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.空气对流更加显著
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:
12.C 13.C 14.B
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16.8千米,按一般规律,此时该地对流层顶的气温应是( )
A.-100.8℃B.-68.8℃
C.-132.8℃D.-42.8℃
(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)×16.8×1000米=-68.8°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
同一水平面的差异
空气的运动
称为
大气的运动即风
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:
甲
乙
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a.b.c.d.e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28.3℃,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