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第9讲 大气组成、分层与受热过程
大气中氧气含量对人体健康至关重要。表(a)示意我国运动员部分训练基地的地理坐标,表(b)示意不同海拔与海平面的含氧量比。据此完成1~2题。
表(a) 我国运动员部分训练基地的地理坐标
地点
榆中
多巴
海埂
兴隆
呈贡
海拔(m)
1996
2366
1888
2100
1906
经度
104°02'E
101°31'E
102°41'E
117°30'E
102°48'E
纬度
35°52'N
36°40'N
25°01'N
40°25'N
24°53'N
表(b) 不同海拔与海平面的含氧量比
海拔(m)
0
1000
2000
3000
4000
含氧量比(%)
100
89
78
70
61
1.表(a)中五个地点被选为我国运动员训练基地的主要条件是 ( )
A.海拔高,空气质量好,环境优美
B.远离东部地区,集训期间受外界干扰少
C.体育基础设施比较完善
D.海拔高,含氧量比较低
2.表中不同海拔高度含氧量不同,其原因是 ( )
A.氧气分子量大,密度大,集中在大气层底部
B.受地球引力影响,海拔越低,大气密度越大
C.氧气为植物光合作用产生,因此集中在大气底层
D.大气底层气压高,氧气在空气中的比率增大
[2025·重庆巴蜀中学月考] 对流层顶作为对流层和平流层之间的过渡层,对平流层与对流层均有非常重要的影响。研究表明,受气候变化影响,全球对流层顶高度发生了明显改变,下图为1979—2014年对流层顶平均气压值随纬度变化趋势示意图。据此完成3~5题。
3.据图可知,对流层顶高度 ( )
A.全球呈下降趋势 B.在赤道地区最低
C.中纬度上升明显 D.随纬度波动震荡
4.就季节变化来看,冬季对流层顶的气压值最高,主要因为冬季 ( )
A.低温干燥,植被覆盖率低 B.地表温度低,垂直温差小
C.供暖耗能多,热岛效应强 D.南北温差大,地表风力强
5.在全球气候变暖的背景下,研究发现平流层低层的臭氧含量有所减少,其影响是( )
A.平流层低层变暖强度减弱,对流层顶高度增加
B.平流层低层变暖强度减弱,对流层顶高度下降
C.平流层低层变暖强度增强,对流层顶高度增加
D.平流层低层变暖强度增强,对流层顶高度下降
[2025·山东潍坊月考] 浙江省山地丘陵广布,适宜茶树的生长,但春季易受霜冻天气影响。为此,当地茶园引进了“防霜冻风扇”。这种防冻风扇安装在铁杆顶上,当夜晚温度降到4℃时,风扇会自动打开,从而减轻霜冻对茶树的伤害。下面为茶园景观图及某时气温垂直分布示意图。据此完成6~8题。
6.“防霜冻风扇”最适宜的安装高度为 ( )
A.9~10米 B.7~8米
C.6~7米 D.4米以下
7.如图所示时刻,“防霜冻风扇”自动启动,此时,杭州西湖龙井茶基地 ( )
A.距离地面6~10米存在逆温层
B.近地面气温比“防霜冻风扇”处气温高
C.近地面大气对流运动显著
D.夜间为阴天,地面冷却弱
8.关于风扇的作用原理正确的是 ( )
①风扇可以把高处的暖空气往下吹到茶树上
②风扇吹出的热风可以使茶树免受霜冻影响
③风扇的转动可以增强近地面对流运动程度
④风扇转动可带动空气流动,阻止上层冷空气下压
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④
[2025·广东佛山一模] 那曲观测站位于藏北高原那曲河谷,海拔4509米。下表示意该站某年7月28—31日地表辐射收支平均值(单位:瓦/米2),其中,夜间地表净辐射为夜间大气逆辐射与夜间地面辐射的差值。据此完成9~10题。
日期
白天地面接
收短波辐射
白天地面反
射短波辐射
夜间地表
净辐射
28日
273.7
51.9
5.3
29日
426.5
71.9
2.3
30日
545.4
100.6
-1.3
31日
715.3
133.4
5.7
9.观察期内,该地白天 ( )
A.28日天气晴朗无云
B.29日白天大气透明度最高
C.30日地面反射率最低
D.31日地面吸收太阳辐射最多
10.该河谷30日夜间地表净辐射较低的主要原因可能是 ( )
A.植被覆盖率低 B.太阳辐射强
C.焚风效应增强 D.冷空气下沉
[2025·湖南岳阳月考] 乌鲁木齐市位于天山北麓,东、西、南三面环山,大体为开口朝北的“喇叭口”地形。当天山山脉南坡气压高于北坡时,来自东南方向的山口风一年四季都可以袭扰乌鲁木齐市区,表现为明显的焚风属性。下图示意乌鲁木齐市冬季低空焚风不同演变阶段逆温层厚度和逆温层温差的变化。据此完成11~12题。
11.据图可知 ( )
A.在低空焚风发生前,乌鲁木齐市不存在逆温层
B.在低空焚风强盛期,逆温层温差最大
C.在低空焚风发展期,冷空气侵入破坏逆温
D.低空焚风的发生不利于逆温层的发展和加强
12.受低空焚风的影响,乌鲁木齐市可能出现的天气状况是 ( )
A.盛行下沉气流,天气晴朗 B.大气对流旺盛,多雷阵雨
C.近地面风速大,雾霾少发 D.地表蒸发旺盛,炎热潮湿
13.(10分)[2025·河北衡水月考] 阅读图文材料,完成下列要求。
近年来,青藏高原发生了大规模的木本植物扩张,主要表现为木本植物侵占草本植物生长空间,木本植物密度、覆盖率、生物量的增加。研究表明,木本植物扩张引起的反照率(地表对太阳辐射的反射率)与蒸散发(区域蒸发量与蒸腾量的和)的变化会影响生长季地表温度。图甲为青藏高原木本植物扩张对生长季地表温度及该地反照率、蒸散发的影响示意图。图乙为木本植物扩张区主要能量传递示意图。
甲
乙
(1)分析木本植物扩张导致生长季夜间地表温度升高的原因。(6分)
(2)用大气热力作用的原理来解释温室气体是如何使地球气候增暖的。(4分)
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第9讲 大气组成、分层与受热过程
1.D 2.B [解析] 第1题,适当的缺氧环境有利于激发运动员的运动潜力。表(a)中五个地点海拔均在2000米左右,这些训练基地的含氧量比在80%左右,有助于运动员提高体能,在比赛中取得更好成绩;空气质量好、环境优美、受外界干扰少、体育基础设施比较完善均与适当的缺氧环境无关。第2题,海拔越高,地表到地心的距离越大,地球对大气的引力越小,从而使得大气密度和大气压强越小,空气变得稀薄,所以海拔越高,空气中的含氧量越低。
3.C 4.B 5.A [解析] 第3题,由所学知识可知,对流层顶高度与气压值呈负相关(气压越低,说明其高度越高),图中各纬度对流层顶平均气压值呈下降趋势,对流层顶高度应呈上升趋势,A错误。赤道地区因热力对流旺盛,对流层顶通常最高,B错误。中纬度地区平均气压值下降明显,表明对流层顶高度上升明显,C正确。图中主要体现的是对流层顶平均气压值随纬度的变化趋势,并不能反映对流层顶高度随纬度波动震荡,D错误。第4题,冬季地表温度低,近地面与高空的垂直温差减小,抑制对流活动,导致对流层顶高度降低,对应气压值升高(对流层顶高度低则气压高),B正确。低温干燥、植被覆盖率低与对流层顶气压值高没有直接的因果关系,A错误。供暖耗能多、热岛效应强主要影响城市局部气候,对全球对流层顶气压值影响不大,C错误。南北温差大、地表风力强主要影响大气的水平运动,与对流层顶气压值升高关系不大,D错误。第5题,臭氧减少会削弱平流层低层对紫外线的吸收,导致其变暖强度减弱。平流层低层温度下降后,使得对流层受热膨胀的空气可上升到更高位置,进而使对流层顶高度增加。A正确,B、C、D错误。
6.B 7.A 8.D [解析] 第6题,结合材料和图分析,“防霜冻风扇”是将高处的暖空气吹到茶树,且风扇转动可带动空气流动,阻止上层冷空气下压,从而减轻霜冻对茶树的影响,这需要“防霜冻风扇”安装在垂直方向上气温最高的高度。读图可知,气温最高的高度位于7~8米,B正确。第7题,由材料可知,当风扇探头检测到茶树顶部的空气层温度低于结霜临界温度4℃时,就会自动启动风扇。由图可知,6~10米的高空气温高于地表气温,说明这一高度存在逆温层,A正确;近地面气温比“防霜冻风扇”处气温低,风扇启动后可把温度较高的空气吹向茶树,达到减轻霜冻对茶树的伤害的目的,B错误;由于逆温层的存在,近地面大气对流运动减弱,C错误;夜间为阴天,大气逆辐射较强,不易出现霜冻,D错误。第8题,根据图所示,在8米高度附近,气温最高,风扇启动后,可把该处暖空气吹到茶树上,防止茶树冻伤,①正确;风扇本身不可以吹出热风,②错误;近地面(0~4米)存在空气对流运动,风扇吹下来的暖空气会削弱近地面的对流运动,③错误;风扇的转动使下层空气循环,阻止了下层暖空气上升以及上层冷空气下压,④正确。故D正确。
9.D 10.D [解析] 第9题,28日白天地面接收短波辐射是四天中最少的,应该是天空多云,对太阳辐射削弱作用强导致的,A错误。白天大气透明度高,地面得到的太阳辐射多,31日白天地面接收短波辐射最多,白天大气透明度最高,B错误。地面反射率是指地面反射辐射量与入射辐射量之比,入射辐射量应该是白天地面接收短波辐射和白天地面反射短波辐射之和,29日地面反射率最低,C错误。31日白天地面接收短波辐射最多,地面吸收太阳辐射最多,D正确。第10题,夜间地表净辐射为夜间大气逆辐射与夜间地面辐射的差值,夜间地表净辐射较低的主要原因是夜间地面辐射较强或大气逆辐射较弱。冷空气下沉,近地面气温低,大气逆辐射弱,D正确。该段时间内植被覆盖率基本相同,A错误。夜间没有太阳辐射,B错误。焚风效应增强,近地面大气应该是增温,大气逆辐射应增强,C错误。
11.B 12.A [解析] 第11题,由图可知,在低空焚风发生前,逆温层温差约为4.7℃,厚度接近600米,说明乌鲁木齐市在低空焚风发生前就存在逆温层,A错误;在低空焚风强盛期,逆温层温差最大,B正确;在低空焚风结束时,冷空气侵入破坏逆温,C错误;低空焚风开始后,逆温层厚度和温差都是先增大,后减小,说明低空焚风的发生有利于逆温层的发展和加强,D错误。第12题,天山南坡气压高于北坡时产生低空焚风效应,南坡气流越过山顶后下沉,难以形成降水,多晴天,A正确;乌鲁木齐市受低空焚风影响,盛行下沉气流,近地面风速小,加之地形较封闭,大气不易产生对流,雾霾天气多发,B、C错误;焚风较为干热,不会潮湿,D错误。
13.(1)夜间,木本植物扩张区因蒸散发水汽含量大,大气对地表的保温作用强;木本植物区热容量高,夜间降温幅度小;木本植物密集的叶片能吸收地面长波辐射,并以冠层逆辐射的形式返还地表,产生保温效果。
(2)温室气体增多可以强烈地吸收地面长波辐射,使地球吸收的太阳辐射能不会马上散失掉,形成温室效应,对地面起到保温作用。
[解析] 第(1)题,据图文材料可知,夜间,木本植物扩张区因蒸散发(区域蒸发量与蒸腾量的和)水汽含量大,使大气的水汽变多,增强了大气对地表的保温作用;由于木本植物区热容量高,夜间降温慢,地温相对较高;木本植物树叶繁茂,密集的叶片能够吸收地面长波辐射,并以冠层逆辐射的形式返还给地表,对地表起到保温作用。第(2)题,温室气体会强烈地吸收地面长波辐射,从而导致气温快速上升,而大气吸收的热量不会马上散失掉,导致气温长期维持较高,同时大气逆辐射增强,从而形成温室效应,对地面起到保温作用。
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