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一、选择题(每小题3分)
2025年4月16日,华北平原西部的多个气象观测站打破了历史4月最高气温纪录。如图示意2025年4月15日22时—16日22时石家庄市气温、地温和风向风速情况。据此完成1—2题。
1.2025年4月16日石家庄市最高地温和最高气温的关系是( )
A.最高气温滞后最高地温1个小时
B.最高气温滞后最高地温2个小时
C.最高地温滞后最高气温1个小时
D.最高地温滞后最高气温2个小时
A
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解析:由图可知,最高地温在16日14时,最高气温在16日15时,最高气温滞后最高地温1个小时,A正确。
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2.影响最高气温形成的直接因素是( )
A.地面辐射 B.焚风效应
C.大气逆辐射 D.太阳辐射
解析:近地面大气的直接热源是地面辐射;太阳辐射为短波辐射,大气对其直接吸收较少;地面吸收太阳辐射后升温,再以地面辐射(长波辐射)的形式将热量传递给大气,使大气温度升高,A正确;焚风效应需特定地形条件,材料未体现,B错误;大气逆辐射是保温作用而非升温的直接因素,C错误;太阳辐射是大气热量的根本来源,而非气温升高的直接影响因素,D错误。
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地面净辐射量是地面收入与支出的辐射差额。如图示意塔克拉玛干沙漠南缘策勒戈壁站观测到的某月太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面辐射和大气逆辐射的日变化平均状况。据此完成3—4题。
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3.图中甲、乙、丙、丁依次表示( )
A.太阳辐射、地面反射太阳辐射、
地面辐射、大气逆辐射
B.太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射、
地面反射太阳辐射
C.大气逆辐射、地面辐射、太阳辐射、地面反射太阳辐射
D.地面反射太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射、太阳辐射
B
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解析:据图可知,甲和丁辐射只在白天存在,夜晚为0,且正午时段甲辐射通量大于丁,说明甲是太阳辐射,丁是地面反射太阳辐射;乙和丙辐射昼夜变化不大,且乙辐射通量大于丙,根据地面辐射是近地面大气的直接热量来源,可判断乙为地面辐射,丙为大气逆辐射;故选B。
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4.能正确表示地面净辐射量与其他四种辐射量数值关系的是( )
A.地面净辐射量=甲+丙-乙-丁
B.地面净辐射量=甲+丁-丙-乙
C.地面净辐射量=乙+丙-甲-丁
D.地面净辐射量=乙+丁-甲-丙
A
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解析:根据材料“地面净辐射量是地面收入与支出的辐射差额”可知,在给定的四类辐射中,地面辐射收入包括甲(太阳辐射)和丙(大气逆辐射),辐射支出包括乙(地面辐射)和丁(地面反射太阳辐射),因此地面净辐射量=甲+丙-乙-丁,A正确。
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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为49 m。据此完成5—7题。
5.与沙垄高点相比,沙垄低点( )
A.全天气温均较低
B.日平均气温较低
C.气温日较差较小
D.夜晚降温较慢
B
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解析:对比图中沙垄高点和低点的气温日变化曲线可知, 9—17时沙垄低点气温高于沙垄高点,A错误;9—17时沙垄低点气温虽高于沙垄高点,但两者相差不大,而沙垄低点一天中的最低气温远低于沙垄高点,导致沙垄低点的日平均气温较低,且气温日较差较大,B正确,C错误;夜间气温曲线沙垄低点的下降幅度更大(曲线斜率大),说明沙垄低点夜间降温较快,D错误。
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6.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
C
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解析:图中6时,沙垄低点气温低于沙垄高点约9 ℃,其温度垂直分布与对流层气温随海拔升高而降低的规律相反,因此不是高差造成了沙垄高点和低点的温度差异,A错误;上午沙垄低点温度升高,但单位时间内的增温幅度逐渐变小,因此增温速度是减慢的,B错误;按照大气受热过程原理,地面辐射是近地面大气的直接热源,地面辐射最强时一般是在14时左右,大气吸收地面辐射延迟增温,因此在15时沙垄区气温较高,C正确;塔克拉玛干沙漠腹地,降水少,天气晴朗,沙垄高点和低点高度相差不大,其夜晚大气逆辐射差别不大,造成夜晚沙垄高点气温高于低点的原因是局部热力
环流,夜晚冷空气沿着垄坡下沉到沙垄低点聚
集,导致沙垄低点的温度低,D错误。
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7.观测期最可能是( )
A.6月 B.8月
C.10月 D.12月
解析:塔克拉玛干沙漠腹地属于温带大陆性气候,降水稀少,天气晴朗,太阳辐射强,沙漠比热容小,所以夏季增温幅度极大,在6—8月气温很高,而图中该日最高气温不到20 ℃,因此A、B错误;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月份,当地气温下降,气温日较差较大,符合观测期的气温特征,C正确。
C
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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8—10题。
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8.图中甲、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
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解析: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错误;地面主要通过吸收太阳辐射而升温,之后向外辐射地面长波辐射,乙数值位居第二,乙是地面长波辐射,B错误;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,且变化幅度与乙大概一致,因此丙为大气逆辐射,C正确;到达地面的太阳辐射=地面反射+地面吸收,读图可知,丁辐射通量月份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错误。
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9.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
解析:读图2并结合上题分析可知,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。
B
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10.曲线丁的辐射通量夏季低于冬季,主要原因是( )
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
C
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解析:根据第8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,但不是地面反射太阳辐射夏季低于冬季的原因,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,①④错误;故选C。
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二、非选择题
11.(14分)阅读图文材料,完成下列要求。
风沙肆虐的沙漠一直是蔬果生产的禁区,但日光
温室可以极大地改变这一现状。我国新疆南部
地区早期建成的温室,普遍存在着冬季夜间室内
冻害时常发生的问题。水幕集热—地暖加温系统
(如图)的应用,较好地解决了这一难题。研究表明,日光温室后墙白天接收太阳总辐射约占温室接收太阳总辐射的50%—60%,夜间,室内获得的热量中墙面放热量约占1/3,地面放热量约占2/3。此外,土壤夜间放热性能较为稳定,受气候条件影响小。
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(1)简述沙漠温室的主要功能。(4分)
答案:保温、保湿、防风沙。
(2)解释水幕集热—地暖加温系统能减轻冻害问题的原因。(6分)
答案:墙面白天吸热多夜晚放热少;地面白天获得太阳辐射少而夜晚放热多;水幕集热—地暖加温系统将白天墙体获得的热量传递给土壤;夜晚气温很低时土壤也能稳定放热而减少冻害。
(3)电动卷帘可以根据温度高低对玻璃进行择时覆盖。根据沙漠地区的气温变化,分析电动卷帘覆盖的时间。(4分)
答案:冬季夜晚,沙漠气温过低,覆盖电动卷帘可以起到保温作用;夏季白天,气温过高,覆盖电动卷帘可以减轻温室效应(降温/阻止阳光进入)。
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12.(2025·山西太原一模)(16分)阅读图文材料,完成下列要求。
我国西藏自治区某农业基地在研究温室效应与农业设施的联系过程中,首先开展了探究二氧化碳对气温影响的简易实验。实验使用锥形瓶、干燥管、导气管等仪器,用大理石粉末和稀盐酸进行反应(CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑),装置如图1所示,气密性良好。在相同强度的日照条件下,向锥形瓶A中加入稀盐酸并记录锥形瓶B和C的温度变化。结果表明,锥形瓶B和C的温度均上升,B瓶升温更快,温差最终稳定。该基地开发的阴阳棚日光温室是对传统温室的创新设计。图2为双拱三膜半地下式阴阳棚日光温室结构,它在传统日光温室北侧增建采光面朝北的阴棚,二者共用一面支撑墙。阳棚设有内外两层拱架:内层铺塑料薄膜,外层铺塑料薄膜并覆盖保温被,还额外增设了一层薄膜。建造时阳棚的地基低于阴棚的地基。
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(1)结合实验原理,说明图2的阴阳棚日光温室提升阳棚保温性能的过程。(10分)
答案:实验中的保温原理,一是二氧化碳能吸收地面长波辐射,减少热量散失;二是装置气密性好,从而减少热量散失。阴阳棚日光温室中,多层薄膜能阻挡地面长波辐射的散逸、减少热量散失;温室形成封闭空间,也能减少热量外散;另外,温室封闭空间便于积聚作物呼吸和土壤微生物活动产生的二氧化碳,提高二氧化碳浓度,从而提升阳棚保温性能。
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(2)指出阴阳棚日光温室相较传统温室的优势。(提示:从建造成本、保温性能、作物质量等方面思考作答)(6分)
答案:阴阳棚共用支撑墙,降低建造成本。温室采用三层薄膜和保温被,一方面阻挡地面长波辐射,减少热量散失,另一方面结合半地下式及阴棚设计,形成空气隔热层,有效减少热量散失,增强保温性能。阴棚具有抵御室外极端低温的作用,能有效提升阳棚的温度稳定性,减少作物冻害,提升农作物质量。
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