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课时13 大气受热过程
基础达标
2022年1月15日,汤加王国洪阿哈阿帕伊岛发生海底火山喷发,大量的火山喷发形成的蘑菇状云雾在空中飘散。下图示意大气受热过程。据此完成下列小题。
1.火山喷发后白天温度降低是因为()
A. 太阳辐射减弱 B. 大气削弱作用增强 C. 大气辐射增强 D. 对流层的厚度变厚
2.科学家预言,汤加火山喷发后晚上大气温度比正常情况下偏高,主要是因为()
A. ①增强 B. ②减弱 C. ③增强 D. ④减弱
湖泊“皮肤效应”是指湖水0.5毫米厚表面温度(Ts)与50厘米深处水温(T50)的差异(Ts-T50),差值大于零为“暖皮肤效应”,差值小于零为“冷皮肤效应”。对太湖的观测表明,“皮肤效应”主要受湖水吸收的太阳辐射、湖面与大气之间的热量交换和湖水湍流混合等过程控制。据此完成小题。
3.在多年平均情况下,太湖最强的“暖皮肤效应”和最强的“冷皮肤效应”分别出现在北京时间()
A. 0~2时;15~16时 B. 7~8时;12~14时 C. 15~16时;7~8时 D. 12~14时;0~2时
4.有利于增强太湖“皮肤效应”的天气状况是()
A. 阴天大风 B. 阴天微风 C. 晴天大风 D. 晴天微风
下图为“南疆沙漠腹地夏季晴天与沙尘日的地表温度与气温日变化示意图”。完成小题。
5.图中表示晴天地表温度变化的是()
A. ① B. ② C. ③ D. ④
6.据图示信息可知()
A. 地温高于气温
B. 地气温差夜晚小于白天
C. 沙尘日地温变化幅度小于晴天气温变化幅度
D. 地气温差沙尘日大于晴天
7.沙尘日的最低气温高于晴天,是因为沙尘日大气()
A. 大气逆辐射作用强 B. 白天吸收太阳辐射作用强
C. 反射作用强 D. 透明度差,地面辐射强
大气边界层位于对流层中下部,是地球表面与大气之间水热、能量交换的重要空间。地面受热之后,通过热量传导、促进对流等形式加厚大气边界层。在河西走廊某气象站的观测表明,该地大气边界层在5月达到最厚;大气边界层增厚导致浮尘容纳的空间增大,沙尘多发,而浮尘的增加又会导致大气边界层厚度减小,从而实现自我调节。据此完成小题。
8.与6~7月相比,该地5月大气边界层更厚,主要因为()
A. 太阳高度较小 B. 平均气温更高 C. 土壤较为干燥 D. 平均风速较小
9.浮尘的增多导致大气边界层厚度减小,主要因为()
A. 太阳辐射被削弱 B. 地面辐射增强 C. 大气辐射增强 D. 地表反射减弱
研究发现,太阳辐射经过大气时会被大气吸收、反射和散射,统称为大气对太阳辐射的削弱作用,下图示意大气对太阳辐射的削弱作用(设定来自太阳的辐射是100%)。据此完成下列小题。
10.在大气对太阳辐射的削弱作用中,效果最显著的是()
A. 地面吸收 B. 大气吸收 C. 大气反射 D. 地面反射
11.受大气削弱作用影响,阴雨天与晴天相比白天()
①地面温度低 ②地面温度高
③近地面大气温度低 ④近地面大气温度高
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
大兴安岭多年冻土区位于大兴安岭最北部,在稳定的东北积雪区中是积雪最深、积雪时长最长的区域,年均积雪深度9 cm以上,年均积雪日数超过120天。下图示意1974~2020年大兴安岭北部多年冻土区积雪深度及日数年内分布统计。完成小题。
12.11月~次年3月该地区积雪日数相对稳定,与此无关的因素是()
A. 气温较低 B. 降雪日多 C. 海拔较高 D. 风力强劲
13.研究表明,该地冬季平均积雪深度与平均地面一雪面温差呈正相关,这表明积雪具有()
A. 反射作用 B. 吸热作用 C. 散热作用 D. 保温作用
14.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。
(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。
(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。
答案和解析
1~2.【答案】B、C
【解析】1.
据材料“火山喷发形成的蘑菇状云雾在空中飘散”可知,云雾将投射到其上的太阳辐射的一部分又反射回宇宙空间;云雾越多,反射的越多,地面得到的太阳辐射越少,地面辐射越弱,白天的气温相对不会太高,故气温低是因为大气的削弱作用增强,B正确。
2.
由图可知,①代表太阳辐射,②代表地面辐射,③代表大气逆辐射,④代表大气对太阳辐射的削弱作用。汤加火山喷发后形成的蘑菇状云雾在空中飘散,云雾可以强烈吸收地面辐射,会增强大气逆辐射作用,导致夜晚大气对地面保温作用增强,故对应③增强,C正确。
3~4.【答案】C、D
【解析】1.
一天中气温最高在14时前后,气温最低在日出前后,湖泊比热容较大,其水温变化略滞后于气温变化。15~16时前后,湖泊表层水温高,“暖皮肤效应”最强;日出前后湖泊水温达到最低,“冷皮肤效应”最强。故选C。
2.
50厘米深处水温变化幅度较小,阴天太阳辐射弱,湖水表面温度较低,与50厘米深处水温差异小,不利于增强太湖“皮肤效应”,A、B错。“皮肤效应”还受湖面与大气之间的热量交换、湖水湍流混合等过程控制,大风会加剧湖面与大气之间的热量交换和湖水湍流混合,使湖水表面热量散失较快,不利于增强太湖“皮肤效应”,C错,D正确。
5~7.【答案】A、B、A
【解析】1.
大气的受热过程为太阳暖大地,大地暖大气,大气还大地,因此地面温度的变化幅度较气温大。晴天时,大气削弱作用和保温作用均弱,昼夜温差大;沙尘日昼夜温差较小。由图可知,①的日温差最大,代表晴天的地表温度;②的整体温度较高,且日温差较大,代表沙尘日的地表温度;③的温度变化幅度最小,应该代表沙尘日的气温;④的温度变化幅度较③大,应该代表晴天的气温日变化,选A。
2.
结合上题分析可知,①为晴天的地表温度,②是沙尘日的地表温度,③是沙尘日的气温,④是晴天的气温。结合图中信息,地温在夜晚时低于气温,排除A;地气温差夜晚小于白天,B正确;沙尘日地温变化幅度大于晴天气温变化幅度,排除C;地气温差沙尘日小于晴天,排除D。
3.
沙尘日空气中的杂质沙尘较多,保温作用更明显,大气逆辐射作用强,因此沙尘日的最低气温高于晴天,A正确。
8~9.【答案】C、A
【解析】1.
与6~7月相比,该地5月降水少,土壤干燥,地面升温更快,促进大气对流,更易加厚大气层边界,C正确;太阳高度较小,温度低,对流弱,大气边界层薄,A错误;陆地7月平均气温更高,B错误;由于河西走廊的狭管效应,5月(春季)平均风速大,D错误。
2.
浮尘通过反射、散射、吸收削弱到达地面的太阳辐射,抑制地面增温,抑制了大气的对流运动,使大气边界层厚度减小,A正确。
10~11.【答案】C、B
【解析】1.
由图可知,大气削弱作用中,大气吸收由灰尘、各种分子和云共同组成,占18%,散射占5%,大气反射占21%,C正确。
2.
由图可知,阴雨天云层厚,水汽杂质含量多,大气的削弱作用增强,到达地面的太阳辐射减少,地面吸收太阳辐射减少,导致地面温度低,进一步导致地面辐射减少,大气吸收的长波辐射减少,大气温度低,①③正确。故选B。
12~13.【答案】D、D
【解析】1.
风力强劲会吹走、吹化积雪,与积雪日数相对稳定无关,故选D。
2.
由材料“积雪深度与平均地面—雪面温差呈正相关”,可知积雪的厚度越大,地面—雪面温差越大,即地温远大于雪面温度,这说明积雪对地面具有保温作用,D正确。
14.【答案】【小题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。
【小题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】1. 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。
2. 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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