内容正文:
第二章
章末提升课
知识网络
专题突破
☆微专题一 逆温
重点精讲
1.逆温现象的表现
气温随高度增加而上升的现象,或者随高度的增加气温的垂直递减率小于6 ℃/km。
2.辐射逆温的生消过程
3.逆温的影响
有利
影响 逆温的出现阻碍空气对流,可以抑制沙尘暴的发生
逆温出现在高空,有利于飞机的飞行
逆温可当成一种气候资源加以利用。例如,伊犁河谷逆温出现在10月至次年3月,有效地提高了冬季谷地的温度,果树越冬可以免受冻害等
不利
影响 对环境 逆温出现时,大气结构比较稳定,加重大气污染
对天气 容易产生大雾等不利天气
对交通 能见度降低,地面湿滑
应用体验
(2026·广东深圳高一期中)下图示意某地在某日的上午、午后、夜间及清晨四个不同时段的近地面大气温度垂直分布,对流层大气温度通常随高度升高而降低,但在一定条件下,对流层中也会出现气温随高度升高而升高的现象,称为逆温现象,该现象通常会导致空气对流减弱。据此完成1~2题。
1.图中最可能代表清晨的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.图示四个时段的曲线中,最有利于
污染物扩散的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
A
D
解析 第1题,对流层的正常气温随高度升高而降低。晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,地面损失的热量多且快,可能出现越接近地面气温越低的逆温现象,这种辐射逆温一般傍晚开始出现,日出前达到最强,日出后的上午首先在近地面开始恢复,午后恢复正常。图中甲曲线显示,近地面气温最低,逆温层最厚,应表示日出前近地面大气垂直温度分布,A符合题意;图中乙曲线显示近地面气温开始恢复正常,应为日出后的上午,丙曲线显示近地面气温较低,逆温层较厚,应表示夜间,丁曲线显示近地面气温高,无逆温层,应表示午后,B、C、D错误。
第2题,近地面排放的污染物可以因空气对流运动扩散,对流运动越强,大气污染物越容易扩散。甲、乙、丙三曲线均表示出现了逆温现象,大气结构稳定,会抑制空气的对流运动,不利于大气污染物的扩散;图中丁曲线表示气温向上递减,空气上冷下热,空气对流运动强,有利于污染物扩散,D正确。
(2026·河北张家口高一期末)对流层气温垂直分布有时会出现“上暖下冷”的现象,我们称之为逆温。逆温形成的原因较多,其中辐射逆温是近地面空气受地面影响,降温的幅度大于高层空气,从而形成逆温。下图示意某地某时刻对流层气温垂直分布状况。据此完成3~5题。
3.图中各层大气对流运动最不显著的是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.推测该日辐射逆温层厚度的最大值约为( )
A.3千米 B.5千米
C.10千米 D.12千米
5.近地面出现逆温现象时易形成的天气是( )
A.大风 B.大雨 C.雾霾 D.冰雹
B
B
C
解析 第3题,对流层中出现逆温时,空气对流运动受到抑制。图中②层出现“上暖下冷”的逆温现象,空气对流运动最不显著,①③④层未出现逆温,对流运动相对明显。所以图中各层大气对流运动最不显著的是②层。B正确。
第4题,辐射逆温是近地面空气由地面辐射冷却,降温幅度大于高空而形成的。从图中可见,逆温层(气温随高度升高而升高的层次)的底部在地面(0千米),顶部在5千米左右(该时刻①层逆温已消失),因此该日辐射逆温层厚度的最大值约为5千米,B正确。
第5题,近地面出现逆温现象时,大气“上暖下冷”,空气垂直对流受阻,造成近地面污染物不能及时扩散。雾霾是由大气中污染物聚集形成,逆温现象有利于雾霾的形成,C正确。而大风、大雨、冰雹的形成需要强烈的对流运动,逆温抑制对流,不利于它们的形成,A、B、D错误。故选C。
☆微专题二 等压面的判读
重点精讲
等压面是空间中气压相等的各点所组成的面。
1.判断气压高低
(1)气压的垂直递减规律。由于对流层大气密度随高度增加而降低,在垂直方向上气压随着高度增加而降低。如图,在空气柱L1中,PA'>PA,PD>PD';在L2中,PB>PB',PC'>PC。
(2)同一等压面上的各点气压相等。例如图中PD'=PC'、PA'=PB'。
综上分析可知,PB>PA>PD>PC。
2.判读等压面的凸凹
等压面凸向高处的为高压,凸向低处的为低压。另外,近地面与高空等压面的凸出方向相反。
3.判断下垫面的性质
(1)判断陆地与海洋(湖泊):夏季,等压面下凹处为陆地、上凸处为海洋(湖泊);冬季,等压面下凹处为海洋(湖泊)、上凸处为陆地。
(2)判断裸地与绿地:裸地类似陆地,绿地类似海洋。
(3)判断城区与郊区:等压面下凹处为城区,上凸处为郊区。
4.判断近地面天气状况和气温日较差
(1)等压面下凹处,多阴雨天气,日较差较小。
(2)等压面上凸处,多晴朗天气,日较差较大。
应用体验
气压是作用在单位面积上的大气压力,在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。如图示意热力环流。据此完成1~2题。
1.甲、乙、丙、丁四处气压由高到低的顺序是( )
A.乙、甲、丙、丁 B.乙、丙、甲、丁
C.丙、丁、乙、甲 D.丙、乙、丁、甲
A
2.海陆风是海陆间昼夜温度差异引起的热力环流,图中乙处对应( )
①白天的海洋 ②白天的陆地 ③夜晚的海洋 ④夜晚的陆地
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
B
解析 第1题,根据热力环流知识,图中近地面区域气压高,高空气压逐渐降低。而乙地接受丁的空气补给,不断堆积,因此气压较甲更高;丙、丁同属于高空,但丙接受甲地的空气补给,气压相对更高。故选A。
第2题,陆地比热容较海洋小,白天陆地升温快,空气受热膨胀,在洋面上空收缩下沉,在洋面空气向陆地运动;夜晚,由于海洋相对陆地散热慢,空气流动方向与白天相反。因此,乙地对应白天的海洋和夜晚的陆地。故选B。
(2026·江苏连云港高一期末)某科研团队研究北半球某地海陆风日变化情况,下图为某时刻该地等压面示意图。据此完成3~4题。
3.下列说法正确的是( )
A.昼夜温差①较②小
B.降水②较①大
C.风力①较②大
D.上升气流②较①强
4.此时若在海边烧烤,烟将飘向( )
A.正东 B.正西
C.东南 D.东北
A
C
解析 第3题,①位于海洋,②位于陆地。陆地比海洋升温快,降温也快,因此昼夜温差①较②小,A正确;海洋水汽充足,此时海上等压面下凹,为低压,气流上升,降水量①多于②,B错误;对比同一水平面的气压差可知,①水平气压梯度力小,风力较②弱,C错误;陆地等压面上凸,②为高压,盛行下沉气流,D错误。
第4题,结合上题分析可知,此时陆地气压高于海洋,风从陆地吹向海洋,水平气压梯度力由西指向东,在北半球受地转偏向力影响风向向右偏转,形成西北风,烟将飘向东南,C正确。
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(2025·安徽卷)2020年1月1日前后,澳大利亚东南部发生大面积高强度森林野火,引发强烈上升气流,在一定的天气形势下,烟尘上升至对流层顶附近,形成积雨云状烟柱。下图表示该区域野火强度与积雨云状烟柱高度随时间变化情况。据此完成1~2题。
1.(大气垂直分层)1月1—3日没有产生积雨云状烟柱,其原因最可能是( )
A.野火强度低
B.大气湿度高
C.野火持续时间短
D.大气较为稳定
2.(大气垂直分层)积雨云状烟柱突破对流层顶,将使得( )
A.平流层气温骤降
B.平流层强降雨增加
C.大气中CO2含量减少
D.烟尘扩散范围增大
D
D
解析 第1题,由图可知,1月1—3日野火强度在波动,野火强度整体较高,同时也说明野火在持续,持续时间较长,A、C错误;由材料可知,积雨云状烟柱的产生需要强烈的上升气流和一定的天气形势,而1月1—3日野火强度呈现规律性的波动,说明天气较晴朗,大气环流稳定,野火强度主要受昼夜交替导致的热力环流等影响,D正确;野火在持续,说明没有形成强降雨,且受野火影响,气温较高,可推测大气湿度较低,B错误。
第2题,根据大气的垂直分层相关知识,对流层顶部向上首先是平流层,大气以平流运动为主,故积雨云状烟柱突破对流层顶,进入平流层,受大气水平运动影响,烟尘扩散范围将会增大,D正确;平流层水汽含量很少,通常无云雨现象,烟柱也难以明显改变平流层的降雨条件,B错误;平流层下层气温随高度变化很小,且烟柱会向平流层输送一定的热量,不会导致平流层气温骤降,A错误;烟柱突破对流层顶,说明烟柱强度大,森林燃烧产生的CO2从对流层进入平流层一部分,但仍在地球大气层中,大气中CO2含量不会减少,C错误。
(2025·广西卷)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3~5题。
3.(热力环流)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
4.(大气受热过程)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
C
B
5.(大气受热过程)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.地面比热容小
D.大气辐射弱
A
解析 第3题,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,日出后城郊低矮植被区增温速度快于中心商务区,且城郊低矮植被区气温由低于中心商务区逐渐变为高于中心商务区,说明日出后城市热岛减弱,冷岛逐渐增强,A错误;正午时中心商务区温度低于城郊低矮植被区,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低矮植被区,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低矮植被区,城市出现热岛现象,D错误。
第4题,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低矮植被区的空气混合,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现象,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。故选B。
第5题,中心商务区高楼林立,上午6—9时,太阳高度较小,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,地面比热容大,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。
(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。下图表示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6~7题。
6.(大气受热过程)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
7.(大气受热过程)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
B
D
解析 第6题,西双版纳为热带季风气候,2—4月降水量远小于7—9月,晴天多,林冠层之上的大气逆辐射较弱;热带季雨林的植被覆盖度无明显的季节变化;2—4月离太阳直射点更远,正午太阳高度角较小。
第7题,由于太阳辐射的季节变化,当地热带季雨林林冠层表面温度夏季高于冬季;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,林冠层有效辐射在不同时间尺度上均是正值,表明热带季雨林林冠层始终是大气的热源;据图示信息可知,林冠层的长波辐射与大气逆辐射差值夏季较冬季小,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。
(2024·安徽卷)下图为我国某地面观测站(47°06'N,87°58'E,海拔561 m)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8~9题。
8.(大气受热过程)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
9.(大气受热过程)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
B
D
解析 第8题,根据材料信息可知,该观测站位于我国新疆,图中太阳辐射仅在白天出现,地面反射太阳辐射也应只出现在白天,故丙为地面反射太阳辐射;大气吸收地面辐射增温,向外辐射长波辐射,(除一小部分射向宇宙空间外)绝大部分向下射向地面,方向与地面辐射相反,称为大气逆辐射,因此大气逆辐射小于地面长波辐射,甲大于乙,故甲为地面长波辐射,乙为大气逆辐射。
第9题,图中显示第1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,不是晴朗无云;第2、3两天太阳辐射弱,说明大气削弱作用强,云层较厚,可能为阴雨天气,经历降水过程,地面吸收的太阳辐射量小;第4天太阳辐射强烈,说明云层薄,大气透明度高。
(2024·湖北卷)某科研小组利用多套测风系统,观测记录了敦煌绿洲边缘某年沙漠风和绿洲风的风速、风向与频次,并对表层沙粒采样分析。结果发现,当地冬季白天以沙漠风为主,晚上沙漠风和绿洲风频次相当;自沙漠向绿洲方向风速呈减小趋势,绿洲风风速衰减幅度比沙漠风小。如图示意采样点及其沙粒分选系数。据此完成10~11题。
10.(热力环流)关于当地冬季昼夜主要风向成因的说法,合理的是( )
A.冬季白天,绿洲“冷岛效应”显著
B.冬季白天,绿洲“热岛效应”显著
C.冬季夜晚,绿洲“冷岛效应”显著
D.冬季夜晚,绿洲“热岛效应”显著
11.(热力环流)绿洲风对当地绿洲生态环境改善明显,是因为绿洲风有利于
( )
A.降低绿洲居住区噪声污染
B.给绿洲地区带来丰富的降水
C.沙物质从绿洲运移回沙漠
D.增加绿洲地区阳光照射强度
B
C
解析 第10题,由材料“当地冬季白天以沙漠风为主”可知,冬季白天绿洲气压低于沙漠,绿洲温度高于沙漠,绿洲“热岛效应”显著;由材料“晚上沙漠风和绿洲风频次相当”可知,冬季夜晚有时吹绿洲风,有时吹沙漠风,若绿洲“冷岛效应”显著,则以绿洲风为主,若绿洲“热岛效应”显著,则以沙漠风为主。
第11题,绿洲风从绿洲吹向沙漠,且“绿洲风风速衰减幅度比沙漠风小”,故绿洲风搬运绿洲的沙物质向绿洲外输送,将部分沙物质运移回沙漠,且其风速衰减幅度较小,其持续搬运能力强于反向的沙漠风,从而改善了绿洲的生态环境;噪声、光照不是绿洲地区的生态环境问题,且绿洲风对噪声和光照影响不大;绿洲风将绿洲的水汽向外输送,并不能给绿洲地区带来降水。
本 课 结 束
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