高中地理大气的受热过程和热力环流.docx
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高中地理大气的受热过程和热力环流
对流层大气的受热过程
一、单项选择题（每小题2分，共30分）
读近地面（虚线）和大气上界（实线）太阳辐射波长分布示意图（下图），回答1～2题。
1．“温室效应”会使（ ）
A．A部分增大B．B部分缩小
C．C部分增大D．C部分缩小
解析：
“温室效应”即大气中二氧化碳的含量增多，则吸收的太阳红外线部分增大。
答案：
C
2．人类大量使用氟氯烃，并向大气排放，则会使（ ）
A．A部分增大B．A部分缩小
C．B部分增大D．C部分缩小
解析：
温室效应增强了地面长波辐射的能力，C部分的范围增大。
氟氯烃破坏大气臭氧层，使臭氧吸收紫外线能力减弱，到达地面的紫外线增多，而到达大气上界的紫外线总量是没有变化的，因此图中A部分范围应缩小。
答案：
B
下图为一种气温空间分布图（单位：
℃）。
读图，完成3～4题。
3．该图显示了（ ）
A．气温沿经线方向、纬线方向和垂直方向三个方向的空间变化
B．气温沿经线方向和纬线方向两个方向的空间变化
C．气温沿经线方向和垂直方向两个方向的空间变化
D．气温沿纬线方向和垂直方向两个方向的空间变化
解析：
该图的纵坐标为高度，反应了气温沿高度的变化而变化，即气温的垂直空间变化；该图的横坐标表示不同的纬度，即沿着某条经线所作，故它反应了气温沿着经线方向（即纬度变化方向）的空间变化。
答案：
C
4．读图可知（ ）
A．气温沿垂直方向上的变化，是先递减后递增
B．气温沿经线方向上的变化，是先递减后递增
C．气温沿纬线方向上的变化，是随季节变化而变化的
D．气温沿经线方向上的变化，是随纬度的升高而降低
解析：
读图可知，气温在垂直方向上，基本都是随着高度的增加而递减的；沿着经线方向看，纬度越高的地区，气温越低，即气温随纬度的升高而降低。
答案：
D
下图中甲、乙两地的纬度相同。
读图，完成5～6题。
5．a处气温比近地面气温低的主要原因是（ ）
A．地面是大气的主要直接热源
B．太阳辐射是大气的主要直接热源
C．a处大气的散射作用比近地面强
D．a处的太阳辐射比近地面弱
解析：
对流层大气的直接热源是地面，所以离地面越远，气温越低。
答案：
A
6．b处气温比同纬度平原地区低的主要原因是（ ）
①到达b处的太阳辐射少
②b处的地面辐射弱
③b处大气吸收的地面辐射少
④b处大气的保温效应差
A．①②B．③④
C．①④D．②④
解析：
B在高原上，地势高，吸收的地面辐射要少于近地面；同时空气稀薄，大气的保温效应差，故其气温小于同纬度的平原。
答案：
B
“春天孩儿面，一日三朝变”。
请参阅某年3月1日至17日上海地区气温曲线图，回答7～9题。
7．图中最低气温出现的日期是17天中的（ ）
A．7日B．10日
C．12日D．17日
解析：
读图很容易看出。
答案：
A
8．下列4天中，气温日较差最大的一天是（ ）
A．3日 B．6日 C．11日 D．16日
解析：
气温日较差是一日的最高气温与最低气温的差值。
读曲线图可知四个备选日期中16日气温日较差最大达12°C左右。
答案：
D
9．造成初春气温骤变的原因，除冷暖气流的影响外，云对气温高低也有一定影响。
以下关于云对气温影响的正确叙述是（ ）
①白天多云，云对太阳辐射的反射作用，造成地面气温不太高
②白天多云，云对太阳辐射的吸收作用，造成地面气温升得更高
③夜晚多云，云对地面起保温作用，使地面气温比无云时高
④夜晚多云，云将地面热量传到太空中，使地面气温比无云时更低
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
解析：
云层能强烈反射太阳光，故白天多云时，气温不太高；夜晚云能吸收地面长波辐射，对地面起保温作用，故夜晚多云时，气温不太低。
故选C。
答案：
C
图A是“某城市风向频率图”，图B是“该城市冬季近地面层不同时刻气温随高度变化过程示意图”，读图回答10～11题。
10．该城市计划新建以煤为燃料的火力发电厂，最合适的厂址应布局在城市的（ ）
A．东北方B．东南方
C．西南方D．西北方
解析：
本题关键要看懂风向频率图，图中黑粗线表示风向频率变化，其上点的坐标反映风向，同时其离坐标原点的距离又反映风出现的频率。
从图中可看出，该地最大风频为东北风，最小风频为西南风。
以煤为燃料的火力发电厂对大气污染较严重，为了避免对城区造成大气污染，应布局在最小风频的上风向，即西南方向，故选C。
答案：
C
11．该发电厂烟囱的设计高度应不低于（ ）
A．50米B．75米
C．100米D．150米
解析：
在对流层中，气温应该随高度上升而降低，这样有利于近地面空气的对流上升，从而使近地面的污染物质能迅速扩散到高空而减轻对地面的污染。
但从本题图中却发现，由t1～t3阶段气温在一定高度内却是随高度升高而升高的，这种反常现象即是逆温现象，从图中可看出，到t3时逆温最强，100米以下空间都受影响，这样低层大气中的污染物就不能顺利地向高空扩散，从而使近地面污染加剧。
故发电厂烟囱的设计高度应不低于100米，故选C。
答案：
C
读南京北城郊秋季某日垂直温度梯度（℃/100米）时空变化图，完成12～14题。
12．此地发生大气逆温现象的时段是（ ）
A．8时至16时30分 B．17时至23时
C．16时30分至次日7时 D．23时至次日5时
13．发生大气逆温现象的最大高度约为（ ）
A．500米B．100米
C．350米D．150米
14．当某地大气发生逆温时（ ）
A．空气对流更加显着
B．抑制污染物向上扩散
C．有利于大气成云致雨
D．减少大气中臭氧的含量
解析：
题中垂直温度梯度0是临界，大于0则表明气温随高度上升而上升，即逆温。
垂直温度梯度为0的高度可达350米。
大气发生逆温时，会抑制空气的对流运动，大气更加稳定，不利于污染物扩散。
答案：
15．与大气对太阳辐射的削弱作用无关的现象是（ ）
A．多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些
B．晴朗的天空呈现蔚蓝色
C．夏季天空多云时，白天的气温不会太高
D．日出前的黎明天空明亮
解析：
A项与大气逆辐射有关，B项指大气的散射作用，C项指大气的反射作用，D项指大气的散射作用。
答案：
A
二、综合题（30分）
16．（15分）读气温的垂直分布图，回答下列问题。
（1）填出大气层的名称：
A________，B________，C________。
（2）A层气温垂直变化的规律是__________________________________。
（3）空气对流显著的大气层是________。
（填字母）
（4）当太阳大气中的黑子和耀斑增多时，________层会被扰乱，影响无线电短波通信。
（5）某地区近地面气温32℃，该地对流层的厚度为千米，按一般规律，此时该地对流层顶的气温应是（ ）
A．－℃B．－℃
C．－℃D．－℃
（6）图中B层气温随高度升高而________，这是因为__________________________________________________________________________。
解析：
本题考查大气的垂直分层特点及其与人类的关系。
解答该题的关键是明确大气垂直分层中各层的名称、气温分布规律、大气运动特点以及各层与人类的关系等知识。
第（5）题是一个简单的计算题，依据气温垂直递减率可得：
32°C－（6°C/1000米）××1000米＝－°C。
答案：
（1）对流层 平流层 高层大气
（2）气温随高度增加而递减 （3）A （4）电离 （5）B （6）升高 该层有大量臭氧，吸收太阳辐射中的紫外线
17．（15分）根据下图所给内容，完成下列要求。
（1）图中④表示大气对太阳辐射的________作用。
（2）大气把②________辐射的绝大部分能量吸收，以③________辐射的形式还给地面，对地面起到________作用。
（3）影响图中①________辐射强度的最主要因素是________，这是因为______________________________________
______________________________________________________________。
（4）地面增热主要来自图中的（下填代号）________，大气受热主要来自图中的________。
（5）下列自然现象是图中什么作用的结果（填图中序号）①白天多云时，气温比晴天低________。
②夜间多云时，气温比晴天高________。
解析：
大气对太阳辐射的削弱作用包括大气的吸收、反射和散射作用；地面吸收太阳辐射，温度升高，同时地面又把热量向外辐射。
大气受热主要来自地面辐射，据观测，地面辐射的75%～95%都被贴近地面的大气所吸收。
影响太阳辐射强度的最主要因素是太阳高度角，太阳高度角越大，地表单位面积上获得的太阳辐射能量越多。
答案：
（1）削弱
（2）地面 大气逆 保温
（3）太阳 太阳高度角 太阳高度角越大，单位面积地面获得的热量越多，太阳高度角越大，经过大气层的路程越短，太阳辐射被削弱得越少 （4）① ② （5）④ ③
热力环流与实例
一、考纲透析
（1）描述热力环流及其形成的原因。
（2）如何能抓住形成热力环流的几点规律。
（3）怎样运用所学大气受热过程知识解释海陆风、山谷风、城市风等不同下垫面状况下形成的热力环流形式。
（4）弄清如何根据热力环流知识，分析其在实际生产生活中的应用。
二、体验高考
（2011·大纲全国）一般情况下，空气的密度与气温、空气中的水汽含量呈负相关。
下图示意北半球中纬某区域的地形和8时气温状况剖面。
高空自西向东的气流速度约20千米/时。
据此完成下面两题。
1．此时甲、乙、丙三地的大气垂直状况相比较（ ）。
A．甲地比乙地稳定B．乙地对流最旺盛
C．乙地比丙地稳定D．丙地最稳定
2．正午前后（ ）。
A．甲地气温上升最快B．乙地可能出现强对流天气
C．丙地刮起东北风D．甲地出现强劲的偏南风
3．（2008年普通高等学校招生全国统一考试广东卷）文科基础下列对风向描述正确的是
①晚上风从海洋吹向陆地
②晚上风从陆地吹向海洋
③如果地球不自转，近地面，风从两极直接吹向赤道
④如果地球不自转，近地面，风从赤道直接吹向两极
A．①③B．①④
C．②③C．②④
4.（2005年普通高等学校夏季招生考试地理上海卷）上海中心城区的年降水量一般高于郊区，主要是由于中心城区（）
A．绿化面积不断扩大B．建筑密集，上升气流强
C．空气质量不断改善D．大气中固体尘埃含量低
三、自建基础
热力环流
1．大气运动的根本原因：
太阳辐射能的不均，造成高低纬度间的差异。
2.热力环流是大气运动的形式。
3.关于热力环流的几点小知识：
（1）同一地点，气压值是随高度的增加而；
（2）同一地点，气温是随高度的增加而；
（3）高压、低压，是相对于而言。
4．热力环流的形成
四、总结提高
1．要注意一些规律的使用前提。
如“越接近地面气压越高”这个规律一定要注意是在同一地点。
“气温越高气压越低”这个规律一定要注意是在只考虑热力因素的情况下才成立。
一是概念。
教材中有“热力环流”，但没有“热力”的解释，这令到每届的学生都对此概念十分费解。
由于温度差异造成气压差异，气压差异造成大气水平运动，而温度和压强是物理热力学系统状态参量，所以由温度和压强差异所形成的环流称为热力环流。
二是应用。
生活中有很多应用热力环流原理的例子，如：
空调安装在房间的上部、农村的灶堂装有烟囱、夏天刚进经暴晒的小车里开空调的同时应在后窗开一条缝。
三是成因。
这部分内容用一些简单的物理知识能令难点迎刃而解，如分析“上空的气压总是比近地面低”可用压强公式P=ρgh加以推导。
四是规律。
经条理性分析后，还要和学生进行规律总结，如图可分水平、垂直、弯曲三处找出规律：
⑴对于同一地点而言，气压总是随高度的增加而递减。
⑵高压和低压都是针对同一水平面上的气压差异而言。
⑶等压面凸起的地方为高压区，下凹的地方为低压区。
空间气压值相等的各点所组成的面，称为等压面。
（1）图中气压的高低是相对于同一水平高度而言的，因而图中高压的数值并不一定大于低压的数值。
在同一水平面上，高压的数值大于低压；在垂直方向上，近地面低压的数值要高于对应高空高压的数值。
（2）气流不一定由高气压区流向低气压区。
在同一水平面上，气流总是从高气压区流向低气压区；但在垂直方向上气流则有可能由低气压区流向高气压区。
2．常见热力环流形式及其影响
在海陆风、山谷风等的复习中，要注意其风向的变化实质不在于是白天还是晚上，而在于不同下垫面区域的温度对比情况。
（1）海陆风
形成
白天陆地比海洋增温快，近地面陆地气压低于海洋，风从海洋吹向陆地，形成海风
夜晚陆地比海洋降温快，近地面陆地气压高于海洋，风从陆地吹向海洋，形成陆风
影响
海陆风使滨海地区气温日较差减小，降水增多
（2）山谷风
形成
白天山坡比同高度的山谷升温快，气流上升，气压低，暖空气沿山坡上升，形成谷风
夜晚山坡比同高度的山谷降温快，气流下沉，气压高，冷空气沿山坡下滑，形成山风
影响
在山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，阻碍了空气的垂直运动，易造成大气污染
（3）市区与郊区之间的热力环流
形成
由于城市居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热，导致城市气温高于郊区，形成“城市热岛”，引起空气在城市上升，在郊区下沉，近地面风由郊区吹向城市，在城市与郊区之间形成城市热岛环流
影响
一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外
3．等压面的判读与应用
（1）.判读气压的高低
判断气压高低的依据及判读思路如下：
①气压的垂直递减规律。
由于大气密度随高度增加而降低，不同高度的大气所承担的空气柱高度不同，导致在垂直方向上随着高度增加气压降低，如下图，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。
如上图中PD′＝PC′、PA′＝PB′。
综上分析可知：
PB＞PA＞PD＞PC。
（2）.判读等压面的凸凹
因地面冷热不均，导致同一水平面上出现气压差异，使等压面发生弯曲。
等压面凸向高处的为高压，凹向低处的为低压，可形象记忆为“高凸低凹”。
（如下图所示）
另外，近地面与高空等压面凸起方向相反。
（3）.判断近地面的冷热状况及其下垫面性质
可按如下思路进行判断：
等压面的弯曲状况?
近地面气压高低?
根据温压关系，判读出气温高低?
根据不同下垫面的热力差异，判读出下垫面的性质，如高压可能对应夏季的海洋（冬季的陆地）、白天的绿地（夜晚的祼地）、城市的郊区等。
（4）.判断近地面的天气状况及日较差
可按如下思路进行判断：
等压面的弯曲状况?
近地面气压高低?
判读出天气状况（低压多阴雨天气，高压多晴朗天气）?
日较差大小（晴天日较差大、阴天日较差小）。
例题：
读北半球某地的气压分布图，完成下列各题。
（1）甲、乙、丙、丁四地气压的大小关系为________。
（2）在图中用箭头标出环流模式。
（3）甲、乙两地中气温较高的是________地，其对应的天气状况常为________天气，气温日较差较大的是________地。
（4）图中，甲、乙两地之间的风向为________。
（5）在图中画出高空的等压面。
解析 该题以北半球某地的气压分布图为背景，综合考查热力环流的形成原理。
解答该题可按如下思路进行：
答案
（1）甲＞乙＞丙＞丁
（2）如下图
（3）乙 阴雨 甲 （4）西南
（5）如图（与近地面弯曲方向相反）
五、精题砺剑
Ⅰ、基础自测
一．单选题
1．大气运动的根本原因是（）
A.不同地区的冷热不均B.高空和地面温度的差异
C.海陆热力性质差异D.同一水平面的气压差异
2．大气运动最简单的形式是（）
A．低纬环流B．大气环流C．热力环流D．季风环流
分析近地面等压面图，回答3--4题：
3．甲乙两处的气压状况是（）
A.甲处高于乙处B.甲处低于乙处
C.甲处等于乙处D.不能确定
4．若表示城市与郊区之间的气压状况,则（）
A.地面空气由乙吹向甲B.乙地盛行下沉气流
C.甲为城市,乙为郊区D.甲为郊区,乙为城市
5．读右图下列各点关系正确的是（）
A．图中四点气压：
A>B>C>D
B．高空中空气由D处流向B处
C．近地面A处温度高于C处
D．A、B、C、D之间没有可能形成热力环流
6．在无风的地方点燃蚊香，可见烟雾总是上升且只能上升到一定程度，这是因为：
（）
A.空气受热膨胀上升，到一定高度因重力作用下沉
B.空气遇冷收缩上升，到一定高度因重力作用下沉
C.空气遇冷收缩上升，到一定高度后气压改变导致空气向周围分散流动
D.空气受热膨胀上升，到一定高度后气压改变导致空气向周围分散流动
7．地面因冷热不均而形成的热力环流，是大气运动的一种最简单、最基本的形式。
下图所示的热力环流中，错误的是：
（C）
8．下图能止确反映城郊间、海陆间热力环流的是 （A）
9．下图是某区域近地面等压面示意图，下列说法正确的是（）
A.近地面气温a点B.近地面气压a点>b点
C.近地面风由海洋吹向陆地
D、从昼夜上说，一般是夜晚出现
10．（2012·朝阳模拟）下图中abcd四点间存在热力环流，根据四点气压数值判断下列说法正确的是（ ）
A．由于a处气压低于c处，所以a处气温比c处高
B．由于c处气压高于a处，所以气流由c处流向a处
C．由于b处为高压，d处为低压，所以气流由b处流向d处
D．由于c处为高压，d处为低压，所以c处为晴朗天气，d处为阴雨天气
11．下图代表对流层大气不同温度值，则气压值的大小比较正确的是（）
A．甲〉乙〉丁〉丙
B．甲〉乙 〉丙〉丁
C．乙〉丙〉丁〉甲
D．乙〉甲〉丁〉丙
二．综合题
12.下图是冷暖不均引起的大气运动图（实线表示等压面，箭头表示气流运动方向），分析回答：
（1）．A、B两地中温度较高的是地，A地为 （城市或郊区）。
（2）．①、②中高压是 ，A、B中高压是 。
（3）.若B点海拔为100M，气温为℃，那B点上空海拔为3000M的①处气温为 ℃
13.实验原理分析
在一个长、宽、高分别是２米、１米和１米且六面都封闭的透明玻璃柜内，底面两侧分别放置一个电炉（有导线连到柜外）和一大盆冰块。
在玻璃柜顶面中部的内壁贴一张下垂的纸片A，在玻璃柜底面中部的内壁贴一张竖立的纸片B（如下图所示）。
在电炉通电一段时间之后，根据纸片A、B的偏动情况，可以模拟验证某一地理原理。
（1）.以上实验要验证的是 地理原理。
（2）.在电炉通电一段时间之后，纸片A向 （填左或右）偏，纸片B向 （填左或右）偏。
（3）.试根据纸片A、B的偏动情况，解析这一现象。
。
Ⅱ、能力提升
（2012·临沂模拟）某学校地理兴趣小组设计并进行了如下实验，据此回答1--2题。
1．该实验的主要目的是测试（ ）。
A．温室效应B．热力环流C．海陆热力差异D．风的形成
2．下列地理现象的成因与该实验原理相同的是（ C ）。
（2012·安徽百校联考）读合肥的城市热岛示意图，完成3--4题。
3．热岛效应形成了市、郊之间的热岛环流，称为城市风系，在近地面的风又称为乡村风。
M地乡村风的风向是（ ）。
A．东南风B．东北风
C．西北风D．西南风
4．能正确表示N地近地面在垂直方向上等温面与等压面关系的图示是（ A ）。
（2012·莆田模拟）读沿某一理想大陆45°N所作的剖面示意图，回答5--6题。
5．关于图中①②③④各地气温变化的叙述，正确的是（ ）。
A．1月均温③地大于②④两地
B．7月均温③地小于②④两地
C．②④两地的气温日较差大于③地
D．②④两地的气温年较差小于③地
6．若图中M、N表示近地面的等压面，则关于该季节的盛行风向，下列说法正确的是（ ）。
A．②吹向①B．④吹向⑤C．⑤吹向④D．④吹向②
读下图，完成下面7--8题：
7．若此图为热力环流侧视图，甲乙为相距不远的陆地，②③为水平气流，①④为垂直气流，则甲乙丙丁四处气压的关系为
A．甲〉乙〉丙〉丁
B．乙〉甲〉丙〉丁
C．乙〉丙〉丁〉甲
D．乙〉甲〉丁〉丙
8．若甲为某城市，乙为其郊区，从环境效益的角度A考虑，不宜在乙地建立的企业是
A．玩具厂B．家具厂C．造纸厂D．水泥厂
下图1为某区域热力环流剖面示意图，图2为该环流近地面与600米高空垂直气压差的分布状况图，读图回答9--11题。
9．有关气压分布状况的叙述，正确的是（ ）。
A．①地气压低于②地
B．③地气压高于④地
C．近地面同一等压面的分布高度①地比②地低
D．高空同一等压面的分布高度④地比③地高
10．下列说法正确的是（ ）。
A．a的风向为东南风
B．b为上升气流
C．c的风向为西南风
D．d为上升气流
11．若图示时间为白天，下列叙述正确的是（ ）。
A．甲是陆地，乙是海洋
B．甲、乙都是陆地
C．甲是海洋、乙是陆地
D．甲、乙都是海洋
二．综合题
12．阅读图文材料，完成下列问题。
材料一 《文汇报》2010年8月6日消息 风能是炙手可热的绿色能源，但越来越多的研究表明，全球变暖可能正一点一点地“侵蚀”着这个能源“新星”。
国家气候中心的一项最新研究显示：
近50年来，我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说，风变小了。
材料二 某海岸附近的等压面示意图。
（1）当发生材料二中图示情况时，应出现于下图中的________（时段）。
（2）“近50年来，我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说，风变小了”，若材料二图示为我国现在的等压面示意图，则图中a、b间等压面的弯曲程度应该比50年前________（变大或变小）。
（3）试在材料二图中画出此时的热力环流方向。
（4）右图为材料二图示地区的水平气压分布图，图中箭头表示所
处位置的最终风向。
①该图所示地区位于（ ）
A．北半球B．南半球C．东半球D．西半球
②在图中箭头处画出风所受的力，用f1表示水平气压梯度力，
f2表示地转偏向力，f3表示摩擦力。
13．热力环流是大气运动最简单的形式，其形成原理是掌握其他大气运动的基础，某教师为使学生更加直观、深刻地理解热力环流的形成，进行了下面的实验。
请结合实验报告，完成后面的思考题。
（1）在下面图中用线条和箭头画出该实验中的纸片和灰烬的运动过程。
由此总结出的热力环流形成过程是：
热量差→_____ __→同一水平面上的__ ____→大气____ ___→热力环流。
（2）若下图中的虚线表示不同高度上纸屑点燃前的等压面，则用实线表示出纸屑点燃后的变化。
由此得出气压高低与等压面弯曲之间的关系
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