气温最高,植物的蒸腾作用强。故①③错误。故答案选C。
2.土壤汞排放不会因季节的变化而变化,故A错误;秋冬季冷空气频繁南下,气温变化幅度增大,导致有色金属冶炼企业加工过程中汞的蒸发变化幅度大,故B正确;南岭在春季准静止锋更加强盛,故C错误;植被的覆盖度与汞含量变幅大没有多大关系,D错误。故答案选B。
知识2 大气的垂直分层及其与生产生活的联系
垂直分层
高度
主要特点
特点成因
A对流层
低纬17~18千米
中纬10~12千米
高纬8~9千米
气温随高度的增加而递减
(每升高100米,温度大约降低0.6℃)
地面是对流层大气的直接热源
离地面越近,受热越多
空气对流运动显著
该层上部冷、下部热
天气现象复杂多变
几乎全部水汽、固体杂质集中在该层
对流运动显著,易成云致雨
B平流层
对流层顶
到50~55千米
下层气温随高度变化小;
30千米以上随高度增加而迅速上升
该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线
气流以平流运动为主
该层大气上热下冷,大气稳定
有利于高空飞行
水汽、杂质极少,云雨绝迹,气流平稳
C高层大气
平流层顶到大气上界(高度约2000~3000千米)
气压很低,密度很小
中国空间站轨道高度为400~450公里
离地面远,引力小
80~500千米高空有若干电离层,
能反射无线电短波
电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态
典例
(2025·云南·高考真题)2023年12月14日8时,济南章丘站记录了一次天气现象。下图为此次探空资料,露点温度指大气水汽凝结时的温度。据此完成下面小题。
3.此时章丘站不同高度大气状态是( )
A.600hPa至500hPa高度风速不变 B.600hPa高度以上云量较多
C.850hPa至700hPa高度有暖湿层 D.925hPa高度以下有逆温层
4.控制该站的天气系统是( )
A.冷气团 B.暖气团 C.高压脊 D.低压槽
5.该站点正在经历的天气现象最可能是( )
A.大雾 B.降雪 C.冻雨 D.霜冻
【答案】3.C 4.D 5.B
【详解】3.由图可知,600hPa至500hPa高度,风速在变大,A错误;600hPa高度以上,露点温度低于大气温度,说明水汽未凝结,云量较少,B错误;850hPa至700hPa露点温度等于大气温度,且气温相对较高,说明水汽凝结,存在暖湿层,C正确;925hPa高度以下,大气温度随海拔升高而降低,不存在逆温层,D错误。故选C。
4.由图可知,该站点3千米高度以下露点温度等于大气温度,说明水汽凝结,可能有降水现象,近地面吹偏东风,风速较大,气温较低,大约1.5千米以上至3千米左右吹偏西风,气温较高,风速较小,符合锋面特征,低压槽处气流汇合,容易形成锋面,D正确;受单一的冷气团或暖气团控制,大气比较稳定,不易出现图示的风向、风速、气温变化,AB错误;高压脊处气流下沉,风力较小,且水汽不易凝结,C错误。故选D。
5.大雾天气发生时通常大气稳定,风速较小,由图可知,该站点近地面风速较大,不易形成大雾天气,A错误;图中可看出自近地面到4千米高空左右,气温整体上低于0℃,露点温度等于大气温度,可推测该站点正经历降雪,B正确;冻雨的形成需要近地面温度低于冰点,图示贴近地面的气温高于0℃,难以形成冻雨,C错误;霜冻往往形成于大气较稳定的晴朗的夜晚,图示表明该站点风力较大,天气不稳定,D错误。故选B。
知识3 逆温的成因及其与生产生活的关系
1.逆温现象产生的机理
在对流层,气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低,大约海拔每升高100 m,气温降低0.6 ℃,这主要是由于对流层大气的主要的、直接的热源是地面,离地面越远,受热越少,气温就越低。
但在一定条件下,对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象,称为逆温现象。
2.逆温的类型及成因
类型
示意图
成因
辐射
逆温
在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射冷却快,离地面越近,降温越快
地形
逆温
山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,从而出现温度倒置的现象
平流
逆温
暖空气水平移动到冷的地面或水面上
锋面
逆温
冷、暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部
3.逆温的形成及消失过程
(1)图①为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚,地面很快冷却,贴近地面的大气也随之降温。离地面越近,降温越快;离地面越远,降温越慢,因而形成了自地面开始的逆温(图②)。
(2)随着地面辐射冷却的加剧,逆温层逐渐向上扩展,日出前时达到最强(图③)。
(3)日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温层便自下而上逐渐消失(图④⑤)。
4.逆温的影响
(1)有利方面
①逆温的出现阻碍了空气对流,因此可以抑制沙尘的发生。
②逆温出现在高空,有利于飞机的飞行。
③和其他天气现象一样,逆温可当成一种气候资源加以利用。例如,在我国新疆伊犁河谷,逆温出现在10月至次年3月,长达半年之久,有效地提高了冬季谷地的温度,多年生果树越冬可以免受冻害等。
(2)不利方面
①逆温出现时大气结构比较稳定,容易加重大气污染。
②对天气的影响:容易产生大雾等天气。
③对交通的影响:大气能见度低,地面湿滑。
典例
(2021·广东·高考真题)辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地,平均海拔4000多米,冬季辐射逆温现象多发。据此完成下面小题。
6.冬季易加强辐射逆温的地形是( )
A.山峰 B.平原 C.谷地 D.丘陵
7.黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是( )
A.日落前后,大风呼啸 B.正午时刻,雨雪交加
C.午夜时分,浓云密雾 D.日出之前,晴朗无风
8.黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于( )
A.锋面气旋多 B.下沉气流盛行 C.准静止锋强 D.热力对流强盛
【答案】6.C 7.D 8.B
【分析】6.冬季在谷地或盆地形成辐射逆温的时候,由于坡地近地面空气冷却,冷空气沿斜坡地形沉入谷底或盆地,则可加强因辐射冷却作用而形成的逆温效应,C正确。山峰被周围大气包围,山峰与大气的接触面小,大气的交换频繁,山峰地面温度降低对周围大气影响较小,不易形成逆温,A错误。平原地形平坦开阔,冬季易受冷空气影响而多大风,大气流动性强,不易形成逆温,B错误。丘陵海拔较低,地形起伏平缓,空气流动性也较强,不易形成逆温,D错误。故选C。
7.黄河源地区辐射逆温出现时地面温度低,近地面气温低,一天中日出之前气温最低,晴朗无风,空气流动性差,近地面大气易受冷地面的影响,D正确;日落前后、正午时刻地面温度较高,近地面大气气温较高,AB错误;浓云迷雾,大气逆辐射强,地面不易强烈辐射冷却,C错误。故选D。
8.黄河源地区冬季地面温度低,气流冷却下沉,下沉气流盛行,地面冷空气堆积,导致辐射逆温多发,B正确;锋面气旋、准静止锋均多上升气流,容易形成降水,而逆温出现时大气较稳定,AC错误;冬季气温低,热力对流弱,D错误。故选B。
知识4 大气受热过程原理及其应用
1. 大气受热三大过程
【答案】太阳辐射(短波);地面辐射(长波);大气辐射(长波);大气逆辐射
2.两个来源
①大气最重要的能量来源:A太阳辐射。
②近地面大气主要的、直接的热源:B地面辐射。
3.两大过程
①地面的增温:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。
②大气的增温:地面被加热,并以长波辐射的形式向大气传递热量。
4.两大作用
①削弱作用:太阳辐射在传播过程中,小部分被大气吸收或反射。
②保温作用:C大气逆辐射补偿B地面辐射损失的热量,对地面起保温作用。
5.主要影响:大气的受热过程影响着大气的热状况、温度分布和变化,影响着大气的运动。
6.大气受热过程原理及实践应用
(1)大气削弱作用原理的应用——分析某地区太阳能的多寡
①高海拔地区(如青藏高原地区)
②内陆地区(如我国西北地区)
(2)大气保温作用原理的应用→分析生产、生活现象
①解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
②分析农业实践中的一些现象
③根据大气受热过程原理分析昼夜温差大小
典例
(2024·广东·高考真题)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。据此完成下面小题。
9.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
10.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
【答案】9.B 10.D
【详解】9.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,天气以晴朗为主,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,排除C;2-4月相比于7-9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。故选B。
10.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,这表明热带季节雨林林冠始终是大气的一个热源,是林冠层向大气提供热源,BC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,林冠层对大气的加热效果夏季小于冬季,D正确。故选D。
(2023·广东·高考真题)2019年5月28日,某科研团队利用往返式探空气球,在长沙观测站(28°07′N,112°17′E)收集了四个不同时刻释放的气球所记录到的太阳短波辐射量变化信息(图a)。图b为其中某一时刻对应的太阳光照示意图(阴影部分代表黑夜)。据此完成下面1-2小题。
11.在图a中,符合图b示意时刻所释放气球接收到的太阳短波辐射量变化的曲线是( )
A.① B.② C.③ D.④
12.这次探测结果显示,白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多,是因为随高度增加( )
A.CO2量减少 B.空气温度降低
C.大气越稀薄 D.人类干扰越小
【答案】11.A 12.C
【解析】11.由图b可知,此时长沙位于晨线西侧,处于夜半球,而太阳以电磁波的形式向外传递能量,夜半球处于背对太阳状态,近地面无法接收到太阳辐射,因此近地面太阳辐射接近于零,CD错误;此时长沙位于晨线附近,随着海拔的升高,接收到太阳辐射的区域逐渐增加,太阳辐射应呈现增加的趋势,B错误,A正确。故选A。
12.大气削弱作用原理太气对太阳辐射的削弱作用主要表现为:吸收、散射、反射。白昼期间气球逐渐上升的过程中,海拔逐渐升高,大气变稀薄,空气中的尘埃分子减少,对太阳短波辐射的削弱作用变弱,故白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随着海拔的升高而增多,C正确;白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多,与CO2量减少、空气温度降低、人类干扰减小关系不大,ABD错误。故选C。
13.(2025·浙江·高考真题)其他条件相同情况下,在青藏高原四地观测太阳辐射与海拔高度之间的关系,结果如下表。完成问题。
地点
①
②
③
④
海拔高度(米)
2200
3700
5000
6325
太阳辐射(卡/平方厘米·分)
1.318
1.455
1.632
1.729
导致四地太阳辐射随海拔高度产生差异的主要因素是( )
A.大气逆辐射 B.地面反射与吸收
C.地面长波辐射 D.大气反射、吸收与散射
【答案】13.D
【解析】13. 大气逆辐射属于长波辐射,主要影响的是地面保温,与属于短波辐射的太阳辐射到达地面的强度无直接关系,A错误;题目强调“其他条件相同”,地面反射与吸收差异较小,且海拔变化主要影响大气而非地面,B错误;地面长波辐射是地面向外辐射热量,与太阳辐射的接收无关,C错误;海拔升高会导致大气愈加稀薄,大气反射、吸收与散射作用减弱,大气对太阳辐射的削弱作用减弱使更多太阳辐射到达地面,D正确。故选D。
知识5 气温的影响因素
1.从大气受热过程分析气温的影响因素
2.描述气温特征应该包括以下方面:
(1)气温的高低(炎热、温和、寒冷)
(2)气温的变化:①日较差是大还是小;②年较差是大还是小。
3.气温的相关概念:
(1)日平均气温:一天内多次观测值的均值。
(2)气温日较差:日最高气温—日最低气温。
(3)年平均气温:一年内12个月均温的均值。
(4)气温年较差:最高的月均温—最低的月均温。
典例
(2024·广东·高考真题)下图为珠穆朗玛峰南坡某冰川区暖季上、下气流运动状况示意图。据此完成下面小题。
14.若暖季上、下行气流常在图中P地附近交汇,则该地( )
A.大气下沉气流增强 B.冰面的流水作用减弱
C.局地降水概率增加 D.下行风焚风效应减弱
15.近30年来,该地区暖季午间下行气流势力呈现增强趋势,由此可引起P地附近( )
A.年均气温趋于降低 B.冰川消融加快
C.年降水量趋于增加 D.湖泊效应增强
【答案】14.C 15.A
【解析】14.由材料“若暖季上、下行气流常在图中P地附近交汇”可知,暖季时高海拔地区的冷空气吹向下方,与低海拔地区暖湿气流在图中P地附近交汇,冷暖气流交汇,暖气流上升,气流在上升过程中,海拔升高,气温降低,水汽易凝结形成降水,致使局地降水概率增加,C正确;由题干关键词“若暖季”可知,暖季时气温相对较高,大气下沉气流减弱,上升气流增强,A错误;该地位于珠穆朗玛峰南坡,是阳坡,暖季时气温较高,冰川融化导致冰面的流水作用增强,B错误;下行风指空气从上向下流动,焚风效应是气流在背风坡下沉过程中温度升高,湿度降低形成的干热风,综上,下行风会导致焚风效应增强,D错误。故选C。
15.由题干“近30年来,该地区暖季午间下行气流势力呈现增强趋势”可知,更强的下降风将高海拔地区的冷空气吹向下方,由此可能引起P地附近年均气温趋于降低,这种区域降温可能在一定程度上阻止了冰川的融化,导致冰川消融减慢,A正确,B错误;更强的下降风也降低了区域风辐合的高度,从而减少了P地附近的降水量,导致P地附近年降水量趋于减少,C错误;湖泊效应指水库(人造湖泊)对气候的作用,由于水体巨大的热容量和水分供应,可使水库附近的平均气温升高,气温日较差和年较差变小,更强的下降风引起的区域降温会导致湖泊效应减弱,D错误。故选A。
模拟·考点演练
考查重点:逆温、大气的组成与垂直分层、大气受热过程原理的应用、大气对太阳辐射的削弱作用、大气对地面的保温作用。
(2026·广东潮州·三模)较小的风速、充足的水汽和深厚的低空逆温层(对流层中气温随着高度增加而上升的层次)是形成浓雾的有利条件。甲地位于天山山脉北坡,海拔约650m。2021年冬季某日受某地面天气系统的影响,该地经历了一次浓雾过程。下图示意甲地所在区域当日10:00(北京时间)的地面风场。据此完成下面小题。
1.当日10:00(北京时间),甲地的天气情况是( )
A.浓雾弥漫 B.寒风凛冽 C.云淡风轻 D.微风细雨
2.此次浓雾过程初期,气流抬升降温是低空逆温层形成的重要原因。此后,有助于维持逆温层的是( )
A.锋上空气抬升降温 B.冷暖空气混合增温
C.空气对流上升降温 D.东南气流下沉增温
【答案】1.C 2.D
【详解】1.根据材料“2021年冬季某日受某地面天气系统的影响,该地经历了一次浓雾过程”并结合图可知,该区域北方的冷气流在西北风吹拂下南移,遇到天山地形阻挡,会与南方纬度低的暖气团形成锋面天气系统,在该系统中,冷气团在下部,暖气团在上部,形成逆温层,大气稳定,有助于大雾的形成。由图可知,在甲地北部有一个空白的无风带,大气较稳定,说明此时锋面移动至此,该地出现浓雾。此时锋面系统尚未到达甲地,甲地未出现浓雾,A错误;
“寒风凛冽”对应大风天气,与甲地当前小风的风场特征不符,B错误。
此时甲地受单一气团控制,天气晴朗,风力为二级偏南风,所以甲地此时云淡风轻,D错误,C正确。
2.空气抬升降温会使上层气温降低,可能破坏逆温层的温度结构,A错误;
冷暖空气混合会使上下层气温趋于均匀,无法维持逆温层的“上暖下冷”结构,B错误。
对流上升会促进空气的垂直交换,直接打破逆温层的稳定状态,C错误;
逆温层是“近地面气温低于上层气温”的稳定层结,维持逆温层需要抑制空气的垂直对流,保持上层气温高于近地面。当东南方向的气流下沉时,会因“下沉绝热增温”效应使上层空气的温度升高,进一步拉大上层气温与近地面气温的差距,让逆温层的稳定结构得以保持,D正确。
(2026·广东湛江·二模)大型火山喷发能将大量SO2注入大气层,形成硫酸盐气溶胶层,进而影响气候系统。1900—2023年全球共发生了9次大型火山喷发(下图),其中多数火山喷发后的两年内西北太平洋热带气旋的平均频次显著降低。据此完成下面小题。
3.大型火山喷发后热带气旋平均频次显著降低,主要因为硫酸盐气溶胶能( )
A.到达对流层,增加大气降水 B.到达平流层,增加大气降水
C.到达对流层,降低地表温度 D.到达平流层,降低地表温度
4.结合大气环流相关知识,推测下列火山喷发中,对西北太平洋热带气旋影响最小的是( )
A.诺瓦鲁普塔(1912年9月喷发) B.哈德逊(1991年8月喷发)
C.皮纳图博(1991年6月喷发) D.埃尔奇琼(1982年3月喷发)
【答案】3.D 4.B
【解析】3.大型火山喷发的能量极强,能将SO₂输送到平流层,形成硫酸盐气溶胶;气溶胶会削弱到达地表的太阳辐射,使地表及海洋表层温度降低。热带气旋的形成需要温暖洋面提供充足热量,地表温度降低后,热带气旋生成的动力条件不足,因此频次降低,D正确;
硫酸盐气溶胶主要位于平流层,且平流层水汽含量极少,不会增加大气降水,排除AB;
大型火山喷发的气溶胶主要到达平流层而非对流层,排除C;
4.根据图中经纬度可知,四个选项中,只有哈德逊火山位于南半球中高纬度,其余三座火山均位于北半球。受大气环流规律影响,赤道区域南北半球大气交换较弱,南半球中高纬度火山喷发的硫酸盐气溶胶主要在南半球扩散,难以输送到北半球西北太平洋,因此对当地热带气旋影响最小,B正确,ACD错误。
(2026·广东汕头·二模)2024年5月22—25日,青岛近海发生一次持续多日的天气过程。下图示意青岛站5月23日19时测得的气象数据,其中露点温度指在气压和水汽含量不变的情况下,未饱和空气因冷却达到饱和时的温度。据此完成下面小题。
5.青岛站5月23日19时经历的天气状况最可能是( )
A.大雾 B.冻雨 C.雷暴 D.台风
6.据图推测该时刻青岛站此天气现象最显著的高度与原因对应正确的是( )
A.I,寒潮活动频繁 B.Ⅱ,大气结构稳定 C.I,水汽含量较高 D.Ⅱ,空气对流旺盛
【答案】5.A 6.C
【详解】5.根据题干,露点温度是气压、水汽不变时空气冷却到饱和的温度,因此气温与露点温度越接近,说明空气越接近饱和,越容易发生水汽凝结。青岛靠近海洋,5月水汽充足,近地面水汽接近饱和,加上图中显示出现逆温,大气稳定,容易形成大雾,A正确。
近地面气温需低于0℃,图中青岛近地面气温约15℃,不可能形成冻雨,排除B。
雷暴是强对流天气,需要大气对流旺盛,图中近地面气温随高度升高而升高,存在逆温,抑制对流,不会出现雷暴,排除C。
台风会带来强对流、强降水,该地存在逆温层抑制对流,不会出现台风,排除D。
6.该天气现象为大雾,大雾是近地面水汽凝结形成的天气现象,I层近地面靠海,水汽含量高,气温与露点温度差异最小,水汽最容易饱和凝结,因此大雾最显著,而Ⅱ层气温远高于露点温度,不易出现雾气,C正确,BD错误。
5月青岛寒潮活动少,寒潮不是该大雾形成的主要原因,A错误。
(2026·广东惠州·二模)2021年3月29日―4月3日,台湾海峡西岸出现持续性海雾天气。研究发现,该时段内发生的微弱降水增加了逆温强度,延长浓雾时间。下图示意3月29日及4月2日20时台湾海峡周边区域海平面气压分布(单位:百帕)。据此完成下面小题。
7.海雾持续期间,台湾海峡西岸( )
①风速小 ②风速大 ③盛行偏南风 ④盛行偏北风
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
8.微弱降水会增加逆温强度,是因为雨水( )
A.冻结释放热量 B.蒸发吸收热量
C.增强地面辐射 D.增加地面反射
【答案】7.A 8.B
【详解】7.海雾持续需要稳定的微风或无风条件,利于水汽在近地面凝结,图示台湾海峡西岸等压线稀疏,水平气压梯度力小,风速较小,①正确;
该区域等压线稀疏,水平气压梯度力小,风速不大,且风速大容易扩散水汽,不利于浓雾持续,②错误;
风向由高压指向低压,北半球受地转偏向力右偏,该区域气压东南高西北低(东侧海洋为高压,西侧陆地为低压),偏转后风向为偏南风,偏南风从海洋携带充足暖湿水汽,利于海雾维持,③正确,④错误。
8.该区域为亚热带,台湾海峡3-4月气温高于0℃,雨水不会发生冻结,A错误;
微弱降水到达近地面后,雨水蒸发会吸收近地面大气和地面的热量,使近地面气温下降,增大了近地面与上层大气的气温差,逆温强度随之增加,B正确;
雨水温度低于地面温度,会降低地面温度,减弱地面辐射,且若地面辐射增强,近地面气温升高会缩小温差,减弱逆温,C错误;
微弱降水不会明显改变地面反射率,对近地面气温影响极小,不是逆温强度增加的原因,D错误。
(2026·广东茂名·模拟预测)逆温层是对流层中气温垂直分布出现异常的大气层,其存在可使大气垂直对流运动受到抑制,导致可吸入颗粒物(PM2.5)浓度增加。逆温强度指逆温层内每升高100m气温的递增率(单位:℃/100m)。当空气中的可吸入颗粒物超过75μg/m3时,则出现空气污染。某年12月,四川省成都市出现了一次空气污染过程。下图示意该次空气污染过程中PM2.5浓度与逆温强度的关系。据此完成下面小题。
9.该次空气污染过程中( )
A.逆温最弱时PM2.5浓度为零 B.21日至24日空气污染持续
C.白天的空气污染较夜间严重 D.午后的大气结构最为稳定
10.该时段成都逆温强度昼夜差异明显,可能是因为该地( )
A.冷高压控制,空气湿度小 B.暖低压控制,空气湿度大
C.正值冷锋过境,气温下降 D.正值暖锋过境,气温上升
【答案】9.B 10.A
【解析】9.图示显示,逆温最弱(没有出现逆温)的时段,PM2.5浓度不为零,A错误;
当空气中的PM2.5浓度超过75μg/m³时,则出现空气污染,图示显示21日至24日PM2.5浓度持续超过75μg/m³,B正确;
图示白天的逆温强度弱,而PM2.5浓度夜间较白天更大,C错误;
午后逆温层消退,大气结构更不稳定,D错误。
10.冬季冷高压控制下,天气晴朗干燥,云量少,空气湿度小。白天太阳辐射较强,地面增温明显,近地面气温升高,逆温减弱或消失;夜间地面辐射冷却强烈,近地面气温迅速下降,而高层大气降温较慢,从而形成显著的辐射逆温。这种晴朗稳定的天气使逆温强度昼夜差异十分明显,A正确;
暖低压控制,空气湿度大,云层厚,昼夜温差小,夜间辐射冷却弱,不易形成逆温,昼夜差异不明显,B错误;
冷锋过境时,冷空气楔入暖空气下方,可能形成锋面逆温。但锋面逆温是伴随锋面系统移动的,其出现时间主要取决于锋面过境的时刻,与昼夜交替的日变化关系不大。此外,冷锋过境时常伴有大风、降水或天气扰动,大气垂直对流较强,逆温结构容易被破坏或维持时间较短,因此不会出现题干中所示的连续多日、昼夜差异明显的规律性变化,C错误;
暖锋过境时云量多,同样抑制辐射冷却,昼夜温差小,逆温不易发展,D错误。
(2026·广东深圳·一模)平流层飞艇是一种可长期悬浮于平流层高空的航空器,其艇身覆盖的太阳能电池能通过接收不同类型的太阳辐射为其提供动力。图1为平流层飞艇太阳能电池接收不同类型太阳辐射示意图。图2示意某日不同纬度的甲、乙两艘飞艇(悬浮于平流层相同高度,位置固定)太阳能电池发电功率日变化。据此完成下面小题。
11.阴天平流层飞艇太阳能电池接收的太阳辐射大于晴天,是因为阴天( )
A.云层的逆辐射强 B.地面反射辐射强 C.云层反射辐射强 D.大气散射辐射强
12.图2中a、b时段,甲飞艇电池发电功率比乙飞艇大,主要是因为甲飞艇所在位置( )
A.陆地面积更大 B.经历白昼更长 C.大气密度更小 D.阴雨天气更多
【答案】11.C 12.B
【解析】11.云层逆辐射属于大气向地面的辐射,并非太阳辐射,与飞艇接收的太阳辐射无关,A项错误;
地面反射辐射主要受下垫面性质影响,与阴晴天气无直接关联,且阴天不会使地面反射显著增强,B项错误;
阴天云层更厚,对太阳辐射的反射作用更强,大量太阳辐射被云层反射后,会有部分向上到达平流层飞艇,使得飞艇接收的总辐射量高于晴天,C项正确;
大气散射辐射虽在阴天会增强,但散射辐射强度远不及云层反射的太阳辐射,并非导致阴天辐射总量更高的主因,D项错误。
12.飞艇悬浮于平流层,发电功率仅与太阳辐射相关,和下方陆地面积大小无关,A项错误;
从图2可看出,甲飞艇(60°N)的发电时段更长,说明其白昼更长。在清晨(a时段)和傍晚(b时段),高纬度地区(60°N)因白昼更长,太阳辐射能持续到达飞艇,因此发电功率高于白昼更短的低纬度地区(30°N),B项正确;
两者均悬浮于平流层相同高度,大气密度基本一致,不是功率差异的主因,C项错误;
a、b时段甲飞艇发电功率更高,核心原因是纬度更高导致白昼更长,且阴雨天气出现于对流层,对平流层中的飞艇发电功率影响不大,D项错误。
(2026·广东·模拟预测)臭氧(O₃)是我国主要大气污染物之一。泰山顶部的臭氧属于二次污染物,主要由氮氧化物(多来自机动车尾气)在光照条件下发生化学反应而生成。臭氧浓度变化率大小受臭氧传输速率和生成速率影响。传输速率正值表示输入率,负值表示输出率。下图示意泰山顶部臭氧生成速率、浓度变化率、传输速率的日变化。据此完成下面小题。
13.下列时刻中,泰山顶部臭氧浓度最小的是( )
A.5:00 B.12:00 C.8:00 D.19:00
14.白天,泰山顶部臭氧浓度变化率始终低于臭氧生成速率。导致此现象的主要原因是( )
A.植被光合作用增强,大量吸收臭氧 B.机动车尾气排放量大,臭氧生成速率高
C.山风带走大量污染物 D.对流较强,臭氧上升扩散
【答案】13.C 14.D
【详解】13.从臭氧浓度变化率的日变化图可以看出,约在5点由负转正,之后再一次由正转负,最后在8:00时臭氧浓度变化率由负转正,此时臭氧浓度最小,C正确,ABD排除。故选C。
14.植被光合作用不能吸收臭氧,A错误;机动车尾气排放量大,臭氧生成速率高,跟设问没关系,B错误;白天吹谷风,C错误;白天泰山顶部臭氧浓度变化率始终低于臭氧生成速率,主要原因是对流较强,臭氧上升扩散,D正确。故选D。
(2026·广东深圳·三模)太阳落下地平线并不完全代表夜晚来临。天文学上的夜晚,是从太阳落到地平线下18°开始计算的,此时太阳最后的暮光消失,黑夜才真正来临,这也正是晴朗夜晚观测星空的开始。近年来,青海省冷湖附近的赛什腾山成为天文爱好者观测星空的理想之地。下图为冷湖及周边区域图。据此完成下面小题。
15.太阳落下地平线,并没有真正进入黑夜,其主要原因是( )
A.大气对太阳光的散射作用 B.地面对太阳光的反射作用
C.大气对地面的保温作用 D.由地球自转运动引起的
16.春分日,到冷湖天文观测星空的开始时间,不应早于北京时间( )
A.18:00 B.19:12 C.21:00 D.22:48
【答案】15.A 16.C
【详解】15.太阳落到地平线以下后,大气对太阳光的散射作用会让天空仍保持明亮,因此不会立刻进入真正的黑夜,A正确。
地面反射作用是将到达地面的太阳光反射回大气,不是太阳落下地平线后天空仍保持光亮的主要原因,B错误。
大气对地面的保温作用影响气温,与天空亮度无关,C错误。
地球自转是昼夜更替的根本原因,但不是太阳已经落下地平线后仍未进入黑夜的原因,不符合题意,D错误。
16.春分日全球昼夜平分,冷湖当地地方时18:00太阳落到地平线;根据题意,观测星空开始于太阳落到地平线下18°,地球自转角速度为15°/小时,因此从日落到开始观测需要的时间为1小时12分,可算出开始观测时,冷湖当地地方时为18:00+1小时12分=19:12。从图中可知,冷湖位于92°E~94°E之间,约为93°E;北京时间是120°E的地方时,经度差为120°−93°=27°,经度每差1°时间差4分钟,因此时间差为27°×4分钟=1小时48分,北京时间比冷湖地方时更早,因此北京时间为19:12+1小时48分=21:00,因此观测星空开始时间不应早于北京时间21:00。
(2026·广东湛江·三模)珠穆朗玛峰国家级自然保护区位于西藏日喀则地区,地处喜马拉雅山脉中段(28°21'N~28°36'N,86°32'E~87°08'E),是世界海拔最高的自然保护区。某研究团队选定了珠峰高寒湿地站(海拔4460 m)进行大气观测。下图示意珠穆朗玛峰高寒湿地站辐射通量多年月平均变化。据此完成下面小题。
17.下列曲线的对应合理的是( )
A.①—太阳短波辐射 B.②—地面反射辐射
C.③—大气逆辐射 D.④—地面长波辐射
18.与6月相比,影响7月高寒湿地站净辐射通量下降的主导因素是( )
A.白昼时长 B.天气状况 C.地表反射率 D.正午太阳高度
【答案】17.C 18.B
【详解】17.该地位于喜马拉雅山脉中段,受南亚季风影响,7月该地进入雨季。受正午太阳高度和天气影响,太阳短波辐射年变化幅度最大,数值最大,峰值出现在雨季前的6月,7月受阴雨天气影响明显下降,对应曲线②,AB错误。
地面反射辐射是地表反射的太阳短波,反射率低,仅占入射太阳短波的很小比例,因此数值最小,变化幅度小,对应曲线④,D错误。
大气逆辐射由大气发出,大气温度低于地面温度,因此强度小于地面长波辐射,数值介于地面长波辐射和地面反射辐射之间,对应曲线③,C正确。
18.该地位于喜马拉雅山脉中段,受南亚季风影响,7月该地进入雨季,阴雨天气增多,云层增厚,对太阳短波辐射的削弱作用强,到达地面的太阳短波辐射减少,导致净辐射下降,因此主导因素是天气状况,B正确。
白昼长度、正午太阳高度变化是逐渐变化的,6月22日之后的三个月内该地白昼长度、正午太阳高度都是逐渐减小的,如果是白昼长度、正午太阳高度角引起的,净辐射减小是逐渐减小的,表现在曲线上坡度变化很小,而图中净辐射曲线在7月突然间变陡,因而白昼长度、正午太阳高度不是7月净辐射减少的主导因素,AD错误;
该地为高寒湿地,6-7月气温高,地表性质变化小,地表反射率变化很小,不是主导因素,C错误。
(2026·广东佛山·二模)云南省怒江州横断山区,境内海拔为738~5128米。研究表明,怒江州报春花科植物的物种数量和花色存在海拔梯度上的变化,其中在海拔3000-4000米处物种最丰富,高海拔地区花色以蓝紫色系为主。据此完成下面小题。
19.怒江州报春花科植物在海拔3000-4000米物种最丰富,主要因为该海拔段( )
A.降水最充沛,土壤最肥沃 B.光照最强,光合作用最充分
C.气温适中,人为干扰较少 D.风力最小,有利于植物生长
20.高海拔地区的报春花以蓝紫色系为主指示了此地( )
A.云量较多,散射作用强烈 B.大气逆辐射强,保温效果好
C.气温日较差小,热量稳定 D.太阳辐射强,紫外线含量高
【答案】19.C 20.D
【解析】19.高海拔气温低导致土壤发育慢,且山区地势起伏大,土层薄,肥力低,A错误。
光照最强通常在更高海拔或山顶,B错误。
该海拔段气候温凉适宜植物生长,且海拔较高,人类活动少,利于物种保存,C正确。
高海拔地区摩擦力小,风力通常较大,D错误。
20.高海拔地区空气稀薄,晴天多,云量较少,A错误。
高海拔地区空气稀薄,大气逆辐射弱,保温效果差,B错误。
高海拔地区空气稀薄,白天削弱少、夜晚保温差,气温日较差大,C错误。
高海拔地区空气稀薄,太阳辐射强,紫外线含量高,蓝紫色花能适应强紫外线环境,D正确。
重难·创新演练
设题创新:以区域某一环境要素变化为背景,考查大气垂直分层及大气受热过程某一环节的变化及影响。
【新情境:大气垂直分层的新问题情境】(2026·广东汕头·一模)过冲云顶是强上升气流穿透对流层顶并延伸至平流层而形成的塔状云顶结构,常伴有暴雨、龙卷风等天气。该现象在我国南部陆地(18°—32°N,105°—125°E)和南海区域的时空分布存在显著差异。下图示意2019—2023年5—10月我国南部区域过冲云顶逐月数量变化。据此完成下面小题。
1.与南海相比,2019—2023年5—10月我国南部陆地过冲云顶活动的变化特征是( )
A.5—6月数量上升较快 B.峰值数值更大
C.数量波动幅度比较小 D.消失时间更晚
2.8—10月我国南部陆地过冲云顶活动变化的最主要原因是该地区( )
A.大陆热低压增强B.冷空气逐渐活跃 C.植被蒸腾量减少 D.副热带高压北进
【答案】1.C 2.B
【解析】1.南部陆地曲线5—6月倾斜程度小于南海曲线5—6月倾斜程度,说明其数量上升更慢,A错误;
南部陆地峰值低于南海峰值,B错误;
南部陆地曲线波动幅度比南海更小,C正确;
南部陆地曲线在10月前已明显下降,数值接近0,消失时间更早,D错误。
2.8—10月大陆逐渐降温,热低压不断减弱,不会增强,A错误;
秋季冷空气开始南下,抑制大气对流,使得强对流云系明显减少,B正确;
植被蒸腾对区域对流活动影响很小,不是主要原因,C错误;
8—10月副热带高压向南撤退,并非向北推进,D错误。
【新情境:大气垂直分层的新问题情境】(2026·广东湛江·一模)通常情况下,对流层气温随高度增加而降低,引起对流运动触发大气不稳定,气温递变率描述随高度上升气温的变化幅度。下图示意武当山景区两座典型气象站不同时刻气温递变率。据此完成下面小题。
3.大气稳定性最弱的是( )
A.太子坡站 上午 B.太子坡站 傍晚
C.紫霄宫站 午后 D.紫霄宫站 子夜
4.武当山景区白天和夜晚气温递变率的变化趋势反映出,与太子坡站相比紫霄宫站( )
A.昼夜气温差异小 B.≥10℃有效积温多
C.夜晚平均气温高 D.全天都盛行山风
【答案】3.B 4.A
【解析】3.气温递变率绝对值越大,说明气温随高度升高下降越快,大气对流运动越显著,稳定性越弱。从图中可知,太子坡站傍晚(约18时)气温递变率绝对值最大,大气稳定性最弱,B正确;太子坡站上午气温递变率绝对值较小,大气稳定性较强,A错误;紫霄宫站午后、子夜的气温递变率绝对值均小于太子坡站傍晚,大气稳定性更强,C、D错误。故选B。
4.紫霄宫站海拔更高,白天大气削弱作用强,升温慢;夜晚大气保温作用弱,降温慢,且从气温递变率曲线看,其变化幅度更小,反映出昼夜气温差异更小,A正确;图中未给出≥10℃有效积温相关信息,无法判断,B错误;海拔越高,气温越低(一般规律),紫霄宫海拔更高,夜晚气温应更低,C错误;山风出现在夜晚,谷风出现在白天,并非全天盛行山风,D错误。故选A。
【新情境:大气垂直分层的新问题情境】(2025·广东·模拟预测)大气垂直螺旋度能够反映大气在垂直方向上的运动特征,正值为上升运动,负值为下沉运动。2016年7月23日~24日,陕西宁夏M地出现一次强降水。下图示意M地2016年7月23日12时~24日12时大气垂直螺旋度时间—高度剖面图,该次降水与当地700百帕的大气垂直螺旋度的时空分布有关。据此完成下面小题。
5.23日18时~24日06时期间,该地对流层厚度( )
A.保持不变 B.持续增加 C.先增加后减小 D.先减小后增加
6.图示期间,该地降水强度最大的时段出现在( )
A.23日12时前后 B.23日18时前后 C.24日0时前后 D.24日6时前后
7.若该图为某地某时刻的大气垂直螺旋度剖面图(沿纬线方向),则甲地的风向是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】5.C 6.C 7.D
【解析】5.图示信息显示,该时段700百帕高度气流上升运动先增强后减弱,最后变为下沉运动;受气流垂直运动方向变化的影响,对流层厚度先增加后减小,C正确;ABD错误。故选C。
6.图示信息显示,24日0时前后700百帕所对应的高度最大(约为8-10),说明大气上升的高度最大,由此判断此时对流最旺盛,受其影响,降水强度最大,C正确;ABD错误。故选C。
7.根据文字信息可知,闭合等大气垂直螺旋度线的中心为低压中心或高压中心;图示信息显示,甲地位于600百帕的高空;根据图中大气的垂直运动方向(大气垂直螺旋度)可知,图中甲地左侧为低压中心、右侧为高压中心,甲地水平气压梯度力由右指向左,受地转偏向力的影响形成④所示的风向,D正确;ABC错误。故选D。
【新情境:大气受热过程原理的应用新问题情境】(2026·广东惠州·二模)2021年3月29日―4月3日,台湾海峡西岸出现持续性海雾天气。研究发现,该时段内发生的微弱降水增加了逆温强度,延长浓雾时间。下图示意3月29日及4月2日20时台湾海峡周边区域海平面气压分布(单位:百帕)。据此完成下面小题。
8.海雾持续期间,台湾海峡西岸( )
①风速小 ②风速大 ③盛行偏南风 ④盛行偏北风
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
9.微弱降水会增加逆温强度,是因为雨水( )
A.冻结释放热量 B.蒸发吸收热量
C.增强地面辐射 D.增加地面反射
【答案】8.A 9.B
【详解】8.海雾持续需要稳定的微风或无风条件,利于水汽在近地面凝结,图示台湾海峡西岸等压线稀疏,水平气压梯度力小,风速较小,①正确;
该区域等压线稀疏,水平气压梯度力小,风速不大,且风速大容易扩散水汽,不利于浓雾持续,②错误;
风向由高压指向低压,北半球受地转偏向力右偏,该区域气压东南高西北低(东侧海洋为高压,西侧陆地为低压),偏转后风向为偏南风,偏南风从海洋携带充足暖湿水汽,利于海雾维持,③正确,④错误。
9.该区域为亚热带,台湾海峡3-4月气温高于0℃,雨水不会发生冻结,A错误;
微弱降水到达近地面后,雨水蒸发会吸收近地面大气和地面的热量,使近地面气温下降,增大了近地面与上层大气的气温差,逆温强度随之增加,B正确;
雨水温度低于地面温度,会降低地面温度,减弱地面辐射,且若地面辐射增强,近地面气温升高会缩小温差,减弱逆温,C错误;
微弱降水不会明显改变地面反射率,对近地面气温影响极小,不是逆温强度增加的原因,D错误。
【新情境:大气受热过程原理的应用新问题情境】(2026·广东茂名·二模)2023年12月30日白天,弱冷空气经内蒙古高原南下,晚间到达华北平原。但该气流并未沿地形坡面明显下沉,而是在华北平原“冷垫”上继续滑行。如图示意此次弱冷空气的运动过程。据此完成下面小题。
10.弱冷空气移至华北平原上空时未明显下沉,主要是因为其流经内蒙古高原时( )
A.辐射增温 B.速度加快 C.气压上升 D.湿度增强
11.该气流在“冷垫”上滑行,会使华北平原( )
A.大风降温明显 B.大气对流旺盛 C.雾霾难以消散 D.易发生沙尘暴
【答案】10.A 11.C
【详解】10.题干说明冷空气移动是白天,弱冷空气流经内蒙古高原时,会受高原地面辐射影响增温,冷空气密度因此降低;到达华北平原后,华北平原原有冷垫密度更大,因此增温后的冷空气无法明显下沉,只能在冷垫上滑行,A正确;
气流运动快慢,不会直接改变垂直方向下沉与否的动力,不是不明显下沉的根本原因,B错误;
若冷空气气压上升、密度增大,会更易下沉,C错误;
内蒙古高原气候干旱,冷空气经过时湿度不会显著增强,且湿度和下沉运动无直接对应关系,D错误。
11.弱冷空气在冷垫上方滑行,形成了下冷上暖的逆温结构,大气稳定,对流运动弱,近地面污染物难以扩散,因此雾霾难以消散,B错误,C正确;
本次是弱冷空气,且没有下沉冲击地面,动力弱,不会带来强烈大风与明显降温,A错误;
大气层结稳定、风力弱,缺乏强起沙动力,很难形成沙尘暴天气,D错误。
【新情境:大气垂直分层、大气受热过程的新问题情境】(2026·广东深圳·一模)平流层飞艇是一种可长期悬浮于平流层高空的航空器,其艇身覆盖的太阳能电池能通过接收不同类型的太阳辐射为其提供动力。图1为平流层飞艇太阳能电池接收不同类型太阳辐射示意图。图2示意某日不同纬度的甲、乙两艘飞艇(悬浮于平流层相同高度,位置固定)太阳能电池发电功率日变化。据此完成下面小题。
12.阴天平流层飞艇太阳能电池接收的太阳辐射大于晴天,是因为阴天( )
A.云层的逆辐射强B.地面反射辐射强 C.云层反射辐射强 D.大气散射辐射强
13.图2中a、b时段,甲飞艇电池发电功率比乙飞艇大,主要是因为甲飞艇所在位置( )
A.陆地面积更大 B.经历白昼更长 C.大气密度更小 D.阴雨天气更多
【答案】12.C 13.B
【解析】12.云层逆辐射属于大气向地面的辐射,并非太阳辐射,与飞艇接收的太阳辐射无关,A项错误;
地面反射辐射主要受下垫面性质影响,与阴晴天气无直接关联,且阴天不会使地面反射显著增强,B项错误;
阴天云层更厚,对太阳辐射的反射作用更强,大量太阳辐射被云层反射后,会有部分向上到达平流层飞艇,使得飞艇接收的总辐射量高于晴天,C项正确;
大气散射辐射虽在阴天会增强,但散射辐射强度远不及云层反射的太阳辐射,并非导致阴天辐射总量更高的主因,D项错误。
13.飞艇悬浮于平流层,发电功率仅与太阳辐射相关,和下方陆地面积大小无关,A项错误;
从图2可看出,甲飞艇(60°N)的发电时段更长,说明其白昼更长。在清晨(a时段)和傍晚(b时段),高纬度地区(60°N)因白昼更长,太阳辐射能持续到达飞艇,因此发电功率高于白昼更短的低纬度地区(30°N),B项正确;
两者均悬浮于平流层相同高度,大气密度基本一致,不是功率差异的主因,C项错误;
a、b时段甲飞艇发电功率更高,核心原因是纬度更高导致白昼更长,且阴雨天气出现于对流层,对平流层中的飞艇发电功率影响不大,D项错误。
【新情境:大气受热过程原理的应用新问题情境】(2025·广东佛山·一模)兴安盟地处大兴安岭向松嫩平原过渡带。近年来,当地稳步推进城镇化的同时,重视生态保护与修复,年平均地面温度总体呈下降趋势,而夏季尤为明显。下图示意兴安盟2016—2020年冬季雪下地面与平均雪面温度对比。据此完成下面小题。
14.近年来,兴安盟年平均地面温度总体呈下降趋势的主要原因是( )
A.城镇化率提升 B.城镇人口减少
C.降水逐年增多 D.植被覆盖增加
15.该地冬季雪下地面温度与雪面温度存在差异,是因为( )
①雪面辐射强 ②地面散热少 ③地面吸收太阳辐射多 ④积雪导热性能较差
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
【答案】14.D 15.C
【详解】14.近年来当地重视生态保护与修复,年平均地面温度呈下降趋势,而植被覆盖增加就是重视生态保护与修复的体现,植被覆盖率增加,植被遮挡能有效降低地面温度,D正确;
单纯的城市化率增加会使城市排放的废热增多,地面温度不会下降,A错误;
当地的城镇化稳步推进,城镇人口应有所增加,B错误;
没有信息表明当地降水逐年增加,排除C。
15.积雪覆盖减少了地面与外部冷空气的热量交换,从而使地面热量散失少,而雪面与外界冷空气接触多,因此产生了温度差异,②正确;
积雪导热性差,阻碍了地下的热量向上传递,地面散热减少,雪面得到地面辐射较少,因此产生了温度差异,④正确;
雪面温度低,辐射较弱,①错误;
雪面反射太阳辐射率高,地面能吸收到的太阳辐射很少,③错误。
【新情境:大气受热过程原理的应用新问题情境】(2026·广东·一模)某研究团队观察我国北方某斜拉桥塔柱,记录了晴天时塔柱200m高度处东、南、西、北四个方位壁面的温度数据,并绘制7月观察日温度变化(如下图)。据此完成下面小题。
16.图中曲线表示桥塔东壁壁面温度的是( )
A.① B.② C.③ D.④
17.晴朗天气条件下,桥塔南壁面1月比7月升温更快,原因可能是1月( )
A.大气升温更快 B.太阳入射角更大 C.壁面温度更低 D.太阳高度角更大
【答案】16.A 17.B
【详解】16.据材料可知,该地位于我国北方,在北半球,太阳东升西落,且位于南方天空;东壁主要接受上午的阳光照射(日出到正午),在上午(6-12点)升温最快,温度达到最高;下午无直射光,温度逐渐下降,故图中曲线表示桥塔东壁壁面温度的是①,A正确;③西壁主要接受下午的阳光照射,温度峰值应出现在12-18点之间;②南壁全天大部分时间都有阳光照射,温度峰值通常出现在12-14点左右;④北壁背阴面,全天无阳光直射,温度变化幅度小,且整体温度较低,BCD错误。故选A。
17.晴朗天气条件下,与7月相比,1月大气升温慢,A错误;壁面初始温度低与升温速率无直接关联,C错误;1月太阳高度角小于7月,D错误;1月太阳直射南半球,北半球太阳高度角小,但桥塔南壁为向阳面,此时太阳入射角(太阳光线与壁面的夹角)更大,太阳辐射能更集中地投射到壁面,单位面积接收的热量更多,升温更快,B正确。故选B。
【新情境:大气受热过程原理的应用的新问题情境】18.(2026·湖北武汉·三模)阅读图文材料,完成下列要求。
受气候波动影响,全球海平面发生大幅升降。末次冰盛期,全球海平面比现代低150 - 160m,且受末次冰盛期东亚季风强度变化的影响,黑潮(日本暖流)和亲潮(千岛寒流)势力与现代有明显差异,导致黑潮分支暖流几乎完全消失。随着气候转暖,海平面上升,黑潮势力增强,西北太平洋现代洋流系统逐渐形成。图1、图2分别示意末次冰盛期局部时段(距今约1.8万年)和现代西北太平洋洋流形势。
(3)从大气受热过程的角度,说明末次冰盛期亲潮导致东亚沿海地区气温显著下降的原因。
【答案】
(3)(海水温度降低,)海面长波辐射向大气输送的热量减少;(大气中水汽含量减少,)吸收海面长波辐射能力减弱;大气保温作用减弱;(海水温度降低,)海面蒸发减弱,海水通过潜热向大气输送热量减少;亲潮流经海域表面冷空气聚集稳定,热量交换少。
【详解】(3)大气的直接热源是下垫面(海面)长波辐射,大气吸收长波辐射增温,再通过大气逆辐射实现保温,水汽是影响长波吸收、保温作用的核心因素。结合寒流性质按环节推导:亲潮为寒流,会降低流经海域海水温度,海面温度下降后,海面长波辐射减弱,向大气输送的热量直接减少,气温降低;海水温度降低后,海面蒸发减弱,大气中水汽含量减少;水汽是吸收长波辐射的主要成分,水汽减少会导致大气吸收海面长波辐射能力下降,同时大气逆辐射减弱,大气保温作用减弱,海面热量损失加快,气温进一步下降;冷海面使得冷空气在近地面聚集,大气对流弱、结构稳定,和周边热量交换少,最终维持低温,导致东亚沿海气温显著下降。
【新考法:大气受热过程原理的应用新考法】19.(2026·广东茂名·一模)阅读图文资料,完成下列要求。
夏季,青藏高原会形成一个嵌入大气对流层中部的巨大热源。受热力驱动,该地区产生了“二阶梯型水泵”效应(两级低层辐合与高层辐散的接力组合),为水汽输送提供了持续动力,在高原面形成以湖泊、冰川及积雪为主体的持续型“亚洲水塔”。下图示意青藏高原夏季沿93°E—94°E“二阶梯型水泵”效应。
(1)说明青藏高原夏季形成一个嵌入大气对流层中部巨大热源的主要原因。
(2)解释热力驱动是青藏高原形成持续型“亚洲水塔”的主要动力。
【答案】(1)青藏高原平均海拔超过4000米,达到了对流层中部高度;空气稀薄,大气对太阳辐射削弱作用弱,地面吸收太阳辐射多,地面温度高于同海拔周围大气的温度;青藏高原面积大,热源范围广。
(2)一级辐合区和二级辐合区在夏季受热多,导致气流上升;一级辐合区引起的气流上升高度有限,其上空辐散气流流入二级辐合区;使得南部热带海洋的水汽通过接力组合进入青藏高原面,为湖泊和冰雪提供持续水源。
【详解】(1)青藏高原平均海拔在4000米以上,高度直达对流层中部,在大气垂直结构中占据高位。由于海拔极高,当地空气稀薄,大气密度小,水汽与尘埃含量少,对太阳辐射的反射、散射和吸收等削弱作用微弱,使得到达地面的太阳辐射极为丰富,地面吸收大量太阳辐射而快速增温,地面温度显著高于同海拔周边大气温度,成为强大的热源。同时,青藏高原地域辽阔、面积广大,热源分布范围广、强度大,对周边大气的加热作用十分显著。
(2)夏季,一级辐合区与二级辐合区获得的太阳辐射较多,地面增温显著,促使近地面空气受热膨胀上升,形成上升气流。一级辐合区的热力条件相对有限,气流上升高度不足,其高空形成的辐散气流会顺势流入二级辐合区上空,起到气流补充的作用。在这样的环流机制下,南部热带海洋的暖湿水汽能够沿着逐级抬升的气流通道,通过接力输送的方式源源不断进入青藏高原上空,为高原上的湖泊补给水源,也为高原冰雪积累提供了持续的水汽条件,维持着高原水资源的稳定与更新。
真题·实战演练
高频考点:大气受热过程原理的应用、大气对地面的保温作用、大气对太阳辐射的削弱作用、气温的影响因素、逆温
(2025·广东·高考真题)城市地下热岛效应是指城区地下环境温度高于郊区地下环境温度的现象。与地表城市热岛效应相比,城市地下热岛效应研究更关注城区地下温度变化及其对城市环境产生的影响。据此完成下面小题。
1.城市地下热岛效应增强可导致城区( )
A.土壤的碳储存能力提高 B.园林绿化养护成本降低
C.表层土壤干岛效应增强 D.植物垂直分层更加明显
2.能够减轻城市地下热岛效应的有效举措是( )
①加大城区基础设施建设力度②增加城区不透水层面积
③多种植冠层郁闭度高的植物④加强城区绿地斑块连通
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【答案】1.C 2.D
【详解】1.城市地下热岛效应是指城区地下温度高于郊区地下温度的现象,土壤温度升高会加速有机质分解,降低碳储存能力,A错误;地下温度高加剧土壤水分蒸发,植物需更多灌溉,养护成本上升,B错误;地下热岛效应导致表层土壤水分蒸发加快,湿度降低,干岛效应增强,C正确;植物垂直分层主要受光照和湿度影响,与地下温度关联较小,D错误。故选C。
2.加大城区基础设施建设可能增加地下热源,加剧热岛效应,①错误;增加城区不透水层面积会减少水分下渗,阻碍散热,②错误;冠层郁闭度高的植物可遮荫降温,减少地表热量传递至地下,③正确;连通绿地斑块能增强生态调节功能,促进热量扩散,④正确,综上,D正确,ABC错误。故选D。
(2024·安徽·高考真题)如图为我国某地面观测站(47°06'N,87°58'E),海拔561m)某月1日前后连续4天太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射和大气逆辐射的通量逐小时观测结果。据此完成下面小题。
3.图中甲、乙、丙三条曲线依次表示( )
A.地面长波辐射、地面反射太阳辐射、大气逆辐射
B.地面长波辐射、大气逆辐射、地面反射太阳辐射
C.大气逆辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射
D.大气逆辐射、地面长波辐射、地面反射太阳辐射
4.观测期间该地( )
①第1天晴朗无云 ②第2天地面吸收的太阳辐射量最大
③第3天比第4天大气透明度低 ④可能经历了降水过程
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
5.该时段可能为( )
A.4月1日前后 B.6月1日前后 C.10月1日前后 D.11月1日前后
【答案】3.B 4.D 5.B
【详解】3.结合所学知识,阅读图文材料可知,该地面观测站所示经纬度显示为我国新疆地区,图中显示太阳辐射在四天中白天出现,夜晚几乎为0,而地面反射太阳辐射需要太阳辐射,夜晚也不会出现,因此图中丙为地面反射太阳辐射,故AC错误;大气逆辐射是大气通过吸收地面辐射增温后辐射的,地面长波辐射≈大气逆辐射+射向宇宙空间的地面辐射,推测大气逆辐射小于地面长波辐射,从图中可以看出,甲大于乙,因此甲为地面长波辐射,乙为大气逆辐射,B正确,C错误。答案选择B。
4.结合所学知识,阅读图文材料和上题结论可知,图中显示期间,第一天大气逆辐射较强,且太阳辐射出现两个峰值,说明有云层遮挡阳光,所以不是晴朗无云,故①错误;第2天是四天中太阳辐射最弱的一天,因此地面吸收的太阳辐射量小,故②错误;第3天太阳辐射小于第4天,说明第3天云层较厚,大气削弱作用强,大气透明度低,而第4天太阳辐射强烈,说明云层薄,大气透明度高,故③正确;四天中,第2、3两天太阳能辐射弱,说明大气削弱作用强,云层较厚,可能为阴雨天气,因此可能经历降水过程,故④正确。正确的有③和④,答案选择D。
5.根据太阳辐射的时间段对比昼与夜的长度,可知昼明显比夜长,说明新疆为夏半年,6月1日前后太阳直射北半球,昼长夜短,B正确;4月1日和10月1日在春秋分前后,昼夜长短差别不大,11月1日,新疆昼明显比夜短,ACD错误。
(2025·天津·高考真题)海雾是发生在海洋或岛屿的天气现象,我国某沿海城市观测获得2016-2020年某类海雾生消时间的频率分布(下图)。读图文材料,完成下面小题。
6.根据雾的生消时间,推测此类雾的成因是( )
A.冷空气流经暖水面时,水面蒸发的水汽遇冷凝结
B.暖湿空气流经冷下垫面时,空气中水汽冷却凝结
C.下垫面和大气辐射冷却,导致空气中的水汽凝结
D.暖锋边缘蒸发出的水汽,遇到近地面冷空气凝结
7.判断此类雾不同季节频率高低及原因对应正确的是( )
A.春季低 水汽含量较低 B.夏季低 夜间气温较高
C.秋季高 大气结构稳定 D.冬季高 寒潮活动频繁
【答案】6.C 7.B
【详解】6.由图可知,该类雾主要是夜间生成,日出后不久消散,可推测该类雾为辐射雾。晴朗的夜晚,下垫面和大气辐射冷却快,近地面空气中的水汽受冷凝结,形成雾,C正确;冷空气流经暖水面或暖湿空气流经冷下垫面,形成平流雾,AB错误;暖锋边缘形成的雾为锋面雾,D错误。故选C。
7.结合所学知识,温带地区3-5月为春季,6-8月为夏季,9-11月为秋季,12月-次年2月为冬季。图中8月、10月、1月海雾发生频率低,4月前后海雾发生频率高,说明夏季、秋季、冬季海雾发生频率低,春季海雾发生频率高;夏季白昼时间长,获得太阳辐射多,夜间降温幅度小,气温较高,不利于水汽凝结,不易形成海雾,B正确,ACD错误。故选B。
(2025·福建·高考真题)我国某区域地势平坦,风沙层相对稳定,分布着稀疏矮小的植物。该区域的植被反射率低于风沙层,植被覆盖度小于30%。下左图示意该区域的典型剖面,下右图示意该区域不同厚度(10cm、50cm、90cm和200cm) 风沙层下土壤储水量变化。据此完成下面小题。
8.与50cm厚度风沙层下土壤储水量变化对应的曲线是( )
A.① B.② C.③ D.④
9.相比砂土,土壤为黏土时,90 cm 厚度风沙层下的土壤层( )
A.降水期土壤储水量增加速率较大,整个时期平均土壤储水量较大
B.降水期土壤储水量增加速率较大,整个时期平均土壤储水量较小
C.降水期土壤储水量增加速率较小,整个时期平均土壤储水量较大
D.降水期土壤储水量增加速率较小,整个时期平均土壤储水量较小
10.图中所示剖面的风沙层厚度增大和地表植被覆盖度减小,将分别导致( )
A.土壤温度年变化减小,地表年均温降低 B.土壤温度年变化减小,地表年均温增高
C.土壤温度年变化增大,地表年均温降低 D.土壤温度年变化增大,地表年均温增高
【答案】8.C 9.D 10.A
【详解】8.风沙层越薄,土壤层储水量受降水波动影响越大,风沙层下土壤储水量变化越大。根据图示信息可知,④曲线在降水期土壤储水量变化最剧烈,应为10cm风沙层,③曲线在降水期变化第二剧烈,应为50cm风沙层,C正确,ABD错误。故选C。
9.相比砂土,土壤为黏土时孔隙度更低,地表水更不易下渗,降水期土壤储水量增加速率较小。黏土下渗难度大,因此大量土壤水集中在黏土上半部分,因此容易通过风沙层虹吸上升,蒸发损耗,因此整个时期平均土壤储水量较小。综上所述,D正确,ABC错误。故选D。
10.根据第一题分析可知,风沙层越薄,风沙层下土壤储水量变化越大。土壤风沙层厚度越大,土壤储水量越稳定,土壤温度年变化越小,CD错误;植被反射率低于风沙层,地表植被覆盖度减小,地表反射的太阳辐射更多,吸收的太阳辐射更少,地表年均温降低,A正确,B错误。故选A。
(2025·广西·高考真题)下图示意我国东部某省会城市的中心商务区与城郊低矮植被区在某日的气温变化。读图,完成下面小题。
11.区域中心与外围存在气温差,可形成热岛或冷岛现象。当日该城市( )
A.日出后冷岛减弱 B.正午时热岛最强 C.日落后热岛加强 D.午夜时冷岛最强
12.推测该市当日的天气条件为( )
①晴朗少云 ②阴有小雨 ③偏北大风 ④风力微弱
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
13.上午6~9时,中心商务区升温较慢的主要原因可能是该区域( )
A.楼宇遮挡光线 B.冷空气入侵 C.地面热容量小 D.大气辐射弱
【答案】11.C 12.B 13.A
【详解】11.区域中心与外围存在气温差,可形成热岛或冷岛现象,区域中心温度高于外围,则城市形成热岛,反之形成冷岛。读图可知,日出后城郊增温速度快于中心商务区,且城郊气温由低于中心商务区逐渐变到高于中心商务区,说明日出后城市热岛减弱,后冷岛逐渐增强,A错误;正午时中心商务区温度低于城郊,城市出现冷岛现象,B错误;日落后中心商务区温度高于城郊,且两者温度差值增大,说明城市热岛加强,C正确;午夜时中心商务区温度高于城郊,城市出现热岛现象,D错误。故选C。
12.图中夜晚气温明显下降,而白天气温明显上升,气温日较差较大,说明云层较少,出现晴朗天气,①正确,②错误;在偏北大风的作用下,我国东部往往普遍降温,且风会促进中心商务区和城郊的空气混合,中心商务区和城郊低矮植被区的气温差异会大大减小,不可能出现明显的热岛和冷岛效益,③错误;只有风力微弱的情况下,中心商务区和城郊低矮植被区的气温才会主要受当地热力性质的影响,差异才会较为明显,④正确。综上所述,B正确,ACD错误,故选B。
13.中心商务区高楼林立,上午6~9时,太阳高度还较小,楼宇的影子较长,受楼宇遮挡光线的影响,中心商务区升温较慢,A正确;冷空气入侵温度应该下降,B错误;与城郊低矮植被区相比,中心商务区地面硬化程度高,地面热容量小,升温速度应较快,C错误;大气辐射强弱是由大气温度决定的,大气辐射本身不是影响气温的因素,D错误。故选A。
14.(2025·浙江·高考真题)其他条件相同情况下,在青藏高原四地观测太阳辐射与海拔高度之间的关系,结果如下表。导致四地太阳辐射随海拔高度产生差异的主要因素是( )
地点
①
②
③
④
海拔高度(米)
2200
3700
5000
6325
太阳辐射(卡/平方厘米·分)
1.318
1.455
1.632
1.729
A.大气逆辐射 B.地面反射与吸收
C.地面长波辐射 D.大气反射、吸收与散射
【答案】D
【详解】大气逆辐射属于长波辐射,主要影响的是地面保温,与属于短波辐射的太阳辐射到达地面的强度无直接关系,A错误;题目强调“其他条件相同”,地面反射与吸收差异较小,且海拔变化主要影响大气而非地面,B错误;地面长波辐射是地面向外辐射热量,与太阳辐射的接收无关,C错误;海拔升高会导致大气愈加稀薄,大气反射、吸收与散射作用减弱,大气对太阳辐射的削弱作用减弱使更多太阳辐射到达地面,D正确。故选D。
(2024·浙江·高考真题)南美洲赤道附近的钦博拉索峰海拔6310米。1802年该峰植被分布上限是4600米,2012年上升到5185米。研究表明植被上限上升段的土壤温度有所升高。完成下面小题。
15.从受热过程看,引起植被上限上升段土壤温度升高的主要原因是( )
A.地面辐射减少 B.大气辐射减少
C.太阳辐射增加 D.地面吸收增加
16.植被上限上升后,该山地垂直带谱中( )
A.雪线海拔高度下降 B.上限植被是高山草甸
C.自然带的数量减少 D.森林带向高海拔扩展
【答案】15.D 16.D
【解析】15.地面吸收的辐射量增多,增温幅度加大,导致土壤温度上升,D正确;地面吸收增加,土壤温度升高,地面辐射增多,大气辐射也增多,AB错误;太阳辐射量没有明显变化,C错误。故选D。
16.随着热量条件改善,植被上限上升后,雪线海拔高度上升,A错误;植被分布上限上升到5185米,但该山峰海拔为6310米,因此上限植被不是高山草甸,海拔更高处还有高寒荒漠和冰川积雪,自然带的数量并没有减少,BC错误;由于土壤温度有所升高,植被上限上升后,森林带也向高海拔扩展,D正确。
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第04讲 大气的组成、垂直结构及受热过程(广东专用)
专项训练·参考答案
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18. (3)(海水温度降低,)海面长波辐射向大气输送的热量减少;(大气中水汽含量减少,)吸收海面长波辐射能力减弱;大气保温作用减弱;(海水温度降低,)海面蒸发减弱,海水通过潜热向大气输送热量减少;亲潮流经海域表面冷空气聚集稳定,热量交换少。
19.(1)青藏高原平均海拔超过4000米,达到了对流层中部高度;空气稀薄,大气对太阳辐射削弱作用弱,地面吸收太阳辐射多,地面温度高于同海拔周围大气的温度;青藏高原面积大,热源范围广。
(2)一级辐合区和二级辐合区在夏季受热多,导致气流上升;一级辐合区引起的气流上升高度有限,其上空辐散气流流入二级辐合区;使得南部热带海洋的水汽通过接力组合进入青藏高原面,为湖泊和冰雪提供持续水源。
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